Uvod
Izolatorji, ki se uporabljajo v transformatorskih postajah 1000 kV UHV, zahtevajo večjo mehansko trdnost, dobro električno zmogljivost in učinkovitost proti onesnaževanju. Hkrati se od 1000kV izolatorjev zahteva večja obratovalna zanesljivost zaradi daljšega niza in izredno neprijetnega odkrivanja in zamenjave.
1000kV porcelanski izolatorski niz ima slabosti številnih kosov, dolgo strukturo in veliko težo. Hkrati so zaradi slabe hidrofobnosti električnih porcelanskih materialov izolatorske vrvice iz porcelana nagnjene k preplahu v mokrem okolju (kot so deževni in megleni dnevi). Zato se pogosto sprejmejo ukrepi, kot je zadostna količina izolatorjev z ničelno vrednostjo ali dodatna prevleka RTV ali PRTV materialov proti obraščanju, da se poveča plazna pot izolatorskih nizov. Vendar bo to dodatno povečalo dolžino izolatorskega niza in vzdrževalno obremenitev. Uporaba sintetičnih izolatorjev v električnem omrežju je postala tudi raziskovalna žarišče zaradi prednosti visoke napetosti strele onesnaževanja, visoke stopnje izkoriščenosti plazilne poti in dobrih lastnosti kopičenja onesnaževanja. Sintetični izolatorji (vključno s stebrnimi izolatorji in visečimi izolatorji) so bili uporabljeni za zamenjavo porcelanskih izolatorjev v nekaterih transformatorskih postajah 750 kV in manj. Puše 1000 kVGIS transformatorskih postaj 1000 kV, kot sta postaji Jingmen in Wannan, prav tako delno uporabljajo sintetične materiale in delujejo dobro.
Stanje razvoja porcelanskega izolatorskega niza
V transformatorskih postajah UHV, ki so bile zgrajene ali so v izgradnji, je kombiniran poseben tip postavitve 1000kV razdelilne naprave. Porcelanski izolator tipa dvojnega dežnika ali tipa trojnega dežnika z veliko razdaljo plezanja je izbran kot izolatorski niz za prečno napenjanje v postaji. Za visečo izolatorsko vrvico je za nadzor dolžine vrvice in zagotavljanje varne čiste razdalje med vodilno napeljavo in opremo pod njo izbran porcelanski izolator s tremi dežniki. Enodelna plazilna razdalja porcelanskega izolatorja iz treh krovnih tipov za viseči izolator je 545 mm.
Število izolatorskih nizov je odvisno od stopnje onesnaženosti transformatorske postaje. Za določitev se uporablja metoda plazilne poti ali metoda vzdržne napetosti preboja onesnaženja: kadar pa je težko določiti značilnosti odpornosti izolatorjev na onesnaženje s preskusi na terenu, se določi ali preveri tudi število izolatorskih nizov s sodelovanjem s stopnjo izolacije linijskega izolatorja strune.
Za transformatorske postaje UHV, ki se nahajajo v umazanem območju po nacionalnem standardu d, v skladu z GB/T 26218.2-2010 "Izbira in določitev velikosti visokonapetostnih izolatorjev za uporabo v umazanih pogojih, 2. del: Enotna specifična razdalja lezenja, določena v "Porcelanu in Stekleni izolatorji za sistem izmeničnega toka" je 43,3 mm/kV. Po upoštevanju izolatorjev z ničelno vrednostjo je število 1000 kV visečih izolatorskih nizov 59 kosov. Na kontaminiranem območju ravni d2 je tudi nekaj transformatorskih postaj UHV. V kombinaciji z GB/T 26218 .2-2010 in ustreznimi predpisi elektroenergetskega podjetja o konfiguraciji izolacije je enotna specifična razdalja lezenja nastavljena na 48,5 mm/kV. V tem času je treba število visečih izolatorjev ustrezno povečati. Ko je raven onesnaženega območja še poveča, je treba sprejeti druge ukrepe, saj obstoječa oprema za porcelanske stebre 1000 kV ne more izpolniti zahtev konfiguracije zunanje izolacije. Zato ni več mea dovolj, da preprosto povečate plazilno pot izolatorskega niza.
