Analyse af fejl på strømkabler: 6 vigtige erfaringer

1. Styrkelse af tilstandsovervågning og intelligent diagnose: Indsigt i skjulte farer, før de opstår

I tilfælde 1 brød et kabel, der har været i drift i mere end 20 år, sammen under spidsbelastning på grund af ældning af isoleringen. Dette understreger den enorme risiko for passivt venter på, at der opstår fejl. Moderne teknologi giver stærke værktøjer: Distribueret fibertemperaturmåling (DTS) kan registrere temperaturafvigelser på tværs af hele linjen i realtid; onlineovervågning af delvis udladning (PD) kan nøjagtigt opfange svage udladningssignaler inde i isoleringen, hvilket er et tidligt tegn på isoleringsnedbrydning; kombineret med offline-midler såsom kabeloscillationsbølgedetektion (OWTS) konstrueres et flerdimensionelt evalueringssystem. Ved at implementere et avanceret overvågningssystem for partielle udladninger har National Grid i Storbritannien med succes reduceret fejlraten for nøglekabler med mere end 40%, hvilket beviser effektiviteten af forebyggende vedligeholdelse.

2. Fremme af aktiv fornyelse af gamle kabler: nægte at tjene ud over deres levetid

Den vigtigste lære i Case 1 peger direkte på Ældning af kabler problem. Når kabler nærmer sig eller overskrider deres designlevetid (normalt 20-30 år), falder deres pålidelighed drastisk. Det er afgørende, at man proaktivt identificerer og planlægger udskiftningen af sådanne aktiver. Ved at vælge nye materialer som f.eks. tværbundet polyethylen (XLPE) som erstatning for gammel oliepapirisolering kan man forbedre varmebestandigheden og de elektriske og mekaniske egenskaber betydeligt. Rapporten fra det amerikanske energiministerium (DOE) påpegede, at systematisk udskiftning af gammel infrastruktur er en vigtig investeringsretning for at forbedre elnettets modstandsdygtighed med betydelige langsigtede økonomiske fordele.

3. Optimering af dynamisk belastningsstyring af elnet: reduktion af belastning og kølekabler

Case 1: Langvarig drift af kabler med høj belastning har fremskyndet den termiske ældning af isoleringen. Videnskabelig belastningsstyring er kernen i at forlænge kablernes levetid. Det omfatter: brug af SCADA-systemer til at overvåge belastningsgraden i realtid; nøjagtig fordeling af belastninger baseret på big data og vejrprognoser; og rimelig fastsættelse af redundante stier i netplanlægningen for at undgå langvarig fuld belastning af et enkelt kabel. Tokyo Electric Power Companys dynamiske belastningsoverførselsstrategi under sommerens spidsbelastning forhindrede effektivt flere potentielle fejl forårsaget af overophedning.

4. Byg et beskyttelsessystem for konstruktionssamarbejde: Beskyt den underjordiske livslinje

Case 2 forårsagede alvorlige konsekvenser på grund af konstruktionsskader. For at forhindre sådanne risici skal en Streng beskyttelsesmekanisme for samarbejde skal etableres:

• Platform til deling af information: Energiselskaber skal dele nøjagtige GIS-data om underjordiske rørledninger med kommunale enheder og kommunikationsenheder.
• Obligatorisk briefing og underskrift før byggeriet: Præciser kravene til placering, nedgravningsdybde og beskyttelse af kabler.
• Introduktion af opgravningsfri teknologi: F.eks. retningsbestemt boring og pipe jacking for at reducere risikoen ved direkte udgravning.
• Fysisk identifikation og overvågning på stedet: Marker tydeligt og overvåg konstruktionen af vigtige sektioner. IEEE Standard 1283 giver detaljerede retningslinjer for byggeri i nærheden af kraftværker.

5. Forbedre personalets professionelle evner og risikobevidsthed: Opbyg en solid "menneskelig" forsvarslinje

Case 2 afslørede problemet med utilstrækkelige færdigheder og bevidsthed hos byggepersonalet. Kontinuerlig professionel træning og streng kulturel opbygning er uundværlige:

• Målrettet træning: Byggepersonalet skal modtage særlig træning i kabelidentifikation, beskyttelsesforanstaltninger og nødprocedurer og bestå vurderingen.
• Strømovervågning: Ved arbejde i højrisikoområder bør elselskaberne sende personale til at overvåge og vejlede på stedet.
• Sikkerhedskulturens gennemslagskraft: Integrer konceptet "der er kabler under jorden, så vær forsigtig i driften" i det daglige liv. De tyske arbejdssikkerhedsforskrifter (DGUV) har obligatoriske bestemmelser om kvalifikationer og uddannelse af operatører, der er involveret i underjordiske anlæg.

6. Forbedre den intelligente beredskabsmekanisme: Hvert sekund tæller for at reducere tab.

Begge sager viser, at hurtig og præcis nødhjælp er nøglen til at kontrollere tab. Det moderne nødsystem til elnettet bør integreres:

• Intelligent lokalisering af fejl: Brug teknologier som vandrebølger og impedansmetoder til hurtigt at lokalisere fejlpunkter.
• Platform til ressourceoptimering og -planlægning: Dynamisk allokering af nødreparationshold, materialer og backup-strømkilder (f.eks. mobile transformerstationer).
• Digitale planer og øvelser: Opbyg et planbibliotek baseret på scenarier, og optimer processerne gennem simuleringsøvelser. Singapores elnet bruger et avanceret fejlhåndteringssystem, og dets gennemsnitlige tid til reparation (SAIDI) er blandt de højeste i verden, hvilket afspejler værdien af et effektivt beredskab.

Sammenfatning

Elkablernes pålidelighed er langt fra tilfældig. Den er baseret på dyb refleksion over erfaringer og systematisk handling:

1. Opfattelse først: Brug intelligent overvågningsteknologi (DTS, PD) til at skifte fra passiv til aktiv;
2. Hardware-baseret: Fjern resolut forsinkede servicekabler, og brug højtydende materialer (XLPE);
3. Målt drift: Skab optimale arbejdsforhold for kabler gennem dynamisk planlægning;
4. Samarbejdsbaseret netværksbeskyttelse: Bryd informationsøer (GIS-platform) og forbind hele byggekæden;
5. Menneskeorienteret: Styrk løbende frontpersonalet og gør sikkerhed til et instinkt;
6. En nødsituation er som en krig: Brug intelligens (hurtig positionering, ressourceplanlægning) til at vinde rettidigheden af nødreparationer.

Kun ved at integrere disse seks forsvarslinjer og danne en organisk helhed kan den "underjordiske livline" i byernes elnet virkelig være uforgængelig og levere uudtømmelig strøm til det moderne samfunds vitalitet. Hver gennemgang af en fejl er et skridt i retning af større modstandsdygtighed.