Kio estas la kauzoj de la malfunkciigo kaj brulado de la 35 kV GIS volttransformilo?

1. Akcidenta Resumo
1.1 Strukturo kaj Konekto de 35kV GIS Ŝaltila Tenso-Transformilo

La ZX2 gas-insulata duobusŝaltaro, fabrikita en marto 2011 kaj oficialigita en julio 2012, estas konfigurita kun du grupoj de busvoltage-transformiloj (PT) por ĉiu bussekcio. La du PT-grupoj de la sama bussekcio estas disegnitaj en unu ŝaltarkabineton kun larĝo de 600 mm. La tri-fazaj PT estas aranĝitaj en triangula formado ĉe la fundo de la kabinet.

La PT estas konektitaj al la disĵetiloj en la busĉambro de la PT-ŝaltaro per mallongaj kablokablometroj. La disĵetiloj estas konektitaj al la tri-faza bus tra moviĝantaj kontaktoj en la SF₆ plene fermita busĉambro. La plene fermita busstrukturo malpligrandigas la defekton, kaj la bus ne estas ekipita kun dedikita busprotektado. Busdefektoj estas solvitaj per la rezerva protektado de la energievenanta ŝalto.

1.2 Funkciigamodo Antaŭ la Brulado

Antaŭ la akcidento, la energosistemo funkciis jene:

• 220kV Sistemo: Qiaoshi Linio kaj Huishi Linio estis funkciigantaj paralele kun la busligofermo ŝalto fermigita.

• Ĉefa Transformila Ŝarĝo: Unua ĉefa transformilo portis 47 MW, kaj la dua portis 14 MW.

• 35kV Sistemo: Unit A operaciiĝis kun du busoj en divida operacio. Generilo No.2, portanta 30.5 MW, estis konektita al Bus II de Unit A tra Bus 1 de Unit E, la varmaj oleinterligoliniŝaltaroj 361 kaj 367, kaj operaciis paralele kun la dua ĉefa transformilo.

1.3 Akcidenta Proceso

• Defekta Premonstro

• Komenciĝante je 15:11:20.393 de aprilo 19, la protektilo de ŝalto 367 en Unit E (Bus Unit por Generatoroj 1 kaj 2) ripete eldonis PT-disĵetalarmon, kiuj intertempe restarigis.

• Ekipara Brulado

• Je 15:12:59, fumado kaj arkadono estis observitaj en la PT-kabinet de Bus 1 en Unit E. La nul-sekvenco superkoranta protektado de ŝaltaroj 361 kaj 367 aktiviĝis, tripiĝante ambaŭ ŝaltarojn.

• Lokaj Kontroloj

• La kabinetpordo estis eksplosita malferma. Fazo A PT estis severa brulita, kaj la plugo de Fazo B estis frakturita. Interna ekiparo estis karbonigita.

• Duagradaj dratoj de la najbara protektarkabinet estis danĝerigitaj. La busĉambro-premo kaj izoltestoj estis normalaj.

2. Kauza Analizo
2.1 Ekipara Kvalito kaj Instalada Defekto

• Dizajno kaj Fabrikado Problemoj

• Malbona izolverkpinto kondukis al parta eldonado.

• Mola stratigo de feromagneto kaŭzis vortilon.

• Neregula bobeno vinco pligrandigis la riskon de interturna mallonga cirkvo.

• Instalado kaj Mantenado Defektoj

• Malbona soldado de terapervitro pligrandigis kontaktresistancon.

• Deformiĝo de feromagneto dum transportado/instalado.

• Transversa streĉo de mallongaj kablokablometroj kaŭzis epoksifendado post tempo.

2.2 Abnormala Funkciigamo

• Duagradaj Cirkvo Defektoj

• Superozchargado en la duagradaj cirkvo pro tro multaj paralelaj cirkvoj, rezultigante pligrandigon de varmproduktado laŭ \(Q = I²rt\).

• Duagradaj mallongaj cirkvoj aktivigis unugradajn korantajn superruzojn kaj supervarmon.

