การวิเคราะห์และการแก้ไขสาเหตุของปัญหาของเบรกเกอร์สูญญากาศกลางแจ้ง 35 กิโลโวลต์

อาการเสียหาย

เมื่อวันที่ 23 มิถุนายน 2020 เกิดข้อผิดพลาดในช่องทางป้อนไฟฟ้า 35 กิโลโวลต์ที่อยู่ในสถานะพร้อมใช้งานที่สถานีไฟฟ้าแรงสูง 220 กิโลโวลต์ ทำให้ระบบป้องกันความร้อนเกินระดับแรกของระบบป้องกันสำรองแรงดันต่ำของหม้อแปลงหลักหมายเลข 2 และระบบป้องกันกระแสเกินระดับที่สองของระบบป้องกันการเชื่อมต่อระหว่างบัส 350 ทำงาน ผลคือวงจรป้อนไฟฟ้า 352 บนด้านแรงดันต่ำที่สอดคล้องกับหม้อแปลงหลักหมายเลข 2 และวงจรป้อนไฟฟ้าเชื่อมต่อระหว่างบัส 350 ทริป ทำให้บัส 35 กิโลโวลต์ส่วนที่ 1 ของสถานีไฟฟ้าขาดแรงดัน

ก่อนเกิดเหตุ ระบบ 35 กิโลโวลต์ของสถานีไฟฟ้าใช้วิธีการเชื่อมต่อแบบแบ่งบัสเดียว มีวงจรป้อนไฟฟ้าเชื่อมต่อระหว่างบัสสองส่วน บัส 35 กิโลโวลต์ส่วนที่ 1 ซึ่งมีช่องทางที่เสียหายมีสายออกทั้งหมดสามสายและแบงค์คอนเดนเซอร์สองชุด ช่องทางที่เสียหายอยู่ในสถานะพร้อมใช้งานแต่ไม่มีการเปิดใช้งานระบบป้องกัน ส่วนช่องทางอื่น ๆ อยู่ในการทำงานและวงจรป้อนไฟฟ้าเชื่อมต่อระหว่างบัสอยู่ในตำแหน่งปิด

การวิเคราะห์สาเหตุ

จากการตรวจสอบรายงานข้อความและแผนภาพสัญญาณจากอุปกรณ์ป้องกันของช่องทางเชื่อมต่อระหว่างบัส 350 และช่องทางหม้อแปลงหลักหมายเลข 2 พบว่า เมื่อเริ่มต้นเกิดข้อผิดพลาด มันแสดงเป็นข้อผิดพลาดระหว่างเฟส B และ C ซึ่งต่อมาพัฒนาเป็นข้อผิดพลาดลัดวงจรสามเฟส แผนภาพสัญญาณ (ภาพหน้าจอ) ของด้านแรงดันต่ำของหม้อแปลงหลักหมายเลข 2 แสดงในรูปที่ 1

จากการตรวจสอบวงจรป้อนไฟฟ้าที่เสียหาย พบว่าหลังจากเกิดข้อผิดพลาด ปลอกของเฟส A ของวงจรป้อนไฟฟ้าแบบสุญญากาศแตก ฉนวนโพสต์เซรามิกของเฟส B และ C ไหม้และเสียหายอย่างรุนแรง และสายนำของวงจรป้อนไฟฟ้ามีการแตกของสายในระดับต่างๆ ไม่พบสัญญาณของการปล่อยประจุไฟฟ้าบนบัสเชื่อมต่อ ฉนวนบนผนัง หรือสวิตช์แยกทางด้านบัสของวงจรป้อนไฟฟ้า การตรวจสอบสภาพของอุปกรณ์หลักที่เสียหายแสดงในรูปที่ 2

