Finden und reparieren Sie ein 230-kV-800-A-Öl

Wie repariert man ein kurzgeschlossenes Kabel? Nicht irgendein Kabel. Eine unterirdische, dreiphasige, 230 kV, 800 Ampere pro Phase, 10 Meilen lange Leitung, die Strom von einem Kraftwerk zu einem Verteilerzentrum transportiert. Die Ausfallzeit kostet 13.000 US-Dollar pro Stunde, wenn man das Geld von 1989 mit einrechnet, und die Reparatur dauert 8 Monate. Das sind fast 75 Millionen Dollar. Das Los Angeles Department of Water and Power hat diese Reparatur vor etwa 26 Jahren an dem Kabel vorgenommen, das vom Scattergood Steam Plant in El Segundo zu einem Vertriebszentrum in der Nähe von Bundy und SM Blvd führt. [Jamie Zawinski] veröffentlichte 2002 Details in seinem Blog. [Jamie] alias [jwz] dürfte vielen als einer der Gründer von Netscape und Mozilla bekannt sein.

Zunächst benötigen Sie flüssigen Stickstoff. Viel davon. Wie in LKW-Ladungen. Das Koaxialkabel hat einen Durchmesser von 16 Zoll und ist mit 100.000 Gallonen Öldielektrikum unter einem Druck von 200 psi gefüllt. Es gibt viele gute Gründe, warum Sie nicht das gesamte Öl ablassen können – Zeit und Kosten stehen an erster Stelle. Hier kommt das LN2 ins Spiel. Sie graben Löcher auf beiden Seiten (20–30 Fuß in jede Richtung) der Verwerfung, wickeln das Rohr mit riesigen Decken voller Rohre und Drähte aller Art ein, führen LN2 durch die Rohre und *frieren* ein. das Öl. Während das gefrorene Öl als Stopfen fungiert, wird der fehlerhafte Abschnitt aufgeschnitten, abgelassen, die fehlerhaften Teile entfernt, ersetzt, wieder zusammengeschweißt, aufgefüllt und die Stopfen aufgetaut. Um sicherzustellen, dass die eingefrorenen Stopfen nicht herausplatzen, wird der Öldruck während des Reparaturvorgangs auf 80 psi reduziert. Sie können es aus mehreren zwingenden Gründen nicht weiter senken. Das Kabel wurde 1972 verlegt und war auf eine MTBF von 60 Jahren ausgelegt.

Den Ort des Fehlers selbst herauszufinden, war eine echte Meisterleistung. Dazu gehörten Zeitbereichsreflektometrie (nicht schlüssig), Ultraschall und Radar (funktionierte nicht) und dann die Verwendung eines Impulsgenerator-Testers (Thumper), der sie ziemlich nahe an das defekte Segment brachte. Was das Problem lokalisierte, waren ein paar Autobatterien und einige Millivoltmeter. Sie schlossen Autobatterien an beiden Enden an, klopften das Kabel an mehreren Stellen ab und kamen, da sie die Abhänge und den Widerstand des Kabels kannten, bis auf wenige Meter an den Fehler heran. Schließlich wurden Röntgengeräte eingesetzt. Tatsächlich konnten sie den Kurzschluss des Kabels an der Stahlwand des Rohrs erkennen. Das Aufschneiden und Verschließen erforderte, dass zertifizierte Schweißer bis zu acht Stunden an jedem Abschnitt aufwendeten, um Schäden an der Papierisolierung zu vermeiden. Die Schweißer platzierten ihre Daumen etwa 7,5 cm von den Nähten entfernt, die sie schweißten, und hielten inne, als das Schweißstück warm wurde, um es abkühlen zu lassen, bevor es erneut anfing.

Der Fehler wurde auf „TMB“ zurückgeführt, die Abkürzung für Thermal Mechanical Bending. TMB führt dazu, dass das Kabel aufgrund von Laststößen wackelt. Dies führt schließlich zu einem Isolationsversagen aufgrund von Abrieb am Rohr und zur Ablösung der vielen Lagen Papierband. Sie haben den Kurzschluss repariert, an den meisten Verbindungen Aluminiummanschetten angebracht, um die Spleiße an Ort und Stelle zu halten, und ein Lastmanagementsystem hinzugefügt, um die Stromspitzen zu reduzieren. Anscheinend war die Lösung nicht gut genug. Diesem Wikipedia-Artikel zufolge „muss die 315-Megawatt-Kapazität der Scattergood-Dampfanlage (Block 3) zur 230-kV-Leitung West Los Angeles (Empfangsstation K) nach nur 45 Betriebsjahren aufgrund mehrerer Ausfälle innerhalb dieser ziemlich langen Zeitspanne ersetzt werden.“ Einkreisiges, ölgefülltes „Rohrkabel“-Kabel.

Viele weitere interessante Informationen zu diesem Reparaturauftrag können Sie im Blog von [jwz] lesen. Vielen Dank an [J. Peterson] für die Einsendung dieses Hinweises, der durch unseren letzten Beitrag zum Thema „Warum steht flüssiger Stickstoff an der Straßenecke?“ ausgelöst wurde. Wir haben heute auch einen Beitrag veröffentlicht, in dem es um die bereits erwähnte Zeitbereichsreflektometrie ging.