вступ
Ізолятори, які використовуються на підстанціях 1000 кВ UHV, вимагають вищої механічної міцності, хороших електричних характеристик і захисту від забруднення. У той же час ізолятори на 1000 кВ повинні мати більш високу експлуатаційну надійність через більшу довжину ланцюга та вкрай незручне виявлення та заміну.
Порцеляновий ізолятор на 1000 кВ має недоліки, пов’язані з багатьма шматками, довгою структурою та великою вагою. У той же час, через низьку гідрофобність електрофарфорових матеріалів, порцелянові ізоляторні струни схильні до спалаху у вологому середовищі (наприклад, у дощові та туманні дні). Тому часто вживаються такі заходи, як достатня кількість ізоляторів з нульовим значенням або додаткове покриття RTV або PRTV матеріалів, що запобігають обростанню, щоб збільшити шлях витоку струн ізоляторів. Однак це ще більше збільшить довжину ізоляторної нитки та робоче навантаження на обслуговування. Застосування синтетичних ізоляторів в електромережах також стало гарячою точкою досліджень через переваги високої напруги блискавки забруднення, високого коефіцієнта використання шляху витоку та хороших характеристик накопичення забруднення. Синтетичні ізолятори (включаючи опорні ізолятори та підвісні ізолятори) використовувалися для заміни порцелянових ізоляторів на деяких підстанціях 750 кВ і нижче. Вводи 1000kVGIS підстанцій 1000kV, таких як станції Jingmen і Wannan, також частково використовують синтетичні матеріали, і вони добре працюють.
Стан розробки порцелянової ізоляторної нитки
У побудованих або споруджуваних підстанціях вищого напруги поєднується вид компонування розподільного пристрою 1000 кВ. Порцеляновий ізолятор подвійного або потрійного парасолькового типу з великою відстанню підйому вибирається як струна ізолятора поперечного натягу на станції. Для висячої ізоляторної струни, щоб контролювати довжину струни та забезпечити безпечну вільну відстань між провідною лінією та обладнанням під нею, вибрано порцеляновий ізолятор із трьома парасольками. Шлях витоку одного шматка порцелянового ізолятора з трьома парасольками для підвісного ізолятора становить 545 мм.
Кількість ниток ізолятора залежить від рівня забруднення підстанції. Для визначення використовується метод шляху витоку струму або метод стійкої напруги спалаху забруднення: але коли важко визначити характеристики стійкості ізоляторів до забруднення шляхом польових випробувань, кількість рядів ізолятора також визначається або перевіряється шляхом взаємодії з рівнем ізоляції лінійного ізолятора. рядки.
Для підстанцій надвисокої напруги, розташованих у брудній зоні національного стандарту d, відповідно до GB/T 26218.2-2010 «Вибір і визначення розміру ізоляторів високої напруги для використання в забруднених умовах Частина 2: Уніфікована питома відстань шляху витоку, визначена в «Фарфорові та Скляні ізолятори для системи змінного струму» становить 43,3 мм/кВ. Після врахування ізоляторів нульового значення кількість підвішених ізоляторних ниток на 1000 кВ становить 59 штук. Є також кілька підстанцій високого напруги, розташованих у зоні забруднення рівня d2. У поєднанні з GB/T 26218 .2-2010 та відповідних нормативних актів електроенергетичної компанії щодо конфігурації ізоляції, уніфікована питома відстань шляху витоку встановлена на рівні 48,5 мм/кВ. У цей час кількість підвішених ізоляторів має бути відповідно збільшена. Коли рівень забрудненої зони ще більше збільшується, необхідно вжити інших заходів, оскільки існуюче порцелянове обладнання посту 1000 кВ не в змозі відповідати вимогам конфігурації зовнішньої ізоляції. Тому це більше не є Досить просто збільшити шлях витоку ланцюга ізолятора.
