台電月刊 - 打開電力新視野

「海纜」小隊出動! 沒有困難的藉口,只有解決問題的團隊

709期

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採訪、文字|嵇景芬 圖|林政群、陳敬霖、公眾服務處 協助|中區施工處、嘉南供電區營運處、調度處、綜合研究所、尖山發電廠、系統規劃處、供電處、輸工處、發電處 審查|台電月刊編輯小組

隨著臺澎海纜的硬體設施一項一項完工,緊接著上場的重磅好手是嘉南供電區營運處,不同的挑戰才剛要開始。

專責小隊成立,守護海纜安全

在陸上,電纜出狀況可以看得見,也可以在很短的時間內到達需要維修的地點進行檢修,嘉南供電區營運處電纜組經理李明學說「通常幾天內可以修好。」但在海下則增加了許多難度,首先58.8公里長、重達3千4百公噸的海纜如果受損,無法派人員潛水維修,為防止貴重海纜浸水,勢必要拉到海面上,因此對於事故點必須有準確的判斷。拜現代科技之賜,尋找事故點不需要大海撈針,每條海纜內層包覆有12條光纖,這12條光纖的功能包含了偵溫、事故、外傷,以及傳輸各項數據。

這條海纜維護最大的挑戰在於它「有架空、陸纜和海纜三種,是不一樣的維護機制。」供電處副處長林世孺表示,由於臺灣冬天鹽霧害嚴重,會使絕緣設備劣化、耐用性降低,自然也會縮短汰換週期。

如果是一般的陸纜,維護人力按照電纜長度等比例增加,但海纜的監控倚賴的是科技設備,不需要時時去巡視,因此只增加了約10名人力。「在澎湖P/S(一次變電所)設置一位經理、兩位課長,加上同仁共10人,10月系統合聯前調派處內4位接受專業訓練之值班專員駐地在澎湖P/S監控變電所設備及臺澎海纜。」嘉南供電區營運處副處長鄭凱中表示,這一批派駐澎湖的同仁都經過日商、調度處及嘉南調度中心的訓練,同時也有值班經驗,為往後的海纜維護工作做了很多的準備及訓練。

在澎湖的這支專責分隊隸屬於嘉南供電區營運處,除了每天針對上岸人孔和冷卻機房的巡視工作外,還需要每日紀錄海纜溫度分布情況,林世孺表示,海纜的健康狀態都由內建的光纖傳輸數據,其中有2條是偵溫光纖,「溫控上限設計是60度,管制點是50度代表嚴重異常,大多是在33度以下。」實際合聯後,「澎湖P/S值班專員每日紀錄運轉數據導入分布熱區圖。」嘉南供電區營運處電纜組經理李明學說明,從數據中即可看出熱區分布在臺灣端,這是因為澎湖已做好了冷卻系統,而臺灣端因為未取得用地還沒能建置冷卻系統之故。

海纜寶寶有沒有受傷,讓光告訴你

臺澎海纜是台電唯一有光纖的電纜,除了2條偵溫光纖外,還有各2條的事故及外傷光纖,另外有6條光纖可傳輸數據,其中事故及外傷光纖在佈纜時就已發揮作用。

106年4月,日商傑電超高壓電纜股份有限公司(JPS)進行光時域反射儀(OTDR)測試時發現2條海纜出現異常訊號,從海纜受破壞情形研判應是船隻行經附近海域時,於纜線附近下錨鉤到纜線拖行所造成。於是先函請交通部提供船隻航行紀錄,調閱3月中至4月中旬船舶自動辨識系統紀錄中有明顯速度變化的船隻,共調閱了5萬多筆資料進行分析,於當年度12月將範圍縮小至19艘船隻並由交通部運研所提供這19艘船的軌跡資料。JPS依據海纜承受剪力推估造成海纜受損的船隻噸位應在1萬噸以上,再將範圍縮小至17艘船。

在調查事故起因的同時,海纜維修也同步進行,切除兩條海纜損壞部分並以接續匣接續兩段電纜。由於海纜維修需在海上進行,因此工期受到天候及海相影響,僅僅是一次斷纜事故,直到108年5月中才完全修復並將海纜放回海床上。

層層鎧甲,提高防禦率

由於台電沒有海上修復船,因此電纜發生事故時需要先通知日商,由日商派船至事故點檢修。再加上季節因素只能在5-9月進行修復工作,使海纜維修作業曠日費時,這也是為什麼106年中的斷纜需要維修到108年中的主要原因。

