Introduksjon
Isolatorer som brukes i 1000kV UHV-transformatorstasjoner krever høyere mekanisk styrke, god elektrisk ytelse og anti-forurensningsytelse. Samtidig kreves det at 1000kV-isolatorer har høyere driftssikkerhet på grunn av deres lengre streng og ekstremt upraktiske deteksjon og utskifting.
1000kV porselensisolasjonsstreng har ulempene med mange deler, lang struktur og stor vekt. På samme tid, på grunn av den dårlige hydrofobisiteten til elektriske porselensmaterialer, er porselensisolatorstrenger utsatt for overslag i våte omgivelser (som regntunge og tåkedager). Derfor blir det ofte tatt tiltak som tilstrekkelige nullverdiisolatorer eller ekstra belegg av RTV- eller PRTV-bunnstoff-overslagsmaterialer for å øke krypeavstanden til isolatorstrenger. Dette vil imidlertid øke lengden på isolatorstrengen og vedlikeholdsarbeidet ytterligere. Anvendelsen av syntetiske isolatorer i strømnettet har også blitt et forskningshotspot på grunn av fordelene med høy forurensningslynspenning, høy utnyttelsesgrad av krypeavstand og gode forurensningsakkumuleringsegenskaper. Syntetiske isolatorer (inkludert søyleisolatorer og opphengsisolatorer) har blitt brukt til å erstatte porselensisolatorer i enkelte transformatorstasjoner på 750kV og lavere. 1000kVGIS-gjennomføringene til 1000kV understasjoner, som Jingmen- og Wannan-stasjoner, bruker også delvis syntetiske materialer, og de fungerer bra.
Utviklingsstatus for porselensisolasjonsstreng
I UHV-transformatorstasjonene som er bygget eller er under bygging, kombineres den spesifikke layouttypen 1000kV distribusjonsenhet. Dobbeltparaplytype eller trippelparaplytype porselensisolator med stor klatreavstand velges som tverrlinjespenningsisolatorstreng i stasjonen. For den dinglende isolasjonsstrengen, for å kontrollere strenglengden og sikre sikker fri avstand mellom ledningsledningen og utstyret under den, velges en tre-paraplytype porselensisolator. Krypeavstanden i ett stykke til den tre paraplytypen porselensisolator for opphengsisolator er 545 mm.
Antall isolatorstrenger avhenger av forurensningsnivået til transformatorstasjonen. Krypeavstandsmetoden eller forurensningsoverslagsmotstandsspenningsmetoden brukes til å bestemme: men når det er vanskelig å bestemme forurensningsmotstandskarakteristikkene til isolatorer gjennom felttester, bestemmes eller kontrolleres antallet isolatorstrenger også ved å samarbeide med isolasjonsnivået til ledningsisolatoren strenger.
For UHV-transformatorstasjoner plassert i nasjonal standard d skittent område, i henhold til GB/T 26218.2-2010 "Utvalg og størrelsesbestemmelse av høyspenningsisolatorer for bruk under skitne forhold Del 2: Den enhetlige krypespesifikke avstanden spesifisert i "Porselen og Glassisolatorer for AC-system" er 43,3 mm/kV. Etter å ha vurdert nullverdiisolatorer, er antallet 1000kV opphengte isolatorstrenger 59 stykker. Det er også noen UHV-transformatorstasjoner plassert i nivå d2 forurenset område. Kombinert med GB/T 26218 .2-2010 og de relevante forskriftene til det elektriske kraftselskapet om isolasjonskonfigurasjon, er den enhetlige krypespesifikke avstanden satt til 48,5 mm/kV. På dette tidspunktet bør antallet hengende isolatorer økes tilsvarende. Når nivået av forurenset areal økes ytterligere, bør andre tiltak tas ettersom det eksisterende 1000kV porselenspostutstyret ikke er i stand til å oppfylle kravene til ekstern isolasjonskonfigurasjon. Derfor er det ikke lenger mea. Det er enkelt å øke krypeavstanden til isolatorstrengen.
