Блог

Aug 12, 2023

Дефекты кабеля для производства энергии Austin Energy

В период с 2022 по 2023 год в Энергетическом центре Сэнд-Хилл возникли два серьезных дефекта в кабелях, один из которых привел к дуговому замыканию. Это были неожиданности, и они побудили группу рассмотреть возможность проведения инспекций и

В период с 2022 по 2023 год в Энергетическом центре Сэнд-Хилл возникли два серьезных дефекта в кабелях, один из которых привел к дуговому замыканию. Это были сюрпризы, которые побудили команду рассмотреть возможность проведения проверок и испытаний, которые ранее не рассматривались. К счастью, никто не пострадал, но это было на два промаха слишком много.

Sand Hill Energy Center — предприятие по производству электроэнергии Austin Energy в Дель-Валле, штат Техас. Центр представляет собой электростанцию ​​мощностью около 600 МВт, половина мощности которой приходится на установку комбинированного цикла, а другая половина - на шесть газовых турбин LM6000. Из последних шести четыре входили в состав первоначального завода еще в 2000 году, а два других были добавлены в 2010 году.

В августе 2022 года на предприятии появился неожиданный набор сигналов тревоги, свидетельствующих о срабатывании реле защиты. При проверке на питающем кабеле напряжением 4160 В, идущем к удаленному зданию, были обнаружены признаки дугового замыкания. Внутри шкафа были заметные признаки того, что произошла дуга (рис. 1). Самым заметным признаком было небольшое отверстие в одном кабеле, из которого виднелась частично зашлакованная медь.

1. Место дугового замыкания. С разрешения: Остин Энерджи

Кабели этого фидера спускаются в люк и через кабелепровод в удаленное здание. Канализационный люк оказался заполнен водой, выше уровня трубопроводов. До этого события не было принято откачивать воду, но после события оперативный персонал откачал колодец. В электротехнической промышленности общеизвестно, что подземные люки, каналы и трубопроводы часто заполняются водой; обычно это не проблема.

Реле защиты фидера SEL 751, связанное с этим фидером, оснащено оптоволоконным кабелем для обнаружения света в шкафу. Когда реле обнаруживает как свет, так и состояние перегрузки по току, это считается событием вспышки дуги. Затем реле изолирует входной вспомогательный трансформатор и устраняет эту неисправность. Уравнение отключения в реле содержит условия для обнаружения света (TOL) и высокоскоростного обнаружения перегрузки по току (50PAF).

Проверка файлов событий реле показала, что до события в течение неизвестного периода времени присутствовал среднеквадратичный ток 325 А при наличии света. Это говорит о том, что в течение неизвестного времени перед событием произошел разряд более низкой энергии. В какой-то момент накопленный ущерб от этого разряда позволил образовать гораздо большую дугу (среднеквадратичное значение 11 000 А), которой было достаточно, чтобы отключить защиту фидера. Достигнув этого состояния отключения, дуга погаснет в течение двух линейных циклов или 33,3 миллисекунды.

В люке кабеля оставалось достаточно провиса, чтобы можно было снять примерно три фута для нового подключения. Техники цеха контрольно-измерительных приборов и электрооборудования (ДВС) удалили поврежденный сегмент, но не установили его заново. Кабель находился в таком состоянии около трёх недель, пока команда рассматривала варианты.

На протяжении всего этого времени простоя кабель продолжал выделять небольшое количество воды вокруг проводника. Кроме того, на кабеле образовалось белое меловое вещество, идущее большую часть пути к земле (рис. 2). На других фазных кабелях шкафа оно присутствовало и до этого события. Это вещество было идентифицировано производителем кабеля как результат реакции гидролиза масляного герметика, нанесенного на оболочку кабеля.

2. Телеграмма через три недели. С разрешения: Остин Энерджи

В конце концов, спрос на оборудование, питаемое по этой схеме, достиг точки, когда фидер необходимо было снова ввести в эксплуатацию. Технические специалисты ICE провели измерения сопротивления изоляции всех трехфазных кабелей, когда они были изолированы от оборудования, а затем снова подключены к последующим выключателям. Поскольку базового уровня для сравнения не было, таким же образом протестировали и следующую ячейку, поскольку она имеет идентичную нагрузку и срок службы. Поскольку показания оказались схожими, они повторно заделили кабель, и оборудование снова заработало без происшествий. В настоящее время Austin Energy определяет, когда и как заменять эти кабели, а также как сохранять колодец сухим.