Transformatorê Yekêm û Pirsgirêkek Daqiqên Gazê Bêdar a IEE-Business

1. Peyda Qazaya (Març 19, 2019)

Bêya 16:13 di roja Març 19, 2019 de, sistemê pîştimariyê rapor ên birayên gasê hêla leh bû yên transformatora sereke ya numarê 3. Li ser amadeya Qaytandina Operasyonê ya Transformatoran (DL/T572-2010), karkirên operasyon û mînguha (O&M) şertê ji herêmekê yên transformatora sereke ya numarê 3 kontrol kir.

Teyit ji herêmekê: Panela WBH paqijeyê nelektrîk nayê yên transformatora sereke ya numarê 3 birayên gasê hêla leh bû yên fîlana B reyazkir û vegera niha rêvekirina berdest bû. Karkirên O&M fîlana B reyazkir û kutiya girtina gasê yên transformatora sereke ya numarê 3 kontrol kir û testan li ser dola core û clamp an ground current yê transformatora bûyan.

Bêya 16:36, sistemê pîştimariyê rapor ên birayên gasê hêla ber bû yên transformatora sereke ya numarê 3, bi afirina fîlana B. Sistemê fire extinguishing foam spray fixe ya transformatora çalak bike (resimên signalên li berde).

Çareseriyên Ji Bo Vê Peyda:

• Plana transformasyonê ji gasê hêla leh bû yên çalak bikin: Organizasyonê kompilasyonê teknîkên transformasyonê, planên xabardanê yên din derbas bikin, û çareseriyên O&M piştî transformasyonê tayin bikin.

• Kontrol û transformasyonê special ji bo transformatoran yên li seroperasyon: Kontrolên tevgerandin li seroperasyonên transformatoran bikin, bi vê reyazkirina sabiti, û çareseriyên transformasyonê tayin bikin.

2. Prosesa Mînguha Alarmê Gasê Hêla Leh Bû

Qaytandina Operasyonê ya Transformatoran (DL/T572-2010) belge dike ku relayên gasê yên transformatoran du setan contactan hene: gasê hêla leh bû û gasê hêla ber bû. Li seroperasyonê normal, gasê hêla leh bû li modê alarm tayin da, û gasê hêla ber bû li modê trip tayin da. Prosesa mînguha alarmê gasê hêla leh bû yên transformatora bi vê reyazkirina tipik e:

• Heke signala protection gas aktive bike, derhal transformatora kontrol bikin bi tenê bi virgirina ji hez e ku hûn dikarin ji herêmekê, dropê oil level, failiye circuit secondary, an faultên intern transformatora.

• Heke gas li relay gasê hêda, volume gasê reyaz bikin, color û flammability gasê bînin, û sample gas û oil ji ber chromatographic analysis girtin.

• Heke gas li relay colorless, odorless, non-flammable, û chromatographic analysis identify it as air, transformatora dikare li seroperasyonê devam bike, û defect intake air jixwe rast bikin.

• Heke gas flammable e an result dissolved gas analysis (DGA) abnormal e, comprehensively judge whether to shut down the transformer.

New Anti-Accident Measures (9.2.3.6) belge dike: "If a transformer experiences two consecutive light gas alarms within one day, immediately apply for a power outage inspection; for transformers (reactors) withnon-forced oil circulation structure and no oil draining and nitrogen injection device, apply for immediate power outage inspection upon light gas alarm of the body."

Transformatoran yên new commissioned an di dema treatment oil de hewce ne ku alarmên gasê hêla leh bû yên initial operation de. Forced oil circulation transformers susceptible to air intake due to oil leakage in negative pressure areas; transformers with oil draining and nitrogen injection devices may have gas trapped in 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. Analiza Statistikî Alarmên Gasê Hêla Leh Bû yên Transformatora

Case 1: Alarmê Gasê Hêla Leh Bû ji Substation (July 7, 2015)

Peyda: Background monitoring substation display "No. 3 main transformer body non-electrical protection alarm" and "Phase C light gas alarm of the body".Cause: On-site inspection found the oil level in the Phase C gas relay of No. 3 main transformer was low (gas volume exceeded 300ml; light gas alarm setting: 270±10ml) (Phases A and B were full). Based on inspection results and special meetings, the fault was caused by metallic foreign objects, which were judged to be introduced during transportation/installation (not from manufacturing), as monitoring could not cover the entire manufacturing process.Disposal: The faulty transformer was withdrawn and replaced with a standby phase. A maintenance workshop was built at the substation for on-site repair by the manufacturer; the repaired transformer was stored as a standby phase.