I henhold til resultatene av studien om svaiing av 1000kV ledning i forskjellige perioder, er påvirkningen av ledningens vindavbøyning på avstanden mellom fasene begrenset. Enkel I, dobbel I eller V-type strammeisolatorstreng kan brukes for krysslinjen av innkommende og utgående linjer på 1000kV distribusjonsenhet. V-type isolasjonsstreng brukes vanligvis for hovedbusslinjen, og enkel I- eller V-type dinglende isolatorstreng kan brukes til nedføringslinjen og jumperen. I UHV-transformatorstasjonen som er bygget, bruker den 1000kV suspenderte isolasjonsstrengen hovedsakelig en V-formet struktur for å begrense ledningens svaiing og redusere bredden på rammen. For UHV-transformatorstasjonen i det forurensede området på D-nivå, velger den 1000 kV V-type dinglende isolatorstrenggruppestrengen generelt 160 kN tre-paraply porselensisolasjonsark, med enkeltstrukturhøyde på 160 mm, krypeavstand på 545 mm og antall isolatorplater á 59 stk.
1000kV opphengt isolatorstreng i UHV transformatorstasjon brukes hovedsakelig til å henge ledningstråden fra innkommende og utgående ledninger til GIS-gjennomføringen, og isolatorstrengen er utstyrt med spennklemme. Gjennom beregning er det funnet at bare når den inkluderte vinkelen til V-type isolatorstrengen er større enn den maksimale vindavbøyningsvinkelen til ledningen, kan isolatorstrengen slappes av under maksimal vindavbøyning av ledningen, og forhindre isolatoren faller av eller blir skadet under press.
Opphengsisolatorstrengordning
Den 1000kV suspenderte isolasjonsstrengen i UHV AC-transformatorstasjon bruker V-type opphengsstruktur. Isolatormassen regnes som 160kN. Bestemmelse av krypeavstand for syntetiske isolatorer. I henhold til GB/T26218.3 -- 2010 "Utvalget og størrelsen på høyspenningsisolatorer for bruk under skitne forhold Del 3: I henhold til "Composite Insulator for AC System", på grunn av egenskapene til form og materiale, forurensningsmotstanden av paraplyisolator av silikongummi er vanligvis bedre enn porselensisolator eller glassisolator når krypeavstanden er den samme Hvis man kun tar hensyn til forurensningstoleransen eller overslag, kan krypeavstanden reduseres ved bruk av syntetisk isolator. Men sammenlignet med tradisjonelle porselensmaterialer, Silikongummimaterialer er mer utsatt for forringelse under påvirkning av miljø, elektrisk felt og lysbue, noe som vil redusere forurensningsytelsen og levetiden til isolatorer under visse forhold. Derfor er syntetiske isolatorer med samme krypeavstand som porselen eller glassisolatorer anbefales for å unngå forringelse, overslagsproblemer og forbedre forurensningsytelsen standard d skitten tilstand anbefales krypeavstanden til 1000 kV syntetisk hengende isolator å være ikke mindre enn 545x59=321.55(mm).
I henhold til de tekniske forholdene, se skjemaet for porselensisolatorstrenger, gjennom produsentens undersøkelse.
Sammenstillingen av syntetisk isolatorstreng er i utgangspunktet den samme som for porselensisolasjonsstreng. På grunn av kvalitetsbegrensninger er den U-formede hengeringen, forlengelsesringen, koblingsplaten, justeringsringen og spennklemmen som brukes ved montering av syntetisk isolasjonsstreng, de samme som brukes i porselensisolasjonsstreng. Med tanke på forskjellen i elektriske egenskaper mellom det syntetiske materialet og porselensmaterialet. Spenningsutjevningsringen og skjermringen som brukes til isolasjonsstrengen kan være forskjellig, noe som må bestemmes etter spesifikk elektrisk feltanalyse av monterings- og tilkoblingsskjemaet. Fordi den syntetiske isolatorstrengen med hard forbindelsesdor, for hele forbindelsesstrukturen. Det er praktisk å installere og konstruere strengen på stedet. Etter installasjonen vil det ikke være noen "U"-formet effekt forårsaket av den lange lengden på porselensisolasjonsstrengen. Derfor brukes komposittisolasjonsstreng. Det er mulig å erstatte setringer med enklere racerbaneringer for den V-hengende strengen av trykkutjevningsringer.
