Analiza in rešitve požara v vhodni sklopi na strani nizke napetosti 35 kV v fotovoltaični bazi

4. avgusta 2022 ob 12.45 je operacijski center prejel poročilo s 100 MW fotovoltaične elektrarne. Poročali so, da je v priključnem aparaturi na strani nizega napetosti 35 kV glavne transformatorne postaje prišlo do požara in da je zaščitni mehanizem deloval. Po prejemu obvestila so se ustrezen osebje posodobil na mesto in skupaj z tehničniki za delovanje izvedli preiskavo nesreče na mestu. S preiskavo na mestu so ugotovili, da so bili zgoreli kontaktna škatla aparature, vozilo in bakreni matični vod za vhodno fazo U tvrdega matičnega voda.

1 Analiza vzrokov nesreče

S analizo pojavov krivice na mestu ter napetostnih in tokovnih valovnih oblik snemanja krivice je bil glavni vzrok krivice slaba stikovanost stika faze V ločevalnika. Zaradi slabe stikovanosti stika faze V se je temperatura te časti nenormalno povišala in med delovanjem priti do požara, kar je povzročilo kratkoposredni luk med fazama U in V. To je povzročilo zgorelost premikega stika ločevalnika vozila, statičnega stika v kontaktni škatli, kontaktna škatla in odvodnice faze U. Hkrati so bili tokomerniki v različnih merah izpostavljeni luku in električnemu udarcu. S preiskavo in analizo na mestu sta bili osnovna vzroka slabe stikovanosti faze V predvsem naslednji dve:

• Nepripravna uporaba ločevalnika vozila: Ko je bil ločevalnik vozila upravljan, ni bila srednja faza V popolnoma na mestu (to je, vozilo ni bilo popolnoma vdelano in postavljeno) in stiki niso mogli biti dobro stikovani.

• Nedostatek tlaka stikalne spirale: Tlak spirale stika faze V je bil premajhen, kar je povečalo upornost stika. Ko je bila upornost stika v tokovnem krugu faze V prevelika, je bil stik podvržen razlaganju in segrevanju, pri čemer se je segrevanje hitro povečevalo s stalnim pretokom toka. Če navadno segrevanje aparature ni uspelo segrevanje včasih odstraniti, bi se lokalna temperatura nenormalno povišala.

Ustvarjanje segrevanja višjega napetostnega aparata ni bil kratkoročen nagle dogodek, ampak postopek postopnega nagromađevanja. Zaradi slabo delovnega okolja in lastnih nepravilnosti se je najprej povišala temperatura površine stika višjega napetostnega aparata. Pod stalnim dejstvom segrevanja toka se je temperatura stika postopno povečevala. Ko se je trend povišanja temperature izgubil in temperatura stika presegla standardne vrednosti toplote notranjega tokomerna in izolacijske cevi, bi to poškodovalo opremo, povzročilo enofazni ali dvofazni kratkoposed in povečalo škodo, ki bi se razširila na okoliško pomočno opremo. V tem primeru, če bi zaščitni mehanizem nista pravilno deloval, bi širjenje požara in stalno poviševanje temperature verjetno povzročilo eksplozijo.

2 Izpostavljene težave
(1) Pregapi v upravljanju in vzdrževanju osebja

Osebje fotovoltaične elektrarne ima nedostatek znanja o opremi, se ni dovolj seznanjeno s funkcijami avtomatskega sistema, ne opravlja globljih raziskav in presoje sporočil v ozadju, pregledi so le formalnost. Ni bilo opaženo nevarnosti požara, dokler se ni sprožil alarm za dim v prostoriji visoke napetosti. To kaže, da osebje nima sistematičnega izobraževanja, ima nedostatek rezerv profesionalnega znanja, manjka mu varnostne opaznosti in ne more učinkovito opraviti nadzora nad delovanjem in vzdrževanjem opreme.

(2) Nedostatek mehanizma za delovanje in vzdrževanje opreme

Višji napetostni aparat ni imel rednih vzdrževalnih del in pregledov, in tajne nevarnosti so se postopno nagromadile med dolgoročnim delovanjem. Na eni strani zahteva višji napetostni aparat visoko stopnjo mehanske stabilnosti in zanesljivosti zapiranja. Če ni bilo vozila popolnoma nameščeno, bi se pri velikem toku lahko zamenjala lega vozila in omare, upornost stika bi se nenadoma povečala, kar bi povzročilo luk in celo eksplozijo; na drugi strani bi dolgoročno delovanje povečalo mehansko nošnjo premikega in statičnega stika, kar bi izpostavilo skrite nevarnosti slabe stikovanosti. Poleg tega obstajajo tudi tveganja v fazi namestitve opreme. Ravnina tirnice vozila ločevalnika in standardizacija operacije namestitve bi lahko poškodovala celost aparatov in ustvarila osnovo za nesreče.

3 Rešitve
(1) Izboljšanje sistema upravljanja in vzdrževanja

Med gradnjo fotovoltaičnih in novih energetskih elektrarn, je treba vzpostaviti celosten sistem pregledov, izvajati simulacijske vaje in krepati sistemska izobraževanja zaposlenih. Izboljšati znanje in spretnosti osebja, da se seznanijo z principi opreme in avtomatskimi sistemi, točno prepoznajo nepravilnosti v sporočilih v ozadju in izvajajo pregled v standardiziranem obliku.

(2) Standardizacija postopka vzdrževanja in delovanja

Enota za delovanje in vzdrževanje fotovoltaične elektrarne mora izboljšati sistem vzdrževanja in strogo zahtevati, da osebje uči in izvaja postopke delovanja. Določiti standardizirane standarde postopka, zagotoviti, da ključni koraki, kot so postavitev vozila ločevalnika in stik stikov, so izvedeni standardizirano, in tako zagotoviti stabilno delovanje aparatura iz postopka vzdrževanja in delovanja.

(3) Poglobitev upravljanja preventivnih preskusov

Pred uvedbo višjega napetostnega aparata morajo biti strogo izvedeni preventivni preskusi. Med preskusi ne smemo ocenjevati okvare samo na podlagi rezultatov posameznega preskusa, ampak je potrebno kombinirati zgodovinske podatke za vertikalno primerjavo in celostno analizo, točno prepoznati skrite defekte opreme in univerzalno odstraniti skrite nevarnosti, da zagotovimo zanesljivo delovanje opreme.