Analyse von Stromkabelausfällen: 6 kritische Lektionen

1. Stärkung der Zustandsüberwachung und der intelligenten Diagnose: Einsicht in verborgene Gefahren, bevor sie entstehen

In Fall 1 brach ein Kabel, das seit mehr als 20 Jahren in Betrieb ist, während des Spitzenstromverbrauchs aufgrund der Alterung der Isolierung zusammen. Dies verdeutlicht das große Risiko von passiv auf Ausfälle zu warten. Die moderne Technologie bietet leistungsstarke Werkzeuge: Die verteilte Fasertemperaturmessung (DTS) kann Temperaturanomalien auf der gesamten Leitung in Echtzeit erfassen; die Online-Überwachung von Teilentladungen (TE) kann schwache Entladungssignale innerhalb der Isolierung genau erfassen, was ein frühes Anzeichen für eine Verschlechterung der Isolierung ist; in Kombination mit Offline-Mitteln wie der Erkennung von Kabelschwingungen (OWTS) wird ein mehrdimensionales Bewertungssystem aufgebaut. Durch den Einsatz eines fortschrittlichen Teilentladungsüberwachungssystems konnte das britische National Grid die Ausfallrate der wichtigsten Kabel um mehr als 40% senken und damit die Wirksamkeit der vorausschauenden Wartung unter Beweis stellen.

2. Förderung der aktiven Erneuerung von Altkabeln: Weigerung, sie über ihre Lebensdauer hinaus zu nutzen

Die wichtigste Lehre aus Fall 1 verweist direkt auf die Kabelalterung Problem. Wenn Kabel ihre Lebensdauer erreichen oder überschreiten (in der Regel 20-30 Jahre), sinkt ihre Zuverlässigkeit drastisch. Es ist von entscheidender Bedeutung, den Ersatz solcher Anlagen vorausschauend zu ermitteln und zu planen. Die Wahl neuer Materialien wie vernetztem Polyethylen (XLPE) als Ersatz für die alte Öl-Papier-Isolierung kann die Hitzebeständigkeit sowie die elektrischen und mechanischen Eigenschaften erheblich verbessern. Der Bericht des US-Energieministeriums (DOE) wies darauf hin, dass der systematische Austausch alter Infrastrukturen eine wichtige Investitionsrichtung zur Verbesserung der Netzstabilität ist, die langfristig erhebliche wirtschaftliche Vorteile mit sich bringt.

3. Optimierung des dynamischen Lastmanagements von Stromnetzen: Reduzierung der Last und der Kühlkabel

Fall 1: Langfristiger Hochlastbetrieb von Kabeln hat die thermische Alterung der Isolierung beschleunigt. Wissenschaftliches Lastmanagement ist der Kern der Verlängerung der Lebensdauer von Kabeln. Dazu gehören: der Einsatz von SCADA-Systemen zur Überwachung der Lastraten in Echtzeit, eine genaue Lastverteilung auf der Grundlage von Big Data und Wettervorhersagen sowie die sinnvolle Festlegung redundanter Pfade bei der Netzplanung, um die langfristige Volllast eines einzelnen Kabels zu vermeiden. Die dynamische Lastverschiebungsstrategie der Tokyo Electric Power Company während der Sommerspitze hat mehrere potenzielle Ausfälle aufgrund von Überhitzung wirksam verhindert.

4. Aufbau eines kooperativen Schutzsystems für den Bau: Schützen Sie die unterirdische Lebensader

Fall 2 hatte schwerwiegende Folgen aufgrund von Bauschäden. Um solche Risiken zu vermeiden, sollte ein Strenger Mechanismus zum Schutz der Zusammenarbeit muss festgelegt werden:

• Plattform für den Informationsaustausch: Energieversorgungsunternehmen müssen genaue GIS-Daten über unterirdische Rohrleitungen mit kommunalen und kommunikationsbezogenen Stellen austauschen.
• Obligatorische Besprechung und Unterzeichnung vor Baubeginn: Klärung der Lage, der Verlegetiefe und der Schutzanforderungen für Kabel.
• Einführung der grabenlosen Technologie: Zum Beispiel Richtungsbohrungen und Rohrvortrieb zur Verringerung der direkten Aushubrisiken.
• Physische Identifizierung und Überwachung vor Ort: Markieren Sie den Bau der wichtigsten Abschnitte deutlich und überwachen Sie ihn. Der IEEE-Standard 1283 enthält detaillierte Richtlinien für den Bau in der Nähe von Stromversorgungsanlagen.

