Главни трансформаторски несреци и проблеми со работа на светло гас

1. Запис за несреќа (19 март 2019)

На 16:13 на 19 март 2019 година, се доклада дека постоеше лека гасна акција на главниот трансформатор број 3. Во согласност со Правилникот за управување со електричните трансформатори (DL/T572-2010), персонал за одржување и управување (O&M) ја прегледа вистинската состојба на главниот трансформатор број 3.

Потврда на местото: Панелот за нелеектричка заштита WBH на главниот трансформатор број 3 доклада дека имало лека гасна акција на фазата B на телото на трансформаторот, а ресетирањето не било ефективно. Персонал O&M ја прегледа релејата за гас на фазата B и кутијата за узимање проби од гас на главниот трансформатор број 3, како и провела тестови на јадрото и земјишката струја на телото на трансформаторот.

На 16:36, се доклада дека главниот трансформатор број 3 бил изведен од работа поради тешка гасна акција, со пожар на фазата B. Системот за гашење со фиксирана пенест спреј на трансформаторот правилно се активирал (достапни се сигнали).

Мерки за оваа несреќа:

• Развивање на план за трансформација од лека гасна до извод од работа: Организирање на компоненти на техничка трансформација, планирање на последниот план за прекинување на стрuja, и објаснување на мерките за одржување пред трансформација.

• Специјална инспекција и трансформација на трансформаторите во функција: Целосмерени инспекции на функционирачките трансформатори според причината на грешката, и формирање на мерки за трансформација.

2. Процес на обработка на аларм за лека гасна

Правилникот за управување со електричните трансформатори (DL/T572-2010) диктува дека релејата за гас на трансформаторите треба да биде опремена со две серии контакти: лека гасна и тешка гасна. Под нормални услови, леката гасна е подесена на режим на аларма, а тешката гасна на режим на извод од работа. Типичен процес на обработка на аларми за лека гасна на трансформаторите е следниов:

• Кога сигналот за заштита со гас се активира, немеднуто проверете трансформаторот за да се одреди дали е причинето од накопување на воздух, пад на нивото на масло, грешка во вторичната кола или интерни грешки на трансформаторот.

• Ако постои гас во релејата за гас, запишете количината на гас, набљудувайте бојата и горивоста на гасот, и соберете проби од гас и масло за хроматографска анализа.

• Ако гасот во релејата е бесебен, без мирис, негорлив, и хроматографската анализа го идентификува како воздух, трансформаторот може да продолжи со работата, и дефектот на влезот на воздухот треба да се елиминира незабавно.

• Ако гасот е горлив или резултатот од анализа на растворени гаси (DGA) е аномален, комплексно судејте дали да изведете трансформаторот од работа.

Новите мерки против несреќи (9.2.3.6) диктуваат: "Ако трансформатор испроведе две последователни аларми за лека гасна во рамките на еден ден, немеднуто поднесете барање за прекинување на работа за инспекција; за трансформатори (реактори) со структура без принудено циркулирање на масло и без систем за исцедување на масло и внесување на азот, немеднуто поднесете барање за прекинување на работа при аларма за лека гасна на телото."

Ново користени трансформатори или тие кои подлегнуваат на третман со масло се склони на аларми за лека гасна во почетокот на работата. Трансформаторите со принудено циркулирање на масло се склони на влез на воздух поради протечки на масло во области со негативен притисок; трансформаторите со систем за исцедување на масло и внесување на азот можат да имаат гас затворен во цеви за исцедување на масло—оба случаи можат да предизвикаат аларми за лека гасна. Мала количина на гас е нормално да се испустува во текот на работата на трансформаторот, но две последователни аларми за лека гасна во рамките на 24 часа указуваат на потенцијални сериозни грешки.

3. Статистичка анализа на аларми за лека гасна на трансформаторите

Случај 1: Аларма за лека гасна во подстанција (7 јули 2015)

Феномен на грешка: На мониторингот на подстанцијата се прикажа "Аларма за неелеектрична заштита на тело на главниот трансформатор број 3" и "Аларма за лека гасна на фазата C". Причина: Инспекцијата на местото открила дека нивото на масло во релејата за гас на фазата C на главниот трансформатор број 3 било ниско (количината на гас надминувала 300ml; подесување на аларма за лека гасна: 270±10ml) (фазите A и B биле полни). Базирано на резултатите од инспекцијата и специјалните састаноци, грешката била предизвикана од метални чужди предмети, кои се пресметуваат да биле внесени во време на превоз/инсталација (не од производството), бидејќи мониторингот не можел да покрие целата производствена процес. Обработка: Дефектниот трансформатор беше изведен и заменет со резервен фаз. Сградена беше монтажна мастерска во подстанцијата за настана ремонта од страна на производителот; поправената трансформатор беше складирана како резервна фаза.

