1. Gambaran Kecelakaan
1.1 Struktur dan Sambungan Penjeruk Voltan GIS Switchgear 35kV
ZX2 gas-insulated double-bus switchgear, yang dibuat pada Mac 2011 dan dimulakan secara rasmi pada Julai 2012, dikonfigurasikan dengan dua kumpulan penjeruk voltan (PT) bus untuk setiap bahagian bus. Dua kumpulan PT yang sama dari bahagian bus direka dalam satu kabinet switchgear dengan lebar 600 mm. PT tiga fasa disusun dalam formasi segitiga di bawah kabinet.
PT-PT tersebut disambungkan ke pemutus sambungan dalam bilik bus PT switchgear melalui plug kabel pendek. Pemutus sambungan disambungkan ke bus tiga fasa melalui kontak bergerak dalam bilik bus SF₆ sepenuhnya tertutup. Struktur bus sepenuhnya tertutup mengurangkan kadar kegagalan, dan bus tidak dilengkapi dengan perlindungan bus khusus. Kesalahan bus diselesaikan melalui perlindungan sandaran bagi pemutus sambungan masuk tenaga.
1.2 Mod Operasi Sebelum Terbakar
Sebelum kejadian, grid tenaga beroperasi seperti berikut:
Sistem 220kV: Garis Qiaoshi dan Garis Huishi beroperasi secara selari dengan pemutus sambungan penghubung bus ditutup.
Beban Transformator Utama: Transformator utama No.1 membawa 47 MW, dan No.2 membawa 14 MW.
Sistem 35kV: Unit A beroperasi dengan dua bus dalam operasi terpisah. Pembangkit No.2, membawa 30.5 MW, disambungkan ke Bus II Unit A melalui Bus 1 Unit E, switchgear garis interkoneksi minyak panas 361 dan 367, dan beroperasi secara selari dengan transformator utama No.2.
1.3 Proses Kecelakaan
Pendahulu Kesalahan
Bermula pada 15:11:20.393 pada 19 April, peranti pelindung switch 367 Unit E (Unit Bus untuk Pembangkit 1 dan 2) berulang kali mengeluarkan isyarat putus sambung PT, yang ditetapkan semula secara berkala.
Peralatan Terbakar
Pada 15:12:59, asap dan percikan diperhatikan dalam kabinet PT Bus 1 Unit E. Perlindungan arus nol berlebihan bagi pemutus sambungan 361 dan 367 diaktifkan, memutuskan kedua-dua pemutus sambungan tersebut.
Pemeriksaan Di Tempat
Pintu kabinet meletus terbuka. PT Fasa A terbakar parah, dan plug Fasa B pecah. Peralatan dalaman hangus.
Wayar sekunder kabinet pelindung bersebelahan rosak. Ujian tekanan dan isolasi bilik bus normal.
2. Analisis Sebab
2.1 Kualiti Peralatan dan Cacat Pasangan
2.2 Keadaan Operasi Tidak Normal
Kesalahan Litar Sekunder
Overloading dalam litar sekunder disebabkan oleh gelung paralel berlebihan, menghasilkan peningkatan haba mengikut \(Q = I²rt\).
Hubungan singkat sekunder memicu lonjakan arus primer dan pemanasan berlebihan.
Overvoltase Sistem
Ferroresonance disebabkan oleh operasi beralih atau penyambungan tanah melalui percikan, menghasilkan overvoltase hingga 2.5 kali nilai tetapan.
Distorsi bentuk gelombang mempercepatkan penuaan isolasi.
Imbalance Tiga Fasa
2.3 Analisis Bongkar Pabrikan
Lokasi Kesalahan
Analisis Tekanan
Sambungan kabel tidak fleksibel menghasilkan tekanan melintang terkonsentrasi pada lubang flensa.
Perkembangan kesalahan: Grounding berulang-ulang → Ablasi pelapis aluminium → Reset kesalahan → Kegagalan akhir.
3. Rancangan Pengubahsuaian
3.1 Peningkatan Pemantauan Peralatan
3.2 Peningkatan Reka Bentuk Struktur
Pelebaran Kabinet: Menambah lebar kabinet dari 600 mm menjadi 800 mm untuk meningkatkan pembuang haba.
Peningkatan Sambungan: Menggantikan plug kabel pendek dengan sambungan langsung untuk mengurangkan tekanan.
Reka Bentuk Modul: Menggunakan PT/arrester boleh dicabut untuk mengurangkan masa pemeliharaan.
3.3 Peningkatan Sistem Perlindungan
Menambah pemutus sambungan khusus untuk switchgear PT dengan perlindungan arus berlebihan/overvoltase.
Memasang peranti perlindungan bus khusus untuk isolasi kesalahan cepat.
Mengoptimumkan reka bentuk litar urutan nol untuk mengurangkan risiko resonansi.
3.4 Penyesuaian Strategi Operasi dan Pemeliharaan
Menubuhkan rekod pengurusan siklus hidup lengkap untuk peralatan, mendokumentasikan data pemasangan dan pemeliharaan.
Melakukan ujian kandungan kelembapan SF₆ suku tahunan dengan ambang ≤300 ppm.
Melakukan ujian ciri volt-ampere PT tahunan untuk perbandingan dengan data kilang.
4. Pelajaran dan Tindakan Pencegahan
4.1 Pelajaran Utama
Kesalahan Reka Bentuk: Lokasi bersama PT meningkatkan risiko penyebaran kesalahan.
Kedudukan Pemeliharaan: Gagal mendeteksi kerosakan tekanan kumulatif.
Kekurangan Perlindungan: Bergantung pada perlindungan sandaran mengundurkan penyelesaian kesalahan.
4.2 Tindakan Pencegahan
Menguatkan pengawasan pembuatan peralatan, memberi tumpuan kepada proses isolasi dan integriti struktur.
Mempromosikan pemeliharaan berdasarkan keadaan menggunakan pemantauan getaran untuk menilai tahap tekanan.
Merevisi spesifikasi reka bentuk untuk mewajibkan sambungan fleksibel antara PT dan bus.
Mengadakan latihan anti-kecelakaan untuk menyeragamkan prosedur respons kecemasan untuk kesalahan PT.
4.3 Hasil Pelaksanaan
Data selepas pengubahsuaian menunjukkan:
Pelepasan separa berkurang dari 80 pC menjadi 15 pC.
Penurunan suhu di bawah beban penuh berkurang 12°C.
Masa tindak balas kesalahan dipendekkan dari 600 ms menjadi 40 ms.
5. Kesimpulan
Kecelakaan ini mengungkapkan pelbagai risiko tersembunyi dalam reka bentuk, pemasangan, dan pemeliharaan peralatan GIS. Melalui optimasi struktur, peningkatan sistem perlindungan, dan peningkatan pengurusan, sistem pencegahan risiko komprehensif telah dibentuk. Pemantauan berterusan prestasi peralatan akan menyediakan pengalaman pengubahsuaian yang dapat diulangi untuk substasi serupa.