Glede na rezultate študije o nihanju 1000kV žice v različnih obdobjih je vpliv vetrnega odklona žice na razdaljo med fazami omejen. Enojni I, dvojni I ali V-napenjalni izolatorski niz se lahko uporablja za prečno linijo vhodnih in odhodnih vodov 1000kV distribucijske naprave. Izolatorski niz V-tipa se običajno uporablja za glavno vodilno linijo, enojni viseči izolatorski niz tipa I ali V pa se lahko uporablja za vodilni vod in mostiček. V zgrajeni transformatorski postaji UHV ima 1000kV viseči izolatorski niz večinoma strukturo v obliki črke V, da omeji nihanje žice in zmanjša širino okvirja. Za transformatorsko postajo UHV na kontaminiranem območju D-nivoja 1000kV viseči izolatorski niz skupine V-tipa običajno izbere 160 kN porcelanasto izolatorsko ploščo s tremi krovnimi izolatorji, z višino posamezne konstrukcije 160 mm, plazilno potjo 545 mm in številom izolacijski listi 59 kosov.
1000kV viseči izolatorski niz v transformatorski postaji UHV se uporablja predvsem za obešanje vodilne žice od dohodnih in odhodnih vodov do GIS puše, izolatorski niz pa je opremljen z napenjalno sponko. Z izračunom je bilo ugotovljeno, da se lahko izolatorski niz sprosti pod največjim odklonom žice zaradi vetra le, če je vključeni kot izolatorskega niza V-tipa večji od največjega vetrnega upogibnega kota žice in prepreči, da bi izolator pred padcem ali poškodbami pod pritiskom.
Shema vrvi izolatorja vzmetenja
Viseči izolatorski niz 1000 kV v transformatorski postaji UHV AC ima strukturo vzmetenja tipa V. Masa izolatorja je 160 kN. Določitev plazilne poti za sintetične izolatorje. V skladu z GB/T26218.3 -- 2010 "Izbira in velikost visokonapetostnih izolatorjev za uporabo v umazanih pogojih, del 3: Glede na "Kompozitni izolator za sistem izmeničnega toka" je zaradi značilnosti oblike in materiala odpornost proti onesnaženju krovni izolator iz silikonske gume je običajno boljši od izolatorja iz porcelana ali steklenega izolatorja, če je plazna razdalja enaka. Če se upošteva samo toleranca na onesnaženje ali preboj, se lahko plazilna pot zmanjša, če se uporablja sintetični izolator. Vendar v primerjavi z tradicionalni porcelanski materiali, materiali iz silikonske gume so bolj nagnjeni k poslabšanju pod vplivom okolja, električnega polja in obloka, kar bo zmanjšalo učinkovitost onesnaževanja in življenjsko dobo izolatorjev pod določenimi pogoji.Zato so sintetični izolatorji z enako plazilno razdaljo kot porcelan oz. stekleni izolatorji so priporočljivi, da se prepreči poslabšanje, težave z vžigom in izboljša učinkovitost onesnaževanja standardno d umazano stanje, priporočamo, da je plazilna pot 1000 kV sintetičnega visečega izolatorja najmanj 545x59=321.55(mm).
V skladu s tehničnimi pogoji se sklicujte na shemo porcelanskega izolatorskega niza s preiskavo proizvajalca.
Sestava sintetične izolatorske vrvice je v osnovi enaka kot porcelanasta izolacijska vrvica. Zaradi omejitev kakovosti so obroč za obešanje v obliki črke U, podaljšek, povezovalna plošča, nastavitveni obroč in napenjalna objemka, ki se uporabljajo pri sestavljanju sintetične izolatorske vrvice, enaki tistim, ki se uporabljajo v porcelanasti izolatorski vrvi. Ob upoštevanju razlike v električnih lastnostih med sintetičnim materialom in porcelanastim materialom. Obroč za izravnavo napetosti in zaščitni obroč, ki se uporabljata za izolatorski niz, sta lahko različna, kar je treba določiti po specifični analizi električnega polja sestava in povezovalne sheme. Ker je sintetična izolacijska vrvica s trdim priključnim trnom za celotno povezovalno strukturo. Niz je priročno namestiti in zgraditi na mestu. Po namestitvi ne bo učinka v obliki črke "U", ki bi ga povzročila dolga porcelanasta izolacijska vrvica. Zato je sprejet kompozitni izolatorski niz. Sedežne obroče je mogoče zamenjati s preprostejšimi obroči za dirkalno stezo za V-visečo vrvico obročev za izravnavo tlaka.
