Introduktion
Isolatorer som används i 1000kV UHV-transformatorstationer kräver högre mekanisk styrka, bra elektrisk prestanda och anti-föroreningsprestanda. Samtidigt krävs att 1000kV-isolatorer har högre driftsäkerhet på grund av sin längre sträng och extremt obekväm detektering och utbyte.
1000kV porslinsisolatorsträng har nackdelarna med många delar, lång struktur och stor vikt. Samtidigt, på grund av den dåliga hydrofobiciteten hos elektriska porslinsmaterial, är porslinsisolatorsträngar benägna att övertända i våt miljö (som regniga och dimmiga dagar). Därför vidtas ofta åtgärder som tillräckligt med nollvärde isolatorer eller ytterligare beläggning av RTV eller PRTV antifouling överslagsmaterial för att öka krypavståndet för isolatorsträngar. Detta kommer dock att ytterligare öka längden på isolatorsträngen och underhållsarbetet. Användningen av syntetiska isolatorer i kraftnät har också blivit en forskningshotspot på grund av fördelarna med hög föroreningsblixtspänning, hög utnyttjandegrad av krypavstånd och goda föroreningsackumuleringsegenskaper. Syntetiska isolatorer (inklusive pelarisolatorer och upphängningsisolatorer) har använts för att ersätta porslinsisolatorer i vissa transformatorstationer på 750kV och lägre. 1000kVGIS-bussningarna på 1000kV transformatorstationer, såsom Jingmen- och Wannan-stationer, använder också delvis syntetiska material, och de fungerar bra.
Utvecklingsstatus för porslinsisolatorsträng
I de UHV-transformatorstationer som har byggts eller är under uppbyggnad kombineras den specifika layouttypen av 1000kV-distributionsanordning. Porslinsisolator av dubbelparaplytyp eller trippelparaplytyp med stort klättringsavstånd väljs som tvärlinjespänningsisolatorsträng i stationen. För den dinglande isolatorsträngen, för att kontrollera strängens längd och säkerställa det säkra fria avståndet mellan ledningsledningen och utrustningen under den, väljs en porslinsisolator av treparaplytyp. Krypavståndet i ett stycke för porslinsisolatorn av tre paraplytyp för upphängningsisolator är 545 mm.
Antalet isolatorsträngar beror på föroreningsnivån i transformatorstationen. Krypavståndsmetod eller spänningsmotståndsmetod för föroreningsöverslag används för att bestämma: men när det är svårt att bestämma isolatorernas föroreningsresistansegenskaper genom fälttester, bestäms eller kontrolleras antalet isolatorsträngar också genom att samarbeta med isolatorns isolationsnivå. strängar.
För UHV-transformatorstationer belägna i nationell standard d smutsigt område, enligt GB/T 26218.2-2010 "Val och storleksbestämning av högspänningsisolatorer för användning under smutsiga förhållanden Del 2: Det enhetliga krypningsspecifika avståndet specificerat i "Porslin och Glasisolatorer för AC-system" är 43,3 mm/kV. Efter att ha övervägt nollvärde isolatorer, är antalet 1000kV upphängda isolatorsträngar 59 stycken. Det finns också några UHV-transformatorstationer i det förorenade området Level d2. Kombinerat med GB/T 26218 .2-2010 och de relevanta reglerna från elföretaget om isoleringskonfiguration, är det enhetliga krypspecifika avståndet inställt på 48,5 mm/kV. För närvarande bör antalet dinglande isolatorer ökas i enlighet med detta. När nivån av förorenat område ökas ytterligare, bör andra åtgärder vidtas eftersom den befintliga utrustningen för 1000 kV porslinsstolpar inte kan uppfylla kraven för extern isoleringskonfiguration. Därför är den inte längre Det är bra att helt enkelt öka krypavståndet för isolatorsträngen.
