Trouver et réparer une huile 230kV 800Amp

Comment réparer un câble en court-circuit ? Pas n'importe quel câble. Un souterrain, triphasé, 230 kV, 800 ampères par phase, long de 10 milles, transportant l'électricité d'une centrale électrique à un centre de distribution. Il en coûte 13 000 $ par heure en temps d'arrêt, en comptant l'argent de 1989, et il faut 8 mois pour le réparer. C'est près de 75 millions de dollars. Le département de l'eau et de l'électricité de Los Angeles a effectué ce correctif il y a environ 26 ans sur le câble allant de la centrale à vapeur de Scattergood à El Segundo à un centre de distribution près de Bundy et SM Blvd. [Jamie Zawinski] a publié des détails sur son blog en 2002. [Jamie] alias [jwz] est peut-être connu de beaucoup comme l'un des fondateurs de Netscape et de Mozilla.

Pour commencer, vous avez besoin d'azote liquide. Beaucoup. Comme dans les camions. Le câble est un câble coaxial de 16 pouces de diamètre, rempli de 100 000 gallons d'huile diélectrique pressurisée à 200 psi. Vous ne pouvez pas vidanger toute l'huile pour de très bonnes raisons – le temps et le coût étant en tête de liste. C'est là que le LN2 entre en jeu. Ils creusent des trous des deux côtés (20 à 30 pieds dans chaque sens) de la faille, enveloppent le tuyau avec des couvertures géantes remplies de toutes sortes de tubes et de fils, font passer le LN2 à travers les tubes et *gèlent* l'huile. Avec l'huile gelée agissant comme un bouchon, la section défectueuse est ouverte, vidangée, les mauvaises choses retirées, remplacées, soudées ensemble, recouvertes et les bouchons sont décongelés. Pour s'assurer que les bouchons gelés ne soufflent pas, la pression d'huile est réduite à 80 psi pendant le processus de réparation. Ils ne peuvent pas l'abaisser davantage, encore une fois pour plusieurs raisons impérieuses. Le câble a été posé en 1972 et a été conçu pour avoir un MTBF de 60 ans.

Trouver l'emplacement de la faille elle-même était tout un exploit. Cela impliquait une réflectométrie dans le domaine temporel (non concluante), des ultrasons et un radar (ne fonctionnait pas), puis l'utilisation d'un générateur d'impulsions-testeur (Thumper) qui les rapprochait assez du segment défectueux. Ce qui a identifié le problème était un tas de batteries de voiture et quelques millivoltmètres. Ils ont branché des batteries de voiture aux deux extrémités, tapoté le câble en plusieurs points et connaissant les chutes et la résistance du câble, ils se sont approchés à quelques mètres du défaut. Enfin, un équipement à rayons X a été apporté. Effectivement, ils ont pu voir le câble court-circuiter contre la paroi en acier du tuyau. Pour ouvrir et fermer le tout, des soudeurs certifiés devaient passer jusqu'à 8 heures sur chaque section pour éviter d'endommager l'isolation en papier. Les soudeurs plaçaient leurs pouces à 3 pouces des coutures qu'ils soudaient et s'arrêtaient quand il faisait chaud au toucher, le laissant refroidir avant de recommencer.

L'échec a été attribué au "TMB", abréviation de Thermal Mechanical Bending. Le TMB fait bouger le câble en place en raison des surtensions. Cela finit par provoquer une défaillance de l'isolation en raison de l'abrasion contre le tuyau et de la séparation des nombreuses couches de ruban de papier. Ils ont réparé le court-circuit, mis des colliers en aluminium dans la plupart des joints pour maintenir les épissures en place et ont ajouté un système de gestion de la charge pour réduire les pointes de courant. Apparemment, le correctif n'était pas assez bon. Selon cet article de Wikipédia, « la ligne 230 kV de la centrale à vapeur de Scattergood (unité 3) d'une capacité de 315 mégawatts vers West Los Angeles (station de réception K) doit être remplacée après seulement 45 ans d'exploitation, en raison de multiples pannes au cours de cette période plutôt longue. câble "de type tuyau" à circuit unique, rempli d'huile."

Vous pouvez lire beaucoup d'autres éléments intéressants sur ce travail de réparation sur le blog de [jwz]. Merci à [J. Peterson] pour avoir envoyé cette astuce, qui a été déclenchée par notre récent article sur "Pourquoi y a-t-il de l'azote liquide au coin de la rue ?". Nous avons également publié un article plus tôt dans la journée qui traitait de la réflectométrie dans le domaine temporel qui a été mentionné plus tôt dans cet article.