Tekninen

Vuotovirran valvonta HVDC InsulationTranspowerin suunnittelussa Uuden-Seelannin siirtoverkonhaltija käytti ensimmäisen kerran saasteindeksimittauksia HVDC-siirtojärjestelmänsä uudistamisen aikana. Maan ainoa HVDC-järjestelmä asennettiin alun perin vuonna 1965, mitoitettu ±250

Jul 28, 2023 Jätä viesti

Transpower, Uuden-Seelannin siirtoverkonhaltija, käytti ensimmäisen kerran saasteindeksimittauksia HVDC-siirtojärjestelmänsä uudistamisen yhteydessä. Maan ainoa HVDC-järjestelmä asennettiin alun perin vuonna 1965, nimellisteho ±250 kV, 600 MW, ja pilaantumisen ylivirtaus on yleensä ollut tyydyttävä sen ensimmäisen 24 vuoden aikana sekä sisämaassa että rannikkoalueilla.

 

Tämä HVDC-linkki parannettiin myöhemmin kahdessa vaiheessa. Ensin se nostettiin arvoon +250/-350 kV, 1240 MW konfiguroimalla venttiiliryhmät uudelleen, asentamalla uusia 350 kV venttiiliryhmiä ja eristämällä johto uudelleen 350 kV:lle. Vuonna 1989 pohdittiin 350 kV laitteiden eristysvaatimuksia ja käynnistettiin ohjelma saastetietojen keräämiseksi linjan eri kohdista ja kaapeliliittimistä. Tämä ohjelma mittasi ESDDonin jännitteisiä siirtoeristeitä 8 linjakohdassa.

 

Tämän jälkeen suoritettiin 250 kV linjassa käytetyille eristetyypeille (eli NGK CA808 posliini) sekä myöhemmälle nykyaikaisemmalle rakenteelle (NGK CA745-EJ posliinisumu-tyyppi) suhteellisen suorituskyvyn määrittämiseksi saastumisen paisuntatestit. Nämä testit suoritettiin kahdella ESDD-tasolla, jotka vastaavat sisä- ja rannikkoalueita. Sisäosaan 14 uutta eristintä 350 kV:lla ei vastannut täysin

12 vanhan eristimen suorituskyky 250 kV jännitteellä. Myös linjan ylijännitetutkimus osoitti, että 14 eristintä eivät täytä kytkentäylijännitekestävyyden suunnittelukriteerejä. Tästä syystä kyseisessä osassa käytettiin 15 eristettä

Linja eristettiin uudelleen käyttämällä posliinieristettä, jonka virumisetäisyys oli 54 mm kiekkoa kohden ja levyväli 170 mm, jolloin ryömintä- ja nauhapituussuhde oli 3,2. Rannikkoalueet, joiden ESDD-taso oli 0,12 mg/cm2, vaativat 33 levystä koostuvia eristysjonoja, kun taas sisämaaosuudet, joiden ESDD-taso oli 0,01 mg/cm2, vaativat 15 kiekon merkkijonoja.

 

Tällä hetkellä Transpower on korvannut monet näistä alkuperäisistä posliinieristeistä lasilla. Viime vuosina silikonikomposiitti- ja silikoni{1}}pinnoitettujen lasieristeiden on myös katsottu parantavan rannikkoalueiden saastumissuorituskykyä EPDM-materiaalista saatujen epäonnistuneiden kokemusten jälkeen. Esimerkiksi Transpowerin HVDC-linjalle asennetut EPDM-eristeet osoittivat pientä eroosiota liitännässä kylmän-päätyliittimien kanssa, irtoavia reikiä pitkin eristeen pituutta ja merkittäviä halkeamia sydäntangon kotelossa lähellä päätyliittimiä.

 

IEC 608154 esittää yksinkertaistetun menetelmän DC-eristeiltä vaadittavan USCD:n määrittämiseksi CIGRE TB 518 -ohjeiden perusteella. Tämän standardin mukaan tarkin tapa saada tietoa paikan vakavuudesta on hankkia tietoja suoraan tasavirtalinjojen käyttökokemuksesta. Jännitetyillä posliinieristeillä mitatut ESDD-arvot on sitten korjattava paikan saastumisen vakavuuden määrittämiseksi, jos ehdokaseriste eroaa vertailueristeestä. Siksi Transpower käyttää tällä hetkellä IEC-korjausohjetta USCDdc:n määrittämiseen HTM- ja ei-{5}}HTMinsulaattoreille, paitsi ESDD-mittauksiin käytettäville posliinieristeille.

