Análise e Soluções do Incêndio no Quadro de Distribuição de Entrada Lado de Baixa Tensão 35 kV em Base de Energia Solar Fotovoltaica
Em 4 de agosto de 2022, às 12h45, um centro de despacho recebeu um relatório de uma base de geração de energia fotovoltaica de 100 MW. Foi relatado que o quadro de comutação da entrada do lado de baixa tensão de 35 kV do transformador principal na estação de coleta estava em chamas, e a ação de proteção disparou. Após receber a notificação, as pessoas relevantes foram ao local e realizaram uma investigação acidental no local juntamente com os técnicos de operação. Através da inspeção no local, foi constatado que a caixa de contato do quadro de comutação, o carrinho e a barra de cobre para a entrada da fase U da barra rígida do quadro de comutação foram queimados.
1 Análise da Causa do Acidente
Ao analisar os fenômenos de falha no local, bem como as formas de onda de tensão e corrente do registro de falhas, a causa principal da falha é o mau contato do contato da fase V do disjuntor. Devido ao mau contato do contato da fase V, a temperatura desta parte aumentou anormalmente e pegou fogo durante a operação, causando um arco de curto-circuito entre as fases U e V. Como resultado, o contato móvel do disjuntor de carrinho, o contato estático na caixa de contato, a caixa de contato e o condutor de descida da fase U foram queimados. Ao mesmo tempo, o transformador de corrente sofreu choques de arco e elétrico em diferentes graus. Através da inspeção e análise no local, as causas raiz do mau contato da fase V vêm principalmente dos seguintes dois aspectos:
A formação da falha de aquecimento do quadro de comutação de alta tensão não é uma ocorrência súbita de curto prazo, mas um processo de acumulação gradual. Devido ao ambiente de trabalho ruim e suas próprias anomalias, a temperatura da superfície de contato do quadro de comutação de alta tensão aumenta primeiro. Sob a ação contínua do efeito de aquecimento da corrente, a temperatura do contato aumenta gradualmente. Uma vez que a tendência de aumento de temperatura saia do controle e a temperatura do contato exceda os padrões de resistência térmica nominal do transformador de corrente interno e do isolador, danificará o equipamento, causará um curto-circuito monofásico ou bifásico, ampliará o dano da falha e se espalhará para as instalações auxiliares circundantes. Neste caso, se o dispositivo de proteção não operasse corretamente, a propagação do fogo e o aumento contínuo da temperatura provavelmente causariam uma explosão.
2 Problemas Expostos
(1) Falhas na Gestão de Operação e Manutenção do Pessoal
O pessoal da base de geração de energia fotovoltaica tem conhecimentos insuficientes sobre o equipamento, não está familiarizado com as funções do sistema de automação, não realiza pesquisas e julgamentos aprofundados sobre as mensagens de fundo, e a inspeção de patrulha é apenas formalidade. Só perceberam o perigo de incêndio quando o alarme de fumaça na sala de alta tensão disparou. Isso reflete que o pessoal carece de treinamento sistemático, possui reservas insuficientes de conhecimentos profissionais, falta vigilância de segurança e não consegue cumprir efetivamente suas responsabilidades de supervisão de operação e manutenção do equipamento.
(2) Falta de Mecanismo de Operação e Manutenção do Equipamento
O quadro de comutação de alta tensão não implementou manutenção regular e inspeção de patrulha, e os perigos se acumularam gradualmente durante a operação de longo prazo. Por um lado, o quadro de comutação de alta tensão tem altos requisitos de estabilidade mecânica e confiabilidade de fechamento. Se o carrinho do disjuntor não estiver no lugar, ao operar com grande corrente, o carrinho e o gabinete são propensos a deslocamento, a resistência de contato dos contatos aumentará drasticamente, causando um arco e até mesmo uma explosão; por outro lado, a operação de longo prazo agravará o desgaste mecânico dos contatos móveis e estáticos, destacando o perigo de mau contato. Além disso, há também riscos no link de instalação do equipamento. O nível da trilha do carrinho do disjuntor de carrinho e a padronização da operação de instalação danificarão a integridade do quadro de comutação e prepararão o terreno para acidentes.
3 Soluções
(1) Melhorar o Sistema de Gestão de Operação e Manutenção
Durante a fase de construção de usinas de energia fotovoltaica e renovável, é necessário estabelecer um sistema completo de inspeção de patrulha, realizar simulações e fortalecer o treinamento sistemático dos funcionários. Melhore os níveis de conhecimento e habilidades do pessoal, tornando-os familiarizados com os princípios do equipamento e sistemas de automação, identifique com precisão as anomalias nas mensagens de fundo e realize inspeções de patrulha de forma padronizada.
(2) Padronizar o Processo de Manutenção e Operação
A unidade de operação e manutenção da usina fotovoltaica deve melhorar o sistema de manutenção e exigir estritamente que o pessoal aprenda e implemente os procedimentos de operação. Clarifique os padrões do processo de operação, garanta que etapas-chave, como o assentamento do disjuntor de carrinho e o contato dos contatos, sejam operadas de forma padronizada, e assegure a operação estável do quadro de comutação a partir do processo de operação e manutenção.
(3) Aprofundar a Gestão dos Testes Preventivos
Antes que o quadro de comutação de alta tensão seja posto em operação, testes preventivos devem ser rigorosamente realizados. Durante o teste, a falha não pode ser julgada apenas com base no resultado de um único teste. É necessário combinar os dados históricos para comparação vertical e análise abrangente, identificar com precisão os defeitos potenciais do equipamento e eliminar antecipadamente os perigos para garantir a operação confiável do equipamento.
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