Analyse og løsninger for brann i 35 kV lavspennings-side inngangsskrugebygning i solenergianlegget

Den 4. august 2022 kl. 12:45 mottok et dispeksjonssenter en rapport fra et fotovoltaisk kraftverk med 100 MW effekt. Det ble rapportert at innkomstlinjeavbryteren på lavspanselsiden (35 kV) av hovedtransformatorer i samlestedet var i brann, og beskyttelsesmekanismen hadde utløst strømavbrudd. Etter å ha mottatt meldingen gikk ansatte til stedet for å utføre en granskning av ulykken sammen med driftsteknikere. Gjennom undersøkelsen på stedet ble det funnet at kontaktboksen, vognen og kobberforbindelsen for fase U av hard busbar i avbryteren var forbrent.

1 Analyse av ulykkesårsak

Ved å analysere feilene på stedet, samt spenning- og strømformer for feilregistrering, er den hovedårsaken til feilen dårlig kontakt i V-fasekontakten til bryteren. På grunn av dårlig kontakt i V-fasekontakten, økte temperaturen i denne delen unormalt under drift, førte til brann og kortslutning mellom faser U og V. Dette førte til at bevegelige kontakter i vognbryter, statiske kontakter i kontaktboksen, kontaktboksen og nedføreren for fase U ble forbrent. Samtidig ble strømtransformatorer utsatt for ulike graders buestrøm og elektriske skader. Gjennom undersøkelse og analyse på stedet kommer de grunnleggende årsakene til dårlig kontakt i V-fase hovedsakelig fra følgende to aspekter:

• Ukorrekt operasjon av vognbryteren: Når vognbryteren ble operert, var midtre V-fase ikke fullstendig plassert (det vil si, vognen ble ikke helt skjøvet inn og satt), og kontaktene kunne ikke være i god kontakt.

• For lite trykk fra kontaktfjær: Trykket fra V-fasekontaktfjæren var for lite, noe som økte kontaktmotstanden. Når kontaktmotstanden i V-fasestrømløkkekontakten var for stor, var det lett for kontakten å lade av og generere varme, og varmegenerasjonen økte raskt med vedvarende strøm. Hvis konvensjonell varmeavledning av avbryteren ikke kunne avlede varmen i tide, ville lokaltemperaturen øke unormalt.

Dannelsen av varmeanomalier i høyspansels avbrytere er ikke noe som oppstår plutselig over natten, men et gradvis akkumuleringsprosess. På grunn av dårlige arbeidsforhold og egenfeil, øker først temperaturen på kontaktflaten av høyspansel avbrytere. Overlagret av det vedvarende virkningen av strømvarme, øker temperaturen gradvis. Når temperaturendringen blir ubehersket og kontakttemperatur overstiger de interne strømtransformatorer og isolerende buksen, vil utstyret bli skadet, en fase eller to fase kortslutning kan oppstå, skadeomfanget vil øke og spres til omkringliggende hjelpemidler. I dette tilfellet, hvis beskyttelsesenheter ikke fungerte korrekt, ville spredning av brann og fortsatt temperaturøkning mest sannsynlig forårsake eksplosjon.

2 Avdekkede problemer
(1) Mangler i personaleoperasjons- og vedlikeholdsforvaltning

Personale ved fotovoltaisk kraftverk har utilstrekkelig kunnskap om utstyr, er ikke kjent med funksjonene til automatiseringssystemet, gjør ikke dypgående forskning og vurdering av bakgrunnsmeldinger, og inspeksjoner er bare formelle. Det var ikke før røykalarmen i høyspanselrommet gikk av at de merket brannfare. Dette viser at personale mangler systematisk trening, har utilstrekkelig profesjonell kunnskapsreserve, mangler sikkerhetsbevissthet, og klarer ikke effektivt å utføre sine overvåkingsansvars for utstyrshandtering og vedlikehold.

(2) Mangel på mekanismer for utstyrshandtering og vedlikehold

Høyspansel avbrytere har ikke implementert regulær vedlikehold og inspeksjon, og potensielle farer har gradvis akkumulert seg under langvarig drift. På den ene siden, høyspansel avbrytere har høye krav til mekanisk stabilitet og lukkingssikkerhet. Hvis vognbryteren ikke er plassert, når den kjører med stor strøm, er vognen og kabinetet utsatt for forskyvning, kontaktmotstanden vil øke raskt, forårsaker en bue og til og med eksplosjon; på den andre siden, vil langvarig drift forverre mekanisk slitasje av bevegelige og statiske kontakter, fremhever fare for dårlig kontakt. I tillegg finnes det også risikoer i utstyrinstallasjonen. Sporet for vognen av vognbryteren og standardisering av installasjonsoperasjon vil skade integriteten av avbryteren og legge grunnlag for ulykker.

3 Løsninger
(1) Forbedre systemet for operasjons- og vedlikeholdsforvaltning

Under byggefaset for fotovoltaiske og nye energi kraftverk, må man etablere et komplett inspeksjonssystem, gjennomføre simuleringsovelser, og styrke systematisk trening av ansatte. Forbedre kunnskaps- og ferdighetsnivået til personale, la dem bli kjent med utstyrsprinsipp og automatiseringssystem, identifiser nøyaktig uvanlige hendelser i bakgrunnsmeldinger, og utfør inspeksjoner på en standardisert måte.

(2) Standardisere vedlikeholds- og driftsprosesser

Drifts- og vedlikehetsenheten for fotovoltaisk kraftverk skal forbedre vedlikeholdssystemet, og strengt kreve at ansatte lærer og implementerer driftsprosedurer. Klarlegge standarder for driftsprosesser, sikre at nøkkelforhold som settes av vognbryteren og kontaktene er utført på en standardisert måte, og sikre stabil drift av avbryteren fra drifts- og vedlikeholdsprosesser.

(3) Dype forhåndsprover

Før høyspansel avbrytere tas i bruk, må forhåndsprover strengt utføres. Under prøvingen kan feilen ikke bare vurderes basert på resultatet av en enkelt prøve. Det er nødvendig å kombinere historiske data for vertikal sammenligning og grunnleggende analyse, nøyaktig identifisere potensielle defekter i utstyret, eliminere potensielle farer på forhånd for å sikre pålitelig drift av utstyret.