Pangunahon nga Transformer Accidents ug Light Gas Operation Issues

1. Talaan sa Pagkamalasakit (Marso 19, 2019)

Sa 16:13 sa Marso 19, 2019, ang background monitoring nagreport og light gas action sa No. 3 main transformer. Sumala sa Code for Operation of Power Transformers (DL/T572-2010), ang mga tawo sa operation and maintenance (O&M) nagsagol sa kondisyon sa No. 3 main transformer sa dapit.

Konfirmasyon sa dapit: Ang WBH non-electrical protection panel sa No. 3 main transformer nagreport og Phase B light gas action sa transformer body, ug ang reset wala maepektibo. Ang O&M personnel nagsagol sa Phase B gas relay ug gas sampling box sa No. 3 main transformer, ug gipangutana ang core ug clamp grounding current sa transformer body.

Sa 16:36, ang substation monitoring background nagreport og heavy gas action trip sa No. 3 main transformer, adunay Phase B body na nagkabog. Ang fixed foam spray fire extinguishing system sa transformer nakaactivate ng maayo (ang mga signal pictures available).

Mga Pamaagi Alang Kini nga Pagkamalasakit:

• Pagbuhat og light gas-to-trip transformation plan: Organisa ang pagcompile sa mga teknikal nga transformation schemes, i-arrange ang mga susunod nga power outage plans, ug klaruhon ang mga O&M measures bago ang transformation.

• Espesyal nga inspeksyon ug transformation alang sa mga transformers nga nagoperasyon: Gihimo ang mga targetted inspections sa mga operating transformers sumala sa kasagaran sa pagkamalasakit, ug formulari ang mga transformation measures.

2. Proseso sa Pag-handle sa Light Gas Alarm

Ang Code for Operation of Power Transformers (DL/T572-2010) nagtumong nga ang mga gas relays sa transformers kinahanglan adunay duha ka set sa contacts: light gas ug heavy gas. Sa normal nga operasyon, ang light gas gitakda sa alarm mode, ug ang heavy gas sa trip mode. Ang typical nga proseso sa pag-handle sa light gas alarms sa transformers mao kini:

• Kung ang gas protection signal nagactivate, immediate inspection sa transformer aron masayri kung gikan sa air accumulation, oil level drop, secondary circuit failure, o internal transformer faults.

• Kon may gas sa gas relay, irecord ang volume sa gas, obserba ang kulay ug flammability, ug kolektar ang gas ug oil samples para sa chromatographic analysis.

• Kon ang gas sa relay walay kulay, walay odor, dili flammable, ug ang chromatographic analysis mohatag nga air, ang transformer mahimong magpadayon sa operasyon, ug ang defect sa air intake dapat matangtang immediate.

• Kon ang gas flammable o ang dissolved gas analysis (DGA) result abnormal, comprehensively judge kung mogwapa ang shutdown sa transformer.

New Anti-Accident Measures (9.2.3.6) nagtumong: "Kon ang transformer adunay duha ka consecutive light gas alarms sa usa ka adlaw, immediate application sa power outage inspection; para sa mga transformers (reactors) nga wala forced oil circulation structure ug wala oil draining ug nitrogen injection device, immediate application sa power outage inspection kon light gas alarm sa body."

Ang newly commissioned transformers o yana gipagbiyahe sa oil treatment prone sa light gas alarms sa initial operation. Forced oil circulation transformers susceptible sa air intake tungod sa oil leakage sa negative pressure areas; transformers nga adunay oil draining ug nitrogen injection devices may trap gas sa oil discharge pipelines—both scenarios can cause light gas alarms. A small amount of gas is normally released during transformer operation, but two consecutive light gas alarms within 24 hours indicate potential severe faults.

3. Statistical Analysis sa Light Gas Alarms sa Transformers

Case 1: Light Gas Alarm sa Substation (July 7, 2015)

Fault Phenomenon: Ang substation monitoring background nagdisplay og "No. 3 main transformer body non-electrical protection alarm" ug "Phase C light gas alarm sa body".Cause: Sa on-site inspection natukod nga ang oil level sa Phase C gas relay sa No. 3 main transformer low (gas volume exceeded 300ml; light gas alarm setting: 270±10ml) (Phases A ug B full). Sumala sa inspection results ug special meetings, ang fault gikan sa metallic foreign objects, judged nga gikan sa transportation/installation (dili gikan sa manufacturing), tungod kay ang monitoring dili makatabang sa tanang manufacturing process.Disposal: Ang faulty transformer withdrawn ug replaced sa standby phase. Gi-build ang maintenance workshop sa substation aron sa on-site repair gikan sa manufacturer; ang repaired transformer stored as standby phase.