Enligt resultaten av studien om svängning av 1000kV-tråd vid olika perioder är inverkan av trådens vindavböjning på avståndet mellan faserna begränsad. Enkel I, dubbel I eller V-typ spännisolatorsträng kan användas för korslinjen av inkommande och utgående ledningar av 1000kV distributionsanordning. Isolatorsträng av V-typ används i allmänhet för huvudbussledningen, och en enkel I- eller V-typ hängande isolatorsträng kan användas för den nedåtgående ledningen och bygeln. I UHV-transformatorstationen som har byggts, antar den 1000kV upphängda isolatorsträngen huvudsakligen en V-formad struktur för att begränsa vajerns svängning och minska ramens bredd. För UHV-transformatorstationen i det förorenade området på D-nivå väljer den 1000 kV-typ hängande isolatorsträngen gruppsträngen i allmänhet 160 kN treparaplyporslinsisolatorskiva, med en enkel strukturhöjd på 160 mm, krypavstånd på 545 mm och antalet isolatorskivor på 59 stycken.
1000kV upphängd isolatorsträng i UHV transformatorstation används huvudsakligen för att hänga ledningstråden från inkommande och utgående ledningar till GIS-bussningen, och isolatorsträngen är utrustad med spännklämma. Genom beräkning har det visat sig att endast när den inkluderade vinkeln för isolatorsträngen av V-typ är större än den maximala vindavböjningsvinkeln för tråden, kan isolatorsträngen slappas av under den maximala vindavböjningen av tråden och förhindra isolatorn från att falla av eller skadas under tryck.
System för upphängningsisoleringssträngar
Den 1000 kV upphängda isolatorsträngen i UHV AC-transformatorstationen antar upphängningsstruktur av V-typ. Isolatormassan anses vara 160kN. Bestämning av krypavstånd för syntetiska isolatorer. Enligt GB/T26218.3 -- 2010 "Valet och storleken på högspänningsisolatorer för användning i smutsiga förhållanden Del 3: Enligt "Composite Insulator for AC System", på grund av egenskaperna hos form och material, föroreningsmotståndet av silikongummi paraplyisolator är vanligtvis bättre än porslinsisolator eller glasisolator när krypavståndet är detsamma. Om föroreningstoleransen eller överslag endast beaktas kan krypavståndet minskas när syntetisk isolator används. Jämfört med traditionella porslinsmaterial, Silikongummimaterial är mer benägna att försämras under inverkan av miljö, elektriska fält och båge, vilket kommer att minska föroreningsprestanda och livslängd för isolatorer under vissa förhållanden. Därför är syntetiska isolatorer med samma krypavstånd som porslin eller glasisolatorer rekommenderas för att undvika försämring, övertändningsproblem och förbättra föroreningsprestanda standard d smutsigt tillstånd, krypavståndet för 1000 kV syntetisk hängande isolator rekommenderas att vara minst 545x59=321.55(mm).
Enligt de tekniska villkoren, hänvisa till porslinsisoleringssträngschemat, genom tillverkarens undersökning.
Sammansättningen av syntetiska isolatorsträngar är i princip densamma som för porslinsisolatorsträngar. På grund av kvalitetsrestriktioner är den U-formade hängringen, förlängningsringen, anslutningsplattan, justeringsringen och spännklämman som används vid montering av syntetiska isolatorsträngar desamma som de som används i porslinsisolatorsträngar. Med tanke på skillnaden i elektriska egenskaper mellan syntetmaterialet och porslinsmaterialet. Spänningsutjämningsringen och skärmringen som används för isolatorsträngen kan vara olika, vilket måste bestämmas efter specifik elektrisk fältanalys av monterings- och anslutningsschemat. Eftersom den syntetiska isolatorsträngen med hård anslutningsdorn, för hela anslutningsstrukturen. Det är bekvämt att installera och konstruera strängen på plats. Efter installationen kommer det inte att finnas någon "U"-formad effekt som orsakas av den långa längden på porslinsisoleringssnöret. Därför används sammansatt isolatorsträng. Det är möjligt att byta ut sadelringar mot enklare racerbanringar för den V-hängande strängen av tryckutjämningsringar.