Viseči izolatorski niz tipa V
Uporaba "V" izolatorskega niza za kompaktne in kompaktne daljnovode lahko učinkovito omeji amplitudo nihanja žice in tako zmanjša velikost glave stolpa ter dinamično in statično širino koridorja. Zaradi majhne razdalje med trifaznimi žicami sta naravna prenosna moč in elektromagnetno okolje vodov boljša od navadnih vodov. Kot "V" izolacijskega niza neposredno vpliva na velikost glave stolpa in napetost izolacijskega niza. Glede na veliko število raziskav in podatkov o oblikovanju, zbranih doma in v tujini, je vključeni kot niza tipa "V" v bistvu med 70 stopinj ~ 120 stopinj. Obremenitev "V" izolatorskega niza je zapletena, kar ni povezano le z navpično obremenitvijo, temveč tudi z vključenim kotom, vodoravno obremenitvijo in vzdolžno obremenitvijo "V" izolatorskega niza. Večji kot je vključeni kot izolatorskega niza "V", večja je navpična, vodoravna in vzdolžna obremenitev.
Tehnične in ekonomske analize
Po uporabi sintetičnih materialov se lahko 1000kV dolžina niza obesnega izolatorja skrajša za skoraj 1m. Na podlagi razporeditve in sheme povezovanja 1000kV distribucijske enote se lahko višina dovodnega in odvodnega ogrodja zmanjša iz 41m na 40m. Hkrati glede na to, da je masa posameznega sintetičnega izolatorskega niza približno 1,2 t nižja od mase porcelanskega izolatorskega niza, je s ponovno optimizacijo zasnove vhodnih in izhodnih žičnih okvirjev vsak zatič vhodnega žičnatega okvirja (širina 49 m) ) bi lahko prihranili približno 2 t jekla in vsak zatič izhodnega žičnatega okvirja (širina 51 m) bi lahko prihranil približno 2,5 t jekla. Preračunano na ceno jekla 10,000 juanov/t bi lahko vsak zatič vhodnega okvirja prihranil približno 20.000 juanov in vsak zatič odhodnega okvirja bi lahko prihranil približno 25.000 juanov. V kombinaciji z oceno naložbe v izolacijski material in ponudbo proizvajalca. Cena enega kosa porcelanskega izolatorja je 139 juanov, cena enega sintetičnega izolatorja pa 4600 juanov. Če je sestava niza izolatorja enaka, je naložba v vsak niz sintetičnega izolatorja približno 7200 juanov manjša od naložbe v porcelanski izolatorski niz.
Čeprav ima sintetični izolatorski niz 1000 kV določene tehnične in ekonomske prednosti v primerjavi s porcelanskim izolatorskim nizom, je čas delovanja sintetičnega izolatorja krajši. Kako odložiti učinek staranja sintetičnih materialov in izboljšati proizvodno in tehnološko raven izolatorjev je še vedno pomemben dejavnik, ki omejuje popularizacijo in uporabo sintetičnih izolatorjev v UHV postajah. Potrebne so stalne nadaljnje študije. Poleg tega je treba uporabo 1000 kV sintetičnega izolatorskega niza kombinirati z analizo električnega polja, da se dodatno optimizira zasnova obroča za izravnavo napetosti in zaščitnega obroča izolatorskega niza. O rezultatih mednarodnih raziskav v zadnjih letih. Sintetični izolatorji niso izdelek, ki ne zahteva vzdrževanja. Izkušnje z delovanjem kažejo, da se bo hidrofobnost sintetičnih izolatorjev zmanjšala v različnih stopnjah po delovanju določeno število let pod vplivom ozona, ultravijolične svetlobe, vlage, visoke in nizke temperature električne obremenitve in drugih zunanjih dejavnikov, kar je glavni razlog za "neznan preboj" pri delovanju kompozitnih izolatorjev. Zato po obsežni uporabi sintetičnih izolatorjev. Pozornosti je vredno posvetiti tudi temu, kako dobro opraviti spletno spremljanje njegove tekaške uspešnosti.
Povzemite
Glede na težo izolatorja kot 160 kN je še vedno sprejeta vzmetna struktura V-tipa. Pod pogojem onesnaženja z nacionalnim standardom d, plazilna pot izolatorja ne sme biti manjša od 32155 mm. Glede na težo in način povezovanja 1000kV visečega izolatorskega niza je mogoče na enak način sestaviti 1000kV sintetični izolatorski niz in porcelanski izolatorski niz. Vključeni kot niza v obliki črke V se še vedno šteje za 65 stopinj, tako da se izolatorski niz ne poškoduje zaradi stiskanja in izpolnjuje konstrukcijske zahteve.