Phân tích và Giải pháp cho Sự cố Cháy Tủ Nối vào Phía Thấp Áp 35 kV tại Trạm Điện Mặt Trời
Vào lúc 12:45 ngày 4 tháng 8 năm 2022, trung tâm điều độ nhận được báo cáo từ một cơ sở phát điện quang điện có công suất 100 MW. Theo báo cáo, tủ đấu nối vào phía áp thấp 35 kV của máy biến áp chính tại trạm tổng hợp đã bị cháy và bảo vệ đã tác động. Sau khi nhận được thông báo, các nhân viên liên quan đã đến hiện trường và tiến hành điều tra tai nạn cùng với kỹ thuật viên vận hành. Qua kiểm tra hiện trường, đã phát hiện hộp tiếp xúc, xe đẩy và thanh đồng dẫn đường cho pha U của thanh cái cứng của tủ đấu nối bị cháy.
1 Phân tích nguyên nhân tai nạn
Qua phân tích hiện tượng lỗi tại hiện trường cũng như dạng sóng điện áp và dòng điện của ghi chép lỗi, nguyên nhân chính của sự cố là do tiếp xúc kém ở tiếp điểm pha V của cầu dao. Do tiếp xúc kém ở tiếp điểm pha V, nhiệt độ phần này tăng bất thường và bốc cháy trong quá trình hoạt động, gây ra hồ quang ngắn mạch giữa pha U và V. Kết quả là, tiếp điểm di động của cầu dao xe đẩy, tiếp điểm tĩnh trong hộp tiếp xúc, hộp tiếp xúc và dây dẫn xuống của pha U bị cháy. Đồng thời, biến dòng cũng chịu ảnh hưởng của hồ quang và điện giật ở mức độ khác nhau. Qua kiểm tra và phân tích tại hiện trường, nguyên nhân gốc rễ của tiếp xúc kém ở pha V chủ yếu xuất phát từ hai khía cạnh sau:
Sự hình thành của lỗi sinh nhiệt của tủ đấu nối điện áp cao không phải là sự xảy ra đột ngột trong thời gian ngắn mà là quá trình tích tụ dần. Do môi trường làm việc tồi và những bất thường riêng, nhiệt độ bề mặt tiếp xúc của tủ đấu nối điện áp cao đầu tiên tăng lên. Được cộng thêm bởi tác dụng gia nhiệt liên tục của dòng điện, nhiệt độ tiếp điểm dần dần tăng lên. Một khi xu hướng tăng nhiệt vượt khỏi tầm kiểm soát và nhiệt độ tiếp điểm vượt quá tiêu chuẩn chịu nhiệt định mức của biến dòng nội bộ và vỏ cách điện, thiết bị sẽ bị hỏng, gây ra ngắn mạch đơn pha hoặc hai pha, làm tăng mức độ hư hại của sự cố và lan sang các thiết bị phụ trợ xung quanh. Trong trường hợp này, nếu thiết bị bảo vệ không hoạt động đúng cách, sự lan truyền của lửa và sự tăng nhiệt liên tục rất có thể gây ra nổ.
2 Các vấn đề được phơi bày
(1) Lỗ hổng trong quản lý vận hành và bảo dưỡng nhân sự
Nhân viên của cơ sở phát điện quang điện có kiến thức về thiết bị chưa đầy đủ, không quen thuộc với chức năng của hệ thống tự động hóa, không nghiên cứu và đánh giá sâu về tin nhắn nền, và việc tuần tra chỉ mang tính hình thức. Chỉ đến khi báo động khói trong phòng điện áp cao reo lên, họ mới nhận thấy nguy cơ cháy. Điều này phản ánh rằng nhân viên thiếu đào tạo hệ thống, dự trữ kiến thức chuyên môn không đủ, thiếu cảnh giác an toàn, và không thực hiện hiệu quả trách nhiệm giám sát vận hành và bảo dưỡng thiết bị.
(2) Thiếu cơ chế vận hành và bảo dưỡng thiết bị
Tủ đấu nối điện áp cao chưa được thực hiện bảo dưỡng và tuần tra định kỳ, và các nguy cơ tiềm ẩn đã dần tích tụ trong quá trình hoạt động dài hạn. Một mặt, tủ đấu nối điện áp cao đòi hỏi ổn định cơ học và đáng tin cậy khi đóng. Nếu xe đẩy cầu dao không được đưa vào vị trí, khi chạy với dòng điện lớn, xe đẩy và tủ dễ bị dịch chuyển, trở kháng tiếp xúc của tiếp điểm sẽ tăng đột ngột, gây ra hồ quang và thậm chí nổ; mặt khác, hoạt động lâu dài sẽ làm tăng mài mòn cơ học của tiếp điểm di động và tĩnh, làm nổi bật nguy cơ tiếp xúc kém. Ngoài ra, còn có rủi ro trong khâu lắp đặt thiết bị. Độ bằng phẳng của đường ray xe đẩy của cầu dao xe đẩy và quy chuẩn hóa hoạt động lắp đặt sẽ làm hỏng tính toàn vẹn của tủ đấu nối và tạo điều kiện cho tai nạn.
3 Giải pháp
(1) Cải thiện hệ thống quản lý vận hành và bảo dưỡng
Trong giai đoạn xây dựng các trạm phát điện quang điện và năng lượng mới, cần thiết lập hệ thống tuần tra hoàn chỉnh, tổ chức diễn tập mô phỏng, và tăng cường đào tạo hệ thống cho nhân viên. Nâng cao kiến thức và kỹ năng của nhân viên, giúp họ quen thuộc với nguyên lý thiết bị và hệ thống tự động hóa, xác định chính xác các bất thường trong tin nhắn nền, và thực hiện tuần tra theo quy chuẩn.
(2) Chuẩn hóa quy trình bảo dưỡng và vận hành
Đơn vị vận hành và bảo dưỡng trạm phát điện quang điện cần cải thiện hệ thống bảo dưỡng, và yêu cầu nghiêm ngặt nhân viên học và thực hiện quy trình vận hành. Làm rõ tiêu chuẩn của quy trình vận hành, đảm bảo rằng các khâu then chốt như việc đặt chỗ của cầu dao xe đẩy và tiếp xúc của tiếp điểm được thực hiện theo quy chuẩn, và đảm bảo hoạt động ổn định của tủ đấu nối từ quy trình vận hành và bảo dưỡng.
(3) Sâu sắc hóa quản lý các thử nghiệm phòng ngừa
Trước khi tủ đấu nối điện áp cao được đưa vào hoạt động, phải thực hiện nghiêm ngặt các thử nghiệm phòng ngừa. Trong quá trình thử nghiệm, không thể đánh giá lỗi chỉ dựa trên kết quả của một lần thử nghiệm. Cần kết hợp dữ liệu lịch sử để so sánh dọc và phân tích tổng hợp, xác định chính xác các khuyết tật tiềm ẩn của thiết bị, và loại bỏ nguy cơ trước để đảm bảo hoạt động đáng tin cậy của thiết bị.
