מהן הסיבות להתקלקלות והכחדת הממברנת מתח GIS של 35 ק"ו?

1. סקירת תאונה
1.1 מבנה וחיבור של טרנספורטר מתח עבור גיבוי GIS של 35kV

ה-GIS ז'ן-ז'וּן דגם ZX2 עם מפסקים כפולים שנבנה במרץ 2011 והופעל רשמית ביולי 2012, מותך עם שתי קבוצות טרנספורטרי מתח (PTs) לכל חתך אוטובוס. שתי קבוצות ה-PT של אותו חתך אוטובוס מתוכננות במגירה אחת ברוחב 600 מ"מ. ה-PTs בשלושת הפאזה מסודרים בצורה משולשת בתחתית המגירה.

ה-PTs מחוברים למפרדי מתח בחדר האוטובוס של מגירת ה-PT באמצעות פלגי כבלים קצרים. המפרדי מתח מחוברים לאוטובוס בשלושת הפאזה דרך מגע ניידים בחדר האוטובוס המלא ספוג. המבנה המלא ספוג מפחית את שיעור הכשלים, ולאוטובוס אין הגנה מוקדמת. תקלות באוטובוס מתוקנות באמצעות ההגנה השניה של המפסק הנכנס לכוח.

1.2 אופן ההפעלה לפני הדלקה

לפני התאונה, הרשת החשמלית פעלה כך:

• מערכת 220kV: קו צ'אוֹשִי וקו חוּישִי עבדו במקביל עם מפסק אוטובוס פתוח.

• טען טרנספורטר ראשי: טרנספורטר ראשי מספר 1 נשא 47 MW, ומספר 2 נשא 14 MW.

• מערכת 35kV: יחידה A עבדה עם אוטובוס כפול בפעולה מפוצלת. יוצר מספר 2, נשא 30.5 MW, היה מחובר לאוטובוס II של יחידה A דרך אוטובוס 1 של יחידה E, מפסקי הקו החם של הנפט 361 ו-367, ועבד במקביל עם טרנספורטר ראשי מספר 2.

1.3 תהליך התאונה

• סימני תקלה

• מ-15:11:20.393 ב-19 באפריל, מכשיר ההגנה של מפסק 367 ביחידה E (יחידת אוטובוס ליוצרים 1 ו-2) שלח שוב ושוב אזעקות ניתוק PT, שהופסקו באופן אינטרנטי.

• שריפה של 장비

• ב-15:12:59, נראה עשן ודלקה במגירת ה-PT של אוטובוס 1 ביחידה E. הגנה על עודף סדרה אפס של מפסקים 361 ו-367 הופעלה, ושתיהן נתקעו.

• בדיקה במקום

• דלת המגירה נפתחה בכוח. ה-PT של פאזה A נשרף קשה, והפלג של פאזה B נשבר. הציוד הפנימי נשרף.

• כבלים משניים של מגירת המתג הסמוכה ניזוקו. בדיקת לחץ ואינסולציה בחדר האוטובוס היו תקינות.

2. ניתוח סיבה
2.1 איכות ציוד ונעילה לקויים

• בעיות עיצוב ויצור

• תהליך צבע אינסולציה לקוי גרם לשחרור חלקתי.

• טפיחה רופפת של ליבות ברזל גרמה לחימום זרמי טורבולנט.

• כריכת לולאות בלתי סדירה הגבירה את הסיכון לתיקוף בין לולאות.

• פגמים בהתקנה ובתחזוקה

• תפירה לקויה של ברגי קרקעית הגבירה את התנגדות הקשר.

• הצורה של ליבות ברזל השתנתה במהלך ההובלה/ההתקנה.

• לחץ צדדי מהפלגים הקצרים של הכבלים גרם לפיצוץ אפוקסי לאורך זמן.

2.2 מצבים תפעוליים חריגים

• תקלות במעגל המשני

• перегрузка вторичного контура из-за избыточных параллельных цепей, что приводит к увеличению выделения тепла согласно \(Q = I^2rt\).

• תקלות קצרות במעגל המשני גרמו לעלייה בתок הראשי ולחימום.

• מתח יתר במערכת

• הפרזוננס פרומגנטי שנגרם על ידי פעולות החלפה או מתח מתחם עד פי 2.5 מהערך המventario.

