Užemljenje kabelskih vodov in načela obdelave incidentov

Naša podnapetostna postaja na 220 kV se nahaja daleč od mestnega centra v oddaljenem območju, okoli katerega so predvsem industrijska območja, kot so Lanshan, Hebin in Tasha Industrijski Parki. Veliki porabniki z visokimi obremenitvami v teh območjih – vključno s pridelovi silicija, ferrolegirnikov in karbidov – predstavljajo približno 83,87 % skupne obremenitve naše uprave. Podnapetostna postaja deluje na napetostnih nivojih 220 kV, 110 kV in 35 kV.

Nizkonapetostni strani 35 kV glavno oskrbujejo prenosne vode do pridelov ferrolegirnikov in silicija. Ti energije potrebujajoče tovarne so zgrajene blizu podnapetostne postaje, kar povzroča težke obremenitve, kratke prenosne vode in močno onesnaževanje. Te prenosne vode so predvsem povezane s kabeli, ki so v skupnem kabelskem kanalu. Zato vsak odklon na liniji predstavlja veliko tveganje za podnapetostno postajo. Ta članek analizira vzroke odklonov na linijah 35 kV in obravnava ustreznim protiukrepe. V februarju 2010 je podnapetostna postaja 220 kV pod našo upravo pogosto doživela odklone na II busu 35 kV in III busu 35 kV, kot je podrobno opisano v Tabeli 1.

1 Analiza vzrokov odklonov na kabelskih linijah
Po statistiki naše uprave za leto 2010 so bili glavni vzroki odklonov na kabelskih linijah naslednji:

• Učinki temperature: V objektih, kot je Sanyou Chemical, so visoke temperature v pečnih transformatorjih in koncih kabla povzročile razbitje izolacije. To se je zgodilo približno 18-krat, zahtevalo pa je izdelavo 15 koncov kabla.

• Visoka gostota kabla v kabelskih kanalih: V Rongsheng Yinbei Ferroalloy Plant so padli poklopi nad stropom in poškodovali kable v kanalu, kar je povzročilo kratkoporočne zaprtosti in požare, ki so vplivali na druge tovarne. Skupaj je bilo izvedenih 51 spojev kabla.

• Težko pretovarjenost strank: Tovarni, kot so Huanghe Ferroalloy, Pengsheng Metallurgy, Lingyun Chemical in Rongsheng Yinbei Ferroalloy, so dolgočasno delovali pod pretovarjenostjo, kar je pospešilo staranje kabla in povečalo temperaturu. Zlasti v toplem letu je termični stres povzročil razbitje izolacije v kablu in njegovih koncih, zahtevati pa je 50 koncov kabla.

• Mehanska poškodba: Kopalki med gradnjo in zemeljskimi deli so prerezali kable, kar je povzročilo lom in poškodbo izolacije. Skupaj je bilo izvedenih 25 koncov in spojev kabla.

• Kakovost kabla: Defekte, kot so mehurčki v izolaciji ali pokončnost ščitne plasti med proizvodnjo, so povzročile 9 nesreč, zahtevali pa so 9 koncov in spojev kabla.

• Poškodba med položitvijo kabla: Prevelika vlečna sila zaradi dolgih kablov je povzročila strpitev ostrijastimi predmeti, kar je povzročilo 13 poškodb kabla.

• Slaba usposabljanost koncih kabla: Nedostatek tehnične izkušenosti in nepravilne postopke med namestitvijo so povzročili vlaganje v izolacijo kabla. Skupaj je bilo izvedenih 16 spojev in koncih kabla.

• Površinska razpada na koncih kabla: Močno onesnaževanje viške porabe energije je povzročilo, da so se kontaminate naselile na kabelsko opremo. Zadrgani konci kabla, kombinirani s deževjem ali vlago, so povzročili površinske razpade, ki so poškodovali izolacijo in povzročili razbitje. V takšnih primerih je bilo zamenjanih 13 koncih kabla.

2 Načela za obravnavanje odklonov na kabelskih linijah
Standardni postopki obstajajo za obravnavanje odklonov na kabelskih linijah 35 kV. Vendar v naši upravi te napetostne nivoje primarno služijo visokoenergijskim porabnikom z velikimi kapacitetami (minimalno 12.500 kVA), neposrednim oskrbovanjem, težkimi obremenitvami in visokimi tokmi. 

Nenadna odstranitev obremenitve povzroča velike motnje v omrežju. Poleg tega so odkloni na kabelskih linijah težko lokacijski, in dolgotrajnost odklonov povečuje tveganja. Če se odkloni ne rešejo hitro, lahko ogrozijo varnost omrežja, kar zahteva višje zahteve za operaterje. Nekateri 35-kV porabniki so premogovnice ali kemikalne tovarne – klasificirani kot ključni uporabniki. Odrez električne energije za te uporabnike lahko vodi do žrtev, požarov ali eksplozij. Zato so stranke razvrščene kot splošne ali ključne, z naslednjimi načeli obravnave:

• Za splošne stranke (predvsem pridelave silicija in ferrolegirnikov) se ob identifikaciji odklonjene linije takoj kontaktira stranka, da odpre obremenitev in hitro odpre odklonjeno linijo. Za neuspešne stranke se uporabi prisilno odpiranje z opozorilnimi ukrepi.

• Za ključne stranke, kot so premogovnice in kemikalne tovarne, jim naročite, da prenesete obremenitve na rezervne virje. Če rezervnega virja ni, pripravite za odrez pred odvzemom odklonjene linije.

• Zaradi močne pretovarjenosti pečnic za taljenje, za podnapetostne postaje in linije, ki delujejo pod dolgoročno težko obremenitvijo, če je tok večji od 90 % merilne vrednosti transformatorja toka, povečajte nadzor, obvestite stranke, da zmanjšajo obremenitev, in uporabite trikoračen postopek: obvestilo → opozorilo → prisilno odpiranje, da zagotovite varnost opreme.

• Za stranke z pogostimi odkloni kabla zahtevajte izboljšanje pregledov linij in rednih vzdržev v času planiranega odreza, izvedenih s kvalificiranimi strokovnjaki, da zagotovite zanesljivo delovanje.

• Stroga kakovostna kontrola na viru: Za stranke z dedičnimi linijami zahtevajte, da pred komisioniranjem podate vse relevantne dokumente v operativno središče in podpišete "Sporazum o operativnem središču". Stranke brez podpisanega sporazuma ali z nedostopnimi ali nepopolnimi dokumenti ne smejo biti povezane z omrežjem.

• Za kabelske kanale z prekomerno in gosto kablarico priporočamo omejitev števila kablov, da preprečite širjenje odklonov in zmanjšate eskalacijo incidentov.

3 Zaključek
Varno delovanje omrežja zahteva ne le previdno operiranje in zavezno delo, ampak tudi izkušenost v uporabi zakonskih orodij za zaščito osebja in opreme. Zlasti pri delu s strankami mora biti "Sporazum o operativnem središču" v celoti uporabljen za reguliranje vedenja strank, zagotavljanje pravilnega delovanja in preprečevanje sporov. Je nujno, da v vsakdanjem delu razumemo karakteristike linij strank, profile obremenitev, kapacitete in vzorce uporabe, da omogočimo hitre, natančne in odločne odgovore na odklove in zagotovimo varno in stabilno delovanje električnega omrežja.