ძირითადი ტრანსფორმატორის ავარიები და ლეგკი გაზის ოპერაციული პრობლემები

1. ავარიული შემთხვევის ჩანაწერი (2019 წლის 19 მარტი)

2019 წლის 19 მარტს 16:13-ზე მონიტორინგის ფონზე დაფიქსირდა №3 ძირითადი ტრანსფორმატორის მსუბუქი აირის მოქმედება. «ელექტრო ტრანსფორმატორების ექსპლუატაციის კოდექსის» (DL/T572-2010) შესაბამად, ექსპლუატაციისა და ტექნიკური მომსახურების (Е&М) პერსონალმა შეამოწმა №3 ძირითადი ტრანსფორმატორის საკონტროლო მდგომარეობა საკონტროლო ადგილზე.

საკონტროლო ადგილზე დადასტურდა: №3 ძირითადი ტრანსფორმატორის WBH არაელექტრო დაცვის პანელმა აღნიშნა ტრანსფორმატორის სხეულის ფაზა B-ს მსუბუქი აირის მოქმედება, ხოლო რესეტი უშედეგო აღმოჩნდა. Е&М პერსონალმა შეამოწმა №3 ძირითადი ტრანსფორმატორის ფაზა B-ს აირის რელე და აირის ნიმუშების ყუთი, ასევე ტრანსფორმატორის სხეულის ბორბლის და კლამპის გრუნდირების დენის გამოცდა ჩაატარა.

16:36-ზე ელექტროსადგურის მონიტორინგის ფონზე დაფიქსირდა №3 ძირითადი ტრანსფორმატორის მძიმე აირის მოქმედების გამო გამორთვა, ხოლო ტრანსფორმატორის სხეულის ფაზა B ალბათ ამოალევა. ტრანსფორმატორის სტაციონარული საყინულე სპრეი სახანძრო მოწყობილობა სწორად აქტივიზდა (სიგნალის სურათები ხელმისაწვდომია).

ამ ავარიული შემთხვევის საწინააღმდეგო ღონისძიებები:

• მსუბუქი აირის გამო გამორთვის ტრანსფორმაციის გეგმის შემუშავება: ტექნიკური ტრანსფორმაციის სქემების შედგენის მოწყობილობა, შემდგომი გამორთვის გეგმების მოწყობილობა და ტრანსფორმაციამდე ექსპლუატაციისა და ტექნიკური მომსახურების ღონისძიებების განსაზღვრა.

• მომუშავე ტრანსფორმატორების სპეციალური შემოწმება და ტრანსფორმაცია: შეცდომის მიზეზის მიხედვით მომუშავე ტრანსფორმატორებზე მიმართული შემოწმების ჩატარება და ტრანსფორმაციის ღონისძიებების შემუშავება.

2. მსუბუქი აირის სიგნალის დამუშავების პროცედურა

«ელექტრო ტრანსფორმატორების ექსპლუატაციის კოდექსის» (DL/T572-2010) მიხედვით, ტრანსფორმატორის აირის რელეებს ორი კონტაქტის ჯგუფი უნდა ჰქონდეს: მსუბუქი აირი და მძიმე აირი. ნორმალური ექსპლუატაციის პირობებში მსუბუქი აირი მოწყობილობა სიგნალის რეჟიმში, ხოლო მძიმე აირი — გამორთვის რეჟიმში არის დაყენებული. ტრანსფორმატორის მსუბუქი აირის სიგნალის ტიპური დამუშავების პროცედურა შემდეგნაირად გამოიყურება:

• როდესაც აირის დაცვის სიგნალი აქტივიზდება, ტრანსფორმატორის შემოწმება დაიწყება და გამოირკვევა, მისი მიზეზი ჰაერის დაგროვება, ზეთის დონის დაცემა, მეორადი წრედის უარყოფითი მუშაობა თუ ტრანსფორმატორის შიგნით მომხდარი შეცდომაა.

