Pagsusuri at Pagtrato sa mga Dahilan ng Pagsasara ng 35 kV Outdoor Vacuum Circuit Breaker

Pananalamin ng Sakit

Noong ika-23 ng Hunyo 2020, nangyari ang isang pagkakamali sa 35 kV feeder bay na nasa hot standby sa 220 kV substation. Ito ay pumigil ng unang yugto, unang oras limitado na overcurrent protection na may voltage restraint mula sa low-voltage backup protection ng No. 2 main transformer at ang pangalawang yugto ng overcurrent protection ng 350 bus tie protection. Dahil dito, ang 352 circuit breaker sa low-voltage side na tumutugon sa No. 2 main transformer at ang 350 bus tie circuit breaker ay nag-trip, na nagresulta sa pagkawala ng voltage sa 35 kV Section I bus ng substation.

Bago ang aksidente, ang 35 kV system ng substation ay gumamit ng single-bus sectionalized connection mode. Ang isang espesyal na bus tie circuit breaker ay itinayo sa pagitan ng dalawang bus section. Ang 35 kV Section I bus kung saan matatagpuan ang may problema na bay ay may kabuuang tatlong outgoing lines at dalawang capacitor banks. Ang may problema na bay ay nasa hot standby, at ang proteksyon nito ay hindi aktibo. Ang natitirang mga bay ay nasa operasyon, at ang bus tie circuit breaker ay nasa saradong posisyon.

Pagsusuri ng Dahilan

Sa pamamagitan ng pagsusuri ng mga ulat ng mensahe at oscillograms mula sa mga device ng proteksyon ng 350 bus tie bay at No. 2 main transformer bay sa substation, natuklasan na noong simula ng pagkakamali, ito ay unang lumitaw bilang phase-to-phase fault sa pagitan ng B at C phases, na pagkatapos ay umabot sa three-phase short-circuit fault. Kaya, ang waveform diagram (screenshot) ng fault sa low-voltage side ng No. 2 main transformer ay ipinapakita sa Figure 1.

Matapos inspeksyunin ang may problema na circuit breaker, natuklasan na pagkatapos ng pagkakamali, ang bushing ng A phase ng vacuum circuit breaker ay nabigo, ang post porcelain insulators ng B at C phases ay malubhang nasunog at nasira, at ang lead wires ng circuit breaker ay may iba't ibang degree ng broken strands. Walang mga tanda ng electrical discharge na nakita sa busbar connection busbars, wall-bushing insulators, o disconnectors sa busbar side ng circuit breaker. Ang estado ng pinsala ng primary equipment ay inspeksyunin on-site, tulad ng ipinapakita sa Figure 2.

Ang sumusunod ay isang mas malalim na pagsusuri ng mga dahilan ng pagkakamali ng circuit breaker.

Mga Dahilan Kaugnay ng Kalidad ng Circuit Breaker

Ang circuit breaker na ito ay ng uri na LW8-35A (T). Ito ay inilapat at in-commissioned on-site noong Disyembre 2007 at inilunsad sa Marso 2008. Kasalukuyan, mayroong 11 vacuum circuit breakers ng parehong modelo sa substation, lahat ng ito ay nakalatag sa labas. Matapos inspeksyunin ang mekanismo ng modelo ng circuit breaker, natuklasan ang iba't ibang degree ng mga tanda ng discharge sa post porcelain insulators. Sa pamamagitan ng pagsusuri ng fault recorder sa substation, napansin na madalas ang 35 kV bus voltage ay lumampas sa limit at nagsimulang magtrip bago ang pagkakamali. Ang madalas na paglalampas sa limit na ito ay malakas na nagpapatunay ng presensya ng mga tanda ng discharge sa post porcelain insulators ng uri ng circuit breaker na ito.

Isinagawa ang isang withstand voltage test sa post porcelain insulators ng natitirang 10 circuit breakers ng parehong modelo sa substation. Siyam sa kanila ay lumampas sa test, at tanging isa lamang ang hindi sumunod sa mga regulasyon ng test. Kapag siyang may problema na bay ay in-test uli, ito ay lumampas sa withstand voltage test. Kaya, maaaring mailuklok na ang posibilidad na ang kalidad ng circuit breaker ang sanhi ng pagkakamali.