Type V hengende isolasjonsstreng
Bruken av "V" isolasjonsstreng for kompakte og kompakte overføringslinjer kan effektivt begrense svingamplituden til ledningen, og dermed redusere størrelsen på tårnhodet og den dynamiske og statiske bredden til korridoren. På grunn av den tette avstanden mellom de trefasede ledningene, er den naturlige overføringskraften og det elektromagnetiske miljøet til linjene bedre enn for vanlige linjer. Vinkelen til "V" isolatorstrengen påvirker direkte størrelsen på tårnhodet og spenningen til isolatorstrengen. I følge et stort antall forsknings- og designdata samlet inn i inn- og utland, er den inkluderte vinkelen for "V" type streng i utgangspunktet mellom 70 grader ~ 120 grader. Belastningen av "V" isolatorstreng er komplisert, som ikke bare er relatert til den vertikale belastningen, men også relatert til den inkluderte Vinkel, horisontal belastning og langsgående belastning av "V" isolatorstreng. Jo større den inkluderte vinkelen til "V"-isolasjonsstrengen er, jo større er den vertikale, horisontale og langsgående belastningen.
Teknisk og økonomisk analyse
Etter bruk av syntetiske materialer kan 1000kV suspensjonsisolasjonsstrenglengden forkortes med nesten 1m. Basert på arrangementet og tilkoblingsskjemaet til 1000kV distribusjonsenhet, kan høyden på innløps- og utløpsrørrammen reduseres fra 41m til 40m. Samtidig, tatt i betraktning at massen til en enkelt syntetisk isolatorstreng er omtrent 1,2t lavere enn porselensisolasjonsstrengen, ved å reoptimere utformingen av de innkommende og utgående trådrammene, hver pinne på innkommende trådramme (bredde 49m) ) kunne spare ca. 2 tonn stål og hver pinne på utgående trådramme (bredde 51 m) kunne spare ca. 2,5 tonn stål. Beregnet til stålprisen på 10,000 yuan /t, kan hver pinne på innkommende ramme spare rundt 20 000 yuan og hver pinne på utgående ramme kan spare rundt 25 000 yuan. Kombinert med investeringsanslag for isolatormateriale og produsentens tilbud. Prisen på et enkelt stykke porselensisolator er 139 yuan, og prisen på en enkelt syntetisk isolator er 4600 yuan. Hvis monteringen av isolatorstrengen er den samme, er investeringen for hver streng av syntetisk isolator omtrent 7200 yuan mindre enn for porselensisolatorstrengen.
Selv om 1000 kV syntetisk isolatorstreng har visse tekniske og økonomiske fordeler sammenlignet med porselensisolatorstreng, er driftstiden for syntetisk isolator kortere. Hvordan forsinke aldringseffekten av syntetiske materialer og forbedre produksjonen og det teknologiske nivået til isolatorer er fortsatt en viktig faktor som begrenser populariseringen og bruken av syntetisk isolator i UHV-stasjoner. Det er behov for kontinuerlige oppfølgingsstudier. I tillegg bør bruken av 1000kV syntetisk isolatorstreng kombineres med elektrisk feltanalyse for ytterligere å optimalisere utformingen av spenningsbalanseringsringen og skjermingsringen til isolatorstrengen. Om de internasjonale forskningsresultatene de siste årene. Syntetiske isolatorer er ikke et vedlikeholdsfritt produkt. Driftserfaring viser at hydrofobiteten til syntetiske isolatorer vil avta i varierende grad etter drift i et visst antall år under påvirkning av ozon, ultrafiolett lys, fuktighet, høy og lav temperatur elektrisk stress og andre eksterne faktorer, som er hovedårsaken til den "ukjente overtrengningen" i driften av komposittisolatorer. Derfor, etter storskala påføring av syntetiske isolatorer. Hvordan du gjør det bra online overvåking av løpeytelsen er også verdt å være oppmerksom på.
Oppsummer
Tatt i betraktning vekten av isolatoren som 160kN, er V-type opphengsstruktur fortsatt tatt i bruk. I henhold til nasjonal standard d forurensning, bør krypeavstanden til isolatoren ikke være mindre enn 32155 mm. Tatt i betraktning vekten og tilkoblingsmodusen til 1000kV opphengt isolasjonsstreng, kan 1000kV syntetisk isolatorstreng og porselensisolasjonsstreng settes sammen på samme måte. Den inkluderte vinkelen på V-formet streng anses fortsatt som 65 grader, så isolasjonsstrengen vil ikke bli skadet av kompresjon og oppfylle designkravene.