Nesreča s požarovnim eksplozijo GIS opreme zaradi napak pri sekundarnih vezavah PT

1. Pregled nesreče

V novi 110kV podstanici je zaradi kratkega zaporedja v sekundarnem obročju PT pri komisiji eksplodiral GIS. Čeprav je vzrok bil preprost, so posledice bile resne in zahtevajo razmislek.

2. Tek nesreče

Na dan prenosa električne energije:

• Nadrejena napajalna napetost je napela 110kV GIS (skupno opremo).

• 20 sekund po zaprtju vhodnega preklopnika in prvi življenjski obdelavi 110kV busa je med odsekom PT in nadzornim kabinetom izšel bel dim.

• V desetih sekundah je eksplodiral GIS odsek bus PT. Nadrejeno napajanje se je odpovrglo; disk insulator v odseku PT se je raztrnil, GIS soba pa se je zapolnila s fragmenti izolatorjev in proizvodi SF₆ gorenja.

3. Analiza vzrokov
3.1 Preiskava na mestu

110kV PT (Shanghai MWB, elektromagnetski tip) je imel:

• 1 osnovni sekundarni obroč: 100/√3 V (150VA, 0.2 razred).

• 1 pomožni sekundarni obroč: 100V (150VA, 3P razred), neuporabljen glede na načrt (usmerjen na terminalni blok nadzornega kabineta, brez zunanje povezave).

Ključni ugotovitve:

• Faza C: Širša zgorela izolacija sekundarnega obročja PT; osnovni obročni vodnik je zgorel. Izolacija pomožnega obročnega vodnika je popolnoma zgorela; izolacijska valjčna meja med pomožnim obročjem in železnim jedrom je bila zgorela. Upornost izolacije med osnovnim in pomožnim obročjem = 0.

• Faza B: Zgorela je bila zunanjina izolacije osnovnega sekundarnega obročja; notranji barvni sloj je bil nedotaknjen. Na površini pomožnega obročja so bile vidne oznake preseganja temperature.

• Faza A: Zelo majhna zgorela površinska izolacija osnovnega sekundarnega obročja; drugi vodniki/izolacija so bili nedotaknjeni.

Preliminarna zaključek: Kratko zaporedje v sekundarnem obročju PT, verjetno v pomožnih obročjih faze B/C.

Nadaljnja preiskava nadzornega kabineta: Pomožna obročja faze B/C so bila znotraj zkrčena. Predvidene povezave (C-ncf na terminal 11, B-nbf na terminal 15) so bile zamenjane (C-ncf na 12, zkrčen na 14-cf; B-nbf na 16, zkrčen na 18-bf).

3.2 Razvoj nesreče

• Začetek kratkega zaporedja: Po zaprtju primarnega sistema so bila pomožna obročja faze B/C (cf, ncf; bf, nbf) zkrčena → padec napetosti B/C.

• Konec kratkega zaporedja faze B: Po 20 sekundah se je zkrčenje faze B odstranilo (primarni vodnik je zgorel zaradi loka). Kratek čas je povzročil le preseganje temperature pomožnega obročja B.

• Posledica faze C: 43 sekund zkrčenja (po zabeležbi nesreče) so povzročile preseganje temperature sekundarnega vodnika faze C → taljenje/zhorevanje izolacije. Bel dim je izviral tukaj.

• Izpad izolacije: Taljenje izolacije pomožnega obročja PT je degradiralo SF₆ plin v odseku PT → nižja raven izolacije.

• Razpoložljivi tokovi: Nižja raven izolacije + blizu razdalje do tla → fazam A/B/C se je razpoložilo do skočnice GIS.

• Eksplodiranje: Energijski lok je povečal tlak v plinskih odsekih → raztrnil se je disk insulator PT.

3.3 Človeški napaka

Med komisijo:

• Tehniki so ponovno preverili polarnost/izolacijo PT.

• Zaradi lažjega dostopa so odstranili sekundarno obročje PT s terminalnega bloka nadzornega kabineta.

• Po omarečenosti so zkrčila konci pomožnih obročij faze B/C; neuspelo preverjanje → zkrčena pomožna obročja B/C.

4. Preventivne mere
4.1 Varnost sekundarnega obročja PT

Kratka zaporedja v sekundarnih obročjih PT lahko poškodujejo komponente ali zgore PT. Nameščeni v zaprti GIS odseku, lahko napake PT povzročijo eksplozije (tveganje za poškodovanje, zamude pri popravilih). Zato zahteva namestitev/povezovanje GIS PT stroga pozornost.

4.2 Protokoli za sekundarno obročje

“Varnostni delovni predpisi za električno varnost” in “Varnostni predpisi za delo na mestu za relaysko zaščito” zahtevata varnostne tikete za delo na sekundarnih obročjih pri razbivanju/povezovanju. Uporaba teh (in integracija upravljanja tveganji) bi lahko preprečila napačno povezovanje med obremenitvijo in časovnim pritiskom.

4.3 Preverjanje pred napajanjem

Okrepiti preverjanje PT pred napajanjem (standardizirano, dokumentirano). Strog izvajanje testov za preprečevanje napak zaradi negospodarstva pri delu.

4.4 Organizacijske in zaščitne mere

Zaščititi naprave, ki so v komisiji (zakleniti kabinete, uporabiti zapečetitve). Spremeniti samo po odobritvi; nadzorovana obnova.

4.5 Odstranitev neuporabljenih obročij

Odstraniti neuporabljeni sekundarni obročje (zmanjšati tveganje za napake). Tukaj je neuporabljen pomožni obroč (usmerjen na nadzorni kabinet) povzročil nesrečo zaradi napačnega povezovanja.

4.6 Zračni preklopnik telesa PT

Namestiti sekundarne zračne preklopke v škatlah za povezovanje telesa PT (trenutna nastavitev v nadzornih kabinetih ne more zaščititi obročij GIS-PT). To izolira napake pod sekundarnim izstopom PT.S rekonstrukcijo nesreče, analizo vzrokov in predlogom 6 preventivnih mer je ustvarjen načrt za varnost sekundarnih obročij GIS.