Taighde ar Eochairchórais Trasnála Aingilteach Forleathan-Voltach

Chun go díríonn an tionscal comhshainmhínithe ar dhíriú ar na riachtanais forbartha, d'fhéachamar inár gcomhlacht níos mó ar thionchar conspóideacha sa tsuíomh tógála agus cuireadh tacaíocht oibriú agus cothabhála ar fáil do thionscadail Iartharach UHV DC agus athrú i réigiúin airde trí suíomhú agus aisteoireacht ar scéimeanna dearaithe uathbhreáiteach. Is 2,541.22 m² i gcumarsáid an áit tógála, le 2,539.22 m² de thalamh glan. An t-ord talún ag an áit tógála, ón barr go dtí an bonn, tá sé bunaithe ar bhásach mar lochán, loch, paleosoil, agus silty clay—ceithre strata bonn. Tá an geolaíocht casta agus tar éis tionchair airde thall, is féidir léi go dian a bheith ina chúis le meabhairbheartaí líne.

In ainneoin sin, rinne an chomhlacht cáclú ar an tionscadal agus aimsíodh go bhfuil an ciorcal togra 61.48%, agus tá an fadtalún uisce idir 8.8 agus 8.9 m, rud a léiríonn go bhfuil roinnt coibhneas córasach ag baint leis don sruth choncríte san tionscadal. Díríonn an chomhlacht ar phróiseas athraithe agus tréimhse 110 kV, agus tá an scála tógála léirithe i Tabhló 1.

Tabhló 1: Scála Tógála an Tionscadail UHV Gas-Insulated

Níos mó ná sin, is gá leis an gcomhlacht ár n-iarrachtaí a chur i bhfeidhm chun smaoineamh níos cruinne ar an raon brú a d'fhéadfadh eochairchórais insuláide gaisteach UHV a choinneáil agus úsáid réasúnta a dhéanamh de insulaithe post agus insulaithe cróga chun séimhiú ar oibriú fadtéarmach stiúir.

1. Forbairt Modail Cúrsa Rianaimh
Ón bpointe gur féidir go mbeadh rianaimh trína thugtar currachaí tríd an gcóras in aghaidh an tionscail, is gá éalú ó chruthú spotaí ghoile. Is féidir é seo a bhaint amach trí tuiscint níos fearr a bhaint amach ar an uaireolas spota agus an t-aghaidh coisre a thuiscint [1]. Mar sin, trí léargas a chur ar an suíomh chun athruithe a thuiscint ar línte reatha comhshúraithe, is féidir an réigiún talaimh, an rianaimh grúnda, an fhuinn, agus na pointí raidió teileafóin taifead a chur faoi scrúdú ag leibhéal micréil, ag déanamh tuiscint ghiorrach ar na ceisteanna neamhionra san áit a bhfaigheann na spotaí ceadúnais, mar atá le feiceáil i gClár 1.

Trí modh ceadúnais a bhunú, tá an páipéar seo, ina chomhthéacs len úsáid eochairchórais insuláide gaisteach UHV, ag tarraingt suas an rianaimh coisre aonair mar:
Re = (ρ₁ + ρ₂) / 4α,
áit: Re léiríonn an rianaimh coisre aonair; ρ₁ agus ρ₂ is iad na rianaimhithe na dtáirgeadh a bhfuil i gceadú; agus α léiríonn an trastomhas an spota ceadúnais.

Mar sin, is féidir an meid rianaimh ceadúnais a chur i láthair go cruinn trí mhodh seachadha bunaithe ar an scuab contúir spotaí ceadúnais. Níos mó, trí paramaithe na dtáirgí insuláide an tionscal a scrúdú sa réigiún ceadúnais, is féidir cinneadh a dhéanamh ar an dtáirge is féidir a úsáid don ceadú, mar atá le feiceáil i gClár 2.

Is éard atá sa raon fuinnimh d'fhoirgníomh trasnachta gas-ionsaithe UHV ná 1,000 kV, le fuinneamh uafásach is mó de 1,683 kV, ag cinntiú sábháilteacht trasnachta an fhuinnimh. Is féidir leis an gcumasaíocht trasnachta é seo baint amach 2.4 go 5 uair níos mó ná trasnachta EHV 500 kV. Úsáidtear SF₆ gas glan mar meán ionsaithe, le brú lánaimseach 0.3–0.4 MPa. Le GIL (Gas-Insulated Line) an dara ghlúin, úsáidtear méascáin de 20% SF₆ agus 80% N₂ de chuid an tóiméide mar meán ionsaithe, le brú lánaimseach 0.7–0.8 MPa. Seo sin, is féidir aon sprioc aer comhdhryste agus saor ó ilchonspóid a úsáid mar an meán, le brú lánaimseach 1–1.5 MPa. Mar sin, ba chóir an tionscal ionsaithe a roghnú de réir coinní ar an áit chun a chinntiú go mbíonn obair an foirgníomha trasnachta gas-ionsaithe UHV stiúrtha go rialta sa tionscadal. D'fhéadfadh brú gaisteach gníomhaíochta a mhéadú go hiondúil freisin, agus modhanna suíomhú forleacaidh a thogt chun a chinntiú go bhfuil an tionscal maith do leibhéal fuinnimh UHV reatha.