既然海纜維修如此耗時費工,因此需要儘可能地保護海纜,硬體方面將裸露的纜線外層加裝鑄鐵管,其餘依地質不同,埋至海床下2~5公尺左右,纜線外部以防鹽分附著的HVIC塗佈在厚厚的PP外層,內部有兩層鎧裝,層層包覆著最核心的電纜,雖然看來相當強韌,卻仍難以承受高噸數的船錨重擊或拖曳。

然而公海上無法限制船隻行走,只能另外想辦法避免類似的情況再發生。於是台電將海纜位置交由海軍大氣海洋局公告座標,並建置維護平台以隨時監控過往船隻動態,發送訊息提醒船隻避免於海纜附近下錨。

斷纜事故後,由台電及綜研所共同開發的維護平台結合了船舶自動辨識系統(Automatic Identification System,AIS),並與交通部航港局做界接,不僅使海纜狀態在陸地上一目了然,還可以24小時監控過往船隻動態,在警戒區內對異常船舶發送警示訊息,防止海纜再次遭到錨擊。

精密示警系統嚴防海纜受損 監控海上交通安全

這套系統就建置在嘉南供電區營運處的調度室裡。

走進區域調度中心(ADCC),得先在鞋底黏上一層保護膜防塵,進到調度室內是一整牆原本就存在的電力調度監控螢幕,而海纜預警系統反而不太起眼,除了電腦及系統外,還有壁掛螢幕及電話就能處理監控海上船隻的工作。

AIS是利用船隻的GPS定位及VHF無線電發射與接收來傳送船舶靜態、動態與航程等3種資料,藉此可即時紀錄船隻於海域上的行駛路線及時間。透過懸掛在牆壁上的螢幕,經過臺澎之間的船隻動態一覽無遺,船隻旁顯示了船隻屬性、船籍、速度、噸位等資訊,另外也能點選特定船隻觀看及追蹤其經過附近海域的時間,海纜位置也清楚顯示其上。

透過建立船舶資料及相關研究,現在已可知道哪些類型的船隻可能造成海纜傷害,當經過的船隻有下錨跡象時,立即傳送訊息,告知下方有海纜禁止下錨,便能達到積極維護海纜的目的。沒有明亮華麗的出場,調度室裡展現的是樸實無華的實用風格。

應變處置,維持供電穩定

除了事前預警可減少海纜發生事故的可能,一旦事故發生時如何應變同等重要,中央調度中心調度監李青霖表示,在臺澎系統調度及運維專案小組中,電力調度處分工在系統調度組,負責臺澎海纜調度專責研討、系統合聯操作及相關法規修訂等,並已於108年6月完成「澎湖地區電力系統事故處理原則」制定,並納入電力系統運轉操作章則彙編。

目前臺澎之間共有6條海纜,分為1回線及2回線,間隔一定的距離平均分布在海床上,靠近陸地時逐漸收攏。106年遭船舶勾斷的2條海纜屬1回線,若日後1回線再有事故或故障時,澎湖尖山發電廠則需立刻啟動機組供電;若2回線故障,臺灣端及澎湖端可立即改接為1回線繼續供電;若是陸纜受損則依標準程序確認事故點搶修即可。

一切準備工作陸續完備,代表著合聯的日子即將到來,相關部門同仁的情緒也逐漸漲高,緊張之外也有些興奮。能親身參與見證台電歷史性的一刻,同仁都很期待。而澎湖電力是否能順利加入系統,端賴前期的準備工作是否做足。16年的努力,等待驗收美好果實了。

今晚我想來點「油烹海纜」

海纜一旦受損,內部填充的發泡膠會立刻發泡堵塞缺口或斷面,防止海纜持續進水。待工程人員將海纜撈上來後,除了切除受損部分外,還必須知道電纜的浸水情況,而測試方式就是切下一截海纜下鍋油炸。

油炸海纜不需要送回岸上具有高端設備的實驗室,只需要船上有個廚房,一般的大鍋、有火有爐即可起油鍋炸海纜。油溫大約120-140度時置入可能受潮的海纜,若截切下的海纜有水氣反應,就再多切一截海纜炸炸看,直到切下的海纜不再有水氣,就可以進行下一步的接續作業。

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