1. Overzicht van het ongeval
1.1 Structuur en aansluiting van de 35kV GIS schakelinstallatie spanningstransformator
De ZX2 gasgeïsoleerde dubbele bus schakelinstallatie, geproduceerd in maart 2011 en officieel in gebruik genomen in juli 2012, is voorzien van twee groepen bus spanningstransformatoren (PT's) voor elke bussectie. De twee PT-groepen van dezelfde bussectie zijn ontworpen in één schakelkast met een breedte van 600 mm. De driefasige PT's staan in een driehoekige opstelling aan de onderkant van de kast.
De PT's zijn verbonden met de disjunctoren in de buskamer van de PT-schakelinstallatie via korte kabelplugs. De disjunctoren zijn verbonden met de driefasige bus door middel van bewegende contacten in de SF₆ volledig gesloten buskamer. De volledig gesloten busstructuur vermindert het uitvalpercentage, en de bus is niet uitgerust met specifieke busbescherming. Busfouten worden verwijderd via de back-up bescherming van de energietoevoerschakelaar.
1.2 Bedrijfsmodus vóór de brand
Vóór het ongeval functioneerde het elektriciteitsnet als volgt:
220kV Systeem: Qiaoshi-lijn en Huishi-lijn liepen parallel met de busverbindingsschakelaar gesloten.
Hoofdtransformatorbelasting: Hoofdtransformator 1 droeg 47 MW, en hoofdtransformator 2 droeg 14 MW.
35kV Systeem: Eenheid A werkte met dubbele bussen in gesplitste bedrijfsmodus. Generator 2, die 30,5 MW droeg, was verbonden met Bus II van Eenheid A via Bus 1 van Eenheid E, de warme olie interconnectielijn schakelinstallaties 361 en 367, en werkte parallel met hoofdtransformator 2.
1.3 Ongevalsverloop
Foutvoorloper
Apparaatbrand
Ter plaatse inspectie
De kastdeur werd opengeblazen. Fase A PT was ernstig verbrand, en de plug van Fase B was gebroken. Interne apparatuur was verschroeid.
Secundaire draden van de aangrenzende overvoltage beveiliging kast waren beschadigd. De buskamer druk- en isolatietests waren normaal.
2. Oorzakenanalyse
2.1 Apparaatkwaliteit en installatieproblemen
2.2 Abnormale bedrijfsomstandigheden
2.3 Ontmantelinganalyse van de fabrikant
Foutlocatie
Spanningsanalyse
Niet-flexibele kabelverbindingen veroorzaakten lodewaartse spanning geconcentreerd bij flensgaten.
Foutprogressie: Tussentijdse aarding → Aluminiumcoating ablatie → Foutreset → Uiteindelijke doorbraak.
3. Retrofitplan
3.1 Optimalisatie van apparaatmonitoring
3.2 Verbetering van structuurentwerp
Kastuitbreiding: Verhoog de kastbreedte van 600 mm naar 800 mm om de warmteafgifte te verbeteren.
Aansluitingupgrade: Vervang korte kabelplugs door directe verbindingen om de spanning te verminderen.
Modulair ontwerp: Gebruik inplugbare PT's/overvoltage beveiligingen om de onderhoudstijd te minimaliseren.
3.3 Versterking van het beschermingssysteem
Voeg specifieke schakelaars toe voor PT schakelinstallaties met overstroming/overspanning bescherming.
Installeer specifieke busbeschermingapparatuur voor snelle foutisolatie.
Optimaliseer het nulvolgordecircuitontwerp om resoneringsrisico te verminderen.
3.4 Aanpassing van bedrijfs- en onderhoudsstrategie
Stel volledige levenscyclusbeheerrecords op voor apparatuur, documenteer installatie- en onderhoudsgegevens.
Voer kwartaalwijze SF₆ vochtinhoudstests uit met een drempelwaarde ≤300 ppm.
Voer jaarlijkse PT volt-ampère karakteristiektests uit voor vergelijking met fabrieksgegevens.
4. Lessen en preventieve maatregelen
4.1 Belangrijkste lessen
Ontwerpfout: Samenplaatsing van PT's vergrootte het risico op foutpropagatie.
Onderhoudsgap: Cumulatieve spanningschade niet opgemerkt.
Beschermings tekort: Afhankelijkheid van back-up bescherming vertraagde foutoplossing.
4.2 Preventieve maatregelen
Versterk de toezicht op apparaatfabricage, met focus op isolatieprocessen en structurele integriteit.
Promoot condition-based onderhoud met trillingenmontering om stressniveaus te beoordelen.
Herzie ontwerpspecificaties om flexibele verbindingen tussen PT's en bussen te vereisen.
Voer anti-ongevaldrillen uit om standaard noodprocedures voor PT-fouten te normaliseren.
4.3 Implementatieresultaten
Post-retrofit gegevens tonen aan:
Partiële ontlading gereduceerd van 80 pC naar 15 pC.
Temperatuurstijging onder volle belasting verminderd met 12°C.
Foutreactietijd verkort van 600 ms naar 40 ms.
5. Conclusie
Dit ongeval onthulde meerdere verborgen risico's in het ontwerp, de installatie en het onderhoud van GIS-apparatuur. Door structuur optimalisatie, beschermingssysteem upgrade en management verbetering, is er een omvattend risicopreventiesysteem opgesteld. Continue monitoring van apparaatprestaties zal replicabele retrofit ervaringen leveren voor vergelijkbare stations.