• Sistema Supertensado

• Ferrorezonanco kaŭzita de ŝaltoperacioj aŭ arkadogravado, generante supertensado ĝis 2.5 fojojn de la norma valoro.

• Formdistordado akceligis izolmaljunigan.

• Tri-Faza Nedekvanto

• Alta harmonika enhavo (plejparte stranga harmoniko) kaŭzis impedancnedekvanton.

• Neutra punkto desplaciĝa koranto kondukis al supervarmo en la nul-sekvenco cirkvo.

2.3 Prodonto Dissamblo Analizo

• Defekta Loko

• Epoksifendo ĉe la flango montado truo de Fazo A PT kondukis al intermita terado.

• Mekanika frakto de Fazo B plugo aktivigis fazo-al-fazo mallongan cirkvon.

• Streso Analizo

• Neflexibla kabolkonekto generis transversan streson koncentriĝantan ĉe flango truoj.

• Defekta progreso: Intermita terado → Aluminio revestado ablasion → Defekta restarigo → Finaj rompo.

3. Rekonstruado Plan
3.1 Ekipara Monitorado Optimumigo

• Realigi linian partan eldonadmonitoradon por la sama modela GIS-ŝaltaroj kaj etabli bazdatenojn.

• Konduki periodajn izolresistanctestojn kun limo de 200 MΩ.

3.2 Strukta Dizajno Meliorigo

• Kabinet Ekstension: Pligrandigi kabinetlarĝon de 600 mm al 800 mm por plibonigi varmelsidon.

• Konekto Modernigo: Anstataŭigi mallongajn kablokablometrojn per rekta konekto por malpligrandigi streson.

• Modulara Dizajno: Adopti plugable PT/arrestilojn por minimumigi mantenan tempon.

3.3 Protektosistema Plibonigo

• Aldoni dedikitan cirkvobreakeron por PT-ŝaltaroj kun superkoranta/supertensa protektado.

• Instali dedikitajn busprotektadeviceojn por rapidfalta izolado.

• Optimizi nul-sekvenco cirkvodizajnon por malpligrandigi rezonan riskon.

3.4 Funkciigamod kaj Mantenado Strategia Reguligo

• Establi tutciklan administradregistron por ekiparo, dokumentante instaladan kaj mantenadajn datenojn.

• Fari kvartalan SF₆ humideckontenton teston kun limo ≤300 ppm.

• Konduki jaran PT volt-ampere karakteristikan teston por komparo kun fabrika dateno.

4. Leĝoj Lernitaj kaj Preventivaj Mezuroj
4.1 Klavaj Leĝoj

• Dizajna Eraro: Komuna lokado de PT pligrandigis la riskon de defekta propagado.

• Mantenada Falado: Fiasko detektadi kumulativan stresdanĝeron.

• Protektodefiĉo: Reliĝo sur rezerva protektado malpligrandigis defekta forigo.

4.2 Preventivaj Mezuroj

• Fortigi ekiparafabrikadan supervizon, fokusante sur izolprocezoj kaj struktura integreco.

• Promovi kondiĉbasitan mantenan uzante vibracion monitoradon por aserti stresnivelon.

• Revizi dizajnspecifikojn por ordoni fleksiblajn konektojn inter PT kaj busoj.

• Konduki anti-akcidentajn drillojn por normigi krizan respondecan proceduron por PT-defektoj.

4.3 Realigo Resultoj

Post-rekonstruado dateno montras:

• Parta eldonado reduktis de 80 pC al 15 pC.

• Temperaturmontego sub plena ŝarĝo malpligrandigis per 12°C.

• Defekta respondo tempo malpligrandigis de 600 ms al 40 ms.

5. Konkludo

Ĉi tiu akcidento revelis multajn kaŝitajn riskojn en GIS-equipa dizajno, instalado, kaj mantenado. Per struktura optimumigo, protektosistema modernigo, kaj administra plibonigo, kompleta riskpreventa sistemo estis etablit. Daŭriga monitorado de ekiparaperformado providos reprodukteblan rekonstruadan sperton por similaj substatanoj.