 

Referenssi dc UCSD (RUSCDdc) määritetään ja korjataan ehdokaslasieristeille (ei-HTM) ja silikonikomposiittieristeille (HTM), jotta saadaan vaadittu USCD jokaiselle ehdokkaalle. Empiirinen yhtälö, joka korreloi viiteryömintäetäisyyden ja saastumisen vakavuuden IEC 60815-4:ssä, on seuraavan yhtälön muodossa:

 

Missä B ja ovat empiirisiä vakioita, jotka vaihtelevat jokaiselle eristetyypille ja ovat saastumisen vakavuuden ilmaistu ESDD:n väliarvo tyypin A pilaantumiselle ja paikan ekvivalentti suolaisuus, SES, tyypin B pilaantumiselle.

 

Käyttämällä lasieristeyksiköitä, joiden väli on 170 mm ja ryömintäetäisyys 550 mm, rannikkoalueilla tarvitaan 44-levyinen eristenauha. Levyjen määrä vähenee 35:een käytettäessä eristeyksiköitä, joiden väli on 190 mm ja ryömintäetäisyys 690 mm. Nämä luvut johtavat eristeiden pituuksiin 6,6–7,5 metriä.

 

Koska voimajohtorakenteita ei ollut täysin muunnettu korotetun järjestelmäjännitteen mukaan (lukuun ottamatta 24 rakennetta), tällaisia pitkiä eristeitä ei voitu asentaa olemassa olevien ristikkotornien ylägeometriaan rikkomatta vaadittuja sähkövälytyksiä. Tällä hetkellä sekä lasieristesarjat (33 yksikköä 170 mm:n eristevälillä) että 26 yksikköä 170 mm:n eristevälillä NGK4mm etäisyys ja 5,6 m pituus) on asennettu voimajohdon eri osiin. Silikonikomposiittieristeiden pilaantumissuorituskyky on ollut tyydyttävä. Tästä huolimatta näiden eristeiden pitkän aikavälin suorituskykyä on jouduttu valvomaan.

 

Toinen haaste oli korkea korroosioindeksi linjan reitillä, joka vaati sinkkikauluksen komposiittieristeiden asennuksen jälkeen. Aiempien eristeiden (pääasiassa posliini ja EPDM) huono saastuminen rannikkoalueilla yhdistettynä vaikeuksiin, jotka liittyvät pitkän lasieristenauhan sovittamiseen tornin yläosan geometriaan, sekä asennettujen silikonikomposiittieristeiden saastetehokkuuteen liittyviin epävarmuuksiin johtivat päätökseen valvoa asennettujen eristeiden saastumista. Toukokuusta 2002 kesäkuuhun 2003 Transpower toteutti 12 kuukauden mittaisen ohjelman 15 vaihtosähköasemakohteessa vallitsevien ympäristötekijöiden arvioimiseksi kussakin. Nämä testit sisälsivät kuukausittaiset pölylaskeumamittaukset sekä todelliset kuukausittaiset, 3, 6 ja 12 kuukauden vastaavat suolakerrostumien tiheyden mittaukset pintajohtavuutta mittaamalla.

 

Vuonna 2019 Transpower aloitti vuotovirran mittaamisen tasavirtasyötetyistä silikonipinnoitetuista lasi- ja komposiittieristeistä. Syyskuussa 2019 aloitettiin myös kuukausittaiset DDDG- ja tuulimittaukset.

 

Osallistu vuoden 2022 INMR WORLD CONGRESSiin Berliinissä, jossa Transpowerin voimansiirron suunnitteluinsinööri Kamran Rezaei arvioi palvelukokemuksen eri eristysmalleista Uuden-Seelannin HVDC-siirtojärjestelmässä. Hän selittää myös, kuinka pinnoitettujen lasieristeiden vuotovirran seuranta on mahdollistanut sen arvioimisen, voiko hydrofobisuus vähentää lankojen virumisetäisyyttä korreloimalla kenttätutkimuksista saatuja tietoja IEC 60815-4:n lähestymistapaan.

 

https://www.inmr.com/

Lähetä kysely