Kompleta Revuo de UHE-Transdonlinioj kaj Kompozitaj Izoliloj: Defioj Dizajno kaj Aplikoj

1 Alta-voltajaj transdonlinioj kaj iliaj komponantoj

1.1 Karakterizoj de alta-voltajaj transdonlinioj

Alta-voltajaj transdonlinioj karakteriĝas pro sia relative malalta kostojn, ĉar ili postulas malpli da informo. Ili kutime uzas du konduktorojn, unu konektitan al la pozitiva poluso kaj la alia al la negativa poluso. DC-transdonlinioj havas dureblecon kaj povas transdoni koranton tra longaj distancoj. En kelkaj alta-voltajaj transdonfaciloj en Ĉinio, ankaŭ larĝe estas uzata AC-transdonado, kio estas speciala evidenta en ĉiutaga vivo.

1.2 Alta-voltajaj transdonlinioj kiel grava komponanto de elektra disegno

En baza disegnarbo, konstrueblaj inĝenieraj desegnoj devas esti zorge preparitaj kaj sekvitaj laŭ la laborproceduroj. La elektado de matroj por konstruaj planoj, same kiel la racia disegno de konstruaj vojoj, metodoj, kaj la respondaj stokadoproblemoj de la konstrua teamo, certigas la normalan funkciadon de elektraj linioj, plibonigas laboran efikecon, kaj altigas la efektivon de la konstrua laboro.

2 Disvolviĝstato de ultra-alta-voltajaj transdonlinioj

Komparite kun ordinara linio, ultra-alta-voltaj (UHV) linioj havas pli altajn postulojn, ekzemple eksteraj linio-insuladniveloj, energiainĝenieraj teknologioj, kaj liniaj protektaj mezuroj. Se la ekstera insuladnivelo de UHV-transdonlinio ne atingas la normon aŭ protektaj mezuroj ne sufiĉas, difektoj kiel kontaminita fulmflankado, super-voltago, kaj disfalado pliiĝos. Tial, uzo de kombinitaj insulatoroj sur UHV-transdonlinioj estas esenca kaj nepreterigebla parto de moderna retekonstruo.

3 Problemoj de kombinitaj insulatoroj en UHV-transdonlinioj

3.1 Interfaca disfalado

La elektraj difekto-problemoj de kombinitaj insulatoroj plejparte estas kaŭzitaj per fulmfrapo, kiu prezentas pli ol duonon de ĉiuj difektoj. Kvankam materialoj daŭre pliboniĝas, la problemo de ripeta interfaca difekto ankoraŭ ekzistas. Dum produkcio, ambaŭ kernostroj kaj kuŝoj montras signifan falofenomenon, kaj la interfacoj de kuŝoj kaj strodiametroj povas esti erozitaj, potencialigante interfacan difekton kaj afektantan la servoperiodon de insulatoroj. Kontinua optimigo kaj plibonigo de produktoj estas necesaj por redukti la probablon de interfacan malsukceson.

3.2 Britela frakto de kernostro

Britela frakto de kernostro estas komuna tipo de kombinita insulatora difekto ofte renkontita en UHV-transdonlinioj. Dum la proceso de britela frakto de kernostro, pro akida erozio, la kernostro-fibriloj graduale rompiĝas sub la ago de akida erozio, eĉ kaŭzante la tutan kernostron fraki sub malgrandaj ŝargoj. La ĉefaj kialoj estas jenaj:

Unue, ĝi kutime okazas je lokoj, kie la terminala kamppotencialo de alta voltago estas relativigi altega. Inversigo de la gradiga ringo povas konduki al britela frakto de kombinita materiala insulatoro. Por solvi tiun problemon, la disegno kaj prilaborado de gradigaj ringoj devus certigi, ke la magnetkampeco atingas la specifitan nivelon, efektive evitante materialan britelan frakton.

Due, fendoj povas okazi, kiam la kuŝo aŭ fina flanko estas damaĝita. Tamen, uzado de nova bor-libera fibra akidrezista kernostro signife plibonigas la totalan akidreziston, grandegan reduktanta tiun problemon. Meritas noti, ke ne ĉiuj fibraj kernostroj posedas excelan akidrezistan karakteron; tial, performanca evalvo kaj selektado estas necesa. Kvankam britelaj fraktoj havas signifan efikon sur operacioj, ilia okazo-probablo estas malalta kaj povas esti reduktita per diversaj intervenoj.

