Analiza i rešenja požara ulazne aparature niskotegovne strane od 35 kV u bazenu fotovoltaičnih celija

4. avgusta 2022. godine u 12:45, dispetski centar je primio izveštaj sa baznog objekta za proizvodnju fotoelektrične energije od 100 MW. Izveštavalo se da je na 35 kV niskonaponskoj strani glavnog transformatora prikupljačke stanice dogodio požar u ulaznoj aparaturni sklopni i da je akcionirao zaštitni mehanizam. Nakon primitka obaveštenja, odgovarajuće osobe su otišle na mesto i zajedno sa operativnim tehničarima sproveli istraživanje nesreće na mesto. Putem inspekcije na mesto utvrdilo se da su unutrašnjost aparaturne kutije, vozač, kao i bakarni nosač za ulaznu liniju faze U tvrde busline aparaturne kutije bili spaljeni.

1 Analiza uzroka nesreće

Analizom fenomena greške na mesto, kao i talasa napona i struje zabeleženih tokom događaja, utvrđeno je da je glavni uzrok greške loš kontakt V-faze prekidnika. Zbog lošeg kontakta V-faze temperatura te zone neobično je porasla i izazvala požar tokom rada, što je dovelo do kratkog spoja između faza U i V. Kao rezultat toga, pokretni kontakt prekidnika na vozu, statični kontakt u kutiji kontakata, kutija kontakata i vodnik faze U su bili spaljeni. Istovremeno, transformator struje bio je podložan različitim stepenima deštetovanja od lukova i električnih udara. Putem inspekcije i analize na mesto, osnovni uzroci lošeg kontakta V-faze dolaze uglavnom iz sledeća dva aspekta:

• Nepropisana upotreba prekidnika na vozu: Kada je prekidnik na vozu upotrebljen, centralna V-faza nije bila u potpunosti na mesto (to jest, vozač nije bio u potpunosti ubacen i postavljen), a kontakti nisu mogli biti u dobrim kontaktima.

• Nedovoljna pritisnuta sila kontaktnog opruge: Pritisnuta sila V-faze kontaktnog opruge bila je premala, što je povećalo otpornost kontakta. Kada je otpornost kontakta V-faze strujnog kruga bila prevelika, raspon kontakta bio je podložan iscrpljivanju i generisanju toplote, a generisanje toplote se brzo povećavao uz neprekidno proticanje struje. Ako je konvencionalno hlađenje aparaturne kutije ne moglo da ishodi toplotu na vreme, lokalna temperatura bi se neobično povećala.

Formiranje greške zagrevanja visokonaponske aparaturne kutije nije kratkoročno iznenadno događanje, već postupak postepenog akumulacije. Zbog lošeg radnog okruženja i sopstvenih anomalija, temperatura površine kontakta visokonaponske aparaturne kutije prvo raste. Stavljanjem u superpoziciju neprekidnim dejstvom grejanja strujom, temperatura kontakta postepeno raste. Kada trend porasta temperature izgubi kontrolu i temperatura kontakta premaši standardne vrednosti otpornosti na toplinu unutarnjeg transformatora struje i izolacionog cevi, oštećuje opremu, uzrokuje jednofazni ili dvofazni kratki spoj, povećava štetu od greške i širi se na okolne pomoćne instalacije. U ovom slučaju, ako je zaštitni uređaj neadekvatan, širenje požara i neprekidan porast temperature najverovatnije bi doveli do eksplozije.

2 Otkriveni problemi
(1) Propusnost u upravljanju održavanjem i servisiranjem lica

Osoblje baznog objekta za proizvodnju fotoelektrične energije ima nedovoljno znanja o opremi, nisu upoznati sa funkcijama automatizovanog sistema, ne provode duboko istraživanje i procenu poruka u pozadini, a patroliranje je samo formalnost. Nisu primetili opasnost od požara dok se alarm za dim u visokonaponskoj sobi nije aktivirao. To ukazuje da osoblje nema sistematsko obuke, ima nedovoljno zaliha stručnih znanja, nedostaje bezbednosna opreznost i ne može efikasno da ispune svoje nadzorne obaveze u vezi sa radom i održavanjem opreme.

(2) Nedostatak mehanizma održavanja i servisiranja opreme

Visokonaponska aparaturna kutija nije implementirala redovno održavanje i patroliranje, a skriveni problemi su se postepeno akumulirali tokom dugotrajnog rada. Sa jedne strane, visokonaponska aparaturna kutija ima visoke zahteve za mehaničkom stabilnošću i pouzdanosti zatvaranja. Ako prekidnik na vozu nije na mesto, kada radi sa velikom strujom, vozač i ormar su podložni pomerenju, otpornost kontakta će se dramatično povećati, uzrokujući lukove i čak eksploziju; sa druge strane, dugotrajni rad će povećati mehanički nosivost pokretnih i statičnih kontakata, ističući skrivene opasnosti lošeg kontakta. Takođe, postoje i rizici u fazi instalacije opreme. Nivo trake vozača prekidnika na vozu i standardizacija instalacionih operacija mogu oštetiti integritet aparaturne kutije i stvoriti temelj za nesreće.

3 Rešenja
(1) Unapređenje sistema upravljanja održavanjem i servisiranjem

Tokom faze građevinarstva fotoelektričnih i novih energetskih elektrana, potrebno je uspostaviti kompletni sistem patroliranja, sprovesti simulacije i jačati sistematsko obuke zaposlenih. Unapređenje znanja i veština osoblja, da budu upoznati sa principima opreme i automatizovanim sistemima, tačno prepoznaju anomalije u porukama u pozadini i vrše patroliranje na standardizovan način.

(2) Standardizacija procesa održavanja i rada

Jedinica za održavanje i servisiranje fotoelektrične elektrane treba da unapredi sistem održavanja i strogo zahteva da osoblje uči i implementira procedure rada. Preciziranje standarda procesa rada, osiguravanje da ključne faze, kao što su postavljanje prekidnika na vozu i kontakt kontakata, su izvršene na standardizovan način, i osiguranje stabilnog rada aparaturne kutije kroz proces održavanja i servisiranja.

(3) Dublje upravljanje preventivnim testovima

Pre nego što se visokonaponska aparaturna kutija uvede u rad, moraju se strogo izvršiti preventivni testovi. Tijekom testiranja, greška se ne može ocijeniti samo na osnovu rezultata jednog testa. Potrebno je kombinirati povijesne podatke za vertikalno poređenje i kompletan analizu, tačno identificirati potencijalne defekte opreme i unaprijed eliminisati skrivene opasnosti kako bi se osigurala pouzdana radnja opreme.