Oorlewende Oorsig van UHV-Oordraglyne en Samengestelde Isolators: Uitdagings Ontwerp en Toepassings

1 Karakteristieke en Komponente van Hoogspanningsowerdraaglynne

1.1 Karakteristieke van Hoogspanningsowerdraaglynne

Hoogspanningsowerdraaglynne word gekenmerk deur hul relatief lae koste as gevolg van die klein hoeveelheid inligting wat hulle benodig. Hulle gebruik tipies twee geleiders, een aan die positiewe pool en die ander aan die negatiewe pool. DC-owerdraaglynne het duurzaamheid en kan stroom oor groot afstande oordra. In sommige hoogspanningsowerdraagfasiliteite in China word AC-owerdraag ook wyd gebruik, wat veral in die dagelikse lewe duidelik is.

1.2 Hoogspanningsowerdraaglynne as 'n Belangrike Komponent van Elektriese Ontwerp

In basiese ontwerparbeid moet ingenieursontwerpe vir konstruksie sorgvuldig voorberei en volgens die werkprosedure gevolg word. Die keuse van grondstowwe vir konstruksieplanne, sowel as die redelike ontwerp van konstruksieroute, metodes en ooreenkomstige opbergingsuitdagings deur die konstruksieteam, verseker die normale operasie van kraglyne, verbeter werksdoeltreffendheid en verhoog die effektiwiteit van konstruksiewerk.

2 Ontwikkelingstoestand van Ultra-hoogspanningsowerdraaglynne

Vergelyk met gewone lynne het ultra-hoogspanning (UHV) lynne hoër eise, soos buiteleinsulasievermoë, kragingenieursvermoë en lynbeskermingsmaatreëls. As die buiteleinsulasievermoë van UHV-owerdraaglynne nie tot standaard is of beskermende maatreëls onvoldoende is, sal foute soos besmettingsflits, oorspanning en inslag toeneem. Daarom is die gebruik van saamgestelde insulators op UHV-owerdraaglynne noodsaaklik en 'n onmisbare deel van moderne roosternetwerkkonstruksie.

3 Probleme met Saamgestelde Insulators in UHV-owerdraaglynne

3.1 Skakelbreek

Die elektriese skade probleme van saamgestelde insulators word hoofsaaklik veroorsaak deur donderslag, wat meer as die helfte van alle skade uitmaak. Alhoewel materiaal voortdurend verbeter word, bestaan die probleem van herhaalde skakelskade steeds. Tydens produksie vertoon beide kernstaaf en omhulsel betekenisvolle afskedingsverskynsels, en die skakels van omhulsels en staafdiameeters mag vererodeer, wat potensieel tot skakelbreek kan lei en die leeftyd van insulators beïnvloed. Kontinue optimalisering en verbetering van produkte is nodig om die waarskynlikheid van skakelfout te verminder.

3.2 Kernstaaf Brittle Fracture

Kernstaaf breekbaarheid is 'n algemene tipe saamgestelde insulatorfoute wat dikwels in UHV-owerdraaglynne ervaar word. Tydens die proses van kernstaafbreekbaarheid, as gevolg van suurerosie, breekt die kernstaafvezels geleidelik onder die invloed van suurerosie, selfs tot die punt waar die hele kernstaaf onder klein laste kan breek. Die hoofredes hiervoor is as volg:

Eerstens, dit kom gewoonlik voor by posisies waar die einde veldsterkte van hoogs spanning relatief hoog is. Die omkeer van die gradingring kan lei tot die breekbaarheid van saamgestelde materiaal insulators. Om hierdie probleem op te los, moet die ontwerp en verwerkings van gradingringe verseker dat die magtigheidsvlak die gespesifiseerde vlak bereik, wat effektief materiaal breekbaarheid kan vermy.

Tweedens, barste kan voorkom wanneer die omhulsel of endvlak beskadig is. Dit is egter belangrik om te noteer dat die gebruik van nuwe boron-vrye vezel suurbestendige kernstae aansienlik die algehele suurbestendigheid verbeter, wat hierdie probleem grootliks verminder. Dit is belangrik om te wees dat nie almal vezel kernstae uitstekende suurbestendigheid kenmerke het nie; daarom is prestasie-evaluering en seleksie nodig. Alhoewel breekbaarheid 'n beduidende impak op operasies het, is die waarskynlikheid van optrede lae en kan dit deur verskeie intervensies verminder word.

