Invoering
Isolatoren die worden gebruikt in 1000kV UHV-onderstations vereisen een hogere mechanische sterkte, goede elektrische prestaties en anti-vervuilingsprestaties. Tegelijkertijd moeten 1000 kV-isolatoren een hogere bedrijfszekerheid hebben vanwege hun langere reeks en uiterst onhandige detectie en vervanging.
1000kV porseleinen isolatiekoord heeft de nadelen van veel stukken, lange structuur en groot gewicht. Tegelijkertijd zijn porseleinen isolatorstrengen, vanwege de slechte hydrofobiciteit van elektrische porseleinmaterialen, gevoelig voor overslag in natte omgevingen (zoals regenachtige en mistige dagen). Daarom worden vaak maatregelen genomen zoals voldoende nulwaarde-isolatoren of extra coating van RTV- of PRTV-aangroeiwerende flashover-materialen om de kruipafstand van isolatorstrings te vergroten. Dit zal echter de lengte van de isolatiestring en de onderhoudswerklast verder vergroten. De toepassing van synthetische isolatoren in het elektriciteitsnet is ook een onderzoekshotspot geworden vanwege de voordelen van een hoge vervuilingsbliksemspanning, een hoge benuttingsgraad van de kruipafstand en goede eigenschappen voor de accumulatie van vervuiling. Synthetische isolatoren (inclusief pijlerisolatoren en ophangisolatoren) zijn gebruikt om porseleinen isolatoren te vervangen in sommige onderstations van 750 kV en lager. De 1000kVGIS-bussen van 1000kV-onderstations, zoals Jingmen- en Wannan-stations, gebruiken ook deels synthetische materialen en werken goed.
Ontwikkelingsstatus van porseleinen isolatiekoord
In de UHV-onderstations die zijn gebouwd of in aanbouw zijn, wordt het specifieke lay-outtype 1000kV-verdeelapparaat gecombineerd. Porseleinen isolator van het dubbel-paraplutype of drievoudig-paraplutype met grote klimafstand wordt geselecteerd als de dwarslijnspannende isolatorstreng in het station. Voor de bungelende isolatorstring, om de stringlengte te regelen en de veilige vrije afstand tussen de leadlijn en de apparatuur eronder te garanderen, is de porseleinen isolator van het drie-paraplu-type geselecteerd. De kruipafstand uit één stuk van de porseleinen isolator van het drie paraplutype voor ophangisolator is 545 mm.
Het aantal isolatorstrings is afhankelijk van het vervuilingsniveau van het onderstation. Kruipafstandmethode of vervuilingsgolfoverspanningsmethode wordt gebruikt om te bepalen: maar wanneer het moeilijk is om de vervuilingsweerstandskenmerken van isolatoren te bepalen door middel van veldtesten, wordt het aantal isolatorstrings ook bepaald of gecontroleerd door samen te werken met het isolatieniveau van lijnisolator snaren.
Voor UHV-onderstations die zich bevinden in vuil gebied volgens de nationale standaard d, volgens GB/T 26218.2-2010 "Selectie en maatbepaling van hoogspanningisolatoren voor gebruik onder vuile omstandigheden Deel 2: De uniforme kruipafstand gespecificeerd in "Porselein en Glasisolatoren voor AC-systeem "is 43,3 mm / kV. Na het overwegen van nulwaarde-isolatoren, is het aantal 1000 kV opgehangen isolatorstrengen 59 stuks. Er zijn ook enkele UHV-onderstations in het verontreinigde niveau d2. Gecombineerd met GB / T 26218 .2-2010 en de relevante voorschriften van het elektriciteitsbedrijf met betrekking tot isolatieconfiguratie, is de uniforme kruipafstand ingesteld op 48,5 mm/kV. Op dit moment moet het aantal bungelende isolatoren dienovereenkomstig worden verhoogd. Wanneer het niveau van het verontreinigde gebied verder wordt vergroot, moeten andere maatregelen worden genomen, aangezien de bestaande 1000 kV-porseleinen paalapparatuur niet kan voldoen aan de vereisten voor externe isolatieconfiguratie. Daarom is het niet langer meetbaar handig om eenvoudigweg de kruipafstand van de isolatorstreng te vergroten.
