Pe 14 octombrie, carcasa compozită cu descărcător de oxid de metal în serie pentru linii de transport de ± 1100 kV, dezvoltată în comun de State Grid Anhui Electric Power Co., Ltd. și State Grid Electric Power Research Institute Wuhan Nanrui Co., Ltd. a fost instalată pe 3-turnul de bază de fier al secțiunii Anhui a liniei Jiquan. Instalarea și punerea în funcțiune au fost finalizate și puse în funcțiune oficial.
Rezumați legea activității fulgerului și evaluați riscul de deteriorare a fulgerului
La sfârșitul anului 2018, a fost pusă în funcțiune linia de transmisie UHV Jiquan ± 1100 kV de la stația de conversie Zhundong (Changji) din Xinjiang și care se termină la stația de conversie Xuancheng (Guquan) din Anhui. Linia trece prin șase provincii, inclusiv Xinjiang, Gansu și Anhui, cu o lungime totală de 3.304,7 kilometri.
„Având în vedere importanța Liniei Jiquan, înainte de punerea în funcțiune a liniei, am studiat măsurile de protecție împotriva trăsnetului ale liniei sub organizarea Departamentului de Echipamente Rețea de Stat”. Wei Min, directorul Departamentului de transmisie al Departamentului de echipamente electrice Anhui al rețelei de stat, a introdus: „Pe lângă luarea măsurilor de protecție împotriva trăsnetului, cum ar fi reducerea rezistenței de împământare a turnului, am efectuat cercetarea și dezvoltarea de ± Paratrăsnet de 1100 kV. Deoarece echipamentul este utilizat în liniile de transmisie cu cel mai înalt nivel de tensiune din lume, nu există nicio referință pentru lucrările relevante de protecție împotriva trăsnetului, iar munca de cercetare se confruntă cu multe dificultăți."
În ianuarie 2019, Anhui Electric Power Research Institute și-a unit forțele cu Wuhan NARI Co., Ltd., Global Energy Internet Research Institute Co., Ltd., Universitatea Tsinghua etc., pentru a forma o echipă de proiect, pornind de la caracteristicile de protecție împotriva trăsnetului ale ± 1100 kV linii de transport, cercetarea și dezvoltarea și aplicarea descărcătoarelor și dezvoltarea și aplicarea descărcătoarelor. Începeți cu dezvoltarea și aplicarea dispozitivelor și platformelor inteligente de monitorizare online pentru a efectua cercetări privind protecția împotriva trăsnetului.
„Descărcătorul de trăsnet poate proteja echipamentele de pe liniile de transmisie de supratensiunea trăsnetului. În primul pas, am analizat statistic activitatea trăsnetului în zonele de-a lungul liniei Jiquan de ± 1100 kV, am rezumat regulile de activitate a trăsnetului și am efectuat evaluarea amenințărilor și riscurilor trăsnetului linia." a spus Liu Jing.
Echipa de proiect a numărat tipul de turn, distanța de viteză, înălțimea turnului de bază 6079 de-a lungul liniei Jiquan, precum și topografia, tipul de climă și altitudinea zonei în care se află turnul. Parametrii fulgerului, cum ar fi densitatea fulgerului la sol și amplitudinea curentului fulgerului a fiecărui turn de bază; luând în considerare influența tensiunii de funcționare de ± 1100 kV, analizați tensiunea nominală a descărcătorului, tensiunea reziduală a impulsului de fulger și alți parametri ai descărcătorului; studiați procesul tranzitoriu al descărcătorului de la o stare stabilă la alta în diferite poziții de instalare, diferite amplitudini ale curentului de trăsnet și diferite supratensiuni tipice.
Printr-o serie de studii, echipa de proiect a înțeles cu exactitate legea de distribuție a riscului de trăsnet și a impactului fulgerului de-a lungul liniei Jiquan de ± 1100 kV și, în cele din urmă, a confirmat că turnurile cu risc mai mare de trăsnet au fost concentrate în principal în secțiunea Anhui, secțiunea Henan și secțiunea Shaanxi. Există 3 turnuri de fier în orașul Wuhu, provincia Anhui, situate în secțiunea cu cea mai mare densitate a fulgerului la sol de pe întreaga linie, iar riscul de fulgere a 2 turnuri de fier a atins cel mai înalt nivel D.
„Clasa D înseamnă că densitatea fulgerului la sol este mai mare de 7,98 ori/(kilometru pătrat · an), iar activitatea fulgerului este cea mai puternică.” Liu Jing a spus: „Numai prin aplicarea unui sistem fiabil de protecție împotriva trăsnetului și instalarea paratrăsnetelor cu performanțe excelente putem reduce riscul de deteriorare a trăsnetului pe linie și putem asigura funcționarea sigură și stabilă a rețelei electrice”.
Depășiți problemele unul câte unul și dezvoltați cu succes un descărcător de linie de transmisie de ± 1100 kV
În ianuarie 2020, pe baza rezultatelor evaluării amenințării cu fulgere și a riscurilor pentru întreaga linie Jiquan de ± 1100 kV, echipa de proiect a început să dezvolte o manta compozită cu descărcător de oxid metalic întrerupt în serie pentru liniile de transport de ± 1100 kV.