Case 2: Light Gas Alarm sa Substation (September 30, 2015)

Fault Phenomenon: Ang monitoring background nagreport og "Phase C pressure surge alarm sa #2 main transformer", "heavy gas trip signal", ug "light gas alarm signal"; wala electrical protection actions.Cause: Communication gaps sa design institute ug manufacturer led to excessive stress sa bushing top terminal; ang bushing had weak sealing design; ang negative pressure zone sa top sa bushing current-carrying conduit caused air/water inhalation after seal failure. Ang maximum horizontal offset sa lead T-connector ug high-voltage bushing reached 5.61m, leading to long-term lateral tension, deformation sa terminal ug cover, seal failure, ug internal discharge sa high-voltage winding due to air/water intake.Disposal: Ang faulty transformer withdrawn ug replaced sa standby phase. On-site repair completed sa 2016 after building a maintenance workshop, ug ang transformer stored as standby phase.

Case 3: Light Gas Alarm sa Substation (June 18, 2018)

Fault Phenomenon: Phase A light gas alarm sa #1 main transformer sa substation.Cause: Oil ug gas sampling tests showed non-flammable gas ug normal oil data. Ang gas relay vented sa same day, ug ang signal reset immediately. Long-term tracking sa gas accumulation sa relay showed no new gas, confirming the alarm caused by long-term air accumulation.

Kaso 4: Alarm sa Light Gas Sa Panahon sa Komisyon

Pangitabong Sulay: Alarm sa light gas sa Phase C sa No. 3 main transformer sa panahon sa komisyon.Kasagaran: Pag-leak sa oil gikan sa oil flow relay sa transformer; ang construction unit wala naka-fully vent og gas human sa pag-replace. Wala gi-detected ang acetylene sa transformer.Disposisyon: Vent gas gikan sa transformer.

Kaso 5: Alarm sa Light Gas Sa usa ka Converter Station (November 20, 2018)

Pangitabong Sulay: Sa 06:24:55, ang OWS background sa usa ka converter station nag-report "Alarm sa light gas sa Phase B sa usa ka converter transformer sa usa ka side"; sa 06:40:57, "Protection sa heavy gas sa Phase B sa usa ka converter transformer sa usa ka side" ang gireport, ug ang 01B/02B converter transformer circuit breakers naputok sa tulo-phase.Kasagaran: Pagsira sa bladder sa oil conservator. Ang oil mi-enter sa bladder, ug ang sudden nga pagbaba sa temperatura migamit sa oil-filled bladder mohon, nag-block sa oil pipeline ug nag-trap sa gas, nag-lead sa action sa gas relay. Ang bladder nagsira tungod sa long-term standby ug accelerated aging sa low temperatures.Disposisyon: Ang on-site inspection nagsiguro sa tear sa bladder (ang labing dako sa oil sa conservator mi-enter sa bladder). Ang bladder gipalit, ug ang converter transformer mibalik sa operasyon.

Kaso 6: Alarm sa Light Gas Sa usa ka Power Company (January 2, 2017)

Pangitabong Sulay: Ang DC bipolar adunay cold standby sa usa ka power company; sa 20:37, ang alarm sa light gas sa Pole 1 YYC converter transformer ang gireport, sumala sa pagputok sa heavy gas sa 20:42.Kasagaran: Ang on-site inspection nakita ang pag-leak sa oil gikan sa No. 4 cooling cycle oil pump sa Pole 1 Y/Y C-phase converter transformer. Ang pag-leak natapos human sa pag-disconnect sa pump power ug pag-close sa valves sa duha ka end. Ang root cause mao ang poor material quality sa bolts ug pump end cover flanges, nag-lead sa severe corrosion, pag-break sa bolt, pag-slip sa pump body, ug massive oil leakage.Disposisyon: Gipalit ang 4 submersible oil pumps sa Pole 1 YYC converter transformer, girefill ang oil, ug giconduct ang maintenance tests. Synchronous gipalit o giusab ang bolt structure sa 52 submersible oil pumps sa 13 ka uban pang converter transformers (kasama ang 2 standbys).

4. Paghulagway sa Light Gas Set to Alarm o Trip

4.1 Introduction sa Gas Relays

Ang mga gas relays nag-operate pinaagi sa pag-detect sa gas gikan sa decomposition sa oil o oil surges gikan sa internal transformer faults, triggering light gas (alarm) o heavy gas (trip) contacts.

