Elektriese Oordragnetwerke – EHV en HV Ouerige Lynne
Elektriese Oordragnetwerke en Ouerige Lynne
In elektriese kragstelsels word Ekstra Hoë Spanning (EHS, waar die spanning V≥150 kV en Hoë Spanning (HS, met 60 kV ≤ V <150 kV) algemeen gebruik vir energie-oordrag. Die gebruik van hierdie hoë-spanningsvlakke strewe daarna om die stroom wat deur die oordraglyne vloei, te verminder. Volgens Joule se wet, W=RI2t=UIt, waarin W die energie verteenwoordig wat as hitte verlies gaan, R die weerstand van die geleier is, I die stroom, t die tyd, en U die spanning. Deur die stroom te verminder, word dit moontlik om die dwarsdoorsnyding van die geleiers te verminder, en dus ook die kragverlies weens die Joule-effek.
Oordragnetwerke ontspring gewoonlik by kragstasies en transformastasies. Terwyl ouerige lynne in baie areas die dominante komponent is, word in stedelike instellings ondergrondse geïsoleerde kabele dikwels 'n noodsaaklikheid weens ruimtebeperkings en estetiese oorwegings.
EHS en HS ouerige lynne bestaan hoofsaaklik uit die volgende sleutelkomponente:
Kragoordragtoerusting word ontwerp met die doel om die vorming van korona-ontlading te minimeer. Korona ringe, soos in Figuur 1 getoon, speel 'n kritiese rol in hierdie opsig. Deur die elektriese veld oor 'n groter area te versprei, verminder hulle die veldgradiënt onder die korona-drempel, wat effektief korona-ontlading onderdruk. Dit help nie net om kragverliese geassosieer met korona te voorkom nie, maar verminder ook hoorbare geraas en elektromagnetiese interferensie, wat bydra tot die algehele doeltreffendheid en betroubaarheid van die oordragstelsel.
Beskerming Teen Blikseminslae vir Ouerige Lynne en die Rol van OPGW Kabele
Een van die mees beduidende bedreigings vir ouerige lynne is bliksem. Hierdie lynne is blootgestel aan die risiko van blikseminslae langs hul hele lengte, wat beteken dat die beskerming wat slegs deur skokonderdrukkers by transformastasies verskaf, onvoldoende is. Aanvullende beskermmaatreëls is essensieel om die betroubaarheid en veiligheid van die oordragstelsel te verseker.
Om hierdie kwessie aan te spreek, word "bliksem-lugbeskermingsdrade" langs die hele roete van ouerige lynne geïnstalleer. Onder hierdie, word Optiese Krag Grondkabels (OPGW) wyd gebruik weens hul dubbelfunksionaliteit. 'n OPGW-kabel het 'n buisagtige struktuur wat een of meer optiese enkelmodus vesels in sy kern huisves. Hierdie sentrale veselversameling word dan omring deur verskeie liggings van staal en aluminium drade.
Die geleidende buite liggings van die OPGW-kabel speel 'n kritieke rol in elektriese beskerming. Hulle verbind aangrensende oordragtowere met die grond, wat 'n laag-weerstand-pad skep vir bliksemstrome. Deur dit te doen, beskerm hulle effektief die kraggeleiders teen direkte blikseminslae, wat die waarskynlikheid van skade aan die hoofoordraglynne verminder.
Gelyktydig bied die optiese vesels binne die OPGW-kabel beduidende kommunikasievoordele. Hierdie vesels kan vir hoëspoed data-oordrag gebruik word, wat verskeie behoeftes in die elektriese nutssektor vervul. Hulle word gebruik vir interne toepassings soos die beskerming en beheer van oordraglyne, wat real-time monitoring en vinnige reaksie op potensiële probleme moontlik maak. Daarbenewens, ondersteun hulle stem- en datakommunikasievereistes, wat naadlose koördinasie tussen verskillende dele van die kragrooster moontlik maak.
Die optiese vesels self het uitstekende insuleer-eienskappe, wat inhêrent beskerming teen elektriese induksie van die kragoordraglyne en bliksem verskaf. Hulle is ook hoogs resistent teen eksterne geraas en kruispraat, wat die integriteit van die oorgedraaide data verseker. Verder het optiese vesels uiterst lae oordragverliese, wat hulle ideaal maak vir langafstand, hoëspoed data-oordrag sonder beduidende seinverlies.
Figuur 2 illustreer 'n tipiese voorbeeld van 'n OPGW-kabel, wat sy unieke struktuur wys en hoe dit elektriese beskerming en kommunikasiekapasiteite combineer, wat dit 'n onmisbare komponent in moderne ouerige oordraglynstelsels maak.
In sekere lande, vir ouer ouerige lynne wat by 'n spanningsvlak van 72.5 kV bedryf, is 'n spesifieke benadering tot bliksembeskerming eertyds in gebruik gewees. Histories was slegs die eerste vier of vyf spanne naas transformastasies met beskermmaatreëls toegerus, en Aluminium Geleier Staal-versterk (AGSV) kabele is hiervoor gebruik. Hierdie oplossing is egter nou afgefaseer. Die Optiese Krag Grondkabel (OPGW) het die voorkeur gekry, aangesien dit nie net effektiewe bliksembeskerming verskaf nie, maar ook datakommunikasie tussen transformastasies moontlik maak, wat 'n meer omvattende en veelseitige oplossing bied.
Geïsoleerde kabele het algemeen gekruiste polyetileen (XLPE) isolering. Hierdie kabele het gewoonlik aluminium geleiers en word vir enkelfas-toepassings ontwerp. Die gebruik van XLPE-isolering verskaf uitstekende elektriese eienskappe, meganiese sterkte en duurzaamheid, wat dit goed geskik maak vir kragoordrag.
Ekstra Hoë Spanning (EHS) en Hoë Spanning (HS) oordragnetwerke neem dikwels 'n "ring"-konfigurasie aan. Soos in Figuur 3 getoon, word hierdie opstelling gekenmerk deur 'n beduidende mate van kompleksiteit. Die ringkonfigurasie bied verbeterde betroubaarheid en veelseitigheid in kragverdeling, wat beter lasteverdeling en maklikere instandhouding en bedryf van die netwerk moontlik maak. Dit maak dit moontlik om krag te herroete in geval van 'n fout of instandhoudingswerk, wat verstoringe van die kragverskaffing minimeer en 'n meer stabiele en doeltreffende oordragstelsel verseker.
