/ / השוואה של תקלות רשת החשמל הגדולות בארה"ב ובעולם (1)

השוואה של תקלות רשת החשמל הגדולות בארה"ב ובעולם (1)

נחשולי מתח

ה יצירה ומסירת חשמל היא תשתית בסיסית אחת הצפויה על ידי כל החברות התעשייתיות המודרניות. יסודות הפצת הכוח החלו בארה"ב בתחילת המאה ה -20, כאשר הוקמה רשת ה- AC הראשונה.

השוואה של כשלים ברשת הגדולות בארה"ב וברחבי העולם (חלק 1)

השוואה של כשלים ברשת הגדולות בארה"ב וברחבי העולם (חלק 1)

מאז הושלמו 12 רשתות חשמל עצמאיותב 48 מדינות התחתון באמצע שנות החמישים, אמינות היה דאגה הלקוח. חלקים של רשתות אלה קודם לכן עודכנו, וארבע של רשתות החשמל בארה"ב קשורות לרשתות חשמל דומה בקנדה. בהקשר זה, האמינות עוסקת בהבנה מדוע קיימים כשלים בכוח.

א כוח נחשול בחלק אחד של הרשת המורחבת עלול להפילסעיפים אחרים כאשר הם סגורים להגנה עצמית. פעולה זו היא מנגנון הגנה עצמית עבור הרשת אשר משמר את הציוד, אך מרחיב את ההפסקה ללקוחות נוספים. כמו רשת אחת הופך גדול יותר מחוברים עם רשתות אחרות, דרישות חשמל גבוהות יותר, ואולי גדול surges, ניתן לצפות.

הכיבוי העצמי הכיבוי, שולי התכנון המהותיים והנתיבים המיותרים הופכים למפתחות לשמירה על האמינות.

עד לפתח רשת חכמה, אשר היהלהפריד ולבודד חלקים של הרשת, כל הרשת יכולה להתרסק. נוהלי תחזוקה, שכיחות של אירועים קיצוניים במזג האוויר, ואובדן קווי תמסורת או תחנות כוח, עשויים לשלוט על הגורמים להפסקות חשמל במערכת מורכבת ודינמית זו.

הפסקות חשמל גדולות

טבלה I מציג סיכום של הפסקות חשמל גדולות ב -45 השנים האחרונות. מכיוון שזוהי טבלת זמן תלויה, ניתן לקבוע אם אמינות הכוח משתפרת או יורדת עם השנים.

בגלל האבולוציה של רשת החשמלדינמי, יש להיזהר כאשר מסיקים מסקנות. הפריטים בטבלאות שלהלן מראים רק את הפסקות החשמל הגדולות בארה"ב ובקנדה, באירופה ובשאר העולם (בינלאומי). כשלים אלה ידועים בדרך כלל על ידי תאריך, תנאי מזג אוויר, תנאי רשת, סיבות או סיבות, מיקומים של כשלים, היקף הכשלים באוכלוסייה ומשך הפסקת החשמל.

טבלה I - סיכום כשלים ברשתות הגדולות

שנים ארה"ב וקנדה אירופה בינלאומי
1965-1988 3 נכשל 3 נכשל 1 נכשלים
1989-1994 2 נכשל אף אחד 1 נכשלים
1995-1999 8 נכשל 1 נכשלים 7 נכשל
2000-2005 11 נכשל 7 נכשל 15 נכשל
2006-2009 33 נכשל 16 נכשל 20 נכשל
סך הכל: סך הכל 27 סך הכל 44 סך הכל

ההגדרה של כשל מרכזי ברשת היא:

  1. אירוע לא מתוכנן (למטה עבור תחזוקה או הפסקות מסתובבות לא נחשבים)
  2. משפיע על לפחות 1000 לקוחות (במחקר זה המספר הוא 30,000 מינימום) עבור
  3. זמן השבתה כולל של 1,000,000 שעות לפחות.

תדירות הפסקת חשמל

מספר קטן של תקריות מרכזיות דווחו בשנות השישים, השבעים והשמונים המוקדמים. 20 השנים האחרונות משקפות הפסקות רבות יותר, וכך חולקו לקבוצות קטנות יותר.

הדיווח במדינות המפותחות (ארה"ב וקנדה ואירופה) לא יכול היה להיות אחראי לעלייה זו.

עליה זו נראית ריאלית, וכנראה משקפת שני גורמים; הגדלת עומס על הרשת, ואת מוגברתכבל קילומטרים עם קישוריות גבוהה יותר של הרשת. עקומות האירוע עבור ארה"ב ואירופה דומים מאוד זה לזה, אבל שונה מהעקומה הבינלאומית.

אולי, בחלק מהרשומות הבינלאומיות השינוי בשיטות הדיווח עשוי להוסיף לגידול באירועים המדווחים ב -45 השנים האחרונות.

שתים-עשרה רשתות חשמל קיימים ברחבי ארה"ב וקנדה, וחלקים מסוימים של מקסיקו.

במערב אירופה, יש רשת גדולה אחת, ו כמה רשתות קטנות יותר לחבר את רוב המדינות. לרוב העולם יש רשתות חשמל עצמאיות קטנות בתוך ארצם, ואינן מחוברות לרשתות אחרות. פחות סביר כי הפסקות חשמל מעבר לארה"ב וקנדה או לאירופה יכולות לעמוד בשלושת הקריטריונים להפסקות גדולות.