Згідно з результатами дослідження коливання проводу 1000 кВ у різні періоди, вплив вітрового прогину проводу на відстань між фазами є обмеженим. Одинарний I, подвійний I або V-тип натяжної ізоляторної струни можна використовувати для перехресної лінії вхідних і вихідних ліній розподільного пристрою 1000 кВ. Ізолятор V-подібного типу зазвичай використовується для магістральної лінії шини, а одинарний звисаючий ізолятор I або V-типу можна використовувати для нижньої лінії та перемички. У побудованій підстанції надвисокого напруги підвішена ланцюг ізолятора 1000 кВ переважно має V-подібну структуру, щоб обмежити коливання дроту та зменшити ширину рами. Для підстанції надвисокого напруги в зоні забруднення D-рівня групова струна висячих ізоляторів V-типу 1000 кВ зазвичай вибирає 160 кН порцеляновий ізолятор із трьома парасольками, з висотою однієї конструкції 160 мм, відстанню витоку 545 мм і кількістю листи ізолятора 59 шт.
Підвішена ізоляторна струна на 1000 кВ на підстанції надвисокого напруги в основному використовується для підвішування провідного дроту від вхідних і вихідних ліній до втулки GIS, а ізоляторна струна оснащена натяжною скобою. За допомогою розрахунків було виявлено, що лише тоді, коли включений кут струни ізолятора V-типу більший за максимальний кут відхилення дроту від вітру, струна ізолятора може бути розслаблена під максимальним відхиленням дроту від вітру та запобігати ізолятору від падіння або пошкодження під тиском.
Струнна схема ізолятора підвіски
Підвішена ізоляторна струна 1000 кВ на підстанції змінного струму UHV має V-подібну структуру підвіски. Маса ізолятора вважається 160 кН. Визначення шляху витоку для синтетичних ізоляторів. Відповідно до GB/T26218.3 -- 2010 «Вибір і розмір ізоляторів високої напруги для використання в забруднених умовах Частина 3: Відповідно до «Композитного ізолятора для системи змінного струму», завдяки характеристикам форми та матеріалу стійкість до забруднення Парасольковий ізолятор із силіконової гуми зазвичай кращий, ніж порцеляновий ізолятор або скляний ізолятор, коли шлях витоку є однаковим. Якщо враховується лише стійкість до забруднення або спалах, шлях витоку може бути зменшений, якщо використовується синтетичний ізолятор. Однак порівняно з традиційні порцелянові матеріали, силіконові каучукові матеріали більш схильні до погіршення під дією навколишнього середовища, електричного поля та дуги, що призведе до зниження ефективності забруднення та терміну служби ізоляторів за певних умов.Тому синтетичні ізолятори з тією самою відстанню витоку, що й порцелянові або скляні ізолятори рекомендуються, щоб уникнути погіршення стану, проблем спалаху та покращити ефективність забруднення стандартний d брудний стан, шлях витоку синтетичного висячого ізолятора 1000 кВ рекомендовано становити не менше ніж 545x59=321.55 (мм).
Відповідно до технічних умов, зверніться до схеми струни фарфорового ізолятора, через дослідження виробника.
Збірка синтетичного ізолятора в основному така ж, як і порцелянового ізолятора. Через обмеження щодо якості U-подібне підвісне кільце, подовжувальне кільце, сполучна пластина, регулювальне кільце та натяжний затискач, які використовуються для збирання синтетичної ізоляторної струни, такі ж, як ті, що використовуються у фарфоровій ізоляторній струні. Розглядаючи різницю в електричних властивостях між синтетичним матеріалом і порцеляновим матеріалом. Кільце вирівнювання напруги та екрануюче кільце, що використовуються для струни ізолятора, можуть відрізнятися, що необхідно визначити після аналізу конкретного електричного поля схеми складання та підключення. Оскільки синтетична ізоляторна струна з жорсткою з’єднувальною оправкою для всієї з’єднувальної конструкції. Зручно встановлювати та споруджувати струну на місці. Після встановлення не буде U-подібного ефекту, спричиненого великою довжиною порцелянової ізоляторної нитки. Тому використовується композитний ізолятор. Можна замінити сідлові кільця на простіші кільця іподрому для V-подібного ряду кілець вирівнювання тиску.
