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Aug 12, 2023

오스틴 에너지 전력 생산 케이블 결함

2022년부터 2023년 사이에 Sand Hill 에너지 센터는 케이블링에서 두 가지 심각한 결함을 발견했으며 그 중 하나는 아크 결함으로 이어졌습니다. 이는 놀라운 일이었으며 팀은 검사와 검사를 고려하게 되었습니다.

2022년부터 2023년 사이에 Sand Hill 에너지 센터는 케이블링에서 두 가지 심각한 결함을 발견했으며 그 중 하나는 아크 결함으로 이어졌습니다. 이는 놀라운 일이었으며 팀은 이전에 고려하지 않았던 검사와 테스트를 고려하게 되었습니다. 다행히 다친 사람은 없었지만, 두 번의 실수가 너무 많았습니다.

Sand Hill 에너지 센터는 텍사스 델 발레에 있는 Austin Energy 전력 생산 시설입니다. 이 센터는 약 600MW 규모의 발전소로, 용량의 절반은 복합 사이클 장치에 있고 나머지 절반은 6개의 LM6000 가스 터빈에 있습니다. 후자 6개 중 4개는 2000년에 원래 공장의 일부였으며 나머지 2개는 2010년에 추가되었습니다.

2022년 8월, 공장 운영에 보호 계전기 작동을 나타내는 예상치 못한 일련의 경보가 수신되었습니다. 검사 결과 원격 건물에 연결된 4,160V 공급 케이블에서 아크 결함 징후가 나타났습니다. 캐비닛 내부에는 아크 이벤트가 발생했다는 중요한 표시가 있었습니다(그림 1). 가장 눈에 띄는 징후는 부분적으로 슬래그된 구리가 보이는 한 케이블의 작은 구멍이었습니다.

1. 아크 단층의 자리. 제공: 오스틴 에너지

이 공급 장치의 케이블은 맨홀로 내려가 도관을 통해 원격 건물로 연결됩니다. 맨홀 내부에는 관거 높이보다 높은 수준으로 물이 차 있는 것으로 확인됐다. 이번 행사 이전에는 물을 퍼내는 것이 관례가 아니었지만, 행사가 끝난 후 운영 인력이 맨홀을 펌핑해 냈다. 지하 맨홀, 덕트 뱅크 및 도관이 자주 물로 가득 차는 것은 전기 산업 전반에 걸쳐 상식입니다. 이는 일반적으로 문제가 되지 않습니다.

이 피더와 연결된 SEL 751 피더 보호 계전기에는 캐비닛의 빛을 감지하는 광섬유가 장착되어 있습니다. 계전기가 빛과 과전류 상태를 모두 감지하면 이는 아크 플래시 이벤트로 간주됩니다. 그런 다음 계전기는 이 오류를 해결하기 위해 업스트림 보조 변압기를 분리하는 역할을 합니다. 계전기의 트립 방정식에는 광 감지(TOL) 및 고속 과전류 감지(50PAF)에 대한 항이 포함되어 있습니다.

릴레이의 이벤트 파일을 조사한 결과 이벤트 이전에 알 수 없는 시간 동안 빛이 있는 상태에서 325A RMS 전류가 있었던 것으로 나타났습니다. 이는 사건이 발생하기 전에 알 수 없는 시간 동안 낮은 에너지 방전이 발생했음을 시사합니다. 어느 시점에서 이 방전으로 인해 누적된 손상으로 인해 훨씬 ​​더 큰 아크(11,000A RMS)에 대한 전도성 경로가 허용되었으며 이는 피더 보호 기능을 트립하기에 충분했습니다. 이 트립 상태에 도달하면 2개의 라인 사이클 또는 33.3밀리초 내에 아크가 지워집니다.

맨홀에 남아 있는 케이블은 새 종단을 위해 3피트 정도 제거할 수 있을 만큼 충분히 느슨해졌습니다. 계측, 제어 및 전기(ICE) 공장의 기술자는 손상된 부분을 제거했지만 다시 설치하지는 않았습니다. 팀이 옵션을 고려하는 동안 케이블은 약 3주 동안 그 상태로 유지되었습니다.

이 유휴 시간 동안 케이블은 도체 주변에서 소량의 물을 계속해서 흘렸습니다. 또한 케이블에 흰색의 백악질 물질이 형성되어 대부분의 땅에 닿았습니다(그림 2). 이 이벤트 이전에도 캐비닛의 다른 위상 케이블에도 존재했습니다. 이 물질은 케이블 재킷에 도포된 오일 실런트의 가수분해 반응의 결과로 케이블 제조업체에 의해 확인되었습니다.

2. 3주 후 케이블 연결. 제공: 오스틴 에너지

결국 이 회로에 의해 공급되는 장비에 대한 수요는 공급 장치를 다시 서비스해야 하는 지점에 도달했습니다. ICE 기술자는 3상 케이블이 장비에서 분리된 동안과 다시 다운스트림 차단기에 연결된 동안 모두의 절연 저항 측정을 수행했습니다. 비교할 기준선이 없었기 때문에 다음 큐비클도 동일한 방식으로 테스트했습니다. 왜냐하면 동일한 하중과 서비스 수명을 갖기 때문입니다. 판독값이 비슷해 케이블을 다시 종단 처리했고 장비는 무사히 다시 작동되었습니다. 현재 Austin Energy는 이러한 케이블을 교체하는 시기와 방법은 물론 맨홀을 건조한 상태로 유지하는 방법을 정의하고 있습니다.