Uzroci zarađivanja kabelskih linija i principi obrade incidenata

Naša podstanica od 220 kV nalazi se daleko od urbana centra, u udaljenom području, okružena uglavnom industrijskim zonama poput Lanshan, Hebin i Tasha Industrijskih Parkova. Glavni potrošači s visokim opterećenjem u tim zonama, uključujući tvornice šaranca, ferolegura i karbida, čine približno 83,87% ukupnog opterećenja naše uprave. Podstanica radi na naponskim razinama od 220 kV, 110 kV i 35 kV.

Niskonaponska strana od 35 kV uglavnom opskrbljuje isporučne linije za tvornice ferolegura i šaranc. Ove energo-intenzivne tvornice su izgrađene blizu podstanice, što rezultira velikim opterećenjima, kratkim isporučnim linijama i teškim zagađenjem. Ove isporučne linije uglavnom su spojene putem kabela, dijeleći zajedničku kabelsku jarku. Stoga svaki problem s linijom predstavlja značajan rizik za podstanicu. Ovaj rad analizira uzroke problema s 35 kV linijama i raspravlja o odgovarajućim protumjerima. U veljači 2010. godine, podstanica od 220 kV pod nadzorom naše uprave često je doživjela zemljinske kvarove na 35 kV II busu i 35 kV III busu, kao što je detaljno prikazano u tablici 1.

1 Analiza uzroka zemljinskih kvarova u kabelskim linijama
Prema statistici naše uprave o incidenatima s kablama iz 2010. godine, glavni uzroci kvara kabelskih linija bili su sljedeći:

• Efekti temperature: U objektima poput Sanyou Chemical, visoke temperature u pretvorbe pećnice i krajevima kabla doveli su do propadanja izolacije. To se dogodilo u približno 18 incidenata, zahtijevajući izradu 15 krajeva kabla.

• Visoka gustoća kablova u kabelskim jarkama: U Rongsheng Yinbei Ferroalloy Plant, poklopce nad limenicama pališe i oštetili kable u jarku, uzrokujući kratične puteve i požare koji su utjecali na kable drugih tvornica. Ukupno je napravljeno 51 spoja kablova.

• Teško preopterećenje stranaka: Tvornice poput Huanghe Ferroalloy, Pengsheng Metallurgy, Lingyun Chemical i Rongsheng Yinbei Ferroalloy koristile su kable pod dugotrajnim preopterećenjem, ubrzavajući starenje kablova i povećavajući temperature. Posebno tijekom vrućeg ljeta, toplinski stres doveli su do propadanja izolacije u kablama i njihovim krajevima, zahtijevajući izradu približno 50 krajeva kablova.

• Mehanička oštećenja: Ekskavatori tijekom građevinskih radova i zemljišnih radova prekinuli su kable, uzrokujući prekide i oštećenje izolacije. Ukupno je napravljeno 25 krajeva i spojeva kablova.

• Problemi s kvalitetom kablova: Defekti poput bubanja u izolaciji ili prekidanje štitnog sloja tijekom proizvodnje doveli su do 9 nesreća, zahtijevajući 9 krajeva i spojeva kablova.

• Oštećenja tijekom položenja kablova: Preveliki povučni napon zbog dužih kablova doveli su do skrapljanja ostrim predmetima, rezultirajući 13 incidenta oštećenja kablova.

• Loša obrada krajeva kablova: Nedostatak tehničke ekspertize i nepravilni postupci tijekom instalacije doveli su do zavržavanja vlage u izolaciju kablova. Ukupno je napravljeno 16 spojeva i krajeva kablova.

• Površinska razina na krajevima kablova: Teško zagađenje od strane tvornica s visokim potrošnjama energije dovelo je do naslaganja kontaminanata na kabelske opreme. Prljavi krajevi kablova, kombinirani s kišom ili vlažnim vremenom, doveli su do površinskog iskrivanja, oštećujući izolaciju i uzrokujući propadanja. U takvim slučajevima, zamijenjeno je 13 krajeva kablova.

2 Principi rješavanja zemljinskih kvarova kablova
Postoje standardni postupci za rješavanje zemljinskih kvarova kablova od 35 kV. Međutim, u našoj upravi, ove naponske linije uglavnom služe visokoenergetskim potrošačima s velikim pojedinačnim kapacitetima (minimalno 12.500 kVA), direktnim snabdevanjem, velikim opterećenjima i visokim strujama. 

Nekontrolirano smanjenje opterećenja uzrokuje značajne perturbacije mreže. Nadalje, zemljinske kvarove kablova teško je lokirati, a dugotrajnost kvara povećava rizike. Ako se ne riješe pravo vrijeme, takvi kvarovi mogu ugroziti sigurnost mreže, stavljanju veće zahtjeve na dispečere. Neki 35 kV potrošači su rudnici ili kemikalije - klasificirani kao ključni korisnici. Izlučenje struje za ove korisnike može dovesti do životnih gubitaka, požara ili eksplozija. Stoga su korisnici kategorizirani kao opći ili ključni, s sljedećim principima obrade:

• Za opće korisnike (uglavnom tvornice šaranc i ferolegura), nakon identifikacije kvarne linije, odmah kontaktirajte korisnika kako bi odvojio opterećenje i deaktivirao kvarnu liniju. Za nekooperativne korisnike, primijenite smanjenje opterećenja s upozorenjem.

• Za ključne korisnike poput rudnika i kemikalija, uputite ih da prebacijo opterećenje na rezervne izvore struje. Ako ne postoje rezervni izvori, pripremite se za izlučenje struje prije uklanjanja kvarne linije iz prometa.

• S obzirom na snažnu preopterećenju topilišta, za podstanice i linije koje rade pod dugotrajnim opterećenjem, ako struja premaši 90% nominalne struje transformatora, povećajte nadzor, obavijestite korisnike da smanje opterećenje i implementirajte trofazni postupak: obavijest → upozorenje → prisilno smanjenje opterećenja, kako biste osigurali sigurnost opreme.

• Za korisnike s čestim kvarovima kablova, zahtijevajte intenzivnije inspekcije linija i redovito održavanje tijekom planiranih isključenja, provedeno kvalificiranim profesionalnim izvođačima kako biste osigurali pouzdan rad.

• Strog kontrola kvalitete izvora: Za korisnike s posvećenim linijama, zahtijevajte predloženje svih relevantnih dokumentacija dispečerskom centru i potpisivanje "Dispečerskog sporazuma" prije komisioniranja. Korisnici bez potpisanog sporazuma ili s nepotpunom/neadekvatnom dokumentacijom ne smiju biti povezani s mrežom.

• Za kabelske jarkove s previše i gusto raspoređenim kablovima, preporučujemo ograničenje broja kablova kako bismo spriječili širenje kvara i smanjili eskalaciju incidenta.

3 Zaključak
Siguran rad mreže zahtijeva ne samo pažljivo dispečiranje i posvećenost, već i savladavanje pravnih alata kako bi se zaštitili ljudi i oprema. Posebno kada se radi o električnim korisnicima, "Dispečerski sporazum" mora se u potpunosti iskoristiti kako bi se reguliralo ponašanje korisnika, osiguralo pravilno funkcioniranje i spriječili sukobi. Važno je razumjeti karakteristike linija, profile opterećenja, kapacitete i modele korištenja korisnika u svakodnevnoj praksi, omogućujući brze, precizne i odlučne reakcije na kvarove, osiguravajući siguran i stabilan rad električne mreže.