用知識行動展現力量

封面故事

飛天鑽地的電網維護者

採訪、攝影/商訊文化採訪攝影團隊 協助/電力調度處、供電處、系統規劃處、電力通信處、輸變電工程處、新桃供電區營運處、高屏供電區營運處、輸變電工程處北區施工處、中區施工處、南區施工處 審查/台電月刊編輯小組
礙子是鐵塔重要的絕緣裝置,須留意維護、清潔。圖為直昇機清洗礙子情形。

中颱尼莎暴雨狂風造成全臺樹木傾倒、土石流與地基流失,導致電線遭扯斷或電桿斷裂。台電不畏風雨全力搶修,次日下午即已恢復近85%停電戶供電。

穩定供電 使命必達

「提供社會多元發展所需的穩定電力」是台電公司的使命,尤其針對每年6月1日至9月20日(約110天),台電實施「110」專案就是要確保發電廠發出的電力可以穩定的輸送到各地負載中心。各供電區營運處除平日戰戰兢兢維護供電設備正常外,更於每年6月1日之前投入大量人力、物力進行輸、變電設備巡檢,並運用高科技設備進行外部診斷工作。「110」期間非必要不安排供電設備停電工作,並全體動員隨時備戰,遇有緊急狀況立即搶修,務必於最短時間修復,以確保供電穩定。

供電處處長李清雲表示,供電處轄下設有6個供電區營運處,管理全臺30個超高壓變電所、285個一次及配電變電所、32,647座桿塔,及總長度為17,559回線公里69kV以上之輸電線路,這些變電所與輸電線路共同建構了如身體動脈血管般綿密的輸電網路,將各地發電廠提供之電力,透過電網送到臺灣本島各負載中心供用戶使用。為了達到供電正常的目標,每年10月至次年5月進行各級變電所及輸電設備保養維修,採取預防性的檢測及數據分析,以事先找出潛藏風險的設備,對症下藥採取有效維修,這就是供電處全體同仁飛天鑽地務必達成的重要使命。

供電處線路組組長陳世傑及電纜組組長林世孺表示,為確保遍佈全臺之輸電線路正常運作,6個供電區營運處的維護人員必須在5月底前,馬不停蹄地對所有線路設備進行全面檢查。由於架空輸電線路大都位於高山峻嶺,維護人員必須徒步跋山涉水進入,再攀爬約30至70公尺高的電塔,檢查塔上的高壓電線、礙子、鐵塔構材及基礎,並修整接近輸電導線的樹木。當工作人員從位於山頂的鐵塔到下一座鐵塔時,需要先至山谷再爬至另一山頭,因此身手矯健是線路維護人員必要的基本工夫。另外工作人員更須掌握氣候變化對設備的影響,如東北季風帶來的鹽霧害、夏季颱風與雷雨、地震、斷層、土壤液化、山坡水土保持等可能對設備造成影響的風險,都必須掌握清楚,方能確保設備安全無虞。

對於都市中的地下電纜線路,及變電所內裝設的各型變壓器、斷路器開關等設備,也依據事先安排之計畫,由變電所維護人員進行維護工作,以因應每年炎熱夏季正常供應電力之需求。

為了在電網設備遭到損害時,能在最短時間內完成搶修,6個供電區營運處每年夏季前必須預作規劃準備。以高屏供電區營運處為例,在夏季前已針對易受損設備備妥搶修材料,並進行模擬演練,另外也蒐集國外災害對電網設備影響紀錄資料、各國電力公司的處理對策,及當年氣候的預測,以全方面掌握電網可能遭遇之各項風險。

全體動員 冒風雨搶修電塔

圖為莫蘭蒂颱風搶修期間,臨時角鋼桿組立過程。

搶修是很辛苦的,也是另一項供電單位同仁的重要使命。高屏供電區營運處副處長楊銘德回憶,民國105年9月14日莫蘭蒂強颱造成屏東一座161kV電塔倒塌,造成墾丁、恆春地區用戶停電,在採取緊急轉供策略恢復用戶正常受電後,高屏供電區營運處立即依據搶修計畫,著手進行復原工作。

楊銘德指出,電塔倒塌次日,高屏供電區營運處立即動員三十多人,依搶修計畫,備妥人力、機具、材料。由於倒塌的鐵塔位於車輛不易到達的山丘高處,9月16日出動空拍機勘察受災情形及範圍,雇用挖土機清除電塔周邊障礙物,迅速搶通臨時道路,並鋪設一百多塊鐵板,以利重機械進入,同時請林務局屏東林區管理處會勘現場,快速獲准砍伐林區樹木,以利搶修。

電塔倒塌後,高屏供電區營運處立即安排人力搶建30公尺高的臨時角鋼桿,於9天內即完成線路改接,讓161kV的楓港∼墾丁臨時線路先行復電。之後再進行倒塌電塔之重建工作,在全體工作人員上下一心的努力下,以最快速度於24天內完成鐵塔新建工程,讓兩回路重新加入系統,恢復正常供電。

