การตรวจสอบกระแสรั่วไหลในการออกแบบฉนวน HVDC การแปลงกำลัง TSO ในนิวซีแลนด์ใช้การวัดดัชนีมลภาวะเป็นครั้งแรกในระหว่างการอัปเกรดระบบส่งผ่าน HVDC ระบบ HVDC เพียงแห่งเดียวในประเทศได้รับการติดตั้งครั้งแรกในปี 1965 ด้วยพิกัด ±250

Jul 28, 2023 ฝากข้อความ

Transpower, TSO ในนิวซีแลนด์ใช้การวัดดัชนีมลพิษเป็นอันดับแรกระหว่างการอัพเกรดระบบส่งกำลัง HVDC ระบบ HVDC เพียงระบบเดียวของประเทศได้รับการติดตั้งครั้งแรกในปี พ.ศ. 2508 โดยมีพิกัด ± 250 kV, 600 MW และประสิทธิภาพการหมุนเวียนของมลพิษโดยทั่วไปเป็นที่น่าพอใจตลอด 24 ปีแรกของการดำเนินงาน ทั้งในแผ่นดินและชายฝั่ง

 

ลิงก์ HVDC นี้ได้รับการปรับปรุงในเวลาต่อมาเป็นสองขั้นตอน ประการแรก ได้รับการอัปเกรดเป็น +250/-350 kV, 1240 MW โดยการกำหนดค่ากลุ่มวาล์วใหม่ ติดตั้งกลุ่มวาล์ว 350 kV ใหม่ และหุ้มฉนวนสายไฟใหม่เป็น 350 kV ในปี 1989 ได้มีการพิจารณาข้อกำหนดด้านฉนวนสำหรับอุปกรณ์ 350 kV และได้ริเริ่มโครงการเพื่อรวบรวมข้อมูลมลพิษ ณ ตำแหน่งต่างๆ ตามแนวเส้นและที่ขั้วต่อสายเคเบิล โปรแกรมนี้วัดฉนวนส่งพลังงาน ESDDon ที่ตำแหน่งสาย 8 แห่ง

 

จากนั้นทำการทดสอบวาบไฟตามผิวของมลพิษกับประเภทของฉนวนที่ใช้กับสาย 250 kV (เช่น NGK CA808porcelain) เช่นเดียวกับการออกแบบที่ทันสมัยในภายหลัง (ประเภท NGK CA745-EJ Porcelainfog) เพื่อสร้างประสิทธิภาพที่สัมพันธ์กัน การทดสอบเหล่านี้ดำเนินการที่ระดับ ESDD สองระดับ ซึ่งสอดคล้องกับพื้นที่ภายในประเทศและชายฝั่ง สำหรับภาคพื้นดิน ฉนวนใหม่ 14 ตัวที่ 350 kV ไม่เท่ากับค่าทั้งหมด

ประสิทธิภาพของลูกถ้วยเก่า 12 ตัวที่ 250 kV นอกจากนี้ การศึกษาแรงดันไฟฟ้าเกินของสายยังแสดงให้เห็นว่าฉนวน 14 ตัวไม่ตรงตามเกณฑ์การออกแบบสำหรับการทนทานต่อไฟกระชากของสวิตช์ ดังนั้นจึงใช้ลูกถ้วยจำนวน 15 ตัวในส่วนนั้น

เส้นถูกหุ้มฉนวนใหม่โดยใช้ฉนวนพอร์ซเลนที่มีระยะตามผิวฉนวน 54 มม. ต่อแผ่นและระยะห่างระหว่างแผ่น 170 มม. ส่งผลให้อัตราส่วนความยาวตามผิวฉนวนต่อความยาวสายอยู่ที่ 3.2 พื้นที่ชายฝั่ง ซึ่งมีระดับ ESDD 0.12 มก./ซม.2 ต้องใช้สายฉนวนซึ่งประกอบด้วย 33 แผ่น ในขณะที่ส่วนที่อยู่บนบก โดยมีระดับ ESDD 0.01 มก./ซม.2 ต้องใช้สายฉนวน 15 แผ่น

 

ปัจจุบัน Transpower ได้เปลี่ยนลูกถ้วยพอร์ซเลนดั้งเดิมเหล่านี้ด้วยแก้ว นอกจากนี้ ในช่วงหลายปีที่ผ่านมา ฉนวนแก้วเคลือบซิลิโคนและซิลิโคน-ได้รับการพิจารณาเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพมลพิษในพื้นที่ชายฝั่งทะเลหลังจากประสบการณ์ที่ไม่ประสบความสำเร็จกับวัสดุ EPDM ตัวอย่างเช่น ฉนวน EPDM ที่ติดตั้งบนสาย HVDC ของ Transpower แสดงให้เห็นการสึกกร่อนเล็กน้อยที่ส่วนต่อประสานกับข้อต่อเย็น- การเจาะทะลุตามความยาวของฉนวน และรอยแตกที่สำคัญบนตัวเรือนแกนหลักใกล้กับข้อต่อปลาย

 

IEC 608154 นำเสนอวิธีการที่เรียบง่ายในการกำหนด USCD ที่ต้องการของฉนวนไฟฟ้ากระแสตรงตาม CIGRE TB 518Guidelines ตามมาตรฐานนี้ วิธีที่แม่นยำที่สุดในการรับข้อมูลเกี่ยวกับความรุนแรงของไซต์งานคือการได้รับข้อมูลโดยตรงจากประสบการณ์การปฏิบัติงานของสาย DC ค่า ESDD ที่วัดบนลูกถ้วยไฟฟ้าพอร์ซเลนที่มีพลังงานจะต้องได้รับการแก้ไขเพื่อกำหนดความรุนแรงของมลพิษในพื้นที่ หากตัวฉนวนที่เป็นตัวเลือกแตกต่างจากลูกถ้วยอ้างอิง ดังนั้น ปัจจุบัน Transpower ใช้แนวทางการแก้ไข IEC เพื่อกำหนด USCDdc สำหรับ HTM และไม่ใช่-HTMinsulators นอกเหนือจากลูกถ้วยพอร์ซเลนที่ใช้สำหรับการวัด ESDD

 

การอ้างอิง dc UCSD (RUSCDdc) ถูกกำหนดและแก้ไขสำหรับฉนวนแก้ว (ไม่ใช่- HTM) และฉนวนซิลิโคนคอมโพสิต (HTM) เพื่อให้ได้ USCD ที่จำเป็นสำหรับผู้สมัครแต่ละคน สมการเชิงประจักษ์ที่สัมพันธ์ระหว่างระยะห่างตามผิวฉนวนอ้างอิงกับความรุนแรงของมลภาวะที่กำหนดใน IEC 60815-4 อยู่ในรูปแบบของสมการต่อไปนี้:

 

โดยที่ B และ คือค่าคงที่เชิงประจักษ์ที่แตกต่างกันสำหรับฉนวนแต่ละประเภท และเป็นความรุนแรงของมลภาวะที่แสดงเป็นค่าอินเตอร์ของ ESDD สำหรับมลพิษประเภท A และความเค็มเทียบเท่าของไซต์, SES สำหรับมลพิษประเภท B

 

การใช้ชุดฉนวนแก้วที่มีระยะห่าง 170 มม. และระยะห่างตามผิวฉนวน 550 มม. จำเป็นต้องใช