Analiza awarii kabli zasilających: 6 krytycznych wniosków

1. Wzmocnienie monitorowania stanu i inteligentna diagnostyka: wgląd w ukryte zagrożenia, zanim się pojawią

W przypadku 1, kabel, który działał przez ponad 20 lat, zepsuł się podczas szczytowego poboru mocy z powodu starzenia się izolacji. Podkreśla to ogromne ryzyko bierne oczekiwanie na wystąpienie awarii. Nowoczesna technologia zapewnia potężne narzędzia: Rozproszony światłowodowy pomiar temperatury (DTS) może wykrywać anomalie temperaturowe na całej linii w czasie rzeczywistym; monitorowanie online wyładowań niezupełnych (PD) może dokładnie wychwytywać słabe sygnały wyładowań wewnątrz izolacji, co jest wczesną oznaką degradacji izolacji; w połączeniu ze środkami offline, takimi jak wykrywanie fal oscylacyjnych w kablu (OWTS), konstruowany jest wielowymiarowy system oceny. Wdrażając zaawansowany system monitorowania wyładowań niezupełnych, brytyjska sieć National Grid z powodzeniem zmniejszyła wskaźnik awaryjności kluczowych kabli o ponad 40%, udowadniając skuteczność konserwacji predykcyjnej.

2. Promowanie aktywnego odnawiania starych kabli: odmowa korzystania z nich po upływie okresu eksploatacji

Główna lekcja z Przypadku 1 wskazuje bezpośrednio na starzenie się kabla problem. Kiedy kable zbliżają się lub przekraczają swój projektowy okres eksploatacji (zwykle 20-30 lat), ich niezawodność gwałtownie spada. Kluczowe znaczenie ma proaktywna identyfikacja i planowanie wymiany takich zasobów. Wybór nowych materiałów, takich jak usieciowany polietylen (XLPE), w celu zastąpienia starej izolacji papierowo-olejowej, może znacznie poprawić odporność na ciepło, właściwości elektryczne i mechaniczne. W raporcie Departamentu Energii Stanów Zjednoczonych (DOE) wskazano, że systematyczna wymiana starej infrastruktury jest kluczowym kierunkiem inwestycyjnym w celu poprawy odporności sieci, przynoszącym znaczne długoterminowe korzyści ekonomiczne.

3. Optymalizacja dynamicznego zarządzania obciążeniem sieci energetycznych: redukcja obciążenia i chłodzenie kabli

Przypadek 1: Długotrwała praca kabli pod dużym obciążeniem przyspieszyła starzenie termiczne izolacji. Naukowe zarządzanie obciążeniem jest podstawą wydłużenia żywotności kabli. Obejmuje to: korzystanie z systemów SCADA do monitorowania wskaźników obciążenia w czasie rzeczywistym; dokładne wysyłanie obciążeń w oparciu o duże zbiory danych i prognozy pogody; oraz rozsądne ustalanie nadmiarowych ścieżek w planowaniu sieci, aby uniknąć długotrwałego pełnego obciążenia pojedynczego kabla. Strategia dynamicznego przenoszenia obciążenia Tokyo Electric Power Company podczas letniego szczytu skutecznie zapobiegła wielu potencjalnym awariom spowodowanym przegrzaniem.

4. Zbudowanie systemu ochrony opartego na współpracy przy budowie: Ochrona podziemnej linii życia

Przypadek 2 spowodował poważne konsekwencje z powodu uszkodzenia konstrukcji. Aby zapobiec takiemu ryzyku, należy Ścisły mechanizm ochrony współpracy muszą zostać ustalone:

• Platforma wymiany informacji: Przedsiębiorstwa energetyczne muszą udostępniać dokładne dane GIS podziemnych rurociągów jednostkom miejskim i komunikacyjnym.
• Obowiązkowa odprawa przed budową i podpisanie umowy: Wyjaśnienie wymagań dotyczących lokalizacji, głębokości zakopania i ochrony kabli.
• Wprowadzenie technologii bezwykopowej: Takie jak wiercenie kierunkowe i przeciskanie rur w celu zmniejszenia bezpośredniego ryzyka związanego z wykopami.
• Fizyczna identyfikacja i monitorowanie na miejscu: Należy wyraźnie oznaczyć i nadzorować budowę kluczowych odcinków. Norma IEEE 1283 zawiera szczegółowe wytyczne dotyczące budowy w pobliżu obiektów energetycznych.