這段期間,每天有三、四十名工作人員坐工程車入山,再徒步2公里到達工作現場。下雨時,工作人員仍穿著雨衣攀爬到電塔或角鋼桿上工作。電塔的地基,圓型直徑4公尺、深入地下達12公尺的深基樁基礎,由於機具無法到達,全部採人力挖掘,每挖深一段,還必須在四壁裝設鋼浪板固定以防止崩塌。在這種惡劣環境下,工作人員還是士氣高昂以儘速恢復供電為目標,沒有抱怨、全力趕工,充分展現供電單位同仁堅強的韌性及堅持不退的精神。

臨時角鋼桿和新設電塔由車輛載運材料至現場,先由工作人員一節一節在地面組裝,再用吊車吊到高空,由人力登高組合。搶修期間,中度颱風梅姬、馬勒先後來襲,但工作人員犧牲假期,只花一個多月便恢復供電,創下最快復電紀錄。

善用科技 自動化系統監控是王道

每年夏天,設備的巡檢、維護是供電區營運處的重點任務。由左至右、上至下為:變電所架空地線檢查作業;變電所活掃作業;輸變電設備外部診斷紅外線檢測作業。

除了運用人力實施維護、巡視外,供電單位亦運用SCADA電力監控系統對變電所各項設備即時監控,由值班調度人員隨時掌控,以利執行系統電力調度,及設備發生異常狀況後之緊急處理,確保電網系統運轉正常。

此外,各供電區營運處也運用各種科技儀器,在設備不停電下診斷運轉設備狀況,例如使用紅外線測溫儀從遠處進行線路導線壓接處溫度測量掃瞄,就可以測知溫度是否過熱。如果過熱,儀器視窗的圖像處會呈現紅色,立即由維護部門安排停電處理,並於改善後重新對發熱點再進行量測。這種儀器相當靈敏,如民國91年SARS流行期間,境管局便向台電借了5部架設於國際機場入境處,對入境的旅客進行檢測,將發現有發燒跡象的旅客區隔及安排進一步檢查,達到防疫的目的。

有關變電所設備外部診斷方面,供電處變電組組長劉至瑄表示,目前變電所內數量最多之氣體斷路器開關設備,也引進儀器對該類型設備內的「六氟化硫(SF6)」絕緣氣體進行「氣體含水量、純度、及SO2分解物量測」,這些新科技儀器量測出的數據,成為提供維護人員掌握設備性能的另一項利器。此外,對於另一項大宗設備-變壓器,也配合公司綜合研究所進行「變壓器絕緣油油中可燃性氣體」檢測,定期抽取變壓器絕緣油樣品,以「氣體分析儀」診斷油中氣體成分,判斷變壓器是否異常。

至於變電所「斷路器」開關設備的外部診斷,供電處利用SCADA電力監控系統事件順序記錄(SequenceofEvents,SOE)資料,開發一套「斷路器動作時間線上查詢系統」,提供維護部門監看斷路器的「開關動作時間」,並透過大數據分析技術與幾十年來的各型斷路器開關時間數據比較,找出可能有異常趨勢之設備,提升了供電單位所轄變電所設備運轉安全。

各供電區營運處也運用各種「保護電驛」監控、守護電網之各種電力設備。電驛技術組組長張家熙表示,「保護電驛」是電力系統的守門員,裝置在各發電廠、變電所的控制室,隨時監視電力設備是否正常,當電力設備故障時,相關保護電驛會立即動作,以最快速、停電範圍最小之方式隔離故障點。

電力系統若發生大型發電機組無預警跳脫,將導致系統頻率下降,為了電力系統與發電機組安全,必須靠「低頻電驛」自動從系統中卸除適量負載,使電力系統頻率迅速恢復正常。臺灣本島目前共裝設有將近900具低頻電驛,電驛人員每年必須在5月底前完成檢測全系統所有低頻電驛之功能,萬一發電機組因故跳脫時,相關低頻電驛均能正確動作,守護電力系統維持正常運轉。

為維護輸電線路供電正常,除靠維護人員自行巡視檢修外,亦建立民眾通報機制,鼓勵民眾協助通報,以利迅速派員前往處理。而線路導線下方或旁邊有長期施工工地,也會派員對工地人員宣導及指導相關防範措施,避免機具觸碰高壓電線。另外,地下電纜線路則配合各縣市政府之管線挖掘管理系統,注意相關管線單位將在何處施工,派人巡視了解是否會挖到本公司地下電纜,每半年也會發文提醒全部管線單位有施工需要務必事先套繪,以防止地下電纜遭挖損。

運用大數據分析 管理供電處拔頭籌

圖為大數據分析診斷系統平台。

供電處處長李清雲倡導利用「大數據分析」技術,更進一步建立另一種新的管理技術。供電處成為台電第一個使用「大數據分析」管理的單位,運用「大數據分析」並進行設備狀態預測,找出潛藏風險之設備,提前進行預防性保養,運用至今已獲得良好成效。

