北美电力分配的历史是一段创新、竞争与演变的故事。 19世纪末的交流-直流战争在1893年芝加哥世博会上达到高潮,交流电获胜,塑造了美国电力系统的未来。
随着技术进步和电力需求的增长,地下电缆变得必要,催生了各种绝缘技术。到了20世纪中叶,高压浸油电缆、聚乙烯(PE)电缆和乙烯丙烯橡胶电缆(EPR)相继引入,交联聚乙烯(XLPE)电缆则在1980年代和1990年代相继出现。这段丰富的历史使公用事业系统中出现了多样的老式与现代设备混合,要求对这些系统有深入的理解,以确保高效的运行和维护。
本案例研究探讨了北中德克萨斯州一家大型公用事业公司Oncor如何开展了
在G&W Electric的帮助下,全面记录和理解其系统。
挑战:收集关于遗留基础设施的知识
在Oncor,高级运营维护工程师Tina Carson面临着解决已安装系统数十年信息空白的挑战,文档分散在多个地点,使得有效组织和管理变得困难。
解决方案:多合作伙伴的系统化文档方法
意识到需要更系统的方法,卡森决定重新开始,整合已验证
历史信息进入新系统。这促成了一个涉及G&W电气公司与承包商合作的项目
现场实地考察以核实和记录公司广泛安装的设备及其当前维修状态。
定义项目范围
为了全面理解该系统,Oncor和G&W Electric将项目范围定义为包括若干关键信息收集领域:
- 名牌信息: 收集设计电压、耐压等级、序列号以及终端样式或目录号。这些信息对于跟踪维护、确保系统高压电压的正确评定以及与制造商的顺利沟通以进行更换至关重要。
设计电压用于确定哪些端子带有电容,并且还需要定期的功率因数测试。G&W Electric 230kV 和 345kV 终端带有电容。它们的功率因数标注在铭牌上,便于比较。这些信息还帮助确定设计电压在哪些地方被提高,以便在污染较严重的区域增加爬行。
在可获得的地方收集制造年份,以便准确测定终端老化。这使Oncor能够确定维修零件是否可用,并更好地了解终端的预期剩余寿命。 - 终端功能: 注意排水阀的可用性和位置,用于溶解气体分析和维修真空通道,并关联各相位以便现场识别。
- 终端和远离状态评估:记录任何可见的失效机制,如电弧、泄漏和裂纹。这有助于识别问题趋势,如机场附近远离绝缘子裂纹的发生率较高。这有助于实现电网中易受影响部件的标准化。
- 图像收集: 捕捉信息和状况的视觉支持,建立监测基线。
- 整体计数确认: 确保系统中终止次数的准确计数。
资源定义
该项目需要 Oncor 内部资源和外部合作伙伴的协作:
Oncor内部资源包括负责变电站维护、提供访问和护送检查员的巡逻队。不同的工程团队被指定为变电站信息和升级的所有者,提供管理层的支持和批准。
外部合作伙伴包括G&W Electric,该公司提供技术支持、历史记录并对更换信息进行双重核查。还有一位承包商/接线商加入,他有经验识别和评估各种终止状态,提供公正的评估和解释
Oncor人员的调查结果。
Oncor从引入制造商参与项目中看到了许多积极因素。G&W Electric能够提供产品经理支持,深入了解所需信息,并具备对信息的分析能力。公司还协助访问了可能缺失于公用事业档案的历史记录。展望未来,与主要制造商合作使Oncor能够快速获得回复,无需在更换事件中挖掘信息。G&W Electric在订购替换零件时充当Oncor的双重核对层。
加入接线器带来的好处包括承包商在各州处理终端处理的经验、内部组件操作能力以及能够做出公正评估的能力。接头器为俄亥俄黄铜高压速电极限终端带来了额外的技术,而这些终端自1985年以来未再生产。
安全考量至关重要,防护装备要求包括联邦防护服、安全鞋和安全帽。项目团队还必须保持安全的工作许可,因为检查期间没有停电。
获得许可后,制定了时刻表和路线。这位工程师利用她的系统知识,创造了一条高效的变电站间路线。各区巡逻员被分配为各自区域的项目护送队员。
Oncor随后将时间预期与接头检查对齐,并建立沟通渠道,确保延误或其他问题能被及时且妥善处理。
项目执行
