Causes de la mise à la terre des lignes câblées et principes de gestion des incidents

Notre poste électrique de 220 kV est situé loin du centre urbain dans une zone éloignée, entouré principalement par des zones industrielles telles que les parcs industriels de Lanshan, Hebin et Tasha. Les grands consommateurs à forte charge dans ces zones, notamment les usines de carbure de silicium, de ferroalliages et de carbure de calcium, représentent environ 83,87 % de la charge totale de notre bureau. Le poste électrique fonctionne aux niveaux de tension de 220 kV, 110 kV et 35 kV.

Le côté basse tension de 35 kV alimente principalement les alimentations vers les usines de ferroalliages et de carbure de silicium. Ces usines très énergivores sont construites près du poste, entraînant des charges lourdes, des lignes d'alimentation courtes et une pollution sévère. Ces alimentations sont principalement connectées via des câbles, partageant un même conduit de câbles. Par conséquent, toute panne de ligne présente des risques importants pour le poste. Cet article analyse les causes des pannes sur les lignes de 35 kV et discute des contre-mesures correspondantes. En février 2010, un poste électrique de 220 kV sous la responsabilité de notre bureau a fréquemment connu des pannes de mise à la terre sur le bus II de 35 kV et le bus III de 35 kV, comme détaillé dans le tableau 1.

1 Analyse des causes de la mise à la terre sur les lignes de câbles
Selon les statistiques de notre bureau en 2010, les principales causes des pannes sur les lignes de câbles étaient les suivantes :

• Effets de la température : Dans des installations comme celle de Sanyou Chemical, les hautes températures dans les transformateurs de four et les abouts de câbles ont conduit à la rupture de l'isolation. Cela s'est produit dans environ 18 incidents, nécessitant la fabrication de 15 abouts de câbles.

• Densité élevée des câbles dans les tranchées : À l'usine de ferroalliages Rongsheng Yinbei, les couvercles de regards sont tombés et ont endommagé les câbles dans la tranchée, causant des courts-circuits et des incendies qui ont affecté les câbles d'autres usines. Un total de 51 raccords de câbles a été réalisé.

• Surcharge grave des clients : Des usines comme Huanghe Ferroalloy, Pengsheng Metallurgy, Lingyun Chemical et Rongsheng Yinbei Ferroalloy ont opéré des câbles dans des conditions de surcharge à long terme, accélérant le vieillissement des câbles et augmentant les températures. Particulièrement pendant les étés chauds, la contrainte thermique a provoqué la rupture de l'isolation des câbles et des abouts, nécessitant environ 50 abouts de câbles.

• Dommages mécaniques : Les excavatrices lors des travaux de construction et de terrassement ont sectionné des câbles, causant des ruptures et des dommages à l'isolation. Un total de 25 abouts et raccords de câbles a été réalisé.

• Problèmes de qualité des câbles : Des défauts tels que des bulles d'air dans l'isolation ou des boucliers brisés lors de la fabrication ont conduit à 9 accidents, nécessitant 9 abouts et raccords de câbles.

• Dommages lors de la pose des câbles : Une tension excessive due à des longueurs de câble importantes a causé des rayures par des objets tranchants, entraînant 13 incidents de dommages aux câbles.

• Mauvais travail d'aboutage des câbles : Un manque de compétences techniques et des procédures inappropriées lors de l'installation ont conduit à l'infiltration d'humidité dans l'isolation des câbles. Un total de 16 raccords et abouts de câbles a été fabriqué.

• Décharge de surface sur les abouts de câbles : La forte pollution des usines à haute consommation d'énergie a conduit à la formation de contaminants sur les équipements de câbles. Les surfaces sales des abouts de câbles, combinées à la pluie ou à un temps humide, ont provoqué des flashovers de surface, endommageant l'isolation et conduisant à des ruptures. Dans ces cas, 13 abouts de câbles ont été remplacés.

2 Principes de gestion des pannes de mise à la terre sur les câbles
Des procédures standard existent pour gérer les pannes de mise à la terre sur les câbles de 35 kV. Cependant, dans notre bureau, ces lignes de ce niveau de tension servent principalement des consommateurs à haute consommation d'énergie avec des capacités individuelles importantes (minimum 12 500 kVA), des charges d'alimentation directe, des charges lourdes et des courants élevés. 

La suppression soudaine de la charge cause des perturbations significatives sur le réseau. De plus, les pannes de mise à la terre sur les câbles sont difficiles à localiser, et une durée prolongée de la panne augmente les risques. Si elles ne sont pas traitées rapidement, ces pannes peuvent mettre en danger la sécurité du réseau, imposant des exigences plus élevées aux dispatcheurs. Certains clients de 35 kV sont des mines de charbon ou des usines chimiques - classés comme utilisateurs critiques. Les coupures de courant pour ces utilisateurs peuvent entraîner des blessures, des incendies ou des explosions. Par conséquent, les clients sont classés comme généraux ou critiques, avec les principes de gestion suivants :

• Pour les clients généraux (principalement les usines de carbure de silicium et de ferroalliages), une fois la ligne défectueuse identifiée, contactez immédiatement le client pour déconnecter la charge et décharger rapidement la ligne défectueuse. Pour les clients non coopératifs, appliquez la réduction de charge avec des mesures d'avertissement.

• Pour les clients critiques tels que les mines de charbon et les usines chimiques, instruisez-les de transférer la charge vers des sources d'alimentation de secours. S'il n'y a pas de source de secours, préparez-vous à la coupure avant de mettre hors service la ligne défectueuse.

• Étant donné la forte capacité de surcharge des fours de fusion, pour les postes électriques et les lignes fonctionnant sous une charge lourde à long terme, si le courant dépasse 90 % de la capacité du transformateur de courant, renforcez la surveillance, informez les clients de réduire la charge et mettez en œuvre un processus en trois étapes : notification → avertissement → réduction forcée de la charge, pour assurer la sécurité des équipements.

• Pour les clients ayant des pannes de câbles fréquentes, exigez des inspections de ligne renforcées et une maintenance régulière pendant les interruptions programmées, effectuées par des entrepreneurs professionnels qualifiés pour assurer un fonctionnement fiable.

• Contrôle strict de la qualité à la source : Pour les clients en ligne dédiée, exigez la soumission de tous les documents pertinents au centre de dispatching et la signature d'un "Accord de dispatching" avant la mise en service. Les clients sans accord signé ou avec des documents incomplets ou inadéquats ne seront pas connectés au réseau.

• Pour les tranchées de câbles avec un nombre excessif et dense de câbles, recommandez de limiter le nombre de câbles pour éviter la propagation des pannes et minimiser l'escalade des incidents.

3 Conclusion
Une exploitation sûre du réseau nécessite non seulement une gestion attentive et dévouée, mais aussi une utilisation habile des outils juridiques pour protéger à la fois le personnel et les équipements. En particulier, lors de la gestion des clients d'électricité, l'"Accord de dispatching" doit être pleinement utilisé pour réguler le comportement des clients, assurer une exploitation correcte et prévenir les litiges. Il est essentiel de comprendre les caractéristiques des lignes des clients, les profils de charge, les capacités et les modèles d'utilisation dans les opérations quotidiennes, permettant une réponse rapide, précise et décisive aux pannes, et assurant une exploitation sûre et stable du réseau électrique.