Analyse van stroomkabelstoringen: 6 belangrijke lessen geleerd

1. Conditiebewaking en intelligente diagnose versterken: Inzicht in verborgen gevaren voordat ze zich voordoen

In geval 1 begaf een kabel die al meer dan 20 jaar in gebruik was het tijdens piekbelastingen als gevolg van veroudering van de isolatie. Dit benadrukt het enorme risico van passief wachten op fouten. Moderne technologie biedt krachtige hulpmiddelen: Gedistribueerde vezeltemperatuurmeting (DTS) kan temperatuurafwijkingen over de hele lijn in realtime detecteren; online bewaking van gedeeltelijke ontlading (PD) kan nauwkeurig zwakke ontladingssignalen in de isolatie vastleggen, wat een vroeg teken is van isolatiedegradatie; in combinatie met offline middelen zoals detectie van kabeloscillatiegolven (OWTS) wordt een multidimensionaal evaluatiesysteem opgebouwd. Door een geavanceerd monitoringsysteem voor gedeeltelijke ontlading in te zetten, heeft het National Grid van het Verenigd Koninkrijk met succes het uitvalpercentage van belangrijke kabels met meer dan 40% verlaagd, wat de effectiviteit van voorspellend onderhoud bewijst.

2. Het bevorderen van de actieve vernieuwing van oude kabels: weigeren na hun levensduur dienst te doen

De belangrijkste les van casus 1 wijst rechtstreeks naar de kabelveroudering probleem. Wanneer kabels hun ontwerplevensduur naderen of overschrijden (meestal 20-30 jaar), daalt hun betrouwbaarheid sterk. Het is van cruciaal belang om de vervanging van dergelijke activa proactief te identificeren en te plannen. Het selecteren van nieuwe materialen zoals cross-linked polyethyleen (XLPE) ter vervanging van de oude oliepapierisolatie kan de hittebestendigheid en de elektrische en mechanische eigenschappen sterk verbeteren. Het rapport van het U.S. Department of Energy (DOE) wees erop dat systematische vervanging van oude infrastructuur een belangrijke investeringsrichting is om de veerkracht van het netwerk te verbeteren, met aanzienlijke economische voordelen op de lange termijn.

3. Dynamisch belastingsbeheer van elektriciteitsnetten optimaliseren: belasting verlagen en kabels koelen

Geval 1: Langdurige hoge belasting van kabels heeft de thermische veroudering van de isolatie versneld. Wetenschappelijk belastingsbeheer is de kern van het verlengen van de levensduur van kabels. Dit omvat: het gebruik van SCADA-systemen om de belasting in realtime te monitoren; het nauwkeurig toewijzen van belastingen op basis van big data en weersvoorspellingen; en het redelijkerwijs instellen van redundante paden in de netplanning om langdurige volledige belasting van een enkele kabel te voorkomen. De dynamische lastoverdrachtstrategie van Tokyo Electric Power Company tijdens de zomerpiek heeft meerdere potentiële storingen door oververhitting effectief voorkomen.

4. Bouw een beschermingssysteem tegen bouwsamenwerking: Bescherm de ondergrondse levensader

Geval 2 veroorzaakte ernstige gevolgen door constructieschade. Om dergelijke risico's te voorkomen, is een strikt beschermingsmechanisme voor samenwerking moet worden vastgesteld:

• Platform voor het delen van informatie: Elektriciteitsbedrijven moeten nauwkeurige GIS-gegevens van ondergrondse pijpleidingen delen met gemeentelijke en communicatie-eenheden.
• Verplichte briefing vóór de bouw en ondertekening: De locatie, begraafdiepte en beschermingsvereisten van kabels verduidelijken.
• Introductie van sleufloze technologie: Zoals gestuurde boringen en doorpersen om de risico's van directe uitgravingen te beperken.
• Fysieke identificatie en controle ter plaatse: Markeer duidelijk en houd toezicht op de bouw van belangrijke secties. IEEE Standard 1283 geeft gedetailleerde richtlijnen voor constructie in de buurt van elektriciteitsvoorzieningen.

5. Verbeter de professionele capaciteiten en het risicobewustzijn van het personeel: Bouw een solide "mensen" verdedigingslinie

Casus 2 legde het probleem bloot van onvoldoende vaardigheden en bewustzijn bij het bouwpersoneel. Voortdurende professionele training en rigoureuze culturele opbouw zijn onmisbaar:

• Gerichte training: Constructiepersoneel moet speciale training krijgen over kabelidentificatie, beschermingsmaatregelen en noodprocedures en moet slagen voor de beoordeling.
• Toezicht op vermogen: Voor werkzaamheden in gebieden met een hoog risico moeten energiebedrijven personeel sturen om toezicht te houden en te begeleiden.
• Doordringen in veiligheidscultuur: Integreer het concept "er liggen kabels onder de grond, dus wees voorzichtig tijdens het werk" in het dagelijks leven. De Duitse voorschriften voor arbeidsveiligheid (DGUV) bevatten bindende voorschriften voor de kwalificaties en training van operators die betrokken zijn bij ondergrondse faciliteiten.

6. Het intelligente noodreactiemechanisme verbeteren: elke seconde telt om verliezen te beperken

Beide gevallen laten zien dat snel en accuraat reageren op noodsituaties is de sleutel tot het beheersen van verliezen. Het moderne noodsysteem van het elektriciteitsnet moet integreren:

• Intelligente foutlokalisatie: Gebruik technologieën zoals reizende golven en impedantiemethoden om storingspunten snel te lokaliseren.
• Platform voor optimalisatie en planning van middelen: Dynamisch toewijzen van noodreparatieteams, materialen en noodstroombronnen (zoals mobiele substations).
• Digitale plattegronden en boren: Stel een planbibliotheek samen op basis van scenario's en optimaliseer processen door middel van simulatieoefeningen. Het elektriciteitsnet van Singapore maakt gebruik van een geavanceerd storingsbeheersysteem en de gemiddelde reparatietijd (SAIDI) behoort tot de hoogste ter wereld.

Samenvatting

De betrouwbaarheid van stroomkabels is verre van toevallig. Het is gebaseerd op diepgaande reflectie over ervaringen en systematische acties:

1. Eerst perceptie: Vertrouw op intelligente bewakingstechnologie (DTS, PD) om van passief naar actief te gaan;
2. Op hardware gebaseerd: Werk achterstallige servicekabels resoluut weg en kies voor hoogwaardige materialen (XLPE);
3. Gemeten werking: Creëer optimale werkomstandigheden voor kabels door dynamische planning;
4. Collaboratieve netwerkbeveiliging: Informatie-eilanden doorbreken (GIS-platform) en de hele bouwketen met elkaar verbinden;
5. Mensgericht: Geef het personeel in de frontlinie voortdurend meer macht en maak van veiligheid een instinct;
6. Nood is als oorlog: Gebruik intelligentie (snelle positionering, resourceplanning) om de tijdigheid van noodreparaties te winnen.

Alleen door deze zes verdedigingslinies te integreren en een organisch geheel te vormen, kan de "ondergrondse levensader" van het stedelijke elektriciteitsnet echt onverwoestbaar zijn en onuitputtelijke energie leveren voor de vitaliteit van de moderne samenleving. Elke herziening van een storing is een stap naar meer veerkracht.