Dana 14. listopada, kompozitno kućište s odvodnikom metalnog oksida sa serijskim razmakom za dalekovode ± 1100 kV koje su zajednički razvili State Grid Anhui Electric Power Co., Ltd. i Državni institut za istraživanje električne energije Wuhan Nanrui Co., Ltd. 3-osnovni željezni toranj dionice Anhui linije Jiquan. Montaža i puštanje u pogon su završeni i službeno pušteni u rad.
Sažeti zakon djelovanja munje i procijeniti rizik od oštećenja gromom
Krajem 2018. pušten je u rad dalekovod ± 1100 kV Jiquan UHV od pretvaračke stanice Zhundong (Changji) u Xinjiangu do završetka u pretvaračkoj stanici Xuancheng (Guquan) u Anhuiju. Linija prolazi kroz šest pokrajina uključujući Xinjiang, Gansu i Anhui, ukupne duljine 3304,7 kilometara.
"S obzirom na važnost linije Jiquan, prije nego je linija puštena u rad, proučili smo mjere zaštite od munje na liniji u organizaciji Državnog odjela za mrežnu opremu." Wei Min, direktor Odjela prijenosa Anhui odjela za elektroenergetsku opremu Državne mreže, predstavio je: "Osim poduzimanja mjera zaštite od munje kao što je smanjenje otpora uzemljenja tornja, proveli smo istraživanje i razvoj ± 1100 kV odvodnici munje. Budući da se oprema koristi u dalekovodima najvišeg napona u svijetu, ne postoji referenca za relevantne radove zaštite od munje, a istraživački rad suočava se s mnogim poteškoćama."
U siječnju 2019. Anhui Electric Power Research Institute udružio je snage s Wuhan NARI Co., Ltd., Global Energy Internet Research Institute Co., Ltd., Sveučilištem Tsinghua itd., kako bi formirali projektni tim, počevši od karakteristika zaštite od munje dalekovodi ± 1100 kV, istraživanje i razvoj i primjena odvodnika te razvoj i primjena odvodnika. Započnite s razvojem i primjenom inteligentnih mrežnih nadzornih uređaja i platformi za provođenje istraživanja zaštite od munje.
"Odvodnici munje mogu zaštititi opremu na dalekovodima od prenapona munje. U prvom koraku statistički smo analizirali aktivnost munje u područjima duž linije Jiquan od ± 1100 kV, saželi pravila aktivnosti munje i proveli prijetnju munje i procjenu rizika diljem crta." rekao je Liu Jing.
Projektni tim računao je vrstu tornja, udaljenost zupčanika, visinu tornja 6079 baznog tornja duž linije Jiquan, kao i topografiju, tip klime i nadmorsku visinu područja na kojem se toranj nalazi. Parametri munje kao što su gustoća bljeska pri tlu i amplituda struje munje svakog osnovnog tornja; s obzirom na utjecaj pogonskog napona ± 1100 kV analizirati nazivni napon odvodnika, rezidualni napon impulsa munje i druge parametre odvodnika; proučavati prijelazni proces odvodnika iz jednog stabilnog stanja u drugo pod različitim položajima ugradnje, različitim amplitudama struje munje i različitim tipičnim prenaponima.
Kroz niz studija, projektni tim točno je shvatio zakon distribucije rizika od udara groma i udara groma duž linije Jiquan od ± 1100 kV, i konačno potvrdio da su tornjevi s većim rizikom od udara groma uglavnom koncentrirani u sekciji Anhui, sekciji Henan i dio Shaanxi. Postoje 3 željezna tornja u gradu Wuhu, u provinciji Anhui, koji se nalaze u dijelu s najvećom gustoćom bljeska na tlu na cijeloj liniji, a rizik od munje za 2 željezna tornja dosegao je najvišu D razinu.
"Klasa D znači da je gustoća bljeska pri tlu veća od 7,98 puta/(kvadratni kilometar · godina), a aktivnost munje je najjača." Liu Jing je rekao: "Samo primjenom pouzdanog sustava zaštite od munje i ugradnjom odvodnika munje s izvrsnim performansama možemo smanjiti rizik od oštećenja linije munjom i osigurati siguran i stabilan rad električne mreže."
Prevladajte probleme jedan po jedan i uspješno razvijte odvodnik dalekovoda ± 1100 kV
U siječnju 2020., na temelju rezultata procjene prijetnje munje i rizika za cijeli vod Jiquan od ± 1100 kV, projektni tim započeo je s razvojem kompozitnog plašta sa serijskim metalnim oksidnim odvodnikom za dalekovode od ± 1100 kV.