Volgens de resultaten van het onderzoek naar het slingeren van 1000kV-draad op verschillende tijdstippen, is de invloed van de winddoorbuiging van de draad op de afstand tussen fasen beperkt. Enkele I, dubbele I of V-type spanningsisolatiestreng kan worden gebruikt voor de dwarslijn van de inkomende en uitgaande lijnen van een 1000kV-distributieapparaat. V-type isolatorstring wordt over het algemeen gebruikt voor de hoofdbuslijn, en enkele I- of V-type bungelende isolatorstring kan worden gebruikt voor de neerwaartse lijn en jumper. In het UHV-onderstation dat is gebouwd, neemt de 1000 kV hangende isolatiestring voornamelijk een V-vormige structuur aan om het zwaaien van de draad te beperken en de breedte van het frame te verminderen. Voor het UHV-onderstation in het verontreinigde gebied op D-niveau selecteert de 1000 kV V-type bungelende isolatorstringgroepsreeks over het algemeen 160 kN porseleinen isolatieplaat met drie paraplu's, met de enkele structuurhoogte van 160 mm, kruipafstand van 545 mm, en het aantal isolatieplaten van 59 stuks.
1000kV hangende isolatorstreng in UHV-onderstation wordt voornamelijk gebruikt om de geleidingsdraad van de inkomende en uitgaande lijnen naar de GIS-bus te hangen, en de isolatorstreng is uitgerust met een spanklem. Door berekening is gebleken dat alleen wanneer de meegeleverde hoek van de V-type isolatorstreng groter is dan de maximale windafbuigingshoek van de draad, de isolatorstreng kan worden ontspannen onder de maximale windafbuiging van de draad en kan voorkomen dat de isolator van vallen of beschadigd raken onder druk.
Ophanging isolator snaarschema
De 1000kV hangende isolatorstring in het UHV AC-onderstation heeft een V-type ophangstructuur. De isolatormassa wordt beschouwd als 160 kN. Bepaling van de kruipweg voor kunststof isolatoren. Volgens GB/T26218.3 -- 2010 "De selectie en grootte van hoogspanningisolatoren voor gebruik in vuile omstandigheden Deel 3: Volgens "Composite Insulator for AC System", vanwege de kenmerken van vorm en materiaal, de weerstand tegen vervuiling van siliconenrubber paraplu-isolator is meestal beter dan die van porseleinen isolator of glazen isolator wanneer de kruipafstand hetzelfde is.Als alleen rekening wordt gehouden met de vervuilingstolerantie of flashover, kan de kruipafstand worden verminderd wanneer synthetische isolator wordt gebruikt. Echter, in vergelijking met traditionele porseleinmaterialen, siliconenrubbermaterialen zijn gevoeliger voor verslechtering onder invloed van omgeving, elektrisch veld en boog, wat de vervuilingsprestaties en levensduur van isolatoren onder bepaalde omstandigheden zal verminderen.Daarom synthetische isolatoren met dezelfde kruipafstand als porselein of glasisolatoren worden aanbevolen om verslechtering, flashover-problemen te voorkomen en de vervuilingsprestaties te verbeteren standaard d vuile toestand, de kruipafstand van 1000 kV synthetische hangende isolator wordt aanbevolen om niet minder te zijn dan 545x59=321.55(mm).
Raadpleeg volgens de technische voorwaarden het schema van de porseleinen isolatorstring, via het onderzoek van de fabrikant.
De montage van synthetische isolatorstring is in principe hetzelfde als die van porseleinen isolatorstring. Vanwege kwaliteitsbeperkingen zijn de U-vormige ophangring, verlengring, verbindingsplaat, stelring en spanklem die worden gebruikt bij de montage van kunststof isolatorstreng dezelfde als die worden gebruikt in porseleinen isolatorstreng. Gezien het verschil in elektrische eigenschappen tussen het synthetische materiaal en het porseleinmateriaal. De spanningsvereffeningsring en de afschermingsring die worden gebruikt voor de isolatorstring kunnen verschillen, wat moet worden bepaald na een specifieke elektrische veldanalyse van het montage- en verbindingsschema. Want de kunststof isolatorstreng met harde verbindingsdoorn, voor de hele verbindingsstructuur. Het is handig om de string ter plaatse te installeren en te construeren. Na de installatie zal er geen "U" -vormig effect zijn dat wordt veroorzaakt door de lange lengte van de porseleinen isolatorstreng. Daarom wordt een composiet isolatorstring gebruikt. Het is mogelijk om zadelringen te vervangen door eenvoudigere racebaanringen voor de V-hangende reeks drukvereffeningsringen.