3.3 Aĝigaj problemoj

Post periodo de uzo, insulatoroj povas havi aĝigajn problemojn plejparte kaŭzitajn per temperaturo kaj surfaca elŝargado. Kvankam silikona gummomaterialo havas pli longan aĝigan ciklon, frua operacia aĝigo ankoraŭ povas okazi pro medio-kontamino kaj materiala formularo-teknologio. Kiel la plej multaj regionoj povas daŭrigi bonajn kondiĉojn kaj karakterojn per silikona gelo, aĝigo estas neevitebla. Por certigi la sekuran funkciadon de insulatoroj, frua testado estas necesa. Tial, periodaj kontroladoj de kombinita materiala insulatoro estas bezonataj por eviti pluan deteriigon.

3.4 Mekanikaj problemoj

Kombinitaj materialaj insulatoroj montras signifan mekanikan funkciadmalbonigon dum uzo. Aktualmente, internaj plug-tipaj insulatoroj estas uzataj, sed ili havas altajn postulojn pri kunmetantaj metodoj, kun signifaj diferencoj en kripezono kompare al rando-rulitaj insulatoraj disegnoj.

4 Determinado de insulatora ŝnureglongo kaj minimuma aerospaco por UHV-linioj

4.1 Elektra insulada spaco konsiderata en UHV-linia disegno

La insuladaj konformaj postuloj por 1000kV-AC-UHV-linioj devas certigi sekuran kaj fidindan funkciadon sub diversaj kondiĉoj, kiel frekvenco, ŝaltado super-voltago, kaj fulmsuper-voltago. La frekvenca flankado de insulatoroj estas la ĉefa reganta faktoro por insulatoraj ŝnuroj. Eksteraj insuladstrukturoj estas tipike kalkulitaj bazitaj sur kontamintoleremo, kunigitaj kun ekzistantaj inĝenieraj spertoj, konsiderante faktorojn kiel alteco kaj glaceblo. Por ŝaltado super-voltago, super-voltago multiplikoj de 1.6p.u. kaj 1.7p.u. estas prenitaj; kiam la sistemo maksimuma funkciavoltago estas 1100kV, se la ŝaltado super-voltago ne povas regi la nombron de insulatora pecoj kaj la kalkulvaloro estas pli malalta ol 50% de la impulso elŝargavoltago de insulatora ŝnuro, ekzistas risko de impulso elŝargo. En UHV-sistemoj, fulmsuper-voltago ne havas direkta rilato kun funkciavoltago, kaj la alta ekstera insuladnivelo faras fulmsuper-voltagon ne-determinantan faktoron.

4.2 Insulatora ŝnureglongo

Sub kontaminita kondiĉo, la longo de insulatora ŝnuro estas determinita per antikontaminadmetodo. Tio inkluzivas: (1) mezurado de la kontaminita flankovoltago de diversaj insulatoroj sub atmosferaj kondiĉoj por akiri la rilaton inter la 50%-kontaminita flankovoltago kaj saldenso de diversaj insulatoroj; (2) mezurado de la resistvoltago de insulatoroj; (3) korektado kaj kalkulado de la saldenso de solvaj saloj; (4) kalibro de la efiko de asho-salraporto sur la surfaca kontamino de insulatoroj; (5) korektado de la neegalaj supraj kaj subaj flankoj; (6) altkorigo en alta alto; kaj (7) kalkulado de la nombro de insulatoraj sekcioj sub maksimuma funkciavoltago kondiĉoj.

4.3 Determinado de minimuma aerospaco por UHV-linioj

4.3.1 Kalkulado de minimuma nombro de insulatoraj pecoj por normala funkcio

Ĉi tiu artikolo fokusas sur la klavscienca problemo de selektado de minimuma spaco por UHV-transdonlinioj, uzante unu-circuitan transdonlinion kiel studobjekton. Ĝi studas la influon de aerospaco sur transdon-turdimensioj sub frekvenca voltago kaj fulmeffekto, determinas la minimuman spacon de transdon-turoj per mezuritaj aerospacoj, kaj konsideras la efikon de insulatora degenerado sur transdon-turstrukturojn, proponante minimuman spacon de transdon-turoj konsiderante insulatoran degeneradon.

4.3.2 Determinado de ŝaltado super-voltago spaco

Tio implikas la determinadon de statistika konforma faktoro por ŝaltado super-voltago operacio bazita sur la kalkulado de la labora pulso elŝargavoltago U50% por individua aerospaco.

