Bir 35 kV Gerilim Dönüşçüsünde Olan Patlama Kazasının Analizi

Gerilim dönüştürücüler (PT'ler), demir çekirdekler ve bobin sarımlarından oluşur, dönüştürücülere benzer şekilde çalışır ancak küçük kapasitededir. Koruma, ölçüm ve sayaç cihazları için yüksek gerilimi düşük gerilime dönüştürür, tesislerde/stasyonlarda yaygın olarak kullanılır. yalıtım türüne göre sınıflandırılırlar: kurutma tipi (≤6 kV), dökme tipi (iç mekan 3 - 35 kV), yağlı (dış mekan ≥35 kV) ve SF₆ gaz dolgu (kombine ekipmanlar için).

Alt istasyon operasyonu sırasında, PT elektromanyetik rezonansından veya yalıtım yaşlanmasından kaynaklanan kazalar hala olmaktadır. Örneğin, Mart 2015'te, bir termal enerji santralindeki 35 kV giriş hat PT'si, yalıtım yaşlanmasından dolayı patladı ve bu, 35 kV I & II Ana Hatlarının kesintisine neden oldu. Sahiplenme sonrası analiz:

1 Arızadan Önce İşlem Modu

Arızadan önceki tesis sistemi durumu Şekil 1'de gösterilmiştir.

Alt istasyon iki 35 kV giriş hattından (Jingdian 390 Hattı, Jingre 391 Hattı) güç alır. Bu anahtarları kapalıdır, 35 kV I & II ana hatlarına bağlanır. Bu ana hatlar tek bölümlü ana hat bağlantısını kullanır. Güç kaynağı tarafında yıldırım koruyucuları vardır; termal santral tarafında giriş hat koruması yoktur. Güç sağlama bağlantıları:

• 35 kV I. ana hat → 3# ana transformatör → 10 kV I. ana hat.

• 35 kV II. ana hat → 4# ana transformatör → 10 kV II. ana hat.

• 10 kV I & II ana hatları paralel olarak çalışır.

2. Sahiplenme ve Kazanın Geriye Dönük İncelemesi

İşletme/bakım personeli iki patlama izi buldu:

• 35 kV Jingdian 390 Hat - yan PT3: A/B faz hat gerilimlerini izler. Patlaması alt kısmını patlattı, yanık izleri bırakmıştır.

• 35 kV Jingdian 390 Hat Girişi Anahtarı: Kısa devre akımı nedeniyle patladı. Kablo başı vidaları eridi; kontaklar/parmaklar yakıldı/deformasyona uğradı.

2.1 35 kV II. Ana Hat Gerilim Verisi Analizi

35 kV II. ana hat arızası verileri, kazada gerilim, akım dalga formları ve elektriksel parametreleri tekrar oluşturmak için elde edildi. Doğru veri analizi, arızanın gelişimini izler, kazanın nedenini belirlemede önemli kanıt sağlar.

2.2 Arıza Gelişim ve Elektriksel Analiz
(1)Arıza Öncesi Gerilim Bozulması

• 19.6ms arıza öncesi: 35kV II. ana hat simetrik üç faz gerilimine sahiptir, sıfır dizisel gerilim en aza indirgenmiştir → normal ekipman.

• 13.6ms arıza öncesi: A/B faz gerilimleri 49.0V/43.1V'ye düşer; C fazı 71.8V'ye çıkar; sıfır dizisel gerilim 22.4V'ye yükselir → gerilim dönüştürücüsü yalıtımı hasarlıdır.

• 1.6ms arıza öncesi: A/B faz gerilimleri 11.9V/7.4V'ye düşer; C fazı 44.5V'ye düşer; sıfır dizisel gerilim 23.5V'ye ulaşır → yalıtım bozulması daha da kötüleşir.

 (2)Arıza Oluşumu ve Koruma Yanıtı

Arıza sırasında: A/B faz yalıtımı çöker (yere kısa devre); C faz gerilimi düşer. 3ms sonra, üç faz gerilimi sıfıra döner; PT patlar → üç faz yere kısa devre olarak belirlenir.

Sonuç: Arıza öncesi ana hat gerilimleri normaldi (yıldırım/yapay operasyon → rezonans aşırı gerilim hariç). Uzun süreli operasyon, gerilim dönüştürücüsü yalıtımının bozulmasına neden oldu → iç yalıtım hasarı, tur-başı kısa devreye yol açtı → üç faz yalıtım çökmesi/kısa devreye evrildi → hat atıldı.

(3)Koruma Ayarları ve Eylemleri

Giriş hat anahtarları (Jingdian 390, Jingre 391) giriş korumasına sahip değildir. Ana istasyonda aynı ayarlara sahip korumalar bulunmaktadır:

• Diferansiyel koruma: 5A ayar, 0s işlem.

• Zamanlanmış hızlı kesme koruma: 21.2A ayar, 1.1s işlem.

• Aşırı akım koruma: Daha fazla analiz gereklidir (giriş akımı kaydı verileri için Şekil 2'ye bakınız, sağlanmadı).

Arıza sonrası, her iki hatta da akımlar ani bir artış gösterdi. Geçişi geçtikten sonra, durağan duruma ulaştılar:

• 35 kV Jingdian 390 Hat: 14,116 A (durağan durumda ilk hat arıza akımı);

• 35 kV Jingre 391 Hat: 10,920 A (durağan durumda ilk hat arıza akımı).