為建立供電單位「大數據分析」技術,供電處運用已建置之變電設備管理系統與資料庫,將系統內歷年累積登錄之設備定檢維護數據做為樣本,做為調整設備保養維修順序及制定相關預防性保養維護策略參考。例如運用在屋外式氣體斷路器開關設備,成功找出東部地區某變電所操作機構動作時間異常之設備,運用於變壓器有載切換開關設備,亦成功找出中部地區某變電所內切換器異常之變壓器設備;這些成功案例已分享給公司其它單位同仁做為技術參考。

李清雲處長表示,供電處配合公司政策正積極推展智慧電網及智慧變電所,將引進監測及設備遙控等應用程式,計劃再與自動量測所蒐集之數據結合,在既有「大數據分析」的基礎上,進一步運用在設備狀態分析診斷的技術開發,以精進維護技術,達到降低設備故障率,進而提高供電可靠度。

千里眼、順風耳電力通信好靈光

電力通信處設有雙核心通信網路管理中心,圖為台北調度課運作情形。

台電的電網遍及全臺,調度中心欲得知電網運轉狀況、如何調度指揮等,全靠通信系統的暢通才能做到。所以中央、區域以及配電調度中心與電力通信處關係緊密,電力通信處處長李清課表示,如果說調度中心是媽祖婆,電力通信處就是護持祂左右的千里眼與順風耳。

為配合臺北和高雄中央調度中心,電力通信處也在臺北、高雄成立南北雙核心通信網路管理中心,並設置「台北調度課」及「高雄調度課」,開啟該處網管中心南北運轉、異地備援的新紀元。

平時由網管中心人員依區域分工監看系統告警,發現異常即進行故障分析,通報通信區處理,並配合現場作業進行維護測試。當有新設通信設備加入系統時,將協同通信區人員進行現場設備納管、更新圖資,並檢視通信系統是否需配合異動。又針對使用單位需求提供所需電路,並納入電路資料庫,以便發生故障時提供正確的電路資訊,以利維修及確認恢復情形。

電力通信處的傳輸設備以光纖為主,微波為輔,所有的電路皆具環路保護功能,如有單一光纜中斷,不致造成電路中斷,非常可靠,正如該處的口號:「無遠弗屆,堅若磐石!」當通信故障時,網管中心會立即接獲訊息,即時調度電路,先恢復使用單位電路,並知會故障點轄區派員處理。

921德基大壩平安 電力通信處首先得知

本圖上為複合光纖地線(OPGW),同時具有接地、通訊的複合功能;下為48芯地下光纜,為電力通信處使用比例最高的地下光纜。
台電大樓頂樓的微波設施。

電力通信處提供功能強大且可靠的通信,陳榮貴副處長回憶說,曾在民國88年921大地震時,當時谷關地區各通信系統對外的電話服務全部中斷,中央應變中心最擔心臺中縣和平鄉的德基水庫大壩是否受損,由於這座大壩是臺灣最高的水壩,總蓄水量1億7千3百萬立方公尺,如果崩潰,將造成嚴重後果,但因地處偏僻,災變時,所有公眾通信系統都無法聯絡到,政府高層對此十分焦急。

台電在大甲溪流域所設置的微波系統也因反射板損毀而告中斷,但幸好天輪∼龍潭E/S(超高壓變電所)早期設置的電力線載波(PowerLineCarrier,PLC)仍然可用,也是谷關地區聯外唯一的通信線,加上各分廠間的低頻超短波(VHF)通話正常,當時洪志芳處長緊急派員至龍潭E/S將PLC線路跳接至幹線以直通中央調度中心,使災區各分廠可輾轉對外通信,中央應變中心也可了解各分廠受損情形。

為維護電網安全,台電有環繞全臺的光纖通信系統,除了自用,也提供電信公司租用,如:105年9月莫蘭蒂颱風來襲,屏東楓港往枋山的光纖網路受損,造成「遠傳」和「台灣大哥大」通信中斷,高屏通信區經理李崑常等3人駕汽車自屏鵝公路前往查修,行至半路發現交通中斷,迅速回報臺北。電力通信處處長李清課根據過去在區處的搶修經驗,囑他們改以機車前往。李經理和一名班員借到機車,共乘繼續前進,另一班員趕往枋山變電所配合。李經理等很快發現受損處在「壽卡桿76」,桿上的光纖電纜接續點的收容盒被風吹落,在空中隨風擺盪,經使用「光纖測試儀」檢測,測出光纖受損。

光纖內有96芯芯線,其中24芯核准出租,當時已出租4芯,剛好損壞的便是這4芯,李經理等2人將收容盒暫時固定在電桿上,然後趕往楓港變電所,經與枋山變電所的同事連絡,在變電所中將受損段的4芯隔離,切換接上未受損的4芯,恢復「遠傳」和「台灣大哥大」的通信,次日再安排工班人員至「壽卡桿76」徹底修復。

「誠信、關懷、服務、成長」是台電的經營理念,輸供電事業部面對炎夏的供電考驗,以工作成果充分展現時刻守護電網的堅毅精神,令人十分欽佩。

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