Analýza zpracování nehod na přenosových čárách
Analýza zpracování poruch na přenosových čárách
Jako základní komponenta elektrické sítě jsou přenosové čáry široce rozšířené a často expozované různorodým geografickým a klimatickým podmínkám, což je činí velmi náchylnými k poruchám. Běžné příčiny zahrnují přetlak, znečištění, poškození izolace, nálet stromů a externí poškození. Výpadky linek jsou jednou z nejčastějších poruch v provozu elektráren a transformátorových stanic, s typy poruch jako je jednofázové k zemi, dvoufázové k zemi, dvoufázové a třífázové krátké spojení. Mezi tyto patří jednofázové k zemi, které představují více než 95 % všech linek.
1. Analýza poruch na přenosových čárách
Poruchy lze rozdělit na dočasné a trvalé:
Trvalé poruchy jsou obvykle způsobeny vadami zařízení nebo porušením izolátorů, kde porucha trvá, dokud není odstraněna opravou.
Dočasné poruchy vznikají z povrchových výbojků izolátorů, např. kvůli mlze nebo sněhu, větrem unesenému odpadu, větvím stromů nebo kontaktu s živočichy, které se mohou samočinně vyřešit po krátkém čase.
Statistiky ukazují, že dočasné poruchy představují 70%–80% všech linek, což je nejčastější typ poruchy.
1.1 Hlavní příčiny výpadků linek
(1) Zhroutení věže: Obvykle nastává během extrémního počasí, jako jsou bouře nebo tornádo, kdy silné větry způsobí strukturální selhání nebo zhroutení přenosové věže.
(2) Výpadky způsobené bleskem: Během hromnic mohou přímé bleskové zásahy nebo indukované přetlaky způsobit výbojky na linech, což je jednou z hlavních příčin výpadků.
(3) Externí poškození: Zahrnuje nelegální stavby, skládání materiálů, výkop, lomové práce, sadbu stromů, neautorizované připevnění a krádež elektroinstalačních zařízení v pruhu zástupnosti, což ohrožuje bezpečnost linek.
(4) Ledování vodiče a zemnice: V zimě může akumulace ledu zvýšit mechanické zatěžování, což změní visutost vodiče. Silné ledování může poškodit součásti, přerušit řetězce izolátorů nebo dokonce způsobit zhroutení věže nebo přerušení vodiče, což vede k výpadku.
(5) Galopování vodiče: Když horizontální větry foukají přes vodiče, které se staly nekruhové kvůli ledu, aerodynamické síly mohou vyvolat nízkofrekvenční, vysoké amplitudové samoodpuzující oscilace – známé jako galopování. Galopování může způsobit fázové krátké spojení, zejména u vertikálně uspořádaných linek.
(6) Výbojky způsobené ptáky: V oblastech s vysokou koncentrací ptáků mohou hejna hnízdící na křížových ramenech věží zanechat exkrementy na řetězcích izolátorů, což snižuje izolační vlastnosti. Za mokrých podmínek (déšť, mlha) to může vést k výbojkám a jednofázovým poruchám k zemi.
(7) Znečištění výbojkou: Průmyslový popel a emise sazí na povrchu izolátorů snižují izolační vlastnosti. Za vlhkých podmínek (mlha, déšť, rosa) to může vyvolat výbojky a výpadky linek.
1.2 Analýza incidentů s výpadky linek
(1) Trvalé poruchy: Pokud relé ochrany splňuje čtyři klíčové požadavky (selektivita, rychlost, citlivost a spolehlivost) a vypínače mají dostatečnou vypínací kapacitu, stabilita systému obecně není závažně ovlivněna. V takových případech lze zkusit opětovné napájení (silné posílání), přičemž se očekává, že ochranné systémy správně izolují porušenou linku. Letošní provozní zkušenosti ukazují, že žádné neúspěšné silné posílání nevedlo k kaskádovým výpadkům nebo rozšířeným incidentům.
(2) Kontaktní poruchy: Často vedou k přerušení vodiče. Pokud je přerušeno jen pár drátů, linka může obvykle nadále fungovat za kontrolovaného zatěžování.
(3) Bleskové zásahy: Někdy, kvůli prodloužené době obnovy izolace, může být prodleva při opětovném zapnutí nedostatečná, což vede k neúspěšnému opětovnému zapnutí. Nicméně, provozní zkušenosti a statistiky ukazují, že poškození bleskem je často malé a úspěšnost silného posílání zůstává vysoká.