Case 2: Alarmê Gasê Hêla Leh Bû ji Substation (September 30, 2015)

Peyda: Background monitoring reported "Phase C pressure surge alarm of #2 main transformer", "heavy gas trip signal", and "light gas alarm signal"; no electrical protection actions occurred.Cause: Communication gaps between the design institute and manufacturer led to excessive stress on the bushing top terminal; the bushing had weak sealing design; a negative pressure zone at the top of the bushing current-carrying conduit caused air/water inhalation after seal failure. The maximum horizontal offset between the lead T-connector and the high-voltage bushing reached 5.61m, leading to long-term lateral tension, deformation of the terminal and cover, seal failure, and internal discharge in the high-voltage winding due to air/water intake.Disposal: The faulty transformer was withdrawn and replaced with a standby phase. On-site repair was completed in 2016 after building a maintenance workshop, and the transformer was stored as a standby phase.

Case 3: Alarmê Gasê Hêla Leh Bû ji Substation (June 18, 2018)

Peyda: Phase A light gas alarm of #1 main transformer at a substation.Cause: Oil and gas sampling tests showed non-flammable gas and normal oil data. The gas relay was vented on the same day, and the signal reset immediately. Long-term tracking of gas accumulation in the relay showed no new gas, confirming the alarm was caused by long-term air accumulation.

Case 4: Lekêda Gazê Bêdarîn Di Daxilkirinê de

Îhtiyar Serok: Lekêda gazê bêdarîn ya fîlan C ya transformatora sernavber 3 di daxilkirinê de.Sebab: Terkên malê ya releya terkê; kompaniya barkirina vegere nisbîn gasê bi tevahî vekirin. Hejmar nek çêdî yên acetylen li ser transformatora detekte kirin.Çareser: Gasê ji transformatora vekirin.

Case 5: Lekêda Gazê Bêdarîn Li Stasyona Çevikkirina (20 Kasemî 2018)

Îhtiyar Serok: Bi saet 06:24:55, OWS backgroud stasyonê ya birçevikkirina "Lekêda gazê bêdarîn ya fîlan B ya transformatora birçevikkirina li rûna yekan" raport kir; bi saet 06:40:57, "Parastina gazê berîn ya fîlan B ya transformatora birçevikkirina li rûna yekan" raport kir, û swîçêya triphase 01B/02B birçevikkirina transformatora vekirin.Sebab: Ruptur bladê ya serkazî. Mal ê dest pê bladê hatiye, û derketina derbas ra tewrî û malê bladê girîng kir, li ser pipa malê bloke kir, û gasê trap kir, li ser operasyonê releya gasê. Bladê ji ber dema xwitandî û kerînder û dewamkerîn li ser derbas ruptur kir.Cheraser: Têkilişê li ser şertê bladê tear û (hejmar boz malê serkazî li ser bladê hatiye). Bladê vegerandin, û transformatora birçevikkirina wergerîn kir.

Case 6: Lekêda Gazê Bêdarîn Li Şirketa Elektrîk (2 Yanvar 2017)

Îhtiyar Serok: Bipolar DC li serkazîya şirketa elektrîk; bi saet 20:37, lekêda gazê bêdarîn ya transformatora birçevikkirina YYC Pol 1 raport kir, daqaqeyek din 20:42 lekêda gazê berîn vekirin.Sebab: Têkilişê li ser şert terkên malê ya pompê ya terkê ya cîlka 4 ya transformatora birçevikkirina Y/Y C-phase Pol 1 hatiye. Terkên malê bi dervekirina gucê ya pompê û lîstkirina vanên divê zevîn vekirin. Sebab girtî kualîyete malperverî yên bolt û flanjên endîya pompê nîşan did, ku hewce dike korozîya berîn, çapkarî bolt, slipêya bedenê pompê, û terkên malê berîn.Cheraser: Pompêya terkê ya submersible 4 ya transformatora birçevikkirina YYC Pol 1 vegerandin, malê barke, û testê bikarhênerîn. Hesabî 52 pompêya terkê submersible di 13 transformatora birçevikkirina din (da 2 standbys) vegerandin an biguherînin.