• היווצרות מעוות בעקומה הגבירה את הזקנה של האינסולציה.

• אי-איזון בשלושת הפאזה

• תוכן הרמוני גבוה (בעיקר הרמוניות אי-זוגיות) גרם לאיזון התנגדות.

• זרם נקודת ניטרלית גרם לחימום במעגל הסדרה אפס.

2.3 ניתוח פירוק של יצרן

• מיקום התקלה

• פיצול אפוקסי בחור התקנה של פלאנג של PT של פאזה A גרם לנתק אินטראקטיבי.

• שבר מכני של פלג של פאזה B הפעיל קצר בין פאזה לפאזה.

• ניתוח מאמץ

• הסיבוב של הכבלים לא היה גמיש ויצר מאמץ צדדי מרוכז בחורים של פלאנג.

• התקדמות התקלה: נתק אינטראקטיבי → אבלציה של כיסוי אלומיניום → איפוס התקלה → התקלה סופית.

3. תוכנית שיפוץ
3.1 שיפור מעקב על הציוד

• יישום מעקב מקוון על שחרור חלקתי עבור מגירות GIS דומות ויצירת נתונים בסיסיים.

• ביצוע בדיקות 저ومة אינסולציה תקופתיות עם סף של 200 MΩ.

3.2 שיפור עיצוב מבני

• הרחבת מגירה: הגדלת רוחב המגירה מ-600 מ"מ ל-800 מ"מ כדי לשפר את הפיזור החום.

• שדרוג חיבור: החלפת פלגי כבלים קצרים עם חיבורים ישירים כדי להפחית מאמץ.

• עיצוב מודולרי: אימוץ PTs/מתגים פלגיים כדי לצמצם זמן תחזוקה.

3.3 שיפור מערכת ההגנה

• הוספת מפסקים מיוחדים למגירות PT עם הגנה על עודף מתח/מתח.

• התקנת מכשירי הגנה מיוחדים לאוטובוסים לשילוב מהיר של תקלות.

• אופטימיזציה של תכנון המעגל הסדרה אפס כדי להפחית את סיכון הפרזוננס.

3.4 שינוי אסטרטגיית תפעול ותחזוקה

• הקמת תיעוד ניהול מלא לחיים של הציוד, תיעוד נתונים של התקנה ותחזוקה.

• ביצוע בדיקות תכולת לחות SF₆ רבעון עם סף ≤300 ppm.

• ביצוע בדיקות מאפיינים של מתח-אמפר לשנת PT להשוואה עם נתוני המפעל.

4. לקחים ושיטות מניעה
4.1 לקחים עיקריים

• שגיאת תכנון: מיקום משותף של PTs הגביר את סיכון התפשטות התקלה.

• מחסור בתחזוקה: נכשלת גילוי נזק מצטבר מלחץ.

• חוסר הגנה: תלות בהגנה שניונית עיכבה את תקן התקלה.

4.2 שיטות מניעה

• ngthening equipment manufacturing supervision, focusing on insulation processes and structural integrity.

• קידום תחזוקה מבוססת מצב באמצעות מעקב רעידות כדי להעריך רמות מאמץ.

• החלפת מפרטים תכנוניים כדי לחייב חיבורים גמישים בין PTs לאוטובוסים.

• הרצאות תרגילים אנטי-תאונה כדי לסטנדרטיזировать את תהליכי התגובה החירום לתקלות PT.

4.3 תוצאות יישום

נתונים לאחר השיפוץ מראים:

• שחרור חלקתי ירד מ-80 pC ל-15 pC.

• עלייה בטמפרטורה תחת עומס מלא ירדה ב-12°C.

• זמן תגובה לתקלה ירד מ-600 ms ל-40 ms.

5. מסקנה

התאונה חשפה סיכונים מוסתרים רבים בתכנון, התקנה ותחזוקה של ציוד GIS. דרך אופטימיזציה מבנית, שדרוג מערכת הגנה והגבירת ניהול, נבנה מערכת מניעה מקיפה לסיכונים. מעקב מתמשך על ביצועי הציוד יספק ניסיון שיקפי לשיפוץ עבור תחנות משנה דומות.