Typ V hängande isoleringssträng
Användningen av "V"-isoleringssträngar för kompakta och kompakta transmissionsledningar kan effektivt begränsa trådens svängamplitud, vilket minskar storleken på tornhuvudet och korridorens dynamiska och statiska bredd. På grund av det nära avståndet mellan de trefasiga ledningarna är ledningarnas naturliga överföringseffekt och elektromagnetiska miljö bättre än vanliga ledningar. Vinkeln på "V"-isolatorsträngen påverkar direkt storleken på tornhuvudet och spänningen hos isolatorsträngen. Enligt ett stort antal forsknings- och designdata som samlats in hemma och utomlands är den inkluderade vinkeln av "V"-typsträngen i princip mellan 70 grader ~ 120 grader. Belastningen av "V" isolatorsträngen är komplicerad, vilket inte bara är relaterad till den vertikala belastningen, utan också relaterad till den inkluderade vinkeln, horisontella belastningen och längsgående belastningen av "V" isolatorsträngen. Ju större den inkluderade vinkeln på "V"-isoleringssträngen, desto större blir den vertikala, horisontella och längsgående belastningen.
Teknisk och ekonomisk analys
Efter användning av syntetiska material kan 1000kV upphängningsisoleringsstränglängden förkortas med nästan 1 m. Baserat på arrangemanget och anslutningsschemat för 1000kV distributionsenhet, kan höjden på inlopps- och utloppsledningsramen minskas från 41m till 40m. Samtidigt, med tanke på att massan av en enskild syntetisk isolatorsträng är cirka 1,2 ton lägre än den för porslinsisolatorsträng, genom att omoptimera designen av de inkommande och utgående trådramarna, varje stift på inkommande trådram (bredd 49 m) ) skulle kunna spara cirka 2 ton stål och varje stift i utgående trådram (bredd 51 m) skulle kunna spara cirka 2,5 ton stål. Beräknat till stålpriset 10,000 yuan /t, kan varje stift i inkommande ram spara cirka 20 000 yuan och varje stift i utgående ram kan spara cirka 25 000 yuan. Kombinerat med investeringsuppskattning för isolatormaterial och tillverkarens offert. Priset för en enskild porslinsisolator är 139 yuan, och priset för en enda syntetisk isolator är 4600 yuan. Om monteringen av strängen av isolator är densamma, är investeringen för varje sträng av syntetisk isolator cirka 7200 yuan mindre än den för porslinsisolatorsträng.
Även om 1000 kV syntetisk isolatorsträng har vissa tekniska och ekonomiska fördelar jämfört med porslinsisolatorsträngar, är drifttiden för syntetisk isolator kortare. Hur man fördröjer åldringseffekten av syntetiska material och förbättrar tillverkningen och den tekniska nivån på isolatorer är fortfarande en viktig faktor som begränsar populariseringen och tillämpningen av syntetisk isolator i UHV-stationer. Kontinuerliga uppföljningsstudier behövs. Dessutom bör tillämpningen av 1000kV syntetisk isolatorsträng kombineras med elektrisk fältanalys för att ytterligare optimera utformningen av spänningsbalanseringsringen och skärmringen av isolatorsträngen. Om de senaste årens internationella forskningsresultat. Syntetiska isolatorer är inte en underhållsfri produkt. Driftserfarenhet visar att hydrofobiciteten hos syntetiska isolatorer kommer att minska i varierande grad efter drift under ett visst antal år under inverkan av ozon, ultraviolett ljus, fuktighet, hög och låg temperatur elektrisk stress och andra yttre faktorer, vilket är huvudorsaken till den "okända övertändningen" i driften av kompositisolatorer. Därför, efter storskalig tillämpning av syntetiska isolatorer. Hur man gör bra on-line övervakning av dess löpprestanda är också värt att uppmärksamma.
Sammanfatta
Med tanke på isolatorns vikt som 160 kN, används fortfarande upphängningsstruktur av V-typ. Under villkoren för nationell standard d-förorening bör krypavståndet för isolatorn inte vara mindre än 32155 mm. Med tanke på vikten och anslutningssättet för 1000kV upphängd isolatorsträng, kan 1000kV syntetisk isolatorsträng och porslinsisolatorsträng monteras på samma sätt. Den medföljande vinkeln av V-formad sträng anses fortfarande vara 65 grader, så isolatorsträngen kommer inte att skadas av kompression och uppfylla designkraven.