Ba chóir do phearsana beatha a dhíriú ar stá na ndul i ngleic príomh-ealaíneacha i foirgníomh trasnachta gas-ionsaithe UHV chun a gcumas taisteal a mhéadú. Caithfear an t-íomhálú aonlaí príomh-ealaíneacha a ríomh freisin:
λ₀ = kL₀ / r,
áit: λ₀ léireann an t-íomhálú aonlaí príomh-ealaíneacha; k is an t-astánta ceartú; L₀ is an fhad an ealaín príomh-foirgníomha trasnachta gas-ionsaithe UHV; agus r is an radharc buailteach an ealaín príomh.

2. Bearta Iarrachta don Fhoirgníomh Trasnachta Gas-Ionsaithe UHV

2.1 Scrúdú Fuinnimh Bus Duct agus an Chonduiteoir
Trí lorg a bheith ar an scannán fuinnimh bus duct an t-uathais, caithfear cosc a dhéanamh ar stá an tionsclaíochta. Tá an brú intíre 0.6 MPa, agus is 7.7 m airde an lár bus duct. Sa tionscal trasnachta amuigh faoi láthair, is 12 m an t-iascaire is mó idir dhá taca. Tá an t-imir chuige isteach ar an gconduiteoir freisin 0.6 MPa, agus is 110 MPa an tionsclaíocht ceadaithe do dá thionscal. Tá an tionscal trasnachta seasta trí thrí-thaca insúlaithe agus connduitéirí freisin.

Ar dtús, is 500 mm an trastomhas amuigh bus duct, agus is 160 mm an trastomhas amuigh an gconduiteoir. Má tá brú intíre ann, ní mór an trastomhas amuigh a choimeád gan athrú, agus cuirfear le déanaí air an milleán balla - ó 5 mm go 20 mm. De réir an líne curvach an tionsclaíochta príomh, is 18.45 MPa an tionsclaíocht tosaigh bus duct, a chuir 16.71% den tionsclaíocht ceadaithe an tionscláin; is 3.45 MPa an tionsclaíocht tosaigh an gconduiteoir, a chuir 3.71% den tionsclaíocht ceadaithe. Seo sin, nuair a bhíonn an trastomhas amuigh conspóideach, tá tionchar suntasach ag an milleán balla ar an freagra brú, go háirithe ar an tionsclaíocht príomh chéad. Athraíonn an brú intíre luach na tionsclaíochta an tionscal pípe - go háirithe do phíopaí bochta-balla - agus is féidir modhanna measúnaithe GIL a úsáid chun a chinntiú nach bhfuil tionchar ag an brú ar bus duct agus an gconduiteoir.

Deoise, tionscal pípe brú-dhúshlán in foirgníomh trasnachta gas-ionsaithe UHV - cosúil le píobaí brú agus risers ard-voltáil - a bhfuil tionchar acu ar feidhmniú. Caithfear anailís tionsclaíochta a dhéanamh ar struchtúir pípaí brú-dhúshlán bochta-balla leis an teoiric seo chun an tionsclaíocht normálta an timpeallchomhthéacs σₜ ar an gcrois-chomhshíol an pípa a ríomh:
σₜ = ρD / (2δ),
áit: ρ is an brú intíre an pípa; D is an trastomhas intíre an pípa; agus δ is an milleán balla an pípa. Nuair a athraíonn an leibhéal voltáil, is féidir bushings le trastomhas níos mó a roghnú do leibhéal voltáil níos airde, agus is féidir bushings le trastomhas níos lú a roghnú do leibhéal voltáil níos ísle.

