• Product
  • Suppliers
  • Manufacturers
  • Solutions
  • Free tools
  • Knowledges
  • Experts
  • Communities
Search


Analisis sa usa ka Akidente sa Pagbomba sa 35 kV Voltage Transformer

Felix Spark
Felix Spark
Larangan: Pagkabag-o ug Pagpangutana
China

Ang mga voltage transformers (PTs) gihimo sa iron cores ug winding coils, sama sa mga transformers apan mas gamay ang kapasidad. Sila nag-convert sa mataas nga kuryente ngadto sa mababa nga kuryente aron maprotektahan, sukolon, ug metrihon ang mga device, kasagaran gigamit sa mga plants/stations. Gigrupahan batas sa insulation: dry - type (≤6 kV), cast - type (indoor 3 - 35 kV), oil - immersed (outdoor ≥35 kV), ug SF₆ gas - filled (para sa combined appliances).

Sa panahon sa operasyon sa substation, ang mga aksidente gikan sa PT electromagnetic resonance o aging sa insulation mahimong mag-occur pa. Pwede nato isipan ang adunay bahin sa Marso 2015, ang 35 kV incoming - line PT sa usa ka thermal power plant mi-explode tungod sa aging sa insulation, nahimong nag-cause og 35 kV Bus I & II outage. Ang pag-analisa human sa on - site investigation:

1 Operation Mode Before Fault

Ang sistema sa planta human sa fault makita sa Figure 1.

Ang substation nakakapangita og kuryente gikan sa duha ka 35 kV incoming lines (Jingdian 390 Line, Jingre 391 Line). Ang ilang mga switch gi-close, na connect sa 35 kV Section I & II busbars. Kini nga mga busbars gigamit ang single - bus sectioned wiring. Ang surge arresters protektahan ang power supply side; walay incoming line protection sa thermal plant side. Ang mga link sa power supply:

  • 35 kV Section I busbar → 3# main transformer → 10 kV Section I busbar.

  • 35 kV Section II busbar → 4# main transformer → 10 kV Section II busbar.

  • 10 kV Section I & II busbars run in parallel.

2. On - site Investigation & Accident Retrospection

Nag-identify ang operation/maintenance staff og duha ka explosion traces:

  • 35 kV Jingdian 390 Line - side PT3: Monitors Phase A/B line voltages. Mi-burst ang iyang bottom, may burn marks.

  • 35 kV Jingdian 390 Line Incoming Switch: Short - circuit current caused explosion. Melted ang cable head bolts; burned/deformed ang contacts/fingers.

2.1 35 kV Section II Busbar Voltage Data Analysis

Giretrieve ang fault recording data sa 35 kV Section II busbar aron restore ang voltage, current waveforms, ug electrical parameters sa panahon sa accident. Ang accurate data analysis trace ang fault development, providing key evidence para sa determining sa cause sa accident.

2.2 Fault Development & Electrical Analysis
(1)Pre - Fault Voltage Distortion

  • 19.6ms pre - fault: 35kV Section II busbar has symmetrical three - phase voltages, minimal zero - sequence voltage → normal equipment.

  • 13.6ms pre - fault: Phase A/B voltages drop to 49.0V/43.1V; Phase C jumps to 71.8V; zero - sequence voltage rises to 22.4V → voltage transformer insulation damaged.

  • 1.6ms pre - fault: Phase A/B voltages fall to 11.9V/7.4V; Phase C drops to 44.5V; zero - sequence voltage reaches 23.5V → insulation deterioration worsens.

 (2)Fault Occurrence & Protection Response

Sa panahon sa fault: Phase A/B insulation breaks down (short to ground); Phase C voltage drops. 3ms later, three - phase voltages return to zero; PT explodes → determined as three - phase short - circuit to ground.

 

Conclusion: Pre - fault busbar voltages were normal (no lightning/misoperation → resonance overvoltage excluded). Long - term operation caused voltage transformer insulation degradation → internal insulation damage led to inter - turn short circuit → evolved into three - phase insulation breakdown/short - circuit → line tripped.

(3)Protection Setup & Action

Incoming line switches (Jingdian 390, Jingre 391) lack incoming protection. Main station has protections with identical settings:

  • Differential protection: 5A setting, 0s operation.

  • Time - limited quick - break protection: 21.2A setting, 1.1s operation.

  • Over - current protection: Further analysis needed (ref. Figure 2 for incoming current recording data, not provided).

After the fault, currents in both lines spiked. After transients, they reached steady - state:

  • 35 kV Jingdian 390 Line: 14,116 A (steady - state primary fault current);

  • 35 kV Jingre 391 Line: 10,920 A (steady - state primary fault current).

Protection operations:

  • Jingdian 390 Line (remote main station side): Differential protection tripped 268 ms post - explosion. Fault not isolated as 35 kV Sections I & II busbars were looped.

  • Jingre 391 Line (remote main station side): Time - limited quick - break protection tripped 1,173 ms post - explosion, isolating the fault.

3 Cause Analysis & Preventive Measures
3.1 Accident Causes

The fully - insulated electromagnetic voltage transformer, commissioned in 2008, had no outage maintenance/electrical tests. Long - term operation caused internal insulation failure. Key causes:

  • Product Defects : Substandard design → insufficient insulation, short service life.

  • Environmental Contamination : Dirt on porcelain sleeves → sharp insulation resistance drop in rainy seasons, flashovers, and long - term insulation damage.