3.3 Ouerdomsprobleme

Na 'n tydperk van gebruik, kan insulators ouderdomsprobleme ervaar, hoofsaaklik veroorsaak deur temperatuur en oppervlakontlaadingfaktore. Alhoewel silikonrubbermateriaal 'n langer ouderdomsiklus het, kan vroeë operasionele ouderdom nog steeds as gevolg van omgewingsbesoiling en materiaalformuleertechnologie optree. Onder meeste omstandighede kan goeie toestande en eienskappe deur silikongel behou word, maar ouderdom is onvermydelik. Om die veilige operasie van insulators te verseker, is vroeë toetsing nodig. Daarom is periodieke inspeksies van saamgestelde materiaal insulators nodig om verdere versletering te verhoed.

3.4 Meganiese Probleme

Saamgestelde materiaal insulators vertoon betekenisvolle meganiese prestasieverlies tydens gebruik. Tans word interne plug-type insulators gebruik, maar hulle het hoë eise vir verbindingsmetodes, met betekenisvolle verskille in kruiphelling in vergelyking met randgerolde insulatorontwerpe.

4 Bepaling van Insulatorstrenglengte en Minimum Lugafstand vir UHV-lynne

4.1 Elektriese Isolasiedistanse in UHV-lynontwerp Oorweeg

Die isolasiepassingsvereistes vir 1000kV AC UHV-lynne moet veilige en betroubare operasie onder verskeie omstandighede, soos netspanning, skakeloverspanning en donderslagoverspanning, verseker. Die netspanningsflits van insulators is die primêre beheerfaktor vir insulatorstrengs. Eksterne isolasiestrukture word tipies bereken op grond van besmettingstoleransie, gekombineer met bestaande ingenieurservaring, met inagneming van faktore soos hoogte en ysbedekking. Vir skakeloverspanning, word overspanningsvermenigvuldigers van 1.6p.u. en 1.7p.u. geneem; as die hoogste operasiespanning van die stelsel 1100kV is, en die skakeloverspanning die aantal insulatorstukke nie kan beheer en die berekende waarde minder as 50% van die insulatorstreng se impulsontlaadspanning is, is daar 'n risiko van impulsontlaaiing. In UHV-stelsels het donderslagoverspanning geen direkte verband met operasiespanning nie, en die hoë eksterne isolasievlak maak donderslagoverspanning 'n nie-bepalende faktor.

4.2 Insulatorstrenglengte

Onder besmette omstandighede word die lengte van die insulatorstreng bepaal deur gebruik te maak van anti-besmettingsmetodes. Dit sluit in: (1) die meting van die besmettingsflitsspanning van verskillende insulators onder atmosferiese omstandighede om die verhouding tussen die 50%-besmettingsflitsspanning en soutdigtheid van verskillende insulators te verkry; (2) die meting van die weerstandsvermoë van insulators; (3) korreksie en berekening van die soutdigtheid van oplosbare sout; (4) kalibrering van die effek van ask-soutverhouding op die oppervlakbesoiling van insulators; (5) korreksie van die ongelykheid van die bo- en onderoppervlak; (6) hoëhoedskorreksie by hoë hoogtes; en (7) berekening van die aantal insulatorsekies onder maksimumwerkspanningsomstandighede.

4.3 Bepaling van Minimum Lugafstand vir UHV-lynne

4.3.1 Berekening van Minimum Aantal Insulatorstukke vir Normale Operasie

Hierdie artikel fokus op die sleutelwetenskaplike kwessie van die keuse van die minimum klaring vir UHV-owerdraaglynne, met enkelkabeltransmissielynne as navorsingsobjek. Dit ondersoek die invloed van lugafstand op transmissietoringdimensies onder netspanning en donderslag, bepaal die minimum klaring van transmissietoringe deur gemete lugafstande, en oorweeg die impak van insulatordegradasie op transmissietoringstrukture, en stel 'n minimum klaring vir transmissietoringe voor met inagneming van insulatordegradasie.

4.3.2 Bepaling van Skakeloverspanning Klaring

Hierdie behels die bepaling van die statistiese passingsfaktor vir skakeloverspanningoperasie gebaseer op die berekening van die werkimpulsontlaadspanning U50% vir individuele lugafstande.