• თუ აირის რელეში აირი არსებობს, აირის მოცულობა ჩაიწერება, აირის ფერი და სიალბა შემოწმდება, ხოლო აირის და ზეთის ნიმუშები ქრომატოგრაფიული ანალიზის მიზნით შეიგროვება.

• თუ რელეში არსებული აირი ფერგარე, უსუნო და არ იწვევა, ხოლო ქრომატოგრაფიული ანალიზით იგი ჰაერი აღმოჩნდა, ტრანსფორმატორის ექსპლუატაცია შეიძლება განაგრძოს, ხოლო ჰაერის შემოსვლის დეფექტი უნდა მიურთიერებლად აღმოფხვრას.

• თუ აირი იწვევა ან გახსნილი აირის ანალიზის (DGA) შედეგი არ არის ნორმალური, ტრანსფორმატორის გამორთვის შესახებ კომპლექსური შეფასება უნდა მოხდეს.

ახალი ავარიების საწინააღმდეგო ღონისძიებები (9.2.3.6) მიუთითებს: «თუ ტრანსფორმატორი ერთი დღის განმავლობაში ორჯერ მიიღებს მსუბუქი აირის სიგნალს, უყოვნებლივ უნდა მოხდეს გამორთვის მოთხოვნა შემოწმების მიზნით; ტრანსფორმატორების (რეაქტორების) შემთხვევაში, რომლებსაც არ აქვთ ძალიან გაჭიმული ზეთის მოძრაობის სტრუქტურა და არ აქვთ ზეთის გამოყოფის და აზოტის შეყვანის მოწყობილობა, ტრანსფორმატორის სხეულის მსუბუქი აირის სიგნალის მიღების შემდეგ უყოვნებლივ უნდა მოხდეს გამორთვის მოთხოვნა შემოწმების მიზნით.»

ახლახანს გაშვებული ტრანსფორმატორები ან ის ტრანსფორმატორები, რომლებსაც ზეთის დამუშავება ჩატარდა, ხშირად იძლევიან მსუბუქი აირის სიგნალს საწყის ექსპლუატაციის პერიოდში. ძალიან გაჭიმული ზეთის მოძრაობის ტრანსფორმატორები უფრო მეტად ხელმისაწვდომი არიან ჰაერის შემოსვლის რისკს უარყოფითი წნევის არეებში ზეთის გაჟლეტვის გამო; ზეთის გამოყოფის და აზოტის შეყვანის მოწყობილობები მქონე ტრანსფორმატორებში ზეთის გამოყოფის მილებში აირი შეიძლება ჩაიხლართოს — ამ ორივე შემთხვევაში მსუბუქი აირის სიგნალი გამოიწვევს. ტრანსფორმატორის ექსპლუატაციის დროს ნორმალურად გამოყოფილი აირის მცირე რაოდენობა ხდება, მაგრამ 24 საათში მიღებული ორი მსუბუქი აირის სიგნალი სერიოზული შეცდომის საშიშროებას მიუთითებს.

3. ტრანსფორმატორების მსუბუქი აირის სიგნალების სტატისტიკური ანალიზი

შემთხვევა 1: ელექტროსადგურში მსუბუქი აირის სიგნალი (2015 წლის 7 ივლისი)

