1. Преглед на несреќата
1.1 Структура и поврзување на напонски трансформатор за 35кВ GIS прекидач
ZX2 гас-изолирани прекидачи со двојна магистрална шина, произведени во март 2011 година и официјално поставени во функција во јули 2012 година, се опремени со две групи напонски трансформатори (PT) за секој одделок на магистралната шина. Двете групи PT за иста магистрална шина се дизајнирани во една кабинетска опрема со широчина од 600 мм. Трифазните PT се распоредени во триаголен облик во дното на кабинетската опрема.
Напонските трансформатори се поврзани со прекидачи во камерата на магистралната шина на PT прекидачите преку кратки кабелски чекори. Прекидачите се поврзани со трифазната магистрална шина преку подвижни контактни точки во SF₆ целосно затворена камерата на магистралната шина. Целосно затворената структура на магистралната шина намалува стапката на погрешки, а магистралната шина не е опремена со посебна заштитна опрема. Погрешките на магистралната шина се решаваат преку резервната заштита на влезниот прекидач на електроенергијата.
1.2 Режим на работа пред изгаранјето
Пред несреќата, електропрометната мрежа работеше како следува:
Систем 220кВ: Линиите Qiaoshi и Huishi работеле паралелно со затворен прекидач за поврзување на магистралната шина.
Основни трансформатори: Број 1 основен трансформатор носеше 47 МВ, а број 2 носеше 14 МВ.
Систем 35кВ: Јединицата А работеше со двојна магистрална шина во разделен режим. Генераторот број 2, кој носеше 30,5 МВ, беше поврзан со магистралната шина II на јединицата А преку магистралната шина 1 на јединицата Е, прекидачите за врска на горещо масло 361 и 367, и работеше паралелно со основниот трансформатор број 2.
1.3 Процес на несреќата
Претходник на повредата
Изгаранje на опремата
На 15:12:59, се забележа дим и искра во кабинетот на PT за магистралната шина 1 во јединицата Е. Нултата последователна надминувачка заштита на прекидачите 361 и 367 беше активирана, што доведе до откажување на двете прекидачи.
Инспекција на местото
Вратата на кабинетот беше отворена. Фазата A PT беше тешко изгорена, а чекорот на фазата B беше скршен. Внатрешната опрема беше изгорена.
Секундарните жички во соседната кабина за гасител на премашување беа повредени. Тестовите на притисок и изолација во камерата на магистралната шина беа нормални.
2. Анализа на причините
2.1 Квалитет на опремата и дефекти при инсталација
Дизајн и производство
Лош процес на изолационна боја што доведе до делумни разряди.
Развртење на јадрото што доведе до нагрев од вихрови токови.
Нерегуларно виткане на споилите што зголеми ризикот од меѓуспоилски кратки поврзувања.
Инсталација и одржување
Лоша сварка на винтови за земја што зголеми отпорот на контакт.
Деформација на јадрото при транспортирање/инсталација.
Трансверзален стрес од кратки кабелски чекори што доведе до пукнување на епоксидот со текот на времето.
2.2 Аномални услови на работа
Повреди на секундарната мрежа
Прекомерно оптерење во секундарната мрежа поради преизобилни паралелни цевки, што доведе до зголемено генерирање на топлина според \(Q = I²rt\).
Секундарни кратки поврзувања што ги активираа претокови во примарната мрежа и преграничување на температурата.
Претоварување на системот
Феромагнетна резонанса поради превклучување или гасење со дуга, што генерира претоварување до 2,5 пати од номиналната вредност.
Искривување на формата што забрзава стареењето на изолацијата.
Неуравновесеност на трифазната мрежа
Висок содржин на хармонии (првенствено нечетни хармонии) што доведе до неуравновесеност на импедансата.
Прекомерен ток на преместување на нултата точка што доведе до преграничување на температурата во нултата последователна мрежа.
2.3 Анализа на демонтажа од производителот
Локација на повредата
Анализа на стресот
Негибки кабелски поврзувања генерираа трансверзален стрес концентриран во отворите на флангите.
Процес на повреда: Интермитентно поврзување на земја → Аблатија на алуминиево покривање → Резетирање на повредата → Конечна повреда.
3. План за модернизација
3.1 Оптимизација на надзорот на опремата
3.2 Подобрување на дизајнот на структурата
Расширување на кабинетот: Зголемете широчината на кабинетот од 600 мм до 800 мм за подобрување на дисипацијата на топлината.
Подобрување на поврзувањето: Заменете кратките кабелски чекори со директни поврзувања за намалување на стресот.
Модуларен дизајн: Прифатете плаг-ин PT-ови/газители за минимизирање на времето за одржување.
3.3 Подобрување на системот за заштита
Додадете специјални прекидачи за PT прекидачи со заштита против преток/претоварување.
Инсталирајте специјални уреди за заштита на магистралната шина за брзо изолирање на повредите.
Оптимизирајте дизајнот на нултата последователна мрежа за намалување на ризикот од резонанса.
3.4 Приспособување на стратегијата за работа и одржување
Установете управување на целокупен жизнен циклус за опремата, документирајте податоци за инсталација и одржување.
Извршете тримесечни тестови на содржината на влага во SF₆ со праг ≤300 ppm.
Извршете годишни тестови на карактеристики на напон-ампер за PT-ови за споредба со заводските податоци.
4. Учења и профилактички мерки
4.1 Клучни учења
Грешка во дизајнот: Заедничката локација на PT-овите зголеми ризикот од ширење на повредата.
Недостаток во одржувањето: Неуспех во детекција на аккумулирани повреди од стрес.
Недостаток во заштитата: Зависност од резервна заштита забави решавањето на повредата.
4.2 Профилактички мерки
Јача надзор на производството на опремата, фокусирајќи се на процесите на изолација и целоста на структурата.
Промоцирајте одржување базирано на состојба користејќи мониторинг на вибрација за проценка на нивоа на стрес.
Ревидирајте спецификации за дизајн за задолжителни гибки поврзувања помеѓу PT-овите и магистралната шина.
Извршете антинесреќни учения за стандардизација на процедурите за емергенција за повреди на PT-овите.
4.3 Резултати од имплементацијата
Податоците по модернизацијата покажуваат:
Делумните разряди се намалеа од 80 пК до 15 пК.
Повисоката температура под полна оптерење се намали за 12°C.
Времето за одговор на повредата се намали од 600 мс до 40 мс.
5. Заклучок
Оваа несреќа откри голем број на скриени ризици во дизајнот, инсталацијата и одржувањето на GIS опремата. Со оптимизација на структурата, подобрување на системот за заштита и подигнување на управувањето, се постави комплетен систем за превенција на ризици. Непрекинатиот надзор на перформансите на опремата ќе овозможи применлив опыт за модернизација на слични подстанции.
