Causas de aterramento das liñas de cable e os principios do manejo de incidentes

A nosa subestación de 220 kV está situada lonxe do centro urbano nunha zona remota, rodeada principalmente por zonas industriais como os parques industriais de Lanshan, Hebin e Tasha. Os principais consumidores de alta carga nestas zonas —incluíndo plantas de carburo de silicio, ferroaleacións e carburo de calcio— representan aproximadamente o 83,87% da carga total da nosa oficina. A subestación opera a niveis de tensión de 220 kV, 110 kV e 35 kV.

O lado de baixa tensión de 35 kV abastece principalmente alimentadores a plantas de ferroaleacións e carburo de silicio. Estas fábricas intensivas en enerxía están construídas preto da subestación, resultando en cargas pesadas, liñas de alimentador curtas e contaminación grave. Estes alimentadores están predominantemente conectados mediante cables, compartindo unha trinchea común de cables. Polo tanto, calquera fallo na liña supón riscos significativos para a subestación. Este artigo analiza as causas dos fallos nas liñas de 35 kV e discute as medidas correctivas correspondentes. En febreiro de 2010, unha subestación de 220 kV baixo a xurisdición da nosa oficina experimentou frecuentemente fallos de aterramento na barramento II de 35 kV e no barramento III de 35 kV, como se detalla na Táboa 1.

1 Análise das Causas de Aterramentos nas Liñas de Cable
Segundo as estatísticas da nosa oficina de 2010 sobre incidentes con cables, as principais causas dos fallos nas liñas de cable foron as seguintes:

• Efectos da temperatura: En instalacións como Sanyou Chemical, as altas temperaturas nos transformadores de forno e nas terminacións de cable provocaron a rotura da aislación. Isto ocorreu en aproximadamente 18 incidentes, requirindo a fabricación de 15 terminacións de cable.

• Alta densidade de cables nas trincheas: Na planta Rongsheng Yinbei Ferroalloy, as tapas de alcantarilla caíron e danaron os cables na trinchea, provocando cortocircuitos e incendios que afectaron os cables de outras plantas. Foron realizadas un total de 51 uniões de cable.

• Sobrecarga severa dos clientes: Plantas como Huanghe Ferroalloy, Pengsheng Metallurgy, Lingyun Chemical e Rongsheng Yinbei Ferroalloy operaron os cables baixo condicións de sobrecarga a longo prazo, acelerando o envellecemento dos cables e aumentando as temperaturas. Especialmente durante os veranos cálidos, o estrés térmico provocou a rotura da aislación nos cables e nas terminacións, requirindo aproximadamente 50 terminacións de cable.

• Dano mecánico: As excavadoras durante a construción e as obras de terraplenado cortaron os cables, provocando fracturas e danos na aislación. Foron realizadas un total de 25 terminacións e uniões de cable.

• Problemas de calidade dos cables: Defectos como burbujas na aislación ou escudos rotos durante a fabricación provocaron 9 accidentes, requirindo 9 terminacións e uniões de cable.

• Danos durante a colocación de cables: A tensión de tracción excesiva debido ás liñas de cable longas provocou roces con obxectos afiados, resultando en 13 incidentes de dano de cable.

• Pobre traballo nas terminacións de cable: A insuficiente experiencia técnica e os procedementos incorrectos durante a instalación provocaron a entrada de humidade na aislación dos cables. Foron realizadas un total de 16 uniões e terminacións de cable.

• Descarga superficial nas terminacións de cable: A forte contaminación das plantas de alta enerxía provocou a deposición de contaminantes no equipo de cable. As superficies suxas das terminacións de cable, combinadas coa chuvia ou clima húmido, provocaron descargas superficiais, danando a aislación e provocando roturas. Nestes casos, foron substituídas 13 terminacións de cable.

2 Principios para o Manejo de Fallos de Aterramento de Cables
Existen procedementos estándar para o manejo de fallos de aterramento de cables de 35 kV. No entanto, na nosa oficina, estas liñas de nivel de tensión serven principalmente a consumidores de alta enerxía con capacidades individuais grandes (mínimo 12.500 kVA), cargas de suministro directo, cargas pesadas e correntes altas. 

A desconexión súbita de carga provoca perturbacións significativas na rede. Ademais, os fallos de aterramento de cables son difíciles de localizar, e a duración prolongada do fallo aumenta os riscos. Se non se aborda de inmediato, tales fallos poden comprometer a seguridade da rede, colocando maiores demandas nos despachadores. Algúns clientes de 35 kV son minas de carón ou plantas químicas —clasificados como usuarios críticos. As interrupcións de enerxía para estes usuarios poden levar a vidas perdidas, incendios ou explosións. Polo tanto, os clientes están categorizados como xerais ou críticos, cos seguintes principios de manejo:

• Para clientes xerais (principalmente plantas de carburo de silicio e ferroaleacións), unha vez identificada a liña con fallo, póngase en contacto co cliente de inmediato para desconectar a carga e desenerxizar a liña defectuosa rapidamente. Para clientes non cooperativos, aplique a redución de carga con medidas de aviso.

• Para clientes críticos como minas de carón e plantas químicas, instrúzaos para transferir a carga a fontes de enerxía de reserva. Se non existe reserva, prepárese para a interrupción antes de sacar a liña defectuosa de servizo.

• Dada a forte capacidade de sobrecarga dos fornos de fundición, para subestacións e liñas que operan baixo carga pesada a longo prazo, se a corrente excede o 90% da capacidade do transformador de corrente, aumente a monitorización, notifique aos clientes para reducir a carga e implemente un proceso de tres pasos: notificación → aviso → redución forzada de carga, para garantir a seguridade do equipo.

• Para clientes con fallos frecuentes de cable, exija inspeccións de liña reforzadas e manutención regular durante as interrupcións programadas, realizadas por contratistas profesionais cualificados para garantir a operación fiable.

• Control de calidade estrito desde a orixe: Para clientes de liña dedicada, exija a presentación de toda a documentación relevante ao centro de despacho e a signatura dun "Acordo de Despacho" antes da comisión. Os clientes sen acordo firmado ou con documentación incompleta ou inadeuada non deben ser conectados á rede.

• Para trincheas de cable con demasiados e densos cables, recomendase limitar o número de cables para evitar a propagación de fallos e minimizar a escalada de incidentes.

3 Conclusión
A operación segura da rede non só require un despacho cuidadoso e dedicado, senón tamén un uso proficient de ferramentas legais para protexer tanto ao persoal como ao equipo. Especialmente ao tratar con clientes de enerxía, o "Acordo de Despacho" debe utilizarse plenamente para regular o comportamento do cliente, asegurar a operación adecuada e evitar disputas. É esencial comprender as características das liñas de clientes, os perfís de carga, as capacidades e os patróns de uso na operación diaria, permitindo unha resposta rápida, precisa e decisiva ante os fallos, e garantindo a operación segura e estable da rede eléctrica.