Случај 2: Аларма за лека гасна во подстанција (30 септември 2015)

Феномен на грешка: На мониторингот се прикажа "Аларма за притисок на фазата C на главниот трансформатор број 2", "сигнал за извод од работа поради тешка гасна" и "сигнал за аларма за лека гасна"; не се случиле акции на електрична заштита. Причина: Комуникациски проблеми помеѓу дизајнерската компанија и производителот довели до премногу стрес на терминалот на врвот на бушингот; бушингот имал слаб дизајн на заштита; областа со негативен притисок на врвот на бушингот за пренос на струја предизвика влез на воздух/вода после недостаточна заштита. Найголемата хоризонтална офсетна разлика помеѓу конекторот T и високоволтен бушинг достигна 5.61m, што доведе до долготрајна латерална напрегнатост, деформација на терминалот и капакот, недостаточна заштита, и интерни испрашувања во високоволтната обмотка поради влез на воздух/вода. Обработка: Дефектниот трансформатор беше изведен и заменет со резервен фаз. Настана ремонта на местото во 2016 година, и трансформаторот беше складиран како резервна фаза.

Случај 3: Аларма за лека гасна во подстанција (18 јуни 2018)

Феномен на грешка: Аларма за лека гасна на фазата A на главниот трансформатор број 1 во подстанција. Причина: Проби од масло и гас покажаа дека гасот не е горлив и податоците за масло биле нормални. Истиот ден, релејата за гас беше превентирана, и сигналот за аларма беше ресетиран моментално. Долготрајното праќање на гас во релејата не покажа нов гас, што потврди дека алармата беше предизвикана од долготрајно накопување на воздух.

Случување 4: Аларма за светло гас при пуск

Феномен на повреда: Аларма за светло гас на фаза C од главниот трансформатор број 3 при пуск. Причина: Изтечка на масло од релеот за струја на трансформаторот; изградувачката јединица не успела да го изврши целосно издувањето на гасот по замена. Не е детектиран ацетлен во трансформаторот. Решение: Издување на гас од трансформаторот.

Случување 5: Аларма за светло гас во конвертната станција (20 ноември 2018)

Феномен на повреда: На 06:24:55, OWS подложна на конвертната станција известила "Аларма за светло гас на фаза B од конвертниот трансформатор на одредена страна"; на 06:40:57, известено било "Защита со тежко гас на фаза B од конвертниот трансформатор на одредена страна", и прекинати биле трифазни прекинувачи на конвертниот трансформатор 01B/02B. Причина: Пукнување на мехурот на садовникот за масло. Маслото влегло во мехурот, и брзопостапен понизок на температурата предизвикал опуштање на мехурот исполнет со масло, блокирање на маслениот цевски систем и запуштање на гас, што доведе до активација на релеот за гас. Мехурот се пресече поради долготрајно чекање и убрзано стареење при ниски температури. Решение: На-местото инспекција потврди дека има пресеч на мехурот (поголемиот дел на маслото во садовникот влегло во мехурот). Мехурот беше заменет, и конвертниот трансформатор продолжил со работа.

Случување 6: Аларма за светло гас во електроенергетска компанија (2 јануари 2017)

Феномен на повреда: DC биполарот бил во хладна готовност во електроенергетска компанија; на 20:37, известила се аларма за светло гас на конвертниот трансформатор Пол 1 YYC, а на 20:42 следила прекин на тежок гас. Причина: На-местото инспекција открила изтечка на масло од четвртиот охладителен циклус маслени помпички на конвертниот трансформатор Пол 1 Y/Y C-фаза. Изтечката се спртала после отклучување на напонот на помпичката и затворање на вентилите на двете страни. Основната причина била лошо квалитет на болци и фланси на крајот на помпичката, што доведе до сериозна корозија, пресеч на болците, клизање на телото на помпичката и огромна изтечка на масло. Решение: Заменети 4 подводни маслени помпички на конвертниот трансформатор Пол 1 YYC, пополнето маслото и изведени поддржувачки тестови. Синхронизно заменет или модифициран болчен систем на 52 подводни маслени помпички во 13 други конвертни трансформатори (вклучувајќи 2 резервни).

