Analiza defecțiunilor cablurilor de alimentare: 6 lecții esențiale învățate

1. Consolidarea monitorizării stării și a diagnosticării inteligente: Descoperirea pericolelor ascunse înainte ca acestea să apară

În cazul 1, un cablu aflat în funcțiune de peste 20 de ani a cedat în timpul vârfului de consum de energie din cauza îmbătrânirii izolației. Acest lucru evidențiază riscul uriaș de așteptarea pasivă a apariției eșecurilor. Tehnologia modernă oferă instrumente puternice: Măsurarea temperaturii prin fibră distribuită (DTS) poate detecta anomalii de temperatură pe întreaga linie în timp real; monitorizarea online a descărcării parțiale (PD) poate capta cu precizie semnalele slabe de descărcare în interiorul izolației, care este un semn timpuriu al degradării izolației; combinat cu mijloace offline, cum ar fi detectarea undelor de oscilație a cablurilor (OWTS), se construiește un sistem de evaluare multidimensional. Prin implementarea unui sistem avansat de monitorizare a descărcărilor parțiale, National Grid din Regatul Unit a reușit să reducă rata de defectare a cablurilor cheie cu mai mult de 40%, dovedind eficacitatea întreținerii predictive.

2. Promovarea reînnoirii active a cablurilor vechi: refuzul de a servi dincolo de durata lor de viață

Lecția principală a cazului 1 trimite direct la îmbătrânirea cablului problemă. Atunci când cablurile se apropie sau își depășesc durata de viață proiectată (de obicei 20-30 de ani), fiabilitatea lor scade brusc. Este esențial să se identifice și să se planifice în mod proactiv înlocuirea acestor active. Selectarea unor materiale noi, cum ar fi polietilena reticulată (XLPE), pentru a înlocui vechea izolație din hârtie de ulei, poate îmbunătăți considerabil rezistența la căldură și proprietățile electrice și mecanice. Raportul Departamentului american al Energiei (DOE) a subliniat faptul că înlocuirea sistematică a infrastructurii vechi este o direcție de investiții cheie pentru îmbunătățirea rezilienței rețelei, cu beneficii economice semnificative pe termen lung.

3. Optimizarea gestionării dinamice a sarcinii rețelelor electrice: reducerea sarcinii și a cablurilor de răcire

Cazul 1: Exploatarea pe termen lung a cablurilor la sarcini mari a accelerat îmbătrânirea termică a izolației. Gestionarea științifică a încărcăturii este esențială pentru prelungirea duratei de viață a cablurilor. Aceasta include: utilizarea sistemelor SCADA pentru a monitoriza ratele de încărcare în timp real; repartizarea precisă a încărcărilor pe baza datelor mari și a prognozelor meteorologice; și stabilirea rezonabilă a traseelor redundante în planificarea rețelei pentru a evita încărcarea completă pe termen lung a unui singur cablu. Strategia de transfer dinamic al sarcinii a Tokyo Electric Power Company în timpul vârfului de vară a prevenit în mod eficient multiplele defecțiuni potențiale cauzate de supraîncălzire.

4. Construiți un sistem de protecție a colaborării în construcții: Protejarea liniei de viață subterane

Cazul 2 a provocat consecințe grave din cauza deteriorării construcției. Pentru a preveni astfel de riscuri, o mecanism strict de protecție a colaborării trebuie să fie stabilite:

• Platformă de partajare a informațiilor: Companiile energetice trebuie să partajeze date GIS exacte privind conductele subterane cu unitățile municipale și de comunicații.
• Informare obligatorie înainte de construcție și semnare: Clarificarea cerințelor privind amplasarea, adâncimea de îngropare și protecția cablurilor.
• Introducerea tehnologiei fără șanțuri: Cum ar fi forarea direcțională și ridicarea conductelor pentru a reduce riscurile de excavare directă.
• Identificarea fizică și monitorizarea la fața locului: Marcați clar și supravegheați construcția secțiunilor cheie. Standardul IEEE 1283 oferă orientări detaliate pentru construcția în apropierea instalațiilor electrice.

5. Îmbunătățirea capacităților profesionale ale personalului și conștientizarea riscurilor: Construirea unei linii solide de apărare a "oamenilor"

Cazul 2 a expus problema competențelor insuficiente și a conștientizării personalului din construcții. Formare profesională continuă și construcție culturală riguroasă sunt indispensabile:

• Formare direcționată: Personalul de construcție trebuie să primească o formare specială privind identificarea cablurilor, măsurile de protecție și procedurile de urgență și să promoveze evaluarea.
• Supravegherea alimentării: Pentru operațiunile din zonele cu risc ridicat, companiile energetice ar trebui să trimită personal pentru a supraveghea și ghida la fața locului.
• Pătrunderea culturii siguranței: Integrarea în viața de zi cu zi a conceptului "există cabluri în subteran, deci fiți precauți în exploatare". Reglementările germane privind securitatea ocupațională (DGUV) au reglementări obligatorii privind calificările și formarea operatorilor implicați în instalațiile subterane.

6. Îmbunătățirea mecanismului inteligent de răspuns în caz de urgență: fiecare secundă contează pentru reducerea pierderilor

Ambele cazuri arată că răspuns rapid și precis în caz de urgență este cheia pentru controlul pierderilor. Sistemul modern de urgență al rețelei electrice ar trebui să integreze:

• Localizarea inteligentă a defecțiunilor: Utilizați tehnologii precum undele de deplasare și metodele de impedanță pentru a localiza rapid punctele de defect.
• Platformă de optimizare și planificare a resurselor: Alocarea dinamică a echipelor de reparații de urgență, a materialelor și a surselor de energie de rezervă (cum ar fi substațiile mobile).
• Planuri și exerciții digitale: Creați o bibliotecă de planuri bazată pe scenarii și optimizați procesele prin exerciții de simulare. Rețeaua electrică din Singapore utilizează un sistem avansat de gestionare a defecțiunilor, iar timpul mediu de reparație (SAIDI) este printre cele mai ridicate din lume, reflectând valoarea unui răspuns eficient în caz de urgență.

Rezumat

Fiabilitatea cablurilor electrice este departe de a fi întâmplătoare. Ea se bazează pe o reflecție profundă asupra lecțiilor de caz și pe acțiuni sistematice:

1. Percepția în primul rând: Să se bazeze pe tehnologia de monitorizare inteligentă (DTS, PD) pentru a trece de la pasiv la activ;
2. Pe bază de hardware: Eliminați cu hotărâre cablurile de serviciu în întârziere și adoptați materiale de înaltă performanță (XLPE);
3. Funcționare măsurată: Creați condiții optime de lucru pentru cabluri prin programarea dinamică;
4. Protecția colaborativă a rețelei: Spargerea insulelor de informații (platforma GIS) și conectarea întregului lanț de construcții;
5. Orientare către oameni: Responsabilizați continuu personalul din prima linie și faceți din siguranță un instinct;
6. Urgența este ca războiul: Utilizați informații (poziționare rapidă, programarea resurselor) pentru a câștiga rapiditatea reparațiilor de urgență.

Numai prin integrarea acestor șase linii de apărare și prin formarea unui întreg organic, "linia subterană de salvare" a rețelei electrice urbane poate fi cu adevărat indestructibilă și poate furniza energie inepuizabilă pentru vitalitatea societății moderne. Fiecare analiză a unui eșec este un pas către o reziliență mai mare.