Eksplozija GIS opreme uzrokovana greškama u sekundarnoj vezivanju PT

1. Pregled nesreće

Tokom komisijovanja, eksplozija je došla do iznova izgrađene 110kV GIS podstacione zbog kratkog spoja u sekundarnom krugu PT-ja. Iako je uzrok bio jednostavan, posledice su bile teške, što zahteva razmišljanje.

2. Toku nesreće

Tog dana prenosa struje:

• Napon na 110kV GIS (kombinovano uređenje) je napajan sa gornjeg nivoa.

• Za 20 sekundi nakon zatvaranja ulaznog prekidača i prvog živog udara na 110kV magistralu, beli dim se pojavio između odeljka PT-ja i kontrolne štandine.

• Unutar deset sekundi, GIS odeljak bus PT-ja je eksplozirao. Gornji napon je isključen; disk izolator u odeljku PT-ja je puknuo, ispuneći GIS sobu fragmentima izolatora i proizvodima sagorevanja SF₆.

3. Analiza uzroka
3.1 Istraživanje na mestu

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

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

• 1 pomoćni sekundarni zavoj: 100V (150VA, 3P klasa), koji nije koriscen prema projektu (ispredva se do terminalne blokade kontrolne štandine, bez spoljnog povezivanja).

Ključna nalaza:

• Faza C: Teško sagorevanje izolacije sekundarnog zavoja PT-ja; osnovni vodnik zavoja je izgorio. Izolacija pomoćnog vodnika potpuno je sagorena; izolaciona cev između pomoćnog zavoja i železne jezgre je izgorila. Otpornost izolacije između osnovnog i pomoćnog zavoja = 0.

• Faza B: Spoljna izolacija osnovnog sekundarnog zavoja imala je tragove sagorevanja; unutrašnji sastavni film je bio integran. Površinska izolacija pomoćnog zavoja pokazivala je oznake sagorevanja.

• Faza A: Blago sagorevanje površinske izolacije osnovnog sekundarnog zavoja; ostali vodnici/izolatori su bili integri.

Preliminarna zaključak: Kratak spoj u sekundarnom krugu PT-ja, verovatno u pomoćnim zavojnicama faza B/C.

Dalji pregled kontrolne štandine: Pomoćni zavojnice faza B/C bile su skraćene unutra. Projektovane veze (C - ncf na terminal 11, B - nbf na terminal 15) bile su pogrešno povezane (C - ncf na 12, skraćeno na 14 - cf; B - nbf na 16, skraćeno na 18 - bf).

3.2 Razvoj nesreće

• Početak kratkog spoja: Nakon zatvaranja primarnog sistema, pomoćne zavojnice faza B/C (cf, ncf; bf, nbf) su bile skraćene → pad napona faza B/C.

• Kraj kratkog spoja faze B: Nakon 20 sekundi, kratki spoj faze B je prekinut (primarni vodnik je sagoren od lukova). Kratko trajanje je dovelo samo do pregrejanja pomoćnog zavoja faze B.

• Posledica faze C: 43 sekunde kratkog spoja (prema snimcima nesreće) su doveli do pregrejanja sekundarnog vodnika faze C → tali se/izgorela izolacija. Beli dim je proizašao od toga.

• Neuspeh izolacije: Taljenje izolacije pomoćnog zavoja PT-ja smanjilo je kvalitet SF₆ gasa u komori PT-ja → niži nivo izolacije.

• Raspršenja: Smanjeni nivo izolacije + blizi rastojanja do zemlje → faze A/B/C su raspršile do opona GIS-a.

• Eksplozija: Energija luka povećala je pritisak u gasnoj komori → disk izolator PT-ja je puknuo.

3.3 Čovekovska greška

Tokom komisijovanja:

• Tehničari su ponovo proverili polaritet/izolaciju PT-ja.

• Radi lakšeg rada, suklonili su sekundarni krug PT-ja sa terminalne blokade kontrolne štandine.

• Pogrešno su skratili krajeve pomoćnih zavojnika faza B/C; nisu proverili → pomoćni zavojnici faza B/C su bili skraćeni.

4. Preventivne mere
4.1 Sigurnost sekundarnih krugova PT-ja

Kratki spojevi u sekundarnim krugovima PT-ja mogu oštetiti komponente ili sagoriti PT-je. Instalirani u zatvorenoj GIS komori, greške PT-ja dovode do eksplozija (rizik od ozljeda, kašnjenja u popravci). Stoga, instalacija/povezivanje GIS PT-ja zahteva strogu pažnju.

4.2 Protokoli sekundarnih krugova

“Regulativa bezbednosti električnog rada” i “Regulativa bezbednosti rada na mjestu za relejsku zaštitu” zahtevaju sigurnosne tikete za deinstalaciju/povezivanje pri radu na sekundarnim krugovima. Korišćenje ovih (i integracija upravljanja rizicima) bi moglo sprečiti greške u povezivanju pod pritiskom rada/vremena.

4.3 Testiranje pre energizacije

Jačanje testiranja PT-ja pre energizacije (standardizovano, dokumentovano). Strog izvršenje testova kako bi se izbegle greške iz neopreznog rada.

4.4 Organizacione i zaštitne mere

Zaštita komisionirane opreme (zaključavanje štandina, korišćenje pečata). Promene samo nakon odobrenja; nadgledano vraćanje.

4.5 Uklanjanje nekorišćenih krugova

Uklanjanje nekorišćenih sekundarnih krugova (smanjenje rizika od grešaka). U ovom slučaju, nekorišćeni pomoćni zavoj (ispredva se do kontrolne štandine) doveo je do nesreće zbog greške u povezivanju.

4.6 Zračni prekidnik tela PT-ja

Instalacija sekundarnih zračnih prekidnika u kutijama za povezivanje tela PT-ja (trenutna postavka u kontrolnim štandinama ne može zaštititi krugove GIS-PT). To izoluje greške ispod sekundarnog izlaza PT-ja.Rekonstruisanjem nesreće, analizom uzroka i predlaganjem 6 preventivnih mera, stvoren je putokaz za sigurnost sekundarnih krugova GIS-a.