Uvod
Izolatori koji se koriste u 1000kV UHV trafostanicama zahtijevaju veću mehaničku čvrstoću, dobre električne performanse i performanse protiv zagađenja. Istovremeno, izolatori od 1000kV moraju imati veću operativnu pouzdanost zbog njihove duže žice i izuzetno nezgodne detekcije i zamjene.
1000kV porcelanski izolatorski niz ima nedostatke mnogih komada, duge strukture i velike težine. Istovremeno, zbog slabe hidrofobnosti električnih porculanskih materijala, porcelanske izolatorske žice su sklone prelasku u vlažnom okruženju (kao što su kišni i magloviti dani). Stoga se često poduzimaju mjere kao što su dovoljni izolatori nulte vrijednosti ili dodatni premaz RTV ili PRTV antivegetativnih materijala za izolaciju kako bi se povećala puzna staza izolatorskih nizova. Međutim, ovo će dodatno povećati dužinu izolatorske žice i opterećenje održavanja. Primena sintetičkih izolatora u elektroenergetskoj mreži je takođe postala žarište istraživanja zbog prednosti visokog napona munje zagađenja, visoke stope iskorišćenja puzne staze i dobrih karakteristika akumulacije zagađenja. Sintetički izolatori (uključujući stubne izolatore i izolatore za ovjes) korišteni su za zamjenu porculanskih izolatora u nekim trafostanicama od 750 kV i niže. 1000kVGIS provodnici 1000kV trafostanica, kao što su Jingmen i Wannan stanice, također djelimično koriste sintetičke materijale i dobro funkcionišu.
Status razvoja porculanske izolatorske žice
U UHV trafostanicama koje su izgrađene ili su u izgradnji kombinuje se specifičan tip rasporeda 1000kV razvodnog uređaja. Porcelanski izolator tipa dvostrukog kišobrana ili trostrukog kišobrana sa velikom distancom penjanja odabran je kao izolatorska struna za zatezanje poprečne linije u stanici. Za viseću izolacionu žicu, kako bi se kontrolisala dužina žice i osigurala sigurna čista udaljenost između provodne linije i opreme ispod nje, izabran je porculanski izolator sa tri kišobrana. Puzna staza jednog komada porculanskog izolatora tipa tri kišobrana za izolator ovjesa je 545 mm.
Broj izolatorskih žica zavisi od nivoa zagađenja trafostanice. Metoda puzne staze ili metoda otpornog napona zagađivanja koristi se za određivanje: ali kada je teško odrediti karakteristike otpornosti izolatora na zagađenje putem terenskih ispitivanja, broj izolacijskih nizova se također određuje ili provjerava u saradnji sa nivoom izolacije linijskog izolatora žice.
Za UHV podstanice koje se nalaze u prljavom području nacionalnog standarda d, prema GB/T 26218.2-2010 "Odabir i određivanje veličine visokonaponskih izolatora za upotrebu u prljavim uvjetima Dio 2: Jedinstvena specifična puzna udaljenost navedena u "Porcelanu i Stakleni izolatori za sistem naizmenične struje" je 43,3mm/kV. Uzimajući u obzir izolatore nulte vrednosti, broj visećih izolacionih nizova od 1000kV je 59 komada. Postoje i neke UHV podstanice koje se nalaze u kontaminiranom području nivoa d2. U kombinaciji sa GB/T 26218 .2-2010 i relevantnim propisima elektroprivrede o konfiguraciji izolacije, jedinstvena specifična puzna udaljenost je postavljena na 48,5 mm/kV. U ovom trenutku potrebno je u skladu s tim povećati broj visećih izolatora. Kada se nivo kontaminirane površine se dalje povećava, potrebno je preduzeti druge mjere jer postojeća porculanska poštanska oprema od 1000kV ne može zadovoljiti zahtjeve konfiguracije eksterne izolacije, stoga više nije mjera korisno jednostavno povećati puznu stazu izolatorske žice.