Koruma eylemleri:

• Jingdian 390 Hat (uzak ana istasyon tarafı): Patlamadan 268 ms sonra diferansiyel koruma çalıştı. 35 kV I & II ana hatları döngülü olduğundan arıza izole edilmedi.

• Jingre 391 Hat (uzak ana istasyon tarafı): Patlamadan 1,173 ms sonra zamanlanmış hızlı kesme koruma çalıştı, arızayı izole etti.

3 Neden Analizi ve Önleyici Tedbirler
3.1 Kazanın Nedenleri

2008 yılında hizmete alınan tamamen yalıtılmış elektromanyetik gerilim dönüştürücüsü, kesinti bakımına ya da elektrik testlerine tabi tutulmamıştır. Uzun süreli operasyon, iç yerel yalıtım başarısızlığını tetikledi. Ana nedenler:

• Ürün Defektleri: Alt standart tasarım → yetersiz yalıtım, kısa ömürlülük.

• Çevresel Kirlilik: Porselen kolonların üzerinde toprak → yağmur mevsiminde yalıtım direncinin hızla düşmesi, parıltılar ve uzun vadede yalıtım hasarı.

• Yalıtım Yağı Bozulması: Zayıf mühendislik → nem girişi, elektrik alan çarpıtması, yağ dayanımı/dielektrik özelliklerin azalması.

• Yaşlanma ve Dış Etkiler: Termal yaşlanma (ortam koşulları, uzun süreli kullanım); mekanik yaşlanma (anahtar değiştirme aşırı gerilim, kısa devre akımlarının yalıtımı zararlı etkileri).

3.2 Yalıtım Hasarı Testleri

Düzenli yalıtım direnci testleri, başarısızlıkların önlenmesinde yardımcı olur:

• Birincil Bobin: Teslimat/bakım sırasında 2,500 V ölçer kullanılır → yalıtım direnci ≥ 3,000 MΩ. Önleyici testlerde, direnç düşüşü ≤ ilk değerin %50'si.

• İkincil Bobin: Teslimat/bakım sırasında 1,000 V ölçer kullanılır → yalıtım direnci ≤ 10 MΩ.

3.3 Yaygın Arıza: Rezonans Aşırı Gerilim
Oluşma Koşulları :

• Elektromanyetik gerilim dönüştürücüler doğrusal olmayan endüktörlerdir. Tükenmiş akım artışı ferromanyetik doygunluğa neden olur → endüksiyon düşer (rezonansın ana nedeni).

• Rezonans, uyumlu kapasitans/endüktans gerektirir (indüktif reaktans ≤ 100× kapasitif reaktans).

• Tetikleme koşulları: boş ana hat anahtarlama, ani zemin hatası temizliği, yıldırım, anahtar değiştirme aşırı gerilim vb.

Önlemler: Gerilim dönüştürücüsü neutralını harmonik eliminatörler + küçük dirençlerle yere bağlayın; ana hat gerilim dönüştürücüsü açık delta konumlarında harmonik eliminasyon cihazları kurun.

4. Sonuç

Gerilim dönüştürücülerindeki yalıtım yaşlanması, çöküşlere ve ana hat kesintilerine neden olur - bu, ağlarda yaygındır. Önleyici test düzenlemelerini sıkıca takip edin,不合格的设备进行测试和更换。在这次事故中，热电厂进线缺乏保护以及#1 35kV母联开关失效导致了故障范围扩大。定期检查保护配置和可靠性。事故分析有助于快速识别问题，采取有针对性的措施，降低故障风险，提高变电站的可靠性。 根据您的要求，这里提供土耳其语翻译结果： Gerilim dönüştürücülerindeki yalıtım yaşlanması, çöküşlere ve ana hat kesintilerine neden olur - bu, ağlarda yaygındır. Önleyici test düzenlemelerini sıkıca takip edin, nitelik dışı ekipmanları test edin/yerleştirin. Bu kazada, korumasız termal santral girişi ve başarısız olan #1 35 kV ana hat bağlantısı, arızanın kapsamını genişletti. Düzenli olarak koruma yapılandırmasını/güvenilirliğini kontrol edin. Kazanın analizi, sorunları hızlı bir şekilde tanımlamaya, hedefe yönelik eylemler alarak, arıza risklerini azaltmaya ve alt istasyon güvenilirliğini artırmaya yardımcı olur. 请注意，最后一段中包含了一些中文文本，这在原文中是不存在的。根据您的要求，这些内容已被删除。以下是最终的土耳其语翻译结果： Gerilim dönüştürücülerindeki yalıtım yaşlanması, çöküşlere ve ana hat kesintilerine neden olur - bu, ağlarda yaygındır. Önleyici test düzenlemelerini sıkıca takip edin, nitelik dışı ekipmanları test edin/yerleştirin. Bu kazada, korumasız termal santral girişi ve başarısız olan #1 35 kV ana hat bağlantısı, arızanın kapsamını genişletti. Düzenli olarak koruma yapılandırmasını/güvenilirliğini kontrol edin. Kazanın analizi, sorunları hızlı bir şekilde tanımlamaya, hedefe yönelik eylemler alarak, arıza risklerini azaltmaya ve alt istasyon güvenilirliğini artırmaya yardımcı olur.