4. Објаснување за поставување на светло гас на аларма или прекин

4.1 Увод во реле за гас

Реле за гас работат со детекција на гас поради разлагање на масло или нагон на масло поради интерни повреди на трансформаторот, активирајќи контакти за светло гас (аларма) или тежок гас (прекин).

• Светло гас: Рефлектира мали повреди (напр. преопрема, локално загревање на жерието, загревање на резервоарот од магнетна утеха). Разложениот гас се издига во собиралникот за гас на релеот, намалувајќи нивото на масло и активирајќи контактот за светло гас за издавање на аларма. Додатно намалување на нивото на масло активира тежок гас.

• Тежок гас: Рефлектира сериозни повреди (напр. заземање на бушинг, меѓувиткови кратки кола). Брзо генерирање на гас го нагонува маслото да удари на бариера, привлекувајќи контактот за тежок гас со магнет за прекин на трансформаторот.

4.2 Причини за поставување на светло гас на аларма

• УВН АЦ трансформатори: Секој главен и регулаторен трансформатор има само едно реле за гас; бушингот се поврзува со телото на релеот преку цеви за собирање на гас. Еден единствен контакт за аларма на светло гас е достапен, поставен на режим на аларма при нормална работа (тежок гас за прекин).

• Конвертни трансформатори: Опремени со 1 реле за гас (Сименс технологија) или 7+ реле за гас (ABB технологија). Светло гас е поставено на режим на аларма (тежок гас за прекин) при нормална работа.

Реле за гас на конвертни трансформатори имаат само 1 или 2 контакти за аларма на светло гас, кои можат да предизвикаат лажни аларми поради увоз на вода во кутиите на релеот, носач гас од хроматографија на масло што влегува во резервоарот, или увоз на воздух поради лоша герметизација на телото. Нема мерки против лажни операции "две од три". Ако светло гас е поставено на прекин, лажни аларми можат да предизвикаат прекин на DC монопол (една група клапи), губејќи 1500МВ или повеќе моќ и заприрозувајќи стабилноста на мрежата. Поради тоа, 18 Главни мерки против неправилни дејства во мрежата и Правилник за работа на електроенергетски трансформатори (DL/T572-2010) предвижуваат дека светло гас треба да биде поставено само на аларма.

Примери на лажни операции:

• 2003: Увоз на вода во релеот за гас на глаткиот реактор на конвертниот трансформатор предизвикал двостран прекин, губејќи 1281МВ.

• 2019: Дошло до временско прекинување поради повреда во контактната кола на релеот за гас на конвертниот трансформатор.

4.3 Предлог за измена на светло гас на прекин за УВН трансформатори

Затоа што ризикот од изненадни повреди на УВН трансформаторите може да застугува безбедноста на личностите, предлажа се да се промени действие на светло гас од аларма на прекин за УВН трансформатори, поради следниве причини:

• Рано действие при сериозни повреди: Светло гас може да се активира пред тежок гас при изненадни сериозни повреди. Прекин на светло гас може брзо да изолира повредниот трансформатор, спречувајќи големи повреди на опремата или жртви. (напр. 2016: УВН шунт реактор експлодирал по многу аларми на светло гас; 2017: Светло гас се активираше 32 секунди пред тежок гас при повреда на бушингот на конвертниот трансформатор.)

• Одбранливост на мрежата: Појачаната електроенергетска мрежа може да терпеливо претстави губење на една група клапи или трансформатор без стабилност на проблеми.

• Намалена ризика од лажни операции: Подобрената управа на неелектрични реле (напр. инсталација на покрови за дожд, регуларни проби, проверки на изолација на кола) значително намали лажни аларми. Статистиката покажува дека нема лажни акции на светло гас во конвертните станции (3 години) и подстанции (5 години); 6 записани акции беа предизвикани од невентилиран гас при градеж (не повреди на опремата).

Прекоходна мера: Во момент на нестабилна работа на трансформаторите со ултра-високо напоне, поставете сите леки гасни контакти (излегувања на изоловачките цеви, регулатор на напон, тело) на конвертерските трансформатори, главните трансформатори и трансформаторите за регулирање на напон во режим на прекин за да се осигураат безопасноста на личниот состав и опремата.

4.4 План за имплементација на модификација на лек гас за прекин

• Конвертерски трансформатори: Модифицирајте софтверот преку контрола на едносистемска вада на DC за промена на сигнали од лек гас во прекин. Не е потребен тест на прекин по модификација (годишно се проверуваат кружниците со сигнали); имплементирајте го во планисани периоди на изклучување (1 ден).

• AC трансформатори: Променете ја жичевината на панелите за заштита и извршете тестови на пренос (1 ден).