Prema rezultatima istraživanja o ljuljanju žice od 1000 kV u različitim periodima, uticaj vjetra u progib žice na rastojanje između faza je ograničen. Pojedinačni I, dvostruki I ili V-tip zatezne izolatorske žice se mogu koristiti za poprečni vod dolaznih i odlaznih vodova 1000kV razvodnog uređaja. V-tip izolatorske žice se općenito koristi za glavnu magistralnu liniju, a jedan I ili V-tip viseći izolatorski niz se može koristiti za donju liniju i kratkospojnik. U UHV trafostanici koja je izgrađena, 1000kV viseći izolatorski niz uglavnom usvaja strukturu u obliku slova V kako bi se ograničilo ljuljanje žice i smanjila širina okvira. Za UHV podstanicu u kontaminiranom području D-nivoa, 1000 kV V-tip viseći izolatorski niz grupnih nizova općenito odabire 160 kN trokišobran porcelanski izolatorski lim, sa visinom jedne strukture od 160 mm, puznom stazom od 545 mm i brojem izolatorske ploče od 59 komada.
1000kV viseći izolatorski niz u UHV trafostanici se uglavnom koristi za vješanje vodnih žica od dolaznih i odlaznih vodova do GIS čaure, a izolatorski niz je opremljen zateznom kopčom. Proračunom je utvrđeno da samo kada je uključeni ugao izolatorske žice V-tipa veći od maksimalnog ugla otklona žice od vjetra, izolatorska struna može biti opuštena ispod maksimalnog otklona žice od vjetra i spriječiti izolator od pada ili oštećenja pod pritiskom.
Shema izolatora ovjesa
Viseća izolaciona nit od 1000kV u UHV AC trafostanici usvaja V-tip ovjesne strukture. Masa izolatora se smatra kao 160kN. Određivanje puzne staze za sintetičke izolatore. Prema GB/T26218.3 -- 2010 "Odabir i veličina visokonaponskih izolatora za upotrebu u prljavim uslovima Dio 3: Prema "Kompozitni izolator za AC sistem", zbog karakteristika oblika i materijala, otpornosti na zagađenje izolator kišobrana od silikonske gume je obično bolji od izolatora od porcelana ili staklenog izolatora kada je puzna staza ista. Ako se uzme u obzir tolerancija zagađenja ili prelazak, puzna staza se može smanjiti kada se koristi sintetički izolator. Međutim, u poređenju sa tradicionalni porculanski materijali, materijali od silikonske gume su skloniji propadanju pod dejstvom okoline, električnog polja i luka, što će smanjiti performanse zagađenja i životni vek izolatora pod određenim uslovima.Stoga, sintetički izolatori sa istim stazom puzanja kao porculan ili stakleni izolatori se preporučuju kako bi se izbjeglo propadanje, problemi prelaska i poboljšali performanse zagađenja standardno prljavo stanje, puzna staza sintetičkog visećeg izolatora od 1000 kV se preporučuje da bude najmanje 545x59=321.55(mm).
U skladu sa tehničkim uslovima, pogledajte šemu porculanskih izolacionih žica, kroz ispitivanje proizvođača.
Montaža sintetičke izolatorske žice je u osnovi ista kao i montaža porculanske izolatorske žice. Zbog ograničenja kvaliteta, viseći prsten u obliku slova U, produžni prsten, spojna ploča, prsten za podešavanje i stezaljka za zatezanje koji se koriste u montaži sintetičke izolatorske žice su isti kao oni koji se koriste u porculanskim izolatorskim žicama. Uzimajući u obzir razliku u električnim svojstvima između sintetičkog materijala i porculanskog materijala. Prsten za izjednačavanje napona i zaštitni prsten koji se koriste za izolatorsku žicu mogu biti različiti, što je potrebno odrediti nakon specifične analize električnog polja sklopa i šeme povezivanja. Zbog sintetičkog izolatorskog niza sa tvrdim spojnim trnom, za cijelu strukturu veze. Pogodno je instalirati i konstruirati tetivu na licu mjesta. Nakon ugradnje, neće biti efekta "U" oblika uzrokovanog dugom dužinom porculanske izolatorske žice. Stoga je usvojena kompozitna izolacijska nit. Moguća je zamjena sedlastih prstenova jednostavnijim prstenovima za trkačke staze za V-viseći niz prstenova za izjednačavanje tlaka.
