Analiza i rješenja požara ulaznog sklopovnog uređaja niske strane od 35 kV u bazenu fotovoltaičnih panela

4. kolovoza 2022. godine u 12:45 centar za raspoređivanje primio je izvješće s baze fотоволтске енергије snage od 100 MW. Izvješćem se navodi da je na stražnjem uređaju prikupljačice dogodio požar u napajajućem sklopstvu na niskonaponskoj strani od 35 kV glavnog transformatora, te je došlo do radnje zaštite i iskakanja. Nakon primljenog obavijesti, odgovarajući osoblje otišlo je na mjesto i zajedno s tehničarima za upravljanje provedeno su istraživanje nesreće na mjestu. Kroz inspekciju na mjestu utvrđeno je da su unutrašnjost sklopstva kontakti, vagonetka i bakreni prenosnik za ulazni put faze U čvrstog prenosnika sklopstva bili spaljeni.

1 Analiza uzroka nesreće

Analizom pojave greške na mjestu, kao i talasa napona i struja zabilježenih tijekom greške, utvrđeno je da je glavni uzrok greške loš kontakt V-faze prekidača. Zbog lošeg kontakta V-faze temperatura toga dijela neobično porasla i došlo je do požara tijekom rada, što je rezultiralo kratkim spojem između faza U i V. To je dovelo do spaljenja pokretnog kontakta vagonetke prekidača, statičkog kontakta u kutiji kontakata, kutije kontakata i priključnog voda faze U. Tijekom toga, pretvorac struje podvrgnut je različitim stupnjevima udara i električne udarne struje. Kroz inspekciju i analizu na mjestu, glavni uzroci lošeg kontakta V-faze dolaze uglavnom iz sljedeća dva aspekta:

• Neprikladna operacija vagonetke prekidača: Kada se vagonetka prekidača operirala, srednja V-faza nije potpuno stigla na mjesto (to jest, vagonetka nije potpuno ubačena i postavljena), a kontakti nisu mogli biti u dobrim kontaktu.

• Nedovoljni tlak kontaktnog opruge: Tlak opruge kontakta V-faze bio je premalen, što je povećalo otpor kontakta. Kada je otpor kontakta u petlji struje V-faze bio prevelik, međusobni razmak kontakta bio je sklon ispraznjenju i zagrijavanju, a to se brzo povećavalo s nastavkom protoka struje. Ako konvencionalno hlađenje sklopstva nije moglo pravo vrijeme oteti toplinu, lokalna temperatura bi se neobično povišila.

Formiranje greške zagrijavanja visokonaponskog sklopstva nije kratkoročni nagli događaj, već proces postupnog akumuliranja. Zbog lošeg radnog okruženja i vlastitih anomalija, temperatura površine kontakta visokonaponskog sklopstva najprije poraste. Nadodana neprekidna djelovanja efekta zagrijavanja strujom, temperatura kontakta postupno raste. Jednom kada trend porasta temperature izbaci kontrolu i temperatura kontakta premaši normativnu toplinsku otpornost unutarnjeg pretvorca struje i izolacijske cevi, oštetit će opremu, uzrokići će jednofazni ili dvofazni kratak spoj, proširiti oštećenje greške i širiti se na okolne pomoćne instalacije. U ovom slučaju, ako uređaj za zaštitu ne radi ispravno, širenje požara i neprekidni porast temperature najvjerojatnije bi doveli do eksplozije.

2 Otkrivene probleme
(1) Propusti u upravljanju održavanjem i radom osoblja

Osoblje baze fотоволтске енергије ima nedostatak znanja o opremi, nisu upoznati s funkcijama sustava automatizacije, ne provode duboko istraživanje i ocjenu poruka u pozadini, a patroliranje je samo formalnost. Tek su primijetili opasnost požara nakon što je alarm požara u visokonaponskoj sobi zapalio. To ukazuje na nedostatak sistematskog usavršavanja, nedostatak rezervnih znanja, nedostatak sigurnosne svijesti i neuspješan nadzor nad održavanjem opreme.

(2) Nedostatak mehanizma održavanja i rada opreme

Visokonaponsko sklopstvo nije redovito održavano i patrolirano, a skriveni problemi su se postupno akumulirali tokom dugotrajnog rada. S jedne strane, visokonaponsko sklopstvo ima visoke zahtjeve za mehaničkom stabilnošću i pouzdanosti zatvaranja. Ako vagonetka prekidača nije do kraja ubačena, kada se radi s velikim strujama, vagonetka i ormar su skloni pomaknuti, otpor kontakta će se brzo povećati, što može dovesti do lukova i čak eksplozije; s druge strane, dugotrajni rad će pogoršati mehanički nosivost pokretnih i statičkih kontakata, što će naglasiti skriveni problem lošeg kontakta. Također, postoje i rizici u fazi instalacije opreme. Razine vagonetke i standardizacija instalacijskih radnji mogu oštetiti cjelovitost sklopstva i stvoriti temelj za nesreće.

3 Rješenja
(1) Unaprijeđenje sustava upravljanja održavanjem i radom

Tijekom faze izgradnje fotovoltačkih i novih izvora energije, potrebno je uspostaviti kompletni sustav patroliranja, provesti simulacije i jačati sistematizirano usavršavanje zaposlenika. Unaprijediti znanja i vještine osoblja, omogućiti im da budu upoznati s principima opreme i sustavima automatizacije, točno prepoznati anomalije u porukama u pozadini i provesti standardizirano patroliranje.

(2) Standardizacija postupka održavanja i rada

Jedinica za održavanje i rad fotovoltačke elektranje treba unaprijediti sustav održavanja, strogo zahtijevati da osoblje nauči i implementira radne procedure. Definirati standarde postupka, osigurati da ključni elementi poput postavljanja vagonetke prekidača i kontakta kontakata vrše se standardiziranim postupcima, i osigurati stabilni rad sklopstva kroz postupak održavanja i rada.

(3) Dublje upravljanje preventivnim testiranjem

Prije puštanja u rad visokonaponskog sklopstva, moraju se strogo provoditi preventivni testovi. Tijekom testiranja, grešku ne smije se procijeniti samo na temelju rezultata jednog testa. Potrebno je kombinirati povijesne podatke za vertikalno usporedbu i kompleksnu analizu, točno identificirati potencijalne defekte opreme i unaprijed eliminirati skrivene probleme kako bi se osigurala pouzdana radnja opreme.