El 4 de agosto de 2022, a las 12:45, un centro de despacho recibió un informe de una base de generación fotovoltaica de 100 MW. Se informó que el equipo de conmutación de la línea entrante en el lado de baja tensión de 35 kV del transformador principal en la estación de recolección estaba en llamas y se produjo un salto por acción de protección. Después de recibir la notificación, el personal relevante se dirigió al sitio y realizó una investigación de accidentes en el lugar junto con los técnicos de operaciones. A través de la inspección en el lugar, se descubrió que la caja de contactos del equipo de conmutación, el carrito y la barra colectora de cobre para la línea entrante de la fase U de la barra rígida del equipo de conmutación estaban quemados.
1 Análisis de la Causa del Accidente
Al analizar los fenómenos de falla en el lugar, así como las formas de onda de voltaje y corriente de la grabación de fallas, la causa principal de la falla es el mal contacto del contacto de la fase V del interruptor. Debido al mal contacto del contacto de la fase V, la temperatura de esta parte aumentó anormalmente y se incendió durante la operación, causando un arco de cortocircuito entre las fases U y V. Como resultado, el contacto móvil del interruptor de carrito, el contacto estático en la caja de contactos, la caja de contactos y el conductor descendente de la fase U fueron quemados. Al mismo tiempo, el transformador de corriente sufrió daños por arco y choque eléctrico en diferentes grados. A través de la inspección y análisis en el lugar, las causas fundamentales del mal contacto de la fase V provienen principalmente de los siguientes dos aspectos:
Operación inadecuada del interruptor de carrito: Cuando se operaba el interruptor de carrito, la fase V central no estaba completamente en su lugar (es decir, el carrito no estaba completamente empujado y sentado), y los contactos no podían estar en buen contacto.
Presión insuficiente de la muelle de contacto: La presión del muelle de contacto de la fase V era demasiado pequeña, lo que aumentó la resistencia de contacto de los contactos. Cuando la resistencia de contacto del circuito de corriente de la fase V era demasiado grande, la brecha del contacto era propensa a generar descargas y calor, y la generación de calor aumentaba bruscamente con el flujo continuo de corriente. Si la disipación de calor convencional del equipo de conmutación no podía disipar el calor a tiempo, la temperatura local aumentaría anormalmente.
La formación de la falla de calentamiento del equipo de conmutación de alta tensión no es un evento súbito a corto plazo, sino un proceso de acumulación gradual. Debido al pobre entorno de trabajo y sus propias anomalías, la temperatura de la superficie de contacto del equipo de conmutación de alta tensión primero aumenta. Superpuesta por la acción continua del efecto de calentamiento por corriente, la temperatura del contacto aumenta gradualmente. Una vez que la tendencia de aumento de la temperatura se descontrola y la temperatura del contacto supera los estándares de resistencia térmica nominal del transformador de corriente interno y la manga aislante, dañará el equipo, causará un cortocircuito monofásico o bifásico, amplificará el daño de la falla y se propagará a las instalaciones auxiliares circundantes. En este caso, si el dispositivo de protección no funcionó correctamente, la propagación del fuego y el aumento continuo de la temperatura probablemente causarían una explosión.
2 Problemas Expuestos
(1) Fallos en la Gestión de Operación y Mantenimiento del Personal
El personal de la base de generación fotovoltaica tiene conocimientos insuficientes sobre el equipo, no está familiarizado con las funciones del sistema de automatización, no realiza un estudio y juicio profundo de los mensajes de fondo, y la inspección de patrulla es solo una formalidad. No fue hasta que se activó la alarma de humo en la sala de alta tensión que notaron el peligro de incendio. Esto refleja que el personal carece de capacitación sistemática, tiene reservas insuficientes de conocimientos profesionales, carece de vigilancia de seguridad y no cumple eficazmente sus responsabilidades de supervisión de operación y mantenimiento del equipo.
(2) Falta de Mecanismo de Operación y Mantenimiento del Equipo
El equipo de conmutación de alta tensión no ha implementado un mantenimiento y una inspección de patrulla regular, y los riesgos latentes se han acumulado gradualmente durante la operación a largo plazo. Por un lado, el equipo de conmutación de alta tensión tiene altos requisitos de estabilidad mecánica y confiabilidad de cierre. Si el carrito del interruptor no está en su lugar, cuando opera con una corriente grande, el carrito y el gabinete son propensos a desplazarse, la resistencia de contacto de los contactos aumentará bruscamente, causando un arco e incluso una explosión; por otro lado, la operación a largo plazo agravará el desgaste mecánico de los contactos móviles y estáticos, destacando el riesgo de mal contacto. Además, también hay riesgos en el enlace de instalación del equipo. El nivel de la vía del carrito del interruptor de carrito y la estandarización de la operación de instalación dañarán la integridad del equipo de conmutación y sentarán las bases para los accidentes.
3 Soluciones
(1) Mejorar el Sistema de Gestión de Operación y Mantenimiento
Durante la fase de construcción de las plantas de energía fotovoltaica y renovable, es necesario establecer un sistema completo de inspección de patrulla, realizar simulacros de entrenamiento y fortalecer la capacitación sistemática de los empleados. Mejorar los niveles de conocimiento y habilidades del personal, hacer que estén familiarizados con los principios del equipo y los sistemas de automatización, identificar con precisión las anomalías en los mensajes de fondo y llevar a cabo las inspecciones de patrulla de manera estandarizada.
(2) Estandarizar el Proceso de Mantenimiento y Operación
La unidad de operación y mantenimiento de la planta fotovoltaica debe mejorar el sistema de mantenimiento y exigir estrictamente al personal que aprenda e implemente los procedimientos de operación. Clarificar los estándares del proceso de operación, asegurarse de que los pasos clave, como el asiento del interruptor de carrito y el contacto de los contactos, se realicen de manera estandarizada, y garantizar la operación estable del equipo de conmutación desde el proceso de operación y mantenimiento.
(3) Profundizar la Gestión de Pruebas Preventivas
Antes de que el equipo de conmutación de alta tensión se ponga en operación, se deben realizar estrictamente pruebas preventivas. Durante la prueba, no se puede juzgar la falla solo basándose en el resultado de una sola prueba. Es necesario combinar los datos históricos para una comparación vertical y un análisis integral, identificar con precisión los defectos potenciales del equipo y eliminar los riesgos latentes de antemano para garantizar la operación confiable del equipo.
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