  • Insulating Oil Deterioration : Poor sealing → moisture ingress, electric field distortion, reduced oil withstand voltage/dielectric properties.

  • Aging & External Impacts : Thermal aging (ambient conditions, long - term use); mechanical aging (switching overvoltage, short - circuit currents damaging insulation).

3.2 Insulation Damage Tests

Regular insulation resistance tests prevent failures:

  • Primary Winding : Use 2,500 V meter during handover/overhaul → insulation resistance ≥ 3,000 MΩ. In preventive tests, resistance drop ≤ 50% of initial value.

  • Secondary Winding : Use 1,000 V meter during handover/overhaul → insulation resistance ≤ 10 MΩ.

3.3 Common Fault: Resonance Overvoltage
Conditions for Occurrence :

  • Electromagnetic voltage transformers are nonlinear inductors. Excitation current increase causes ferromagnetic saturation → inductance drop (main resonance cause).

  • Resonance requires matched capacitance/inductance (inductive reactance ≤ 100× capacitive reactance).

  • Trigger conditions: no - load bus switching, sudden ground - fault clearance, lightning, switching overvoltage, etc.

Preventions : Ground voltage transformer neutrals via harmonic eliminators + small resistors; install harmonic elimination devices at bus voltage transformer open deltas.

4. Conclusion

Insulation aging in voltage transformers causes breakdowns and bus outages – common in grids. Strictly follow preventive test regulations, test/replace unqualified equipment. In this accident, unprotected thermal power plant incoming lines and failed #1 35 kV bus tie switch widened the fault. Regularly check protection configuration/reliability. Accident analysis helps quickly identify issues, take targeted actions, reduce fault risks, and boost substation reliability.

Maghatag og tip ug pagsalig sa author
Gipareserbado
10kV RMU Common Faults & Solutions Guide

Gidagway sa mga Karaniwang Sayop ug Solusyon alang sa 10kV RMU
10kV RMU Common Faults & Solutions Guide Gidagway sa mga Karaniwang Sayop ug Solusyon alang sa 10kV RMU
Mga Isyu sa Pag-apply ug mga Pamaagi sa Pag-handle para sa 10kV Ring Main Units (RMUs)Ang 10kV ring main unit (RMU) usa ka kasagaran nga pananglitan sa elektrikal nga distribusyon sa urban nga mga network sa kuryente, gamiton sa paghatag ug distribusyon sa medium-voltage nga kuryente. Sa aktwal nga operasyon, mahimong madungog ang uban pang mga isyu. Ania ang mga kasagaran nga problema ug ang naka-corresponding nga mga pamaagi sa pag-handle.I. Mga Electrical Faults Internal Short Circuit o Pobre
Echo
10/20/2025
Mga Tipo sa High-Voltage Circuit Breaker ug Guide sa Mga Pagsayop
Mga Tipo sa High-Voltage Circuit Breaker ug Guide sa Mga Pagsayop
High-Voltage Circuit Breakers: Classification and Fault DiagnosisAng mga high-voltage circuit breakers mao ang mga kritikal nga protective devices sa mga power systems. Sila nag-intererrupt sa current ngadto sa pag-occur og fault, nang maprevent ang pag-damage sa equipment gikan sa overloads o short circuits. Sa wala pa, tungod sa long-term operation ug uban pang factors, ang mga circuit breakers mahimong mag-develop og faults nga angay nga i-diagnose ug troubleshoot niadtong maayo nga panahon.I
Felix Spark
10/20/2025
10 Prohibitions para sa Pag-install ug Paggamit sa Transformer!
10 Prohibitions para sa Pag-install ug Paggamit sa Transformer!
10 Prohibitions for Transformer Installation and Operation! Dili ang pag-install sa transformer nang labi ka layo—ayaw ihatag kini sa mga remote nga bukid o wilderness. Ang labi ka dako nga distansya wala lang magwasto sa cables apan adunay mas daghan pa nga line losses, ug mahadlok usab ang pag-manage ug maintenance. Dili ang pagpili sa capacity sa transformer nang random. Importante nga ang tama nga capacity. Kon ang capacity mubo, ang transformer mahimong mag-overload ug madaling mapuslan—ang
James
10/20/2025
Paunsa ang mga Transformer nga walay Lanas sa Maayo nga Paraan?
Paunsa ang mga Transformer nga walay Lanas sa Maayo nga Paraan?
Ang mga Prosidyur sa Pagmamaintain sa Dry-Type Transformers Ibutang ang standby transformer sa operasyon, buksan ang circuit breaker sa low-voltage side sa transformer nga gi-maintain, tangtangon ang control power fuse, ug ihapad ang "DO NOT CLOSE" sign sa switch handle. Buksan ang high-voltage side circuit breaker sa transformer nga gi-maintain, isara ang grounding switch, fully discharge ang transformer, lock ang high-voltage cabinet, ug ihapad ang "DO NOT CLOSE" sign sa switch handle. Para sa
Felix Spark
10/20/2025
Inquiry
Pangutana
Pangutana sa IEE-Business Application
Pangita og mga equipment gamit ang IEE-Business app asa asa ug kailan man sugad og pagkuha og solusyon pagsulay sa mga eksperto ug pagpadayon sa industriya nga pakisayran suportahan ang imong proyekto sa kuryente ug negosyo