• Light Gas: Nag-reflect sa minor faults (e.g., overload heating, local core heating, tank heating gikan sa magnetic leakage). Ang decomposed gas mi-raise sa gas collection chamber sa relay, nag-lower sa oil level ug nag-activate sa light gas reed switch aron magpadala og alarm. Ang further oil level drop nag-trigger sa heavy gas.

• Heavy Gas: Nag-reflect sa severe faults (e.g., bushing grounding, inter-turn short circuit). Ang rapid gas generation nag-push sa oil aron mog-impact sa baffle, nag-attract sa heavy gas reed switch pinaagi sa magnet aron mag-trip sa transformer.

4.2 Rason Alang sa Light Gas Set to Alarm

• UHV AC Transformers: Ang bawgad nga main ug voltage-regulating transformer adunay usa ra ka gas relay; ang bushing risers nag-connect sa body relay pinaagi sa gas collection pipes. Adunay usa ra ka light gas alarm contact, set sa alarm mode sa normal operation (heavy gas to trip).

• Converter Transformers: Equipped og 1 gas relay (Siemens technology) o 7+ gas relays (ABB technology). Ang light gas set sa alarm mode (heavy gas to trip) sa normal operation.

Ang mga gas relays sa converter transformers adunay usa o duha ka light gas alarm contacts, prone sa false alarms gikan sa water ingress sa relay junction boxes, carrier gas gikan sa oil chromatography nga mi-enter sa tank, o air intake tungod sa poor body sealing. Wala adunay "two-out-of-three" anti-misoperation measures. Kini mahimong mag-cause og false alarms kung ang light gas set sa trip, kasagaran mahimong mag-cause og DC monopole (single valve group) trips, nawalan og 1500MW o mas dako nga power ug nag-threaten sa grid stability. Kasagaran, ang light gas naghatag og response window para sa minor faults (e.g., mild core/insulation heating) sa unang pag-activate sa heavy gas, nag-improve sa availability sa equipment. Busa, ang 18 Major Grid Anti-Accident Measures ug Code for Operation of Power Transformers (DL/T572-2010) stipulate na ang light gas dapat lang set sa alarm.

False Operation Cases:

• 2003: Ang water ingress sa gas relay sa smoothing reactor sa converter transformer nag-cause og bipolar block, nawalan og 1281MW.

• 2019: Ang temporary outage nahitabo tungod sa fault sa contact circuit sa gas relay sa converter transformer.

4.3 Proposal Aron I-modify ang Light Gas to Trip Para sa UHV Transformers

Tungod sa risk sa sudden faults sa UHV transformers nga nag-threaten sa safety sa personnel, gi-propose ang pag-change sa light gas action gikan sa alarm ngadto sa trip para sa UHV transformers, alang sa sumala nga rason:

• Early Action sa Severe Faults: Ang light gas mahimong mag-activate sa unang pag-activate sa heavy gas sa panahon sa sudden severe faults. Ang tripping sa light gas mahimong ma-isolate ang faulty transformer sa dili pa mapatay, nag-prevent sa major equipment damage o casualties. (e.g., 2016: Ang UHV shunt reactor nagsabog human sa multiple light gas alarms; 2017: Ang light gas activate 32 seconds sa unang pag-activate sa heavy gas sa panahon sa converter transformer bushing fault.)

• Grid Robustness: Ang strengthened power grid mahimong matolerar ang loss sa usa ka valve group o transformer samtang walay problema sa stability.

• Reduced False Operation Risk: Ang enhanced management sa non-electrical relays (e.g., pag-install sa rain covers, regular sampling inspections, circuit insulation checks) nag-significantly reduce sa false alarms. Ang statistics nagpakita nga wala adunay false light gas actions sa converter stations (3 years) ug substations (5 years); 6 recorded actions gihatagan sa unvented gas sa panahon sa construction (dili equipment faults).

Pamaagi nga Temporal: Tungod sa dili stable nga operasyon sa mga UHV transformers, ipasabot ang tanang light gas contacts (bushing risers, tap changer, body) sa mga converter transformers, main transformers, ug voltage-regulating transformers sa trip mode aron siguraduhon ang kalambigitan sa mga tawo ug equipment.

4.4 Plano sa Implementasyon para sa Pagbag-o sa Light Gas to Trip

• Converter Transformers: I-modify ang software pinaagi sa DC control single-system withdrawal aron mapagbag-o ang light gas signals ngadto sa trip. Wala na kailangan og trip test human sa pag-modify (ang signal circuits ma-verify kasagaran tuig); implementar sa planned outages (1 adlaw).

• AC Transformers: I-modify ang wiring sa protection panels ug i-conduct ang transmission tests (1 adlaw).