(4) Neúspěšné opětovné zapnutí po kaskádovém výpadku: Příčina lze identifikovat prostřednictvím záznamů akcí ochrany a technické analýzy. Po potvrzení může být ručně otevřen vypínač, který selhal, a pak lze pokusit o silné posílání linky.
2. Obecné postupy pro zpracování poruch na linech
(1) Pokud dojde k dočasné poruše a vypínač vypadne a úspěšně se opětovně zapne, provozní personál by měl zaznamenat čas, zkontrolovat a zaznamenat chování ochrany linek a záznamů poruch, ověřit, že není poškozeno žádné vnitřní zařízení, a oznámit dispečinku.
(2) Pro linky vybavené synchronizačními zařízeními, pokud vypínač vypadne a je potvrzeno napětí na lince za přijatelných synchronizačních podmínek, mohou místní pracovníci provést synchronizaci a opětovné zapnutí bez čekání na dispečerské rozkazy a pak oznámit dispečinku.
(3) Pokud kaskádový výpadok způsobí selhání vypínače nebo ochrany, musí provozní personál identifikovat a izolovat místo poruchy před opětovným napájením. Opětovné zapnutí je striktně zakázáno, dokud není identifikována příčina a porucha izolována, aby se zabránilo dalšímu zhoršení situace.
(4) Pokud vypínač vypadne během údržby ochrany (s napájenou linkou), bez záznamu poruchy a bez výpadku na protější straně, musí být okamžitě zastavena všechna práce na sekundárních obvodech. Příčina by měla být vyšetřena, oznámena dispečinku a po přijetí vhodných opatření může být proveden zkoušební opětovný start (možná kvůli neodstraněným kanálům ochrany nebo náhodnému kontaktu).
(5) Po zpracování poruchy musí personál zaznamenat detailní záznamy incidentů, počet výpadků vypínače a vypracovat kompletní místní zprávu na základě záznamů výpadků, akcí ochrany a automatických zařízení, událostí, záznamů poruch a výpisů mikroprocesorové ochrany.
(6) Při výpadku linky musí personál okamžitě určit:
Které ochrany nebo automatické zařízení byly aktivovány;
Zda vypínač úspěšně opětovně zapnul;
Zda šlo o jednofázový nebo vícefázový výpadek a která fáze;
Zda na lince zůstalo napětí;
Zda je k dispozici záznam poruchy;
Zda jsou správné výpisy událostí, centrální signály a indikace na panelu ochrany;
Zda mikroprocesorová ochrana vygenerovala zprávu;
Místní prohlídka skutečné polohy vypínače a všech zařízení na straně linek na příznaky krátkého spojení, zemnice, výbojky, přerušeného vodiče, porušeného porcelánu, exploze nebo olejového výstřiku – bez ohledu na to, zda došlo k opětovnému zapnutí.
(7) Pokud porucha způsobí výpadek vypínače a opětovné zapnutí selže, musí provozní personál zaznamenat čas, resetovat alarmy, zkontrolovat a zaznamenat akce ochrany a záznamů poruch, potvrdit, že nejsou poškozena žádná zařízení v elektrárně, nastavit spínač vypínače do polohy "po výpadku" a zaznamenat počet výpadků. Následující akce mohou zahrnovat:
Pro důležité linky nebo v zvláštních obdobích (např. během zajištění hlavní dodávky energie), po vizuální prohlídce vypínače, která neprokáže žádné neobvyklé stav, deaktivovat opětovné zapnutí a zkusit jedno silné posílání;
V normálních podmínkách by měla inspekční jednotka linky proinspektovat klíčové úseky (např. přechody přes cesty, železnice, mosty, řeky, obytné oblasti) a potvrdit, že nejsou žádné neobvyklé stavy. Po deaktivaci opětovného zapnutí může být provedeno zkoušební opětovné zapnutí. Pokud selže silné posílání, může být použito postupné zvýšení napětí, pokud to podmínky umožňují;
Pokud porucha doprovází zřetelné příznaky (např. požár, exploze), je okamžité silné posílání zakázáno. Nejdříve musí být proinspektované zařízení. Po úspěšném opětovném zapnutí by měl být proud v linkách kontrolován a inspekční jednotka okamžitě informována, aby byla získána data o poruchách;
Pro linky s jedním zdrojem zatěžování, pokud dojde k výpadku a opětovnému zapnutí selže, může místní personál okamžitě zkusit jedno silné posílání bez čekání na dispečerské rozkazy a pak oznámit dispečinku.