Підвісний ізолятор типу V
Використання V-подібної ізоляторної струни для компактних і компактних ліній електропередач може ефективно обмежити амплітуду коливання дроту, таким чином зменшуючи розмір голови вежі та динамічну та статичну ширину коридору. Через близьку відстань між трифазними проводами природна потужність передачі та електромагнітне середовище ліній є кращими, ніж у звичайних лініях. Кут "V" ізоляторної струни безпосередньо впливає на розмір головки вежі та напругу ізоляторної струни. Відповідно до великої кількості дослідницьких і проектних даних, зібраних у країні та за кордоном, включений кут рядка типу "V" в основному становить від 70 градусів до 120 градусів. Навантаження V-образної ізоляторної нитки є складним, що пов’язано не лише з вертикальним навантаженням, але також пов’язано з включеним кутом, горизонтальним навантаженням і поздовжнім навантаженням V-подібної ізоляторної нитки. Чим більше включений кут ізолятора "V", тим більше вертикальне, горизонтальне та поздовжнє навантаження.
Техніко-економічний аналіз
Після використання синтетичних матеріалів довжину струни підвісного ізолятора 1000кВ можна скоротити майже на 1м. Виходячи зі схеми розташування та підключення розподільної установки 1000кВ, висота рами вхідної та вихідної лінії може бути зменшена з 41м до 40м. У той же час, враховуючи, що маса однієї нитки синтетичного ізолятора приблизно на 1,2 т нижча, ніж маса порцелянової ізоляторної нитки, завдяки повторній оптимізації конструкції вхідних і вихідних дротяних каркасів кожен штир вхідного дротяного каркасу (ширина 49 м) ) може заощадити приблизно 2 т сталі, а кожен штир вихідної дротяної рами (ширина 51 м) може заощадити приблизно 2,5 т сталі. Якщо розрахувати ціну на сталь у 10 000 юанів за тонну, кожна шпилька вхідної рами може заощадити близько 20 000 юанів, а кожна шпилька вихідної рами може заощадити близько 25 000 юанів. У поєднанні з оцінкою інвестицій в ізоляційні матеріали та пропозицією виробника. Ціна одного шматка порцелянового ізолятора становить 139 юанів, а ціна одного синтетичного ізолятора - 4600 юанів. Якщо збірка струни ізолятора однакова, інвестиції в кожну струну синтетичного ізолятора приблизно на 7200 юанів менше, ніж у порцелянову струну ізолятора.
Хоча синтетична ізоляторна струна 1000 кВ має певні технічні та економічні переваги порівняно з порцеляновою ізоляторною ланцюгом, час роботи синтетичного ізолятора менший. Як затримати ефект старіння синтетичних матеріалів і покращити виробничий і технологічний рівень ізоляторів, як і раніше є важливим фактором, що обмежує популяризацію і застосування синтетичного ізолятора на станціях УВВ. Необхідні постійні подальші дослідження. Крім того, застосування струни синтетичного ізолятора на 1000 кВ слід поєднувати з аналізом електричного поля для подальшої оптимізації конструкції кільця балансування напруги та екрануючого кільця струни ізолятора. Про результати міжнародних досліджень останніх років. Синтетичні ізолятори не потребують обслуговування. Досвід експлуатації показує, що гідрофобність синтетичних ізоляторів буде в різному ступені знижуватися після експлуатації протягом певної кількості років під дією озону, ультрафіолету, вологості, високої та низької температури електричного навантаження та інших зовнішніх факторів, що є основною причиною «невідомий спалах» при роботі композитних ізоляторів. Тому після широкомасштабного застосування синтетичних ізоляторів. Також варто звернути увагу на те, як добре виконувати онлайн-моніторинг його продуктивності.
Підведіть підсумки
Враховуючи вагу ізолятора в 160 кН, V-подібна конструкція підвіски все ще прийнята. За умови забруднення національного стандарту d шлях витоку ізолятора має бути не менше 32155 мм. Враховуючи вагу та спосіб з’єднання підвішеної ізоляторної струни 1000 кВ, синтетичну ізоляторну струну 1000 кВ і порцелянову ізоляторну струну можна зібрати таким же чином. Включений кут V-подібної струни все ще вважається рівним 65 градусам, тому струна ізолятора не буде пошкоджена стисненням і відповідає вимогам конструкції.