2.2 Cothromacht Carachtar Ceadaithe Gas Éileachta
Do foirgníomh trasnachta gas-ionsaithe UHV, is é SF₆, méascáin nitréid-oicsig, agus N₂ na gases príomha atá in úsáid. Ba chóir taighde a dhéanamh ar na gases seo chun tuiscint a fháil ar a n-éagsúlacht i gcarachtar ceadaithe éileachta. Do fingirí ceadaithe strap, is féidir SF₆ a úsáid mar meán ionsaithe chun a chumas uathúil a bhaint as a chur isteach agus a choincheap ionsaithe. Úsáidtear an tionsclaíocht ceadaithe iomlán (Rₜ) chun an éifeacht éileachta an tionscal a chur in iúl:
Rₜ = Rₚ + R꜀₁ + R꜀₂,
áit: Rₚ is an tionsclaíocht bunúsach; R꜀₁ is an tionsclaíocht ceadaithe an olectróid uachtarach; agus R꜀₂ is an tionsclaíocht ceadaithe an olectróid íochtarach. Seo sin, is féidir a thuiscint go bhfuil an neart dielectric SF₆ ina bhfeidhm ar an brú gaisteach - an níos airde an brú, an níos mó an neart dielectric.

2.3 Achoimre ar Dheargnáth Díoma Electric Field
Sa tionscadal seo, is é an réimse electric field go mheasarach neamhionrach, le co-fhreagairt neamhionrachta thart ar 1.7. Má tá coinní fuinnimh uafásach scian i gceist san áit, d'éisfidh siad a chur ar an tionsclaíocht ar an líne trasnachta, le co-fhreagairt uafásach 1.25. Ar dtús, de réir coinní fuinnimh uafásach agus fuinnimh uafásach scian sa réigiún, ba chóir an réimse a chur in iúl idir 1.6–1.7 chun a chinntiú go mbeidh foirgníomh trasnachta gas-ionsaithe UHV ag obair go rialta.

Ag tuiscint ar an struchtúr cilindrach cothrom, is féidir an tionsclaíocht electric E(x) sa réigiún a ríomh chun a chur in iúl cásanna a bhfuil achoimre uathúil orthu:
E(x) = U / [x · ln(R/r)],
áit: x is an fad idir an gconduiteoir agus an cúl; U is an fuinneamh a chur ar an olectróid; R is an trastomhas intíre an chúl; agus r is an trastomhas amuigh an gconduiteoir lárnach. Seo sin, is féidir a chinntiú an bhfuil an tionsclaíocht maxaimum in aghaidh an tsuíomh an gconduiteoir lárnach. Caithfear an sláinte an tionsclaíocht electric a chontrollú, agus a chur ar a mhéid an tionsclaíocht.

Trí lorg a bheith ar an bunús an tionsclaíocht electric, ba chóir an cumas taisteal foirgníomh trasnachta gas-ionsaithe UHV a chur in iúl ag an bunús, agus an tionsclaíocht a ríomh:
P = A × F,
áit: P is an cumas taisteal an tionscal; A is an fás an tionscal trasnachta; agus F is an neart an tionscal. Cosúil leis, má tá an bunús ina shileach clay, ní mór an talamh a chur in ord sular leanfar ar aghaidh leis an líne trasnachta forleacaidh.

Trí achoimre deartha a dhéanamh a chur in iúl ar struchtúir an tionscal agus cumas déantúsa, is féidir neart ionsaithe airgid a chur in iúl faoi coinní fuinnimh uafásach. Deoise, má tá an compas gas fada, is fiú déanamh an tionscal trasnachta gas-ionsaithe UHV a chur in iúl. In a chás, is féidir an brú gníomhaíochta áitiúil a chur in iúl 0.4–0.5 MPa trí dhearadh an tionsclaíocht, ag cheadú paráidí ghníomhaíochta a oibriú go rialta faoi thionchar an tionsclaíocht electric gan a chur ar an tionsclaíocht uafásach nó a chur ar an tionsclaíocht gas gap.

Ar deireadh, bunaithe ar staid shonrach an tionscal uathleith-ard (UHV) le haghaidh eochairchúlacha gaisteacha, is fiú a dhéanamh 130 mm an trastomhas amuigh den ghearráin, agus 480 mm an trastomhas isteach sa chomhbhrat. Caithfidh aird a thabhairt freisin ar an réimse plugála: ba chóir a bheith idir 30–40 mm i dtiubh na bratacha, agus caithfidh an spás a bheith <1 mm. Má stálatar 5 mm mar thrastomhas amuigh an réimse plugála, is féidir tuiscint níos fearr a bhaint amach faoi athruithe i ngnéas an reilfeas - gnéas ard níos mó tuairim le radharc mór, agus gnéas íseal níos mó tuairim le radharc beag. Faoin bhunús é a chinntiú go mbeidh an reilfeas áitiúil faoi smacht, caithfear a chosc ar gnéas ró-ard sa spás, agus is féidir teicneolaíocht ceangailte leictreach uathleith-ard a dhréachtú ag tús, ag sástú riaghaisnáil do theacht i láthair an reilfeas.