შეცდომის ფენომენი: ელექტროსადგურის მონიტორინგის ფონზე გამოჩნდა «№3 ძირითადი ტრანსფორმატორის სხეულის არაელექტრო დაცვის სიგნალი» და «სხეულის ფაზა C-ს მსუბუქი აირის სიგნალი». მიზეზი: საკონტროლო ადგილზე შემოწმების შედეგად დადგინდა, რომ №3 ძირითადი ტრანსფორმატორის ფაზა C-ს აირის რელეში ზეთის დონე დაბალი იყო (აირის მოცულობა 300 მლ-ს აღემატდა; მსუბუქი აირის სიგნალის დაყენება: 270±10 მლ) (ფაზები A და B სრულად იყო სავსე). შემოწმების შედეგების და სპეციალური საკრებულოების მიხედვით, შეცდომა მეტალური უცხო სხევების გამო მოხდა, რომლებიც გადატანის/ინსტალაციის დროს შეიტანეს (არ არის წარმოებიდან), რადგან მონიტორინგი არ მოიცავდა მთელ წარმოების პროცესს. მოსახსნელი მოწყობილობა: დაზიანებული ტრანსფორმატორი მოხსნეს და მის ნაცვლად რეზერვული ფაზა დააყენეს. ელექტროსადგურში მოწყობილობა შემოსაკეთებლად სამსახური აშენდა, რათა წარმოებლის მიერ საკონტროლო ადგილზე შემოსაკეთება ჩატარდეს; შეკეთებული ტრანსფორმატორი რეზერვული ფაზად შეინახეს.

შემთხვევა 2: ელექტროსადგურში მსუბუქი აირის სიგნალი (2015 წლის 30 სექტემბერი)

შეცდომის ფენომენი: მონიტორინგის ფონზე დაფიქსირდა «№2 ძირითადი ტრანსფორმატორის ფაზა C-ს წნევის აფეთქების სიგნალი», «მძიმე აირის გამორთვის სიგნალი» და «მსუბუქი აირის სიგნალი»; ელექტრო დაცვის მოქმედება არ მოხდა. მიზეზი: პროექტირების ინსტიტუტსა და წარმოებლის შორის კომუნიკაციის დაბრკოლებების გამო განისაზღვრა ბუშინგის თავის ტერმინალზე ძალიან დიდი ძაბვა; ბუშინგს სუსტი სიმაგრის დიზაინი ჰქონდა; ბუშინგის დენის მიმავალი მილის ზედა ნაკრებში უარყოფითი წნევის არე წარმოიქმნა სიმაგრის დაკარგვის შემდეგ, რის გამოც ჰაერი/წყალი შეიძლება შეისუნოს. წამყვანი T-კონექტორსა და მაღალი ძაბვის ბუშინგს შორის მაქსიმალური ჰორიზონტალური გადახრა 5,61 მ მიაღწია, რის გამოც ხანგრძლივი გვერდითი ძაბვა, ტერმინალისა და ფარების დეფორმაცია, სიმაგრის დაკარგვა და მაღალი ძაბვის გამტარის შიგნით ჰაერის/წყლის შემოსვლის გამო შიგნით დაშლა მოხდა. მოსახსნელი მოწყობილობა: დაზიანებული ტრანსფორმატორი მოხსნეს და მის ნაცვლად რეზერვული ფაზა დააყენეს. სამსახურის აშენების შემდეგ 2016 წელს საკონტროლო ადგილზე შემოსაკეთება დასრულდა და ტრანსფორმატორი რეზერვული ფაზად შეინახეს.

შემთხვევა 3: ელექტროსადგურში მსუბუქი აირის სიგნალი (2018 წლის 18 ივნისი)

შეცდომის ფენომენი: ელექტროსადგურში №1 ძირითადი ტრანსფორმატორის ფაზა A-ს მსუბუქი აირის სიგნალი. მიზეზი: ზეთის და აირის ნიმუშების აღების და ტესტირების შედეგები აჩვენებს არ იწვევა აირს და ნორმალურ ზეთის მონაცემებს. აირის რელე იგივე დღეს გამოიყენეს აირის გასატარებლად და სიგნალი უშუალოდ რესეტდა. რელეში აირის დაგროვების ხანგრძლივი მონიტორინგი არ აჩვენებს ახალი აირის გამოყოფას, რაც ადასტურებს, რომ სიგნალი ხანგრძლივი ჰაერის დაგროვების გამო გამოიწვიეს.

