Encuentre y repare un aceite de 230 kV y 800 amperios

¿Cómo se arregla un cable en corto? No cualquier cable. Uno subterráneo, trifásico, 230 kV, 800 amperios por fase, de 10 millas de largo, que transporta energía desde una central eléctrica hasta un centro de distribución. Cuesta $ 13,000 por hora en tiempo de inactividad, contando el dinero de 1989, y lleva 8 meses arreglarlo. Eso es casi $75 millones. El Departamento de Agua y Energía de Los Ángeles hizo este arreglo hace unos 26 años en el cable que va desde la planta de vapor Scattergood en El Segundo hasta un centro de distribución cerca de Bundy y SM Blvd. [Jamie Zawinski] publicó detalles en su blog en 2002. [Jamie] alias [jwz] puede ser familiar para muchos como uno de los fundadores de Netscape y Mozilla.

Para empezar, necesitas nitrógeno líquido. Montones. Como en camiones. El cable es coaxial de 16 pulgadas de diámetro, lleno con 100 000 galones de aceite dieléctrico presurizado a 200 psi. No puede drenar todo el aceite por muchas muy buenas razones: el tiempo y el costo están en la parte superior de la lista. Ahí es donde entra el LN2. Cavan agujeros en ambos lados (de 20 a 30 pies en cada sentido) de la falla, envuelven la tubería con mantas gigantes llenas de todo tipo de tubos y cables, alimentan LN2 a través de los tubos y *congelan* el aceite. Con el aceite congelado actuando como un tapón, la sección defectuosa se abre, se drena, se quitan las cosas malas, se reemplazan, se vuelven a soldar, se completan y los tapones se descongelan. Para asegurarse de que los tapones congelados no exploten, la presión del aceite se reduce a 80 psi durante el proceso de reparación. No pueden bajarlo más, nuevamente debido a varias razones de peso. El cable fue tendido en 1972 y fue diseñado para tener un MTBF de 60 años.

Descubrir la ubicación de la falla en sí fue toda una hazaña. Involucró reflectometría en el dominio del tiempo (no concluyente), ultrasonido y radar (no funcionó) y luego usar un generador-probador de impulsos (Thumper) que los acercó bastante al segmento defectuoso. Lo que identificó el problema fue un montón de baterías de automóviles y algunos milivoltímetros. Conectaron baterías de automóviles a ambos extremos, pincharon el cable en varios puntos y conociendo las caídas y la resistencia del cable, se acercaron a unos pocos pies de la falla. Finalmente, trajeron el equipo de rayos X. Efectivamente, pudieron ver el cable en cortocircuito contra la pared de acero de la tubería. Cortar y cerrar todo requirió que soldadores certificados pasaran hasta 8 horas en cada sección para evitar dañar el aislamiento de papel. Los soldadores colocaron sus pulgares a 3 pulgadas de distancia de las costuras que estaban soldando y se detuvieron cuando se calentó al tacto, permitiendo que se enfriara antes de comenzar de nuevo.

La falla se atribuyó a "TMB", abreviatura de Thermal Mechanical Bending. TMB hace que el cable se mueva en su lugar debido a los picos de carga. Eventualmente, esto provoca fallas en el aislamiento debido a la abrasión contra la tubería y la separación de las muchas capas de cinta de papel. Repararon el corto, pusieron collares de aluminio en la mayoría de las uniones para mantener los empalmes en su lugar y agregaron un esquema de manejo de carga para reducir los picos de corriente. Aparentemente, la solución no fue lo suficientemente buena. Según este artículo de Wikipedia, "la línea de 230 kV de la planta de vapor Scattergood de 315 megavatios de capacidad (Unidad 3) al oeste de Los Ángeles (Estación receptora K) tiene que ser reemplazada después de solo 45 años de operaciones, debido a múltiples fallas dentro de este bastante largo cable de circuito único, lleno de aceite, "tipo tubería".

Puede leer muchos otros fragmentos interesantes sobre este trabajo de reparación en el blog de [jwz]. Gracias a [J. Peterson] por enviar este consejo, que fue provocado por nuestra publicación reciente sobre "¿Por qué hay nitrógeno líquido en la esquina de la calle?". También publicamos una publicación el día de hoy que discutía la reflectometría en el dominio del tiempo que se mencionó anteriormente en esta publicación.