Viseći izolator tipa V
Upotreba "V" izolatorske žice za kompaktne i kompaktne dalekovode može efikasno ograničiti amplitudu zamaha žice, čime se smanjuje veličina glave tornja i dinamička i statička širina koridora. Zbog male udaljenosti između trofaznih žica, prirodna snaga prijenosa i elektromagnetno okruženje vodova su bolji od onih kod običnih vodova. Ugao "V" izolatorske žice direktno utiče na veličinu glave tornja i naprezanje izolatorske žice. Prema velikom broju podataka istraživanja i dizajna prikupljenih u zemlji i inostranstvu, uključeni ugao niza tipa "V" je u osnovi između 70 stepeni ~ 120 stepeni. Opterećenje "V" izolatorske žice je komplikovano, što se ne odnosi samo na vertikalno opterećenje, već i na uključeni ugao, horizontalno opterećenje i uzdužno opterećenje "V" izolatorske žice. Što je veći uključeni ugao "V" izolatorske žice, veće je vertikalno, horizontalno i uzdužno opterećenje.
Tehnička i ekonomska analiza
Nakon upotrebe sintetičkih materijala, dužina žice izolatora ovjesa od 1000kV može se skratiti za skoro 1m. Na osnovu rasporeda i šeme priključka 1000kV razvodne jedinice, visina okvira ulaznog i izlaznog voda može se smanjiti sa 41m na 40m. Istovremeno, s obzirom na to da je masa jedne sintetičke izolatorske žice za oko 1,2 t manja od mase porculanske izolatorske žice, ponovnom optimizacijom dizajna dolaznog i izlaznog žičanog okvira, svaki klin ulaznog žičanog okvira (širina 49m ) mogao bi uštedjeti oko 2t čelika, a svaki klin izlaznog žičanog okvira (širina 51m) mogao bi uštedjeti oko 2,5t čelika. Izračunato po cijeni čelika od 10,000 juana/t, svaki pin dolaznog okvira mogao bi uštedjeti oko 20.000 juana, a svaki odlazni okvir mogao bi uštedjeti oko 25.000 juana. U kombinaciji s procjenom ulaganja u izolacijski materijal i navodom proizvođača. Cijena jednog komada porculanskog izolatora je 139 juana, a cijena jednog sintetičkog izolatora je 4600 juana. Ako je montaža žice izolatora ista, ulaganje svake žice sintetičkog izolatora je oko 7200 juana manje od ulaganja u porculanski izolator.
Iako sintetički izolatorski niz od 1000 kV ima određene tehničke i ekonomske prednosti u odnosu na porculanski izolator, vrijeme rada sintetičkog izolatora je kraće. Kako odgoditi efekat starenja sintetičkih materijala i poboljšati proizvodni i tehnološki nivo izolatora i dalje je važan faktor koji ograničava popularizaciju i primjenu sintetičkih izolatora u UHV stanicama. Potrebne su kontinuirane studije praćenja. Osim toga, primjenu sintetičke izolatorske žice od 1000 kV treba kombinirati s analizom električnog polja kako bi se dodatno optimizirao dizajn prstena za balansiranje napona i zaštitnog prstena izolatorske žice. O rezultatima međunarodnih istraživanja posljednjih godina. Sintetički izolatori nisu proizvod bez održavanja. Iskustvo u radu pokazuje da će se hidrofobnost sintetičkih izolatora smanjiti u različitim stupnjevima nakon rada tokom određenog broja godina pod djelovanjem ozona, ultraljubičastog svjetla, vlage, visokih i niskih temperatura električnog naprezanja i drugih vanjskih faktora, što je glavni razlog za "nepoznati preskok" u radu kompozitnih izolatora. Stoga, nakon velike primjene sintetičkih izolatora. Vrijedi obratiti pažnju i na to kako dobro obaviti on-line praćenje njegovih performansi u trčanju.
Rezimiraj
Uzimajući u obzir težinu izolatora od 160kN, V-tip ovjesne konstrukcije je i dalje usvojen. Pod uslovima zagađenja nacionalnog standarda d, puzna staza izolatora ne bi trebala biti manja od 32155 mm. Uzimajući u obzir težinu i način povezivanja 1000kV viseće izolatorske žice, 1000kV sintetički izolatorski niz i porculanski izolatorski niz mogu se sastaviti na isti način. Uključeni ugao strune u obliku slova V i dalje se smatra kao 65 stepeni, tako da izolatorska struna neće biti oštećena kompresijom i ispuniti zahteve dizajna.