5. Poprawa możliwości zawodowych personelu i świadomości ryzyka: Zbuduj solidną "ludzką" linię obrony

Przypadek 2 ujawnił problem niewystarczających umiejętności i świadomości personelu budowlanego. Ciągłe szkolenia zawodowe i rygorystyczne budowanie kultury są niezbędne:

• Ukierunkowane szkolenia: Personel budowlany musi przejść specjalne szkolenie w zakresie identyfikacji kabli, środków ochrony i procedur awaryjnych oraz przejść ocenę.
• Nadzór zasilania: W przypadku operacji na obszarach wysokiego ryzyka, firmy energetyczne powinny wysłać personel do nadzorowania i kierowania na miejscu.
• Przenikanie kultury bezpieczeństwa: Włączenie koncepcji "pod ziemią znajdują się kable, więc zachowaj ostrożność podczas pracy" do codziennego życia. Niemieckie przepisy dotyczące bezpieczeństwa pracy (DGUV) zawierają obowiązkowe regulacje dotyczące kwalifikacji i szkolenia operatorów zajmujących się instalacjami podziemnymi.

6. Ulepszenie inteligentnego mechanizmu reagowania kryzysowego: liczy się każda sekunda, aby zmniejszyć straty.

Oba przypadki pokazują, że Szybka i dokładna reakcja na sytuacje awaryjne jest kluczem do kontrolowania strat. Nowoczesny system awaryjny sieci energetycznej powinien być zintegrowany:

• Inteligentna lokalizacja usterek: Wykorzystaj technologie takie jak fale wędrujące i metody impedancyjne, aby szybko zlokalizować punkty usterek.
• Platforma do optymalizacji i planowania zasobów: Dynamiczne przydzielanie awaryjnych zespołów naprawczych, materiałów i zapasowych źródeł zasilania (takich jak mobilne podstacje).
• Cyfrowe plany i ćwiczenia: Zbuduj bibliotekę planów opartą na scenariuszach i zoptymalizuj procesy poprzez ćwiczenia symulacyjne. Singapurska sieć energetyczna wykorzystuje zaawansowany system zarządzania awariami, a jej średni czas naprawy (SAIDI) należy do najwyższych na świecie, co odzwierciedla wartość skutecznego reagowania w sytuacjach awaryjnych.

Podsumowanie

Niezawodność kabli zasilających nie jest przypadkowa. Opiera się ona na głębokiej refleksji nad doświadczeniami i systematycznymi działaniami:

1. Percepcja przede wszystkim: Poleganie na inteligentnej technologii monitorowania (DTS, PD) w celu zmiany z pasywnej na aktywną;
2. Oparte na sprzęcie: Zdecydowanie wyeliminuj przeterminowane kable serwisowe i zastosuj materiały o wysokiej wydajności (XLPE);
3. Zmierzone działanie: Stwórz optymalne warunki pracy dla kabli dzięki dynamicznemu planowaniu;
4. Wspólna ochrona sieci: Przełamanie wysp informacyjnych (platforma GIS) i połączenie całego łańcucha budowy;
5. Zorientowanie na ludzi: Nieustannie wzmacniaj pozycję personelu pierwszej linii i spraw, by bezpieczeństwo stało się instynktem;
6. Sytuacja kryzysowa jest jak wojna: Wykorzystaj inteligencję (szybkie pozycjonowanie, planowanie zasobów), aby zwiększyć terminowość napraw awaryjnych.

Tylko poprzez integrację tych sześciu linii obrony i stworzenie organicznej całości, "podziemna linia życia" miejskiej sieci energetycznej może być naprawdę niezniszczalna i zapewnić niewyczerpaną moc dla witalności nowoczesnego społeczeństwa. Każdy przegląd awarii jest krokiem w kierunku większej odporności.