4. Terkibnameya Gazê Bêdarîn Li Alarm û Trip

4.1 Parastnayê Releyên Gazê

Releyên gazê bi detektiyay gasê ku ji azoxanî malê û terkên malê li ser faulterên navendî transformatora jêrîn, contactên alarm (gazê bêdarîn) û trip (gazê berîn) aktive kirin.

• Gazê Bêdarîn: Faullên berîn (mînse, overloading heating, core heating local, tank heating ji magnetic leakage) nîşan dide. Gasê azoxanî li ser gas collection chamber releya bêdarîn hatiye, li ser hejmar malê rakirin û switch reed bêdarîn aktive kirin bi salanîn alarm. Rakirina yekemal malê li ser hejmar gazê berîn aktive kirin.

• Gazê Berîn: Faullên berîn (mînse, bushing grounding, inter-turn short circuit) nîşan dide. Gasê azoxanî li ser hejmar malê rakirin û baffle impact kirin, switch reed gazê berîn bi magnet aktive kirin û transformatora trip kirin.

4.2 Sebebên Gazê Bêdarîn Li Alarm

• Transformatora AC UHV: Her main û voltage-regulating transformator têk releya gasê; risers bushing bi body relay via gas collection pipes connect. Têk contact alarm gazê bêdarîn tê gotin, li mode alarm set kirin di operasyon normal de (gazê berîn bi trip).

• Transformatora Converter: Têk releya gasê (Siemens teknoloji) û 7+ releya gasê (ABB teknoloji). Gazê bêdarîn li mode alarm set kirin (gazê berîn bi trip) di operasyon normal de.

Releya gasê transformatora converter têk û du contact alarm gazê bêdarîn tê gotin, bi tevahî alarmên false nîşan dide ku ji water ingress li ser junction box releya, carrier gas ji oil chromatography bi tank, û air intake ji poor body sealing ve. Nîşan dide nîşan dide "two-out-of-three" anti-misoperation measures. Ji ber vê yekem, eger gazê bêdarîn bi trip set kirin, alarmên false dikarin DC monopole (single valve group) trip bikin, 1500MW û yekem hilîn power loss û grid stability. Belî, gazê bêdarîn window response tê gotin ji bo faullên berîn (mînse, mild core/insulation heating) pêrope gazê berîn active bikin, availability equipment improve bikin. Ji ber vê yekem, 18 Major Grid Anti-Accident Measures û Code for Operation of Power Transformers (DL/T572-2010) stipulate gazê bêdarîn têk alarm set bikin.

Misoperation Cases:

• 2003: Water ingress li ser releya gasê smoothing reactor transformatora converter bipolar block nîşan dide, 1281MW hilîn.

• 2019: Temporary outage li ser fault contact circuit releya gasê transformatora converter nîşan dide.

4.3 Proposal to Modify Light Gas to Trip for UHV Transformers

Bi risk faullên serxwebut transformatora UHV personel safety, proposed change light gas action from alarm to trip for UHV transformers, for the following reasons:

• Early Action in Severe Faults: Light gas may activate before heavy gas during sudden severe faults. Tripping on light gas can quickly isolate the faulty transformer, preventing major equipment damage or casualties. (e.g., 2016: A UHV shunt reactor exploded after multiple light gas alarms; 2017: Light gas activated 32 seconds before heavy gas during a converter transformer bushing fault.)

• Grid Robustness: The strengthened power grid can tolerate the loss of one valve group or transformer without stability issues.

• Reduced False Operation Risk: Enhanced management of non-electrical relays (e.g., installing rain covers, regular sampling inspections, circuit insulation checks) has significantly reduced false alarms. Statistics show no false light gas actions in converter stations (3 years) and substations (5 years); 6 recorded actions were caused by unvented gas during construction (not equipment faults).

Çareserastîya Têmar: Di dema karkirina nistablî ya transformatoran UHV de, hemî kontaktên gasê nîvend (bikin riser, tap changer, body) ya transformatoran pardekir, transformatoran sereke û transformatoran rastkirî bikin da ku di mode trip de bigihin ji bo amnîna xwendekar û pîcese.

4.4 Pela Xebitandinê ya Vegerastina Gasê Nîvend bi Trip

• Transformatoran Pardekir: Bîneka bikeribîn bi derdîna DC control single-system withdrawal biguherînin da ku isyanên gasê nîvend biguherînin bi trip. Piştre serandazkirina (circuits signal an jî verastkirine hewse wan salan) testê trip nehat dibe (1 roj).

• Transformatoran AC: Berê panelên protection biguherînin û testên transmission bikin (1 roj).