Inter tiuj, Us reprezentas la ŝaltado super-voltago, mezurita en kV; Z estas konstanto, do ĝi estas agordita al 2.45; por unuopla aerospaco, σ1 estas agordita al 0.06; inter tiuj, σm estas la varianco de pluraj aerospacoj, kiu estas agordita al 0.024. Do:

Do, la statistika koordinado faktoro kckc por la operacia super-voltago de la linia aerospaco estas:

5 Apliko de kombinitaj insulatoroj en ultra-alta-voltajaj transdonlinioj

Per praktikaj operacioj de ekzistantaj linioj en nia lando, oni trovis, ke uzo de kombinitaj insulatoroj povas redukti ambaŭ liniajn manlaborkostojn kaj kontaminon al la elektrareto. En kontaminataj areoj, estas sugestite uzi kombinitajn insulatorojn. Por 1000kV-transdonlinioj, estas sugestite uzi insulatorojn proksimume 9 metroj altaj, kaj en forteme kontaminataj areoj, insulatoroj super 17 metroj altaj. Se pluraj serio-ligiloj estas adoptitaj, la alto de insulatoroj povas esti plu regula, sed tio ankaŭ pligrandigos la pezon kaj longon de insulatoroj, pligrandigante la koston de la linio.

En alta-altaj kaj forteme kontaminataj areoj, kombinitaj insulatoroj oferas pli altajn ekonomiajn kaj teknologiajn avantaĝojn. Kiam la kombinita ŝnureglongo ne superas 10 metrojn, ĝi povas redukti la turfenestrareon, regi la turŝargadon, kaj malpliigi la okazon de flankakcidentoj. Tial, kombinitaj materialaj insulatoroj havas signifajn avantaĝojn en tiuj aspektoj. Por certigi la longterman stabilan kaj fidindan funkciadon de ultra-alta-voltajaj transdonlinioj, profundaj studoj devas esti faritaj.

Unuflanke, studoj pri la mekanikaj ecoj de ultragrand-tonaj kombinitaj materialaj insulatoroj devas esti faritaj por formi efikajn normojn kaj testmetodojn. Aldone, dum certigado de uniforma preso sur kombinitaj insulatoroj, apropraj mezuroj devas esti prenitaj por traktado de elektromagnetinterferado kaj korona elŝargoproblemoj por minimumigi súbitajn accidentojn. Racia arkmetodo certigas efikan ark-supresadon.

Optimizitaj mekanikaj strukturoj garantias, ke rompita insulatoro ne falos al la tero. Severaj kvalit-kontrolnormoj devas esti etablita por prohibi substandardajn produtojn, kun severa materiala regado por kernostroj kaj roboj, kaj plibonigo de produktadteknikoj de la fonto por redukti operaciasekurhazardojn. Dum konstruo, sciencia stokadproceduro devas esti realigita por severe regi potencialajn danĝerojn. Efikaj mantenan kaj kontrolplanoj devas esti faritaj por tempestive identigi sekurhazardojn kaj preni respondajn mezurojn por certigi produktasekurecon.

6 Konkludo

Kombinitaj insulatoroj havas pli kaj pli vastan aplikon en Ĉina elektrareto kaj iĝis esenca komponanto de elektraretekstruo. Pro la postuloj por grandaj sekcioj kaj alta ŝargo en ultra-alta-voltajaj transdonlinioj, sintezaj insulatoroj devus esti prioritataj super glasa insulatoroj kaj aliaj tipoj. Kun la vastiĝo de la skalo de ultra-alta-voltajaj transdonlinioj, pli da defioj aperas, kondukante al pli altaj postuloj pri iliaj kapabloj.

Krome, dum certigado de uniforma preso sur kombinitaj insulatoroj, apropraj mezuroj devas esti prenitaj por traktado de elektromagnetinterferado kaj korona elŝargoproblemoj por minimumigi súbitajn accidentojn. Racia arkmetodo certigas efikan ark-supresadon. Optimizitaj mekanikaj strukturoj garantias, ke rompita insulatoro ne falos al la tero. Severaj kvalit-kontrolnormoj devas esti etablita por prohibi substandardajn produtojn, kun severa materiala regado por kernostroj kaj roboj, kaj plibonigo de produktadteknikoj de la fonto por redukti operaciasekurhazardojn.

Dum konstruo, sciencia stokadproceduro devas esti realigita por severe regi potencialajn danĝerojn. Efikaj mantenan kaj kontrolplanoj devas esti faritaj por tempestive identigi sekurhazardojn kaj preni respondajn mezurojn por certigi produktasekurecon.