1. Õnnetuse ülevaade
1.1 35kV GIS lülitiarmatu voltagetransformatori struktuur ja ühendus
Märtsis 2011 valmistatud ja juulis 2012 ametlikult kasutusele võetud ZX2 gaasiga eraldatud kahebussüsteemi lülitiarmatu on seadistatud nii, et igal bussi osadel on kaks gruppilist bussi voltagetransformatorkit (PT). Samal bussi osal olevad kaks PT rühma on disainitud ühes lülitiarmatu kaabina, mille laius on 600 mm. Kolmfaasi PT-d on asetatud kolmnurgakujuliseks kaabina alaosas.
PT-d on ühendatud PT lülitiarmatu bussikaabina vahelduvate kontaktidega lühikeste kaabelite abil. Vahelduvad kontaktid on ühendatud kolmfaasi bussiga SF₆ täielikult sulgitud bussikaabinas. Täielikult sulgitud bussistruktuur vähendab väljajäämise sagedust ja bussil ei ole spetsiaalseid bussikaitseelemente. Bussivigastused tuhistatakse energiatootmise sisseviimiselülituse tagavara kaitsega.
1.2 Toimimisrežiim enne põletumist
Enne õnnetust toimus elektrivõrk järgmiselt:
220kV süsteem: Qiaoshi ja Huishi joon olid paralleelsed, bussiyhenduslüliti oli suletud.
Peamine transformatorkaader: Esimene peamine transformator kannatas 47 MW, teine 14 MW.
35kV süsteem: Üksus A töötas topelt bussiga eraldatult. Teine geneerija, mis kannatas 30,5 MW, oli ühendatud Üksuse A II bussiga Üksuse E 1. bussi kaudu, soojat öli ühendava liini lülitiarmatu 361 ja 367 kaudu, ning töötas paralleelselt teise peamise transformatoriga.
1.3 Õnnetuse protsess
Vigase eelteade
Seadme põletumine
Paikanägemine
Kaabi uksest tuli välja. Faas A PT oli tugevalt põletunud ja faas B plug oli murdunud. Sisemine varustus oli praksunenud.
Ühendatud vasturi kaabi naaberkaabina olevad teised ühendused olid kahjustunud. Bussikaabina rõhk ja isolatsioonitestid olid normaalsed.
2. Põhjuse analüüs
2.1 Varustuse kvaliteet ja paigalduse puudused
2.2 Ebatavalised toimimisolud
Teine ühenduse vigased
Ületõukmine teises ühenduses, mis tulenes üleliigsusest paralleelses ringis, mis tõstis soojuse tootmist vastavalt valemile \(Q = I²rt\).
Teine lühendus, mis käivitas esimese ringi kulude hüppelisi ja ülesoojumist.
Süsteemi ülevool
Ferroresonants, mis tekkinud ühenduse lülitamise või plaksutuse tõttu, mis genereeris ülevoolu kuni 2,5 korda suuremad kui niminaalväärtus.
Signaalide vormi muutus, mis kiirendas isolatsiooni vananemist.
Kolmfaasi ebavõrdne
Kõrge harmoniline sisaldus (peamiselt paarituid harmoonikaid), mis põhjustas takistuse ebavõrdsuse.
Nullpunktide viivitus, mis põhjustas ülesoojumist null-seeria ringis.
2.3 Valmistaja deklareerimisanalüüs
Vigase asukoht
Faas A PT flangi paigaldusaukude kohal tekkinud epoksi praks, mis põhjustas perioodilist maandamist.
Faas B plugi mehaaniline purunemine käivitas faasi vahelise lühenduse.
Pingeanalüüs
Mittepaindlikud kaabeülekanded, mis genereerisid ristkoormust, mis keskendus flangi aukutele.
Vigase areng: Perioodiline maandamine → Alumiiniumi kateering → Vigase taastamine → Lõplik purunemine.
3. Remondiplaan
3.1 Varustuse jälgimise optimeerimine
Rakenda sama mudeli GIS lülitiarmaturite online osaline lahingu jälgimine ja loo baasandmed.
Tee regulaarsed isolatsioonipindresistentside testid, mille limiit on 200 MΩ.
3.2 Konstruktiivne disaini parandamine
Kaabi laiendamine: Suurenda kaabi laiust 600 mm-st 800 mm-ni, et parandada soojuse levikut.
Ühenduste uuendamine: Asenda lühikesed kaabelite ühendused otseühendustega, et vähendada pinget.
Modulaarne disain: Kasuta ühendatavaid PT-de/vastureid, et vähendada hoolduse aega.
3.3 Kaitse süsteemi parandamine
Lisa spetsiaalsed lülitid PT lülitiarmaturitele, mis sisaldavad ülemaaraja/ülevoolukaitsed.
Paigalda spetsiaalsed bussikaitseelementid, et kiiresti tuhistada vigased.
Optimeeri null-seeria ringi disain, et vähendada resonaadi riski.
3.4 Töö ja hoolduse strateegia korrigeerimine
Loo täis elutsükli haldusregistrid varustuse jaoks, dokumentides installeerimis- ja hooldusandmed.
Tee kvartalsed SF₆ niiskuse sisalduse testid, mille limiit on ≤300 ppm.
Tee aastased PT voltagi-ampeeri omadustestid, et võrrelda tehase andmetega.
4. Õppetunnid ja ennetusmeetmed
4.1 Peamised õppetunnid
Disaini vigane: PT-de ühendamine suurendas vigase leviku riski.
Hoolduse puudus: Koguneva pingevigaste tuvastamise ebaõnnestumine.
Kaitsepuudus: Tagavarakaitselõlike sõltuvus viivitas vigase tuhistamist.
4.2 Ennetusmeetmed
Tugevda varustuse valmistamise järelevalvet, keskendudes isolatsiooniprotsessidele ja konstruktiivsele terviklikkusele.
Edasta tingimuslik hooldus, kasutades vibratsioonimonitoringut, et hindata pingetasemeid.
Muuda disainispecifikatsioone, et nõuda paindlikke ühendusi PT-de ja busside vahel.
Tee anti-õnnetuse harjutusi, et standardiseerida PT-vigase korral emerjentse reageerimisprotseduure.
4.3 Rakendamise tulemused
Pärast remondi näidavad andmed:
Osaline lahing vähendus 80 pC-st 15 pC-ni.
Temperatuuri tõus täismahulisel tööl vähendus 12°C.
Vigase reageerimisaeg lühenedes 600 ms-st 40 ms-ni.
5. Järeldus
See õnnetus paljastas mitmeid varju riske GIS varustuse disaini, paigalduse ja hoolduse osas. Struktuuriliste optimiseeringute, kaitse süsteemi uuenduste ja halduse paranduste kaudu on luua täis ulatuses vigade ennetamise süsteem. Varustuse järjekindla jälgimine annab samaväärsete alamvõrkude jaoks korduvat remondikogemust.