შემთხვევა 4: ნაკლები აირის ალარმა ტესტირების დროს

შეცდომის ფენომენი: ნაკლები აირის ალარმა C ფაზაში 3-ეული ძირითადი ტრანსფორმატორის ტესტირების დროს. მიზეზი: ტრანსფორმატორის ოლის გარეშემწვარი რელეს აირის გადაქცევა; მშენებლობის ერთეულმა აირის სრული გადაქცევა არ ჩაატარა ჩანაცვლების შემდეგ. ტრანსფორმატორში აცეტილენი არ გამოიყვანა. დისპექსირება: ტრანსფორმატორიდან აირის გადაქცევა.

შემთხვევა 5: ნაკლები აირის ალარმა კონვერტორის სადგურზე (20 ნოემბერი, 2018)

შეცდომის ფენომენი: 06:24:55 საათზე კონვერტორის სადგურის OWS ფონზე გამოიყვანა "კონვერტორის ტრანსფორმატორის B ფაზაში ნაკლები აირის ალარმა"; 06:40:57 საათზე გამოიყვანა "კონვერტორის ტრანსფორმატორის B ფაზაში ძლიერი აირის დაცვა", და 01B/02B კონვერტორის ტრანსფორმატორის გარეშემწვარი რელეები დაართა სამი ფაზით. მიზეზი: ოლის რეზერვუარის ბალონის გარღვევა. ოლი შევიდა ბალონში, და სიცივის რაპიდური შეცვლა გამოიწვია ბალონის ჩატარებას, რამაც დაბლოკა ოლის ტრუბი, და აირი დარჩა ბალონში, რაც გამოიწვია აირის რელეების დართვა. ბალონი გარღვევამდე გამოიწვია დარჩენილი დროს და დაბალი ტემპერატურის შედეგად დაძველება. დისპექსირება: ადგილზე შესაბამისი შემოწმება დაადგინა ბალონის გარღვევა (რეზერვუარში არსებული ყველა ოლი შევიდა ბალონში). ბალონი ჩანაცვლდა და კონვერტორის ტრანსფორმატორი დაარეგულირებით დაიწყო მუშაობა.

შემთხვევა 6: ნაკლები აირის ალარმა ელექტროსადგურზე (2 იანვარი, 2017)

შეცდომის ფენომენი: ელექტროსადგურზე DC ბიპოლარი იყო ცივი რეზერვში; 20:37 საატზე შემოთავაზებული იყო პოლი 1 YYC კონვერტორის ტრანსფორმატორის ნაკლები აირის ალარმა, რომელიც შემდეგ 20:42 საათზე დაიწყო ძლიერი აირის დართვა. მიზეზი: ადგილზე შესაბამისი შემოწმება დაადგინა პოლი 1 Y/Y C ფაზაში კონვერტორის ტრანსფორმატორის 4-ეული ხარისხის ოლის გარეშემწვარი რელის გადაქცევა. გადაქცევა შეჩერდა რელის ელექტრო დართვის და დარჩენილი ტრუბების დახურვის შემდეგ. ფუნდამენტური მიზეზი იყო ბოლტებისა და გარეშემწვარი რელის ფლანჯების მატერიალის დაბალი ხარისხი, რამაც გამოიწვია სერიოზული გახერხება, ბოლტების დახრულობა, რელის სარტყელის დახრულობა და დიდი რაოდენობის ოლის გადაქცევა. დისპექსირება: ჩანაცვლდა პოლი 1 YYC კონვერტორის ტრანსფორმატორის 4 დაძრავი ოლის გარეშემწვარი რელი, დაემატა ოლი და ჩატარებული იყო ტექნიკური შემოწმება. სინქრონულად ჩანაცვლდა ან შეიცვალა ბოლტების სტრუქტურა 13 სხვა კონვერტორის ტრანსფორმატორში (შესართავი 2 რეზერვში) 52 დაძრავი ოლის გარეშემწვარი რელი.