Fără a lua în considerare diferențele spațiale și temporale ale activității fulgerului, atunci când conductoarele pozitive și negative ale liniei de transmisie HVDC sunt lovite de fulger, va exista un fenomen că o polaritate este mai erodata decât cealaltă polaritate, adică efectul polarității tensiunii. a liniei de transport HVDC. Efectul de polaritate a tensiunii va face ca rata de fulger al conductorului pozitiv să rămână ridicată, ducând la o singură defecțiune a comutației sau la o defecțiune continuă a liniei de transmisie. Aceasta este prima problemă pe care echipa de proiect trebuie să o rezolve în timpul procesului de cercetare și dezvoltare. Echipa de proiect a efectuat cercetările asupra sistemului de transmisie HVDC și a propus măsuri precum reglarea modulatorului sincron, reglarea unghiului de oprire al controlerului de unghi fix de oprire în funcție de caracteristicile defecțiunii și reducerea unghiului de declanșare a convertizorul din partea invertorului pentru a suprima defecțiunea comutației.
Cea mai importantă componentă din interiorul descărcătorului este foaia de rezistență. Liniile de transmisie de ± 1100 kV au cerințe mai mari pentru parametri precum tensiunea nominală a descărcătorului, tensiunea de referință DC și tensiunea reziduală a impulsului de fulger a descărcătorului decât liniile de transmisie de ± 800 kV. Prin urmare, descărcătorul instalat pe linia de transport de ± 1100 kV are nevoie de o foaie de rezistență de oxid de zinc cu capacitate mai mare, tensiune reziduală mai mică și stabilitate la impact mai puternică. Echipa de proiect a repetat teste pentru a ajusta greutatea specifică a oxidului de zinc și a altor aditivi din foaia de rezistență și, în cele din urmă, a dezvoltat o foaie de rezistență cu caracteristicile de capacitate mare, dimensiune mică și tensiune reziduală scăzută. „Înălțimea acestui rezistor este cu 4,4% mai mică decât cea a rezistorului descărcător de ± 800 kV, capacitatea este cu 11,3% mai mare, iar raportul tensiunii reziduale este, de asemenea, mult mai mic decât cel al rezistorului descărcător de ± 800 kV.”, a spus Liu Jing. .
Linia Jiquan de ± 1100 kV este localizată în mare parte în zone muntoase și deluroase și este ușor afectată de umiditate. Când echipa de proiect a dezvoltat mantaua compozită din cauciuc siliconic a descărcătorului, formula cauciucului siliconic și aditivii a fost îmbunătățită pentru a se asigura că rezistențele interne ale descărcătorului care au fost plasate în sălbăticie de mult timp nu sunt umede și nu deteriora.
În ianuarie 2021, primul descărcător autohton de oxid de metal cu manta compozită cu decalaj de serie pentru linia de transmisie de ± 1100 kV a fost scos de pe linia de producție din Wuhan și a trecut testul.
În luna august a acestui an, Departamentul de echipamente de rețea de stat a organizat experți pentru a revizui planul de funcționare practică al opritorului. Experții au fost de acord că corpul descărcătorului are performanțe excelente, poate acționa rapid în caz de supratensiune cauzată de trăsnet, poate elibera energia fulgerului și poate împiedica spargerea dintre sârmă și turn sau șirul izolatorului. Are performanțe bune de protecție împotriva trăsnetului pentru liniile de transmisie de ± 1100 kV și poate fi conectat la rețea pentru exerciții de rulare.
Selectați schema de instalare optimă, operațiune de probă în rețea suspendată paratrăsnetului
După 10 zile de muncă asiduă de către mai mult de 20 de angajați în construcții, pe 14 octombrie a acestui an, pe turnul de fier de bază din 3-turnul de bază din secțiunea Anhui a fost instalat o manta compozită cu descărcător de oxizi metalici în serie pentru linia de transport de ± 1100 kV. a liniei Jiquan ± 1100 kV.
Descărcătorul are 11 metri înălțime și cântărește aproximativ 1 tonă. Pentru a-l instala ferm pe suportul turnului la mai mult de 40 de metri de sol, este necesar să se ia în considerare presiunea laterală a vântului la care este supus pentru a asigura stabilitatea după instalare. În plus, personalul din construcții trebuie să controleze cu precizie distanța între descărcător și fir de 2450 mm, permițând o eroare de doar ± 50 mm.
Înainte de instalare, echipa de proiect, producătorii și personalul de construcție au discutat în mod repetat și au propus trei soluții de instalare, și anume ridicarea turnurilor de descărcare, instalarea suspendată, instalarea consolelor de susținere și utilizarea șirurilor izolatoare compozite pentru armare.
„Primul plan este scump, al doilea plan trebuie să întărească structura turnului de fier și trebuie să treacă prin sârmă în timpul instalării, care este dificil de construit”. Liu Jing a introdus: „În al treilea plan, suportul de sprijin este conectat la materialul principal al turnului de fier, iar turnul de fier are o forță mică și o siguranță ridicată; nu este nevoie să treacă prin sârmă pentru a instala și construcția. este dificil; poziția de instalare este scăzută, iar încărcarea, descărcarea și întreținerea sunt convenabile." În final, al treilea plan de instalare a fost aprobat de experți.
Pentru a monitoriza starea de funcționare a descărcătorului și a verifica efectul de aplicare al descărcătorului, echipa de proiect a dezvoltat și un dispozitiv inteligent de monitorizare online pentru a depana și a accesa dispozitivul în timpul instalării descărcătorului. În viitor, profesioniștii de la Anhui Electric Power Research Institute vor folosi dispozitivul pentru a monitoriza starea de funcționare a descărcătorului, pentru a obține informații cum ar fi timpul de funcționare a descărcătorului, numărul de lovituri de fulger, parametrii curentului de fulger și formele de undă în timpul loviturii de fulger a liniei, acumulează datele de funcționare ale descărcătorului și oferă suport de date pentru analiza ulterioară a efectului de funcționare al descărcătorului.