Type V hangende isolatorstreng
Het gebruik van "V" isolatorstring voor compacte en compacte transmissielijnen kan de zwaaiamplitude van de draad effectief beperken, waardoor de grootte van de torenkop en de dynamische en statische breedte van de gang worden verkleind. Vanwege de korte afstand tussen de driefasige draden zijn het natuurlijke zendvermogen en de elektromagnetische omgeving van de lijnen beter dan die van gewone lijnen. De hoek van de "V"-isolatorstring heeft rechtstreeks invloed op de grootte van de torenkop en de spanning van de isolatorstring. Volgens een groot aantal onderzoeks- en ontwerpgegevens die in binnen- en buitenland zijn verzameld, ligt de meegeleverde hoek van de string van het type "V" in principe tussen 70 graden ~ 120 graden. De belasting van de "V" isolatorstring is ingewikkeld, wat niet alleen gerelateerd is aan de verticale belasting, maar ook aan de inbegrepen hoek, horizontale belasting en longitudinale belasting van de "V" isolatorstring. Hoe groter de ingesloten hoek van de "V"-isolatorstring, hoe groter de verticale, horizontale en longitudinale belasting.
Technische en economische analyse
Na het gebruik van synthetische materialen kan de lengte van de 1000kV-ophangisolatorstreng met bijna 1 m worden ingekort. Op basis van de opstelling en het aansluitschema van de 1{16}}kV-distributie-eenheid kan de hoogte van het inlaat- en uitlaatleidingframe worden teruggebracht van 41 m naar 40 m. Tegelijkertijd, rekening houdend met het feit dat de massa van een enkele synthetische isolatorstring ongeveer 1,2 ton lager is dan die van porseleinen isolatorstring, door het ontwerp van de inkomende en uitgaande draadframes opnieuw te optimaliseren, wordt elke pin van het inkomende draadframe (breedte 49m ) zou ongeveer 2 ton staal kunnen besparen en elke pin van het uitgaande draadframe (breedte 51 m) zou ongeveer 2,5 ton staal kunnen besparen. Berekend tegen de staalprijs van 10,000 yuan /t, zou elke pin van het inkomende frame ongeveer 20.000 yuan kunnen besparen en elke pin van het uitgaande frame zou ongeveer 25.000 yuan kunnen besparen. Gecombineerd met een schatting van de investering in isolatiemateriaal en een offerte van de fabrikant. De prijs van een enkel stuk porseleinen isolator is 139 yuan en de prijs van een enkele synthetische isolator is 4600 yuan. Als de assemblage van de string van isolator hetzelfde is, is de investering van elke string van synthetische isolator ongeveer 7200 yuan minder dan die van porseleinen isolatorstring.
Hoewel 1000 kV synthetische isolatorstring bepaalde technische en economische voordelen heeft in vergelijking met porseleinen isolatorstring, is de looptijd van synthetische isolator korter. Hoe het verouderingseffect van synthetische materialen te vertragen en het fabricage- en technologische niveau van isolatoren te verbeteren, is nog steeds een belangrijke factor die de populariteit en toepassing van synthetische isolatoren in UHV-stations beperkt. Voortdurende vervolgstudies zijn nodig. Bovendien moet de toepassing van 1000 kV synthetische isolatorstring worden gecombineerd met elektrische veldanalyse om het ontwerp van de spanningsbalansring en afschermring van de isolatorstring verder te optimaliseren. Over de internationale onderzoeksresultaten van de afgelopen jaren. Kunststof isolatoren zijn geen onderhoudsvrij product. Ervaring leert dat de hydrofobiciteit van synthetische isolatoren na gebruik gedurende een bepaald aantal jaren in verschillende mate zal afnemen onder invloed van ozon, ultraviolet licht, vochtigheid, elektrische stress bij hoge en lage temperaturen en andere externe factoren, wat de belangrijkste reden is voor de "onbekende flashover" in de werking van composietisolatoren. Daarom na de grootschalige toepassing van synthetische isolatoren. Hoe het goed te doen online monitoring van de hardloopprestaties is ook de moeite waard om op te letten.
Samenvatten
Gezien het gewicht van de isolator als 160 kN, wordt nog steeds een V-type ophangconstructie toegepast. Onder de voorwaarde van nationale standaard d-vervuiling, mag de kruipafstand van de isolator niet minder zijn dan 32155 mm. Gezien het gewicht en de verbindingsmodus van 1000 kV hangende isolatorstreng, kunnen 1000 kV synthetische isolatorstreng en porseleinen isolatorstreng op dezelfde manier worden samengesteld. De meegeleverde hoek van de V-vormige snaar wordt nog steeds beschouwd als 65 graden, dus de isolatorsnaar zal niet worden beschadigd door compressie en voldoet aan de ontwerpvereisten.