ต่อไปนี้เป็นการวิเคราะห์สาเหตุของการเสียหายของวงจรป้อนไฟฟ้าอย่างละเอียด

สาเหตุที่เกี่ยวข้องกับคุณภาพของวงจรป้อนไฟฟ้า

วงจรป้อนไฟฟ้าที่กล่าวถึงนี้เป็นประเภท LW8-35A (T) ได้ติดตั้งและทดสอบการทำงานในสถานที่ในเดือนธันวาคม 2007 และเริ่มใช้งานในเดือนมีนาคม 2008 ปัจจุบันมีวงจรป้อนไฟฟ้าแบบสุญญากาศประเภทเดียวกันจำนวน 11 วงจรที่สถานีไฟฟ้า ทั้งหมดติดตั้งภายนอก จากการตรวจสอบกลไกของวงจรป้อนไฟฟ้าประเภทนี้ในสถานที่ พบว่ามีสัญญาณการปล่อยประจุไฟฟ้าในระดับต่างๆ บนฉนวนโพสต์เซรามิก โดยการตรวจสอบเครื่องบันทึกข้อผิดพลาดในสถานีไฟฟ้า พบว่าแรงดันไฟฟ้าบัส 35 กิโลโวลต์มักจะเกินขีดจำกัดและทริปบ่อยครั้งก่อนเกิดข้อผิดพลาด ความแปรปรวนที่เกินขีดจำกัดอย่างต่อเนื่องยืนยันว่ามีสัญญาณการปล่อยประจุไฟฟ้าบนฉนวนโพสต์เซรามิกของวงจรป้อนไฟฟ้าประเภทนี้

ได้ทำการทดสอบความทนทานแรงดันไฟฟ้าบนฉนวนโพสต์เซรามิกของวงจรป้อนไฟฟ้าประเภทเดียวกันอีก 10 วงจรที่สถานีไฟฟ้า 9 วงจรผ่านการทดสอบและเพียงวงจรเดียวไม่ผ่านตามข้อกำหนดของการทดสอบ เมื่อทำการทดสอบวงจรป้อนไฟฟ้าที่เสียหายอีกครั้ง วงจรนั้นผ่านการทดสอบความทนทานแรงดันไฟฟ้า ดังนั้น สามารถขจัดความเป็นไปได้ว่าคุณภาพของวงจรป้อนไฟฟ้าเป็นสาเหตุของข้อผิดพลาดได้

สาเหตุที่เกี่ยวข้องกับการดำเนินงานและการบำรุงรักษาวงจรป้อนไฟฟ้า

สถานีไฟฟ้าแรงสูง 220 กิโลโวลต์แห่งนี้ตั้งอยู่ที่จุดตัดระหว่างเขตเมืองและชนบท ใกล้กับเหมืองหิน และมีปัญหาการปนเปื้อนฝุ่นละอองอย่างรุนแรงในบริเวณใกล้เคียง จากการตรวจสอบที่สถานที่ พบว่ามีฝุ่นละอองสะสมอยู่บนผิวฉนวนโพสต์เซรามิกของวงจรป้อนไฟฟ้าที่เสียหาย ในสภาพแวดล้อมที่มีการปนเปื้อน สมรรถนะฉนวนของฉนวนโพสต์เซรามิกจะลดลง

เนื่องจากความสำคัญของผู้ใช้ที่เชื่อมต่อกับสายออกของระบบ 35 กิโลโวลต์ในสถานีไฟฟ้านี้ ทำให้ยากต่อการหยุดการจ่ายไฟฟ้า เพื่อให้สามารถตรวจสอบและบำรุงรักษาวงจรป้อนไฟฟ้าได้อย่างทันท่วงที แรงดันไฟฟ้าที่ทำให้เกิดแฟลชโอเวอร์ของฉนวนโพสต์เซรามิกของวงจรป้อนไฟฟ้าลดลงเมื่อระดับการปนเปื้อนเพิ่มขึ้น ผลสะสมตลอดเวลาทำให้แรงดันไฟฟ้าที่ทำให้เกิดแฟลชโอเวอร์ลดลงต่ำกว่าแรงดันไฟฟ้าที่ใช้งาน ทำให้เกิดการปล่อยประจุไฟฟ้า ในวันที่เกิดข้อผิดพลาด มีฝนตกต่อเนื่องในพื้นที่ ความชื้นในอากาศเพิ่มขึ้นทำให้กระบวนการนี้รุนแรงขึ้น ดังนั้น สามารถสรุปได้ว่านี่เป็นอุบัติเหตุที่เกิดจากการแฟลชโอเวอร์เนื่องจากการปนเปื้อน