Mga Dahilan Kaugnay ng Paggamit at Pag-maintain ng Circuit Breaker

Ang 220 kV substation na ito ay matatagpuan sa sanggab ng lungsod at bukid, malapit sa isang quarry, at may isang relatyibong seryosong problemang polusyon ng alikabok sa paligid. Sa inspeksyon on-site, natuklasan na may malaking halaga ng alikabok na nakalagay sa ibabaw ng post porcelain insulators ng may problema na circuit breaker. Sa isang mapupulot na kapaligiran, ang insulation performance ng post porcelain insulators ay bumababa.

Dahil sa importansiya ng mga user na konektado sa outgoing lines ng 35 kV system sa substation na ito, mahirap gawin ang mga power outages. Bilang resulta, hindi ma-inspect at maintain nang agaran ang circuit breaker. Ang flashover voltage ng post porcelain insulators ng circuit breaker ay bumababa habang tumataas ang degree ng polusyon. Ang cumulative effect sa paglipas ng panahon ay nagdulot ng pagbaba ng flashover voltage sa ilalim ng operating voltage, na nagresulta sa electrical discharge. Noong araw ng pagkakamali, may patuloy na ulan sa lokal na lugar, at ang pagtaas ng humidity sa atmosfera ay lalo pa ring pinahihirapan ang proseso. Kaya, maaaring maitukoy na ito ay isang aksidente na dulot ng flashover dahil sa kontaminasyon.

Pag-aaksiyon sa Fault

Napalitan ang may problema na circuit breaker. Matapos ang on-site commissioning, ang test data ng bagong circuit breaker ay sumunod sa mga kinakailangan na nasa ex-factory technical documents. Kasalukuyan, ang circuit breaker ay nagsasagawa ng stable operation.

Ipinagbigay ang mga power outages upang inspeksyunin ang mga circuit breaker ng parehong modelo sa substation. Ang mga contaminant ay lininis at in-wipe off, at ginawa muli ang insulation spraying. Isinagawa ang komprehensibong inspeksyon, pag-maintain, at characteristic test sa bawat circuit breaker, at ang iba pang mga problema na natuklasan ay naayos agad. Kasalukuyan, ang ibang 10 outdoor circuit breakers ng parehong modelo sa substation ay nagsasagawa ng stable operation.

Sa susunod na hakbang, isasagawa ang komprehensibong inspeksyon at teknikal na renovation sa mga outdoor circuit breakers sa mga lugar na gaya nito. Sila ay papalitan nang sentral na sa Gas Insulated Switchgear (GIS) equipment upang sa pundamental na paraan maiwasan ang mga aksidente dulot ng flashover dahil sa kontaminasyon sa mga lugar na may seryosong polusyon ng alikabok.

Mga Preventive Measures

• Ang mga design units ay dapat palakasin ang kanilang antas ng disenyo, i-optimize ang disenyo ng estruktura, at palakasin ang insulation performance ng mga circuit breaker sa mga lugar na may seryosong air pollution (tulad ng paggawa ng mga shelter o paggamit ng GIS equipment).

• Ang mga unit ng paggawa ng equipment ay dapat mahigpit na kontrolin ang quality management ng equipment at tapat na ipatupad ang teknikal na pangangailangan ng bawat link sa proseso ng paggawa, pag-assemble, at pag-commission ng equipment.

• Ang mga unit ng pag-operate at pag-maintain ay dapat gumawa ng mabuting trabaho sa pang-araw-araw na pag-maintain at inspeksyon ng equipment. Dapat silang bigyan ng malaking importansiya ang mga signal ng proteksyon sa substation, lalo na ang mga signal tulad ng madalas na pag-trigger ng fault recorder. Dapat silang mabuti na suriin at analisin ang mga problema, identipikahin ang tunay na estado ng operasyon ng equipment sa likod ng mga signal, at agad na gawin ang evaluation at analysis ng equipment.

• Ang mga unit ng pag-manage ng equipment ay dapat gumawa ng mabuting trabaho sa acceptance ng mga bagong equipment na pumasok sa grid, palakasin ang pang-araw-araw na pag-manage ng equipment, at palakasin ang reliability ng power supply.