4. ნაკლები აირის ალარმა ან დართვის პარამეტრების აღწერა

4.1 აირის რელეების შესახებ

აირის რელეები მუშაობენ აირის გადაქცევის და ტრანსფორმატორის შინაგან შეცდომების შედეგად შექმნილი აირის გადაქცევის გამოსახვაში, რაც იწვევს ნაკლები აირის (ალარმა) ან ძლიერი აირის (დართვა) კონტაქტების დართვას.

• ნაკლები აირი: არასამართავი შეცდომების გამოსახვა (მაგალითად, გადატვირთვის დათბობა, ლოკალური გადატვირთვა, ტანკის დათბობა მაგნიტური უწყვეტობის შედეგად). დეკომპოზირებული აირი აირის რელეში აირის შერჩევის თაროში აირება, რაც ქვედათ დაქვემის დონის შემცირებით აირის რელეში აირის რელეს აქტივირებს და გამოიყვანა ალარმა. დამატებითი დაქვემის დონის შემცირება იწვევს ძლიერი აირის დართვას.

• ძლიერი აირი: სერიოზული შეცდომების გამოსახვა (მაგალითად, ბუშთის დამართვა, ბრუნვანის შემოკრება). რაპიდური აირის შექმნა იწვევს ოლის დარტყმას ბარიერზე, რაც მაგნიტით იწვევს ძლიერი აირის რელეს დართვას და ტრანსფორმატორის დართვას.

4.2 ნაკლები აირის ალარმის პარამეტრები

• UHV AC ტრანსფორმატორები: თითოეულ ძირითად და ვოლტაჟის რეგულირების ტრანსფორმატორს აქვს მხოლოდ ერთი აირის რელე; ბუშთის ამაღლებული ტრუბები დაეკავშირება ტრანსფორმატორის რელეებს აირის შერჩევის ტრუბებით. ხელმისაწვდომია მხოლოდ ერთი ნაკლები აირის ალარმის კონტაქტი, რომელიც ჩვეულებრივ არის ალარმის რეჟიმში (ძლიერი აირი დართვის რეჟიმში).

• კონვერტორის ტრანსფორმატორები: ექსპლუატირებულია ერთი აირის რელე (Siemens ტექნოლოგია) ან 7+ აირის რელე (ABB ტექნოლოგია). ნაკლები აირი ჩვეულებრივ არის ალარმის რეჟიმში (ძლიერი აირი დართვის რეჟიმში).

კონვერტორის ტრანსფორმატორების აირის რელეები აქვს მხოლოდ ერთი ან ორი ნაკლები აირის ალარმის კონტაქტი, რაც არ არის დაცული არაელექტრონული რელეების შეტაცებისგან, როგორიცაა რელეების კონტაქტის შეტაცება წყლით, აირის შერჩევა სახელმწიფო აირის ქრომატოგრაფიის შედეგად ტანკში ან აირის შესახვევა უკარგავს სარტყელის დახურვას. არ არის ხელმისაწვდომი "სამიდან ორი" არასამართავი დაცვის მერე. თუ ნაკლები აირი დართვის რეჟიმში იქნება დამატებული, არასამართავი ალარმები შეიძლება გამოიწვიოს DC მონოპოლის (ერთი ვალვის ჯგუფი) დართვა, რაც დაკარგვას 1500MW-ზე მეტი ენერგია და შეუძლია დაარღვიოს ქსელის სტაბილობა. ადგილზე ნაკლები აირი არის დახმარება მცირე შეცდომების გამოსახვაში (მაგალითად, მსუბუქი გადატვირთვა/იზოლაციის დათბობა) ძლიერი აირის დართვამდე, რაც გაუმჯობესებს ტექნიკის ხელმისაწვდომობას. ამიტომ, 18 მთავარი ქსელის არასამართავი მართვის მერე და დეკრეტი DL/T572-2010 განსაზღვრავს, რომ ნაკლები აირი უნდა იყოს ალარმის რეჟიმში.

არასამართავი შემთხვევები:

• 2003: კონვერტორის ტრანსფორმატორის სიბრტყის რეაქტორის აირის რელეში წყლის შეტაცება გამოიწვია ბიპოლარის დართვას, რაც დაკარგვას 1281MW ენერგია.