การแก้ไขข้อผิดพลาด

ได้ทำการเปลี่ยนวงจรป้อนไฟฟ้าที่เสียหาย หลังจากทดสอบการทำงานที่สถานที่ ข้อมูลทดสอบของวงจรป้อนไฟฟ้าใหม่ตรงตามข้อกำหนดในเอกสารเทคนิคที่ออกจากโรงงาน ปัจจุบันวงจรป้อนไฟฟ้ากำลังทำงานอย่างมั่นคง

ได้ทำการหยุดการจ่ายไฟฟ้าเพื่อตรวจสอบวงจรป้อนไฟฟ้าประเภทเดียวกันในสถานีไฟฟ้า ทำความสะอาดและเช็ดฝุ่นละอองออก และทำการฉีดฉนวนอีกครั้ง ทำการตรวจสอบ บำรุงรักษา และทดสอบคุณสมบัติของวงจรป้อนไฟฟ้าแต่ละวงจร และทำการแก้ไขปัญหาอื่น ๆ ที่พบได้อย่างทันท่วงที ปัจจุบันวงจรป้อนไฟฟ้าภายนอกประเภทเดียวกันอีก 10 วงจรในสถานีไฟฟ้ากำลังทำงานอย่างมั่นคง

ในขั้นตอนต่อไป จะทำการตรวจสอบและปรับปรุงเทคโนโลยีอย่างครอบคลุมสำหรับวงจรป้อนไฟฟ้าภายนอกในพื้นที่ดังกล่าว จะทำการเปลี่ยนเป็นอุปกรณ์ Gas Insulated Switchgear (GIS) อย่างรวมศูนย์ เพื่อป้องกันอุบัติเหตุที่เกิดจากการแฟลชโอเวอร์เนื่องจากการปนเปื้อนในพื้นที่ที่มีปัญหาฝุ่นละอองอย่างรุนแรง

มาตรการป้องกัน

• หน่วยออกแบบควรปรับปรุงระดับการออกแบบ ปรับปรุงโครงสร้างการออกแบบ และเพิ่มสมรรถนะฉนวนของวงจรป้อนไฟฟ้าในพื้นที่ที่มีปัญหาการปนเปื้อนอากาศรุนแรง (เช่น การสร้างที่พักหรือใช้อุปกรณ์ GIS)

• หน่วยผลิตอุปกรณ์ควรควบคุมการจัดการคุณภาพของอุปกรณ์อย่างเข้มงวด และปฏิบัติตามข้อกำหนดทางเทคโนโลยีในแต่ละขั้นตอนของการผลิต การประกอบ และการทดสอบการทำงาน

• หน่วยดำเนินงานและบำรุงรักษาควรมีการบำรุงรักษาและตรวจสอบอุปกรณ์อย่างสม่ำเสมอ ควรให้ความสำคัญกับสัญญาณการป้องกันในสถานีไฟฟ้า โดยเฉพาะสัญญาณการเปิดใช้งานบ่อยครั้งของเครื่องบันทึกข้อผิดพลาด ควรตรวจสอบและวิเคราะห์ปัญหาอย่างรอบคอบ ระบุสถานะการทำงานจริงของอุปกรณ์เบื้องหลังสัญญาณ และทำการประเมินและวิเคราะห์อุปกรณ์อย่างทันท่วงที

• หน่วยจัดการอุปกรณ์ควรมีการยอมรับอุปกรณ์ใหม่ที่เข้าสู่ระบบไฟฟ้าอย่างเหมาะสม ควรเสริมสร้างการจัดการอุปกรณ์ประจำวัน และเพิ่มความน่าเชื่อถือของการจ่ายไฟฟ้า