5. Verbesserung der beruflichen Fähigkeiten und des Risikobewusstseins des Personals: Aufbau einer soliden "menschlichen" Verteidigungslinie

In Fall 2 wurde das Problem der unzureichenden Fähigkeiten und des mangelnden Bewusstseins des Baupersonals deutlich. Kontinuierliche berufliche Weiterbildung und rigoroser kultureller Aufbau sind unverzichtbar:

• Gezielte Ausbildung: Das Baupersonal muss eine spezielle Schulung über die Identifizierung von Kabeln, Schutzmaßnahmen und Notfallverfahren erhalten und die Prüfung bestehen.
• Stromüberwachung: Bei Einsätzen in Hochrisikogebieten sollten die Energieversorgungsunternehmen Personal zur Überwachung und Anleitung vor Ort entsenden.
• Durchdringung der Sicherheitskultur: Integrieren Sie das Konzept "Es gibt Kabel unter der Erde, also seien Sie vorsichtig im Betrieb" in den Alltag. Die Deutsche Gesetzliche Unfallverhütungsvorschrift (DGUV) enthält verbindliche Vorschriften für die Qualifikation und Ausbildung von Mitarbeitern, die an unterirdischen Anlagen arbeiten.

6. Verbesserung des intelligenten Notfallsystems: Jede Sekunde zählt, um Verluste zu verringern

Beide Fälle zeigen, dass schnelle und präzise Reaktion in Notfällen ist der Schlüssel zur Verlustkontrolle. Das moderne Notfallsystem im Stromnetz sollte integriert werden:

• Intelligente Fehlersuche: Verwenden Sie Technologien wie Wanderwellen und Impedanzmethoden, um Fehlerstellen schnell zu lokalisieren.
• Plattform für die Optimierung und Planung von Ressourcen: Dynamische Zuteilung von Notfallreparaturteams, Material und Reservestromquellen (z. B. mobile Umspannwerke).
• Digitale Pläne und Bohrer: Erstellen Sie eine Planbibliothek auf der Grundlage von Szenarien und optimieren Sie Prozesse durch Simulationsübungen. Singapurs Stromnetz nutzt ein fortschrittliches Störungsmanagementsystem, und seine mittlere Reparaturzeit (SAIDI) gehört zu den höchsten der Welt, was den Wert einer effizienten Notfallreaktion widerspiegelt.

Zusammenfassung

Die Zuverlässigkeit von Stromkabeln ist alles andere als zufällig. Sie beruht auf einer gründlichen Reflexion von Fallbeispielen und systematischen Maßnahmen:

1. Zuerst die Wahrnehmung: Verlassen Sie sich auf intelligente Überwachungstechnologie (DTS, PD), um von passiv zu aktiv zu wechseln;
2. Hardware-basiert: Beseitigen Sie überfällige Versorgungskabel konsequent und setzen Sie auf Hochleistungsmaterialien (XLPE);
3. Gemessener Betrieb: Schaffen Sie optimale Arbeitsbedingungen für Kabel durch dynamische Planung;
4. Kollaborativer Netzwerkschutz: Aufbrechen von Informationsinseln (GIS-Plattform) und Vernetzung der gesamten Baukette;
5. Menschenorientiert: Das Personal an der vordersten Front muss ständig befähigt werden, und Sicherheit muss ein Instinkt sein;
6. Notfall ist wie Krieg: Nutzen Sie Intelligenz (schnelle Positionierung, Ressourcenplanung), um die Rechtzeitigkeit von Notreparaturen zu verbessern.

Nur wenn diese sechs Verteidigungslinien integriert werden und ein organisches Ganzes bilden, kann die "unterirdische Lebensader" des städtischen Stromnetzes wirklich unzerstörbar sein und unerschöpfliche Energie für die Vitalität der modernen Gesellschaft liefern. Jede Überprüfung einer Störung ist ein Schritt hin zu mehr Widerstandsfähigkeit.