Analyse Accidentis Explosionis Transformatoris Voltus 35 kV

Transformatores tensionis (PTs) constare de nucleis ferreis et bobinatis, simili modo operantur ut transformatores sed cum parva capacitate. Illi convertunt altam tensionem in bassam pro apparatibus protectionis, mensurae et metrationis, latissime usitati in stationibus/aeedis. Classificati per insulationem: sicci - typus (≤6 kV), funditi - typus (interius 3 - 35 kV), oleo - immersi (exterius ≥35 kV), et SF₆ gas - repleti (ad apparatos combinatos).

In operatione substationum, adhuc accidunt accidentia ex resonantia electromagnetica PT vel senectute insulationis. Exempli gratia, mense Martio 2015, PT introductorius 35 kV in statione thermoelectrica explosit propter senescens insulationis, causans interpellationem bus I & II 35 kV. Analyse post investigationem loci:

1 Modus Operationis Ante Defectum

Status systematis stationis ante defectum monstratur in Figura 1.

Substatio obtinet potentiam ab duobus lineis introductoribus 35 kV (Jingdian 390 Line, Jingre 391 Line). Eorum commutatores sunt clausi, connectentes ad bus I & II 35 kV. Hi bus utuntur dispositione unius bus sectionata. Fulguratores protegunt latus suppletionis; nulla protectio existit in latere stationis thermoelectricae. Nexus suppletionis:

• bus I 35 kV → transformator principalis 3# → bus I 10 kV.

• bus II 35 kV → transformator principalis 4# → bus II 10 kV.

• bus I & II 10 kV operantur in parallelo.

2. Investigatio Localis & Retrospectio Accidentis

Operatores/maintenores invenerunt duas vestigia explosionis:

• PT3 latus lineae 35 kV Jingdian 390: Monitorat tensiones lineae A/B. Explosio rupit eius fundum, relicta maculis incendi.

• Commutator Introductoris Lineae 35 kV Jingdian 390: Currentis circuitus brevis causa explosioni. Capita cabuli fluxerunt; contactus/dactyli erant incensi/deformati.

2.1 Analysim Datorum Tensionis Bus II 35 kV

Data registrata defectus bus II 35 kV retenta est ad restituendam formam undarum tensionis, currentis et parametrorum electricorum tempore accidentis. Accuratissima analyse datorum trahit progressum defectus, praebens testimonia clava ad determinandam causam accidentis.

2.2 Progressus Defectus & Analysim Electricam
(1)Praefectus Distortio Tensionis

• 19.6ms praedefectu: bus II 35kV habet tensiones triphasicas symetricas, minimam tensionem sequentiae nullae → apparatus normaliter.

• 13.6ms praedefectu: tensiones A/B cadunt ad 49.0V/43.1V; C salit ad 71.8V; tension sequentiae nullae crescit ad 22.4V → insulatio transformatoris tensionis damnata.

• 1.6ms praedefectu: tensiones A/B cadunt ad 11.9V/7.4V; C cadit ad 44.5V; tension sequentiae nullae attingit 23.5V → deterioratio insulantis aggravatur.

 (2)Occurrentia Defectus & Responsio Protectionis

Tempore defectus: insulatio A/B disrumpitur (brevis ad terram); tension C cadit. 3ms postea, tensiones triphasicae revertuntur ad nullam; PT explodit → determinatum ut brevis circuitus triphasicus ad terram.

Conclusio: tensiones bus praedefectu erant normales (nulla fulguratio/operatio errata → exclusa resonantia overvoltage). Longinquitas operationis causavit degenerationem insulantis transformatoris tensionis → damnum internum insulantis duxit ad brevis circuitus inter voltas → evolutum in disrumpere insulantis triphasicae/brevis circuitus → tripuit linea.

(3)Dispositio & Actio Protectionis

Commutatores lineae introductoriae (Jingdian 390, Jingre 391) carent protectione introductoria. Principale officium habet protectiones cum dispositionibus identicis:

• protectio differentialis: dispositio 5A, operatio 0s.

• protectio celeris limitata temporis: dispositio 21.2A, operatio 1.1s.

• protectio over - current: opus est analysi ulteriori (vid. Figura 2 pro data registrationis currentis introductorii, non exhibita).

Post defectum, currentes ambabus lineis exasperaverunt. Post transitoria, pervenerunt ad status stabilis:

• linea 35 kV Jingdian 390: 14,116 A (currentis defectus primarius stabilis);

• linea 35 kV Jingre 391: 10,920 A (currentis defectus primarius stabilis).

Operationes protectionis:

• linea Jingdian 390 (latus principale remotum): protectio differentialis activata 268 ms post explosionem. Defectus non segregatus quia bus I & II 35 kV erant anulariter coniuncti.

• linea Jingre 391 (latus principale remotum): protectio celeris limitata temporis activata 1,173 ms post explosionem, segregans defectum.

3 Analysim Causarum & Praesidia Preventiva
3.1 Causae Accidentis

Transformator tensionis electromagneticus totaliter insulatus, in commercium missus anno 2008, sine interpellatione maintenance/electrical tests. Longinquitas operationis causavit internam deficiens insulantis. Causae claves:

• Defectus Producti : designum inferius standard → insulatio insufficiens, vita brevis.

• Contaminatio Ambientalis : sordes in manichis porcellanis → abruptus descensus resistivitatis insulantis in stagione pluvialis, flashovers, et longinquitas deterioratio insulantis.

• Deterioratio Olei Insulantis : sigillatio infirma → ingressus humiditatis, distortio campi electrici, diminutio tensio sustentabilis olei/proprietates dielectricae.

• Senectus & Impactus Externi : senectus thermalis (conditiones ambientales, usus longinquus); senectus mechanica (overvoltage switching, currentes circuitus brevis damnantes insulantis).

3.2 Testes Damnorum Insulantis

Testes regulariter resistivitatis insulantis praeventur defectus:

• Bobina Primaria : uti metro 2,500 V in traditio/reparatio → resistivitas insulantis ≥ 3,000 MΩ. In testibus preventivis, descensus resistivitatis ≤ 50% valoris initialis.

• Bobina Secundaria : uti metro 1,000 V in traditio/reparatio → resistivitas insulantis ≤ 10 MΩ.

3.3 Defectus Communis: Resonantia Overvoltage
Conditiones Occurrentiae :

• transformatores tensionis electromagneticos sunt inductores nonlineares. Incrementum currentis excitationis causat saturationem ferromagneticam → decrementum inductivitatis (causa principalis resonantiae).

• Resonantia requirit capacitatem/inductivitatem compatibilem (reactancia inductiva ≤ 100× reactancia capacitiva).

• Conditiones trigger: commutationes bus sine onere, subita eliminatio defectus ad terram, fulgur, overvoltage switching, etc.

Praeventiones : terrenare neutrals transformatorum tensionis per eliminatores harmonicos + resistentias parvas; instaurare dispositiva eliminationis harmonicorum in delta aperta transformatorum tensionis bus.

4. Conclusio

Senectus insulantis in transformatoribus tensionis causat disrupciones et interpellationes bus – communis in rete. Strictissime observate regulas testuum preventivorum, teste/sustitu apparellis non qualificatis. In hoc accidente, lineae introductoriae stationis thermoelectricae sine protectione et defectus commutatoris #1 35 kV bus tie amplificaverunt defectum. Regulariter inspectate configurationem/reliablem protectionis. Analysim accidentis adiuvat celeriter identificare problemata, agere actiones directas, minuere risicum defectus, et augmentare fidem substiationum.