Daarvan, Us stel die skakeloverspanning voor, gemeet in kV; Z is 'n konstante, dus dit word ingestel op 2.45; vir 'n enkele lugafstand, σ1 word ingestel op 0.06; daarvan, σm is die variansie van meerdere lugafstande, wat ingestel word op 0.024. Dus:

Dus, die statistiese koördinatiefaktor kckc vir die operasie-overspanning van die lynlugafstand is:

5 Toepassing van Saamgestelde Insulators in Ultra-hoogspanningsowerdraaglynne

Deur praktiese operasies van bestaande lynne in ons land, is dit gevind dat die gebruik van saamgestelde insulators sowel lynonderhoudskoste as besoiling van die kragnetwerk kan verminder. In besmette areas word aanbeveel om saamgestelde insulators te gebruik. Vir 1000kV-owerdraaglynne word aanbeveel om insulators van ongeveer 9 meter hoog te gebruik, en in swaar besmette areas, insulators van meer as 17 meter hoog. As meerdere reeksverbindinge aangewend word, kan die hoogte van die insulators verder aangepas word, maar dit sal ook die massa en lengte van die insulators verhoog, wat die koste van die lyn verhoog.

In hoëhoedse en swaar besmette areas bied saamgestelde insulators hoër ekonomiese en tegniese voordele. Wanneer die gekombineerde strenglengte nie meer as 10 meter oorskry nie, kan dit die toringvensterarea verminder, die toringlast beheer, en die voorkoms van flitsongelukke verminder. Daarom het saamgestelde materiaal insulators beduidende voordele in hierdie opsig. Om die langtermyn stabiele en betroubare operasie van ultra-hoogspanningsowerdraaglynne te verseker, moet diepgaande navorsing gedoen word.

Aan die een kant moet studies oor die meganiese eienskappe van ultra-groot tonnage saamgestelde materiaal insulators gedoen word om doeltreffende standaarde en toetsmetodes te vorm. Verder moet gepaste maatreëls geneem word om elektromagnetiese interferensie en koronaontlaaiing te hanteer om plotselinge ongelukke te minimeer. 'n Redelike boogmethode verseker effektiewe boogdemping.

Geoptimaliseerde meganiese strukture verseker dat 'n gebreekte insulator nie op die grond sal val nie. Streng kwaliteitskontrolestandaarde moet ingestel word om substandaard produkte te verbied, met streng materiaalkontrole vir kernstae en rokkes, en verbetering in vervaardigingstegnieke van die bronne af om operasie-sekuriteitsrisiko's te verminder. Tydens konstruksie moet 'n wetenskaplike bergingprosedure toegepas word om moontlike skade streng te beheer. Effektiewe instandhoudings- en inspeksieplanne moet uitgevoer word om sekuriteitsrisiko's vroegtydig te identifiseer en gepaste maatreëls te neem om produksie-sekuriteit te verseker.

6 Gevolgtrekking

Saamgestelde insulators het toenemend toepassing in China se kragnetwerk en het 'n essensiële komponent van kragnetwerkkonstruksie geword. Gegewe die vereistes vir groot doorsnedes en hoë-last omstandighede in ultra-hoogspanningsowerdraaglynne, moet sintetiese insulators voorrang geniet bo glasinsulators en ander tipes. Met die uitbreiding van die skaal van ultra-hoogspanningsowerdraaglynne, ontstaan meer uitdagings, wat hoër eise op hul prestasie plaas.

Behalwe om uniforme druk op saamgestelde insulators te verseker, moet gepaste maatreëls geneem word om elektromagnetiese interferensie en koronaontlaaiing te hanteer om plotselinge ongelukke te minimeer. 'n Redelike boogmethode verseker effektiewe boogdemping. Geoptimaliseerde meganiese strukture verseker dat 'n gebreekte insulator nie op die grond sal val nie. Streng kwaliteitskontrolestandaarde moet ingestel word om substandaard produkte te verbied, met streng materiaalkontrole vir kernstae en rokkes, en verbetering in vervaardigingstegnieke van die bronne af om operasie-sekuriteitsrisiko's te verminder.

Tydens konstruksie moet 'n wetenskaplike bergingprosedure toegepas word om moontlike skade streng te beheer. Effektiewe instandhoudings- en inspeksieplanne moet uitgevoer word om sekuriteitsrisiko's vroegtydig te identifiseer en gepaste maatreëls te neem om produksie-sekuriteit te verseker.