Bez razmatranja prostornih i vremenskih razlika aktivnosti munje, kada pozitivni i negativni vodiči HVDC dalekovoda budu pogođeni munjom, doći će do pojave da je jedan polaritet više erodiran od drugog polariteta, to jest, učinak polariteta napona HVDC dalekovoda. Učinak polariteta napona uzrokovat će da brzina bljeska munje pozitivnog vodiča ostane visoka, što će rezultirati pojedinačnim kvarom komutacije ili kontinuiranim kvarom komutacije dalekovoda. To je prvi problem koji projektni tim treba riješiti tijekom procesa istraživanja i razvoja. Projektni tim proveo je istraživanje HVDC prijenosnog sustava i predložio mjere kao što su prilagodba sinkronog modulatora, prilagodba kuta isključivanja regulatora fiksnog kuta prema karakteristikama kvara i smanjenje kuta okidanja pretvarač na strani pretvarača za suzbijanje kvara komutacije.
Najvažnija komponenta unutar odvodnika je ploča otpornika. Prijenosni vodovi ± 1100 kV imaju veće zahtjeve za parametre kao što su nazivni napon odvodnika, istosmjerni referentni napon i rezidualni napon impulsa groma odvodnika od dalekovoda ± 800 kV. Stoga odvodnik instaliran na dalekovodu ± 1100 kV treba ploču otpornika od cinkovog oksida većeg kapaciteta, nižeg zaostalog napona i jače udarne stabilnosti. Projektni tim ponovio je testove za prilagodbu specifične težine cinkovog oksida i drugih dodataka u pločici otpornika, te je konačno razvio ploču otpornika sa karakteristikama velikog kapaciteta, male veličine i niskog zaostalog napona. " Visina ovog otpornika je 4,4 posto manja od one otpornika odvodnika ± 800 kV, kapacitet je 11,3 posto veći, a omjer zaostalog napona također je puno niži od onog otpornika odvodnika ± 800 kV. "Liu Jing je rekao .
Vod ± 1100 kV Jiquan uglavnom se nalazi u planinskim i brdovitim područjima i lako je podložan utjecaju vlage. Kada je projektni tim razvio kompozitni omotač odvodnika od silikonske gume, formula silikonske gume i aditiva je poboljšana kako bi se osiguralo da unutarnji otpornici odvodnika koji su dugo bili u prirodi nisu vlažni i ne pogoršati.
U siječnju 2021. prvi domaći metalni oksidni odvodnik od kompozitnog plašta sa serijskim razmakom za dalekovod ± 1100 kV sišao je s proizvodne trake u Wuhanu i prošao test.
U kolovozu ove godine Državni odjel za mrežnu opremu organizirao je stručnjake za pregled plana rada odvodnika. Stručnjaci su se složili da tijelo odvodnika ima izvrsnu izvedbu, može brzo djelovati pod prenaponom munje, osloboditi energiju munje i spriječiti lomljenje zračnog raspora između žice i stuba ili izolatorskog niza. Ima dobru zaštitu od munje za dalekovode ± 1100 kV i može se spojiti na mrežu za vježbanje trčanja.
Odaberite optimalnu shemu instalacije, gromobranski odvodnik viseće mreže probni rad
Nakon 10 dana napornog rada više od 20 građevinskih radnika, 14. listopada ove godine, kompozitni plašt sa serijskim metalnim oksidnim odvodnikom za dalekovod ± 1100 kV postavljen je na 3-bazni željezni toranj u sekciji Anhui linije ± 1100 kV Jiquan.
Odvodnik je visok 11 metara i težak oko 1 tone. Kako biste ga čvrsto postavili na nosač tornja udaljen više od 40 metara od tla, potrebno je uzeti u obzir bočni pritisak vjetra kojem je izložen kako bi se osigurala stabilnost nakon postavljanja. Osim toga, građevinsko osoblje mora točno kontrolirati udaljenost zračnog raspora između odvodnika i žice od 2450 mm, dopuštajući pogrešku od samo ± 50 mm.
Prije ugradnje, projektni tim, proizvođači i građevinsko osoblje više puta su raspravljali i predložili tri rješenja ugradnje, naime postavljanje odvodnih tornjeva, viseću instalaciju, ugradnju potpornih konzola i korištenje kompozitnih izolacijskih žica za pojačanje.
"Prvi plan je skup, drugi plan treba ojačati strukturu željeznog tornja, a potrebno je provući žicu tijekom postavljanja, što je teško konstruirati." Liu Jing je predstavio: "U trećem planu, potporni nosač povezan je s glavnim materijalom željeznog tornja, a željezni toranj ima malu snagu i visoku sigurnost; nema potrebe prolaziti kroz žicu za instalaciju, a konstrukcija je teško; položaj ugradnje je nizak, a utovar, istovar i održavanje su praktični." Na kraju je treći plan instalacije odobren od strane stručnjaka.
Kako bi se pratio radni status odvodnika i provjerio učinak primjene odvodnika, projektni tim je također razvio inteligentni mrežni uređaj za praćenje za otklanjanje grešaka i pristup uređaju tijekom instaliranja odvodnika. U budućnosti će stručnjaci s Instituta za istraživanje električne energije Anhui koristiti uređaj za praćenje radnog statusa odvodnika, dobivanje informacija kao što su vrijeme rada odvodnika, broj udara groma, parametri struje munje i valni oblici tijekom udara groma. linije, akumuliraju podatke o radu odvodnika i pružaju podršku podacima za kasniju analizu učinka rada odvodnika.