• 2019: დროებითი გამორთვა შემდგომ კონვერტორის ტრანსფორმატორის აირის რელეების კონტაქტის შეტაცების შედეგად.

4.3 პროპოზიცია ნაკლები აირის დართვის რეჟიმში შეცვლა UHV ტრანსფორმატორებისთვის

UHV ტრანსფორმატორების სუბიტი შეცდომების რისკის შემთხვევაში, რომელიც შეიძლება დაარღვიოს პერსონალის უსაფრთხოება, შეიძლება შეცვალოს ნაკლები აირის რეჟიმი ალარმის დართვის რეჟიმში UHV ტრანსფორმატორებისთვის, შემდეგი მიზეზებით:

• სერიოზული შეცდომების ადრეული რეაქცია: ნაკლები აირი შეიძლება დართეს ძლიერი აირის დართვამდე სუბიტი სერიოზული შეცდომების შემთხვევაში. ნაკლები აირის დართვით შეიძლება სწრაფად დაიზოლიროს შეცდომის ტრანსფორმატორი, რაც შეიძლება გადაარჩინოს საშუალო ტექნიკის დაზიანება ან სამართალი. (მაგალითად, 2016: UHV პარალელური რეაქტორი გადაიტაცა რამდენიმე ნაკლები აირის ალარმის შემდეგ; 2017: ნაკლები აირი დართა 32 წამით ძლიერი აირის დართვამდე კონვერტორის ტრანსფორმატორის ბუშთის შეცდომის შემთხვევაში.)

• ქსელის რბილობა: შეძლებს დაკარგვას ერთი ვალვის ჯგუფი ან ტრანსფორმატორი და ქსელის სტაბილობა დარჩება უცვლელი.

• არასამართავი შემთხვევების რისკის შემცირება: არაელექტრონული რელეების მართვის შესართავი მერე (მაგალითად, წვიმის დაფარვის დაყენება, რეგულარული ნამუშევარების შესამოწმებლად, კონტაქტების იზოლაციის შემოწმება) შეიძლება დაკარგვას არასამართავი ალარმები. სტატისტიკა აჩვენებს, რომ კონვერტორის სადგურებზე (3 წლის განმავლობაში) და ქსელის ქსელებზე (5 წლის განმავლობაში) არ იყო არასამართავი ნაკლები აირის ალარმები; 6 დართვა იყო გამოწვეული აირის შერჩევის შედეგად შენახვის დროს (არ იყო ტექნიკის შეცდომა).

შესაძლო ზომა: UHV ტრანსფორმატორების დაუშვებელი გამოყენების პერიოდში, კონვერტერული ტრანსფორმატორების, მთავარი ტრანსფორმატორების და ვოლტაჟის რეგულირების ტრანსფორმატორების ყველა ნათელი აირის კონტაქტს (ცეცხლის ხარისხის ამაღლების მოწყობილობა, რეგულირების ჩართვა-გათიშვა, სახელმწიფო) უნდა ჩათვალოთ ტრიპის რეჟიმში პერსონალის და მოწყობილობის უსაფრთხოების დასარწმუნებლად.

4.4 ნათელი აირის ტრიპის შეცვლის შესახებ გეგმა

• კონვერტერული ტრანსფორმატორები: პროგრამული უზრუნველყოფის შეცვლა DC კონტროლის ერთისისტემიანი გამოყენებით ნათელი აირის სიგნალების ტრიპში გადატრანსფორმების მიზნით. შეცვლის შემდეგ ტრიპის ტესტი არ მოითხოვება (სიგნალური ქსელები წლიურად ვერიფიცირდება); განხორციელება გეგმილი გამორთვების პერიოდში (1 დღე).

• AC ტრანსფორმატორები: დაცვის პანელებზე ქსელების შეცვლა და ტრანსმისიის ტესტების ჩატარება (1 დღე).