2.4 Deartháireacht Insciní Rachmhaire
Ós rud é go bhfuil insciní ag obair ar an talamh i gcúlachta uathleith-ard gaisteacha, is íseal níos mó a vóltais fógraíochta ná vóltais scaga, ag déanamh diadhmhá ina mhéid leictreach. Mar sin, caithfidh aird a thabhairt ar an spás, agus tuiscint a bhaint amach faoi ghnéas an reilfeas faoi choinníollacha drithleachta ionradh chun insciní a dheartháireacht go cuí.

2.4.1 Smacht Níos Léiriúil ar Gnéas an Reilfeas Insceanna
Bunaithe ar staid forbartha an tionscadail, d'fhoghlaim an cuideachta ar phainéise fógraíochta ar bhruacha insciní, lena n-áirítear tionchar na hoibre, an struchtúr, agus an carraig cruinniúil. Caithfear a chosc ar choimhlint meiteallach. Tá deartháireacht rachmhaire cúlachta uathleith-ard gaisteacha ina chinntiú trí cheangal SF₆ gaisteach, oibre insceanna, agus comhcheilgthe. Ag tarraingt ar eispéireas deartháireachta insceanna ón am atá caite, is féidir smacht a chur ar ghnéas an reilfeas le linn oibriú, agus is féidir a chur isteach ar leith de réir an reilfeas gaolach normálta. Do chuid eochairchúlacha SF₆-gaisteacha, is féidir a choinneáil ag 0.4–0.5 MPa an bhriostáil gaisteach.

Is féidir a chur amach an gnéas reilfeas ingearach (Eₛ) le:
Eₛ = 45.5p + 1.7,
áit a bhfuil p an briostáil gaisteach. Mar sin, ag brath ar an mbéim a chuirfí ar an gcuid eochairchúlachta, is féidir smacht a chur ar an gnéas deartháireachta ar an tsuíomh gearráin príomhchúlachta laistigh 19.9–24.5 kV/mm, agus ní mór a choinneáil ar an suíomh insciní níos ísle ná 10 kV/mm. Is féidir a chosc ar athruithe súdaineacha sa reilfeas faoi thionchar UHV agus laghdú ar an ngéarchéim fógraíochta trí a chur isteach insciní sa reilfeas, agus is féidir le blianta fada a úsáid cúlachta uathleith-ard gaisteacha san tionscal.

2.4.2 Deartháireacht Rachmhaire ar Insciní Cróga
Má tá an tionscal cruthaithe agus tá an riachtanas le simú reilfeas, caithfidh deartháireacht insciní cróga a fheabhsú - go háirithe trí sheachadadh ar eileacraí scaga. Leis an struchtúr seo, is féidir a bheith ag obair ar an tionscnamh reilfeas gar don chuid gearráin uathleith-ard den inscin. Má tá an gnéas reilfeas ard, is féidir a aimsiú 12.7 kV/mm ar an taobh buatais agus 13 kV/mm ar an taobh cam - má tharlaíonn an méid sin, is léiriú é go bhfuil sé ag obair neamhrialta. Nuair a bhfuil an tionscnamh reilfeas gar don inscin ard, caithfidh a choinneáil thíos 3.4 kV/mm an réimeas oibre seasta. Trí eileacraí scaga a chur ar insciní cróga, is féidir a fheabhsú agus a shímú reilfeas.

Ag leanúint ar an modh ceangail leictreach roimhe, caithfidh a bheith cinnte ar an méid eileacraí scaga, agus caithfidh a bheith suite ar an gcúinne cróga den inscin crógach chun a scágadh eileacraí a chur i láthair, agus mar sin, is féidir a fheabhsú ar an réimse reilfeas cúlachta uathleith-ard gaisteacha.

3. Conclúid
Chun a chur i bhfeidhm na riachtanais forbairte iomlán ailtireachtaí leictreach, caithfidh an cuideachta a fheabhsú ar an taighde cúlachta uathleith-ard gaisteacha. Bunaithe ar staid oibre sonrach, caithfidh a bheith ag socrú agus a bheith ag déileáil le fadhbáin trí modhanna cosúil le modh scágadh coinbhriche, a chur in oiriún bus duct agus streasa gearráin, a chur in iúl riaghaisnáil gaisteach, a fheabhsú ar an réimse reilfeas, agus a dhéanamh deartháireacht rachmhaire ar insciní - ag síorú an t-am oibre an tionscadail.