项目以第一变电站的现场会议启动,旨在就数据收集期望、时间安排和资源进行协调。每个变电站填写纸质表格,详细说明变电站名称、电路名称、各线相序列号、终端状况评估(包括发现的缺陷,如电弧斑、裂纹和泄漏)以及远离绝缘子。拍摄了每个终端和整体安装的照片,以辅助接头修复和未来安装。这些信息随后被数字化成有序的文件夹,便于查阅。
数字化数据随后由G&W Electric处理,产品经理编写了详细报告并提出建议。报告为每个变电站设有章节,以用户友好的格式概述收集的信息。
可操作分析
收集的数据用于将变电站状况分类为良好(无明显损坏、轻微老化或轻微泄漏)、一般(有小漏水迹象且需监测)或差(可见)
损坏如泄漏、裂纹或电弧。)
报告中包含了终端和远距离绝缘子状况的表格,并在必要时提出了更换建议。
对于G&W电气终端,序列号与G&W电气的图纸编号和目录号交叉对照。对于已过时的俄亥俄黄铜端子,无法提供交叉引用。不过,如果有的话,其他信息也被包含在内。
部分终点因名牌损坏或障碍物而缺少标识。在可识别其他单位的情况下,基于历史采购趋势对其他单位的来源做出有根据的假设。如果某组无法识别任何终止事件,报告中会标记这些故障,以便公用事业公司在下次停电时检查是否有任何迹象。与此同时,这些端子被假定与电缆安装的年代相匹配。
对于即将更换的终端或对峙情况,建议更换方案。如果建议更换或维护,会附上损伤或泄漏的照片以便查阅。
现场工作完成后,项目团队决定详细说明阀门是否以及在终端上的位置。这对工程师来说非常重要,以帮助判断是否能从这些装置中获取用于溶解气体分析的油样。这将使她能够制定采样计划,作为日常维护的一部分。因为每次终止的图片都已经掌握在手,这一变更很容易实施。
结果与影响
收到详细报告后,Oncor工程团队审查了调查结果,并与G&W Electric的产品经理举行电话会议,进行澄清流程。报告提供了系统的综合视图,提供了关于终端状况的宝贵见解,并指导了维护和更换的计划。
该项目还强调了系统化文档方法的重要性以及与有经验的合作伙伴协作的价值。Oncor将收集到的信息整合进了他们的中心
数据库,创建未来项目模板以保持最新记录。
该项目促成Oncor每年对巡逻队进行培训,以了解变电站组件并优化其状态数据。公用事业公司还按照当前维护最佳实践将终端纳入维护周期。
重要经验教训
该项目在以下方面总结出了关键教训:
检查前准备: 确保所有相关方之间清晰沟通期望和模板信息。这意味着要询问承包商是否使用了模板信息,在现场数据收集前的会议聚焦于期望,并讨论对最终报告的期望,包括格式。
实地工作调整: 初步数据采集后查看图像,设定团队期望并做出必要的调整。在没有梯子的地方部署具备强大变焦功能的摄像头。最好多为数据收集和分析预留额外时间。
未来检查: 利用无人机进行立管结构检查,以收集更全面的数据。
通过与G&W Electric的讨论,Oncor更好地理解了序列号格式及其所提供的信息。G&W Electric还提供了故障机制的教育,帮助Oncor早期识别老化终止的迹象,使其能够安排替换项目并下令终止,而无需承担加快项目带来的高额费用。
更好地理解其系统资产也为Oncor带来了额外好处。与制造商合作可以再次确认更换设备订购的正确性,并在故障时加快响应时间。
以系统化的方法重新开始,提供了Oncor已安装基础设施的最新快照,提供他们现在用来更好地管理升级和维修计划的最新信息。这种方法减少了被动措施的需求,从长远来看节省时间和金钱。
概念验证
了解您的电力系统对于高效的运行和维护至关重要。Oncor 的
项目中,G&W Electric和接头承包商协助,记录并评估他们的系统,
展示了结构化信息收集和分析方法的重要性。
通过利用内部资源和外部专业知识,Oncor获得了宝贵的成果
深入了解自身的遗留系统,简化维护流程,确保电力系统的长期可靠性。本案例研究证实了公用事业公司通过全面系统映射和主动管理电网基础设施升级与更换,在每一步都有合适的合作伙伴支持这一过程,能够获得显著的短期和长期益处。