למעשה, אם אחד סופר את כל הפסקות בארה"ב &קנדה, היו 76 אירועים בשנים 1995-1999, ו 140 מ 2000 עד 2005. המגמה הכללית של לוח I משקף הפסקות הגדולות גדל מאז 1970, כמו גם את כל הפסקות.

קווי חשמל מוזנחת שברולט צ'ייס, מרילנד, בעקבות הוריקן סנדי

גבר הולך על הכלב שלו ליד קווי חשמל למטה ב Chevy Chase, Md., בעקבות הוריקן סנדי ב 30 אוקטובר 2012


לוח ב מראה פירוט בסיסי של הגורמים ברמה גבוהה. במקרים מסוימים, יכולות להיות מספר אירועים אינטראקטיביים. לדוגמה, סערה יכול לקחת קטע אחד של קווי תמסורת, וזה מוביל גל במקום אחר אשר מורידה את החשמל באופן זמני.

לוח ב '- התפלגות כישורי הרשתות הגדולות לפי סיבה

סיבות עיקריות ארה"ב וקנדה אירופה בינלאומי
סופת שלגים 13 נכשל 3 נכשל 3 נכשל
קיץ סופות 11 נכשל 2 נכשל 1 נכשלים
הוריקן 8 נכשל אף אחד אף אחד
רוחות גבוהות 8 נכשל 1 נכשלים 3 נכשל
לא ידוע 3 נכשל 8 נכשל 11 נכשל
תחנה 3 נכשל 2 נכשל 7 נכשל
כישורי קו שידור 3 נכשל 2 נכשל 4 נכשל
מכת ברק 2 נכשל אף אחד אף אחד
גל חום 2 נכשל 2 נכשל 3 נכשל
אחר 4 נכשל 7 נכשל 12 נכשל
סך הכל: 57 נכשל 27 נכשל 44 נכשל

סוג זה של אירוע משתקף רק בשם "רוחות גבוהות"בטבלה II (כלומר מעל 60 MPH). אירועים אלה מתרחשים לעתים קרובות בחודשי האביב והסתיו כאשר דפוסי מזג האוויר משתנים.

שני אירועים רשומים כ מתקפת סייבר. אלה משקפים את האירועים של ינואר 2005, ו ספטמבר 2007 כי הביא את רשת החשמל בברזיל.

הסיבה היחידה הגדולה ביותר המופיעה בלוח השני היא סופות שלג (כולל סופות קרח) בארה "ב וקנדה, בעיקר בחודשים דצמבר - מארס. הפריט השני בגודלו הוא סופות הקיץ. השילוב של רוחות עזות עם ברקים וגשמים כבדים עלול לגרום להפסקה.

הוריקנים הם הבא בשעה שמונה אירועים, בעיקר לאורך חוף המפרץ. שישה אירועים הוריקן התרחשו רק שלוש שנים (2003-2005), קבוצה זו משקפת מחזור הוריקן לא סדיר עבור סערות חזקות. מחזור זה יש צמתים מרובים עם פעמים חוזרות של 22 שנים, 35 שנים, 50 שנים. השנים 1970 - 1995 היו תקופה שבה מספר ההוריקנים השנתי היה נמוך, ורק אחת מהן גרמה להפסקה.

סופת הוריקן אחת בשנת 2008 גרמה להפסקה משמעותית, ונראה כי מגמת ההוריקן נמצאת בסופות פחות ופחות חזקות בעתיד הקרוב [4]. מספר הוריקנים בשנים 1965-2002, 2006-2009 הפיק רק שתי הפסקות חשמל הגדולות באותן 41 שנים.

מגדלי תמסורת יורדים בהפסקות חשמל מסיביות

במשך שישה ימים בינואר 1998, הקפאת גשםמצופה אונטריו, קוויבק ניו ברונסוויק עם 7-11 ס"מ (3-4 ב) של קרח. עצים וחוטי חשמל נפלו, עמודי חשמל ומגדלי תמסורת ירדו וגרמו להפסקות חשמל מסיביות, חלקן במשך חודש. זה היה האסון הטבעי היקר ביותר בקנדה. על פי איכות הסביבה קנדה, סופת הקרח של 1998 מושפעת ישירות יותר אנשים מאשר כל אירוע מזג אוויר אחר בהיסטוריה הקנדית.


רוחות עזות היו אחריהן.

זה היה חשוב בארצות הברית, אך לא חשוב באירופה או באזורים בינלאומיים, אם כי אחת הסיבות לכישלון כוח במצרים היתה "סופת חול".

ה "קטגוריה אחרת"עבור ארה"ב וקנדה מכיל רשומות כגון רעידת אדמה, שיטפון, שביתה ברק, סערה geomagnetic (קנדה בשנת 1989), גל חום (צריכת חשמל גבוהה המוביל לכישלון רשת).

האירוע האחרון, כמו יולי 2006 בניו יורקהעיר outage, ואת אוגוסט 2006 outage, ניתן לייחס לאירועים מרובים. גל חום רב ימים דחף את צריכת החשמל של הרשת עד קצה גבול היכולת. תקרית קלה הובילה את הרשת הדחוסה.

סך כל הערכים בקטגוריה "אחרים" הוא חשוב, אך האירועים עצמם הם ייחודיים. כך גם לגבי הקטגוריה "אחר" עבור אירופה ובינלאומיים.

התייחסות // הפסקות חשמל גדולות בארה"ב, ומסביב לעולם - ג'יימס מקלין Rel-Tech Group (מאמר זה הוא חלק IEEE מהימנות החברה 2009 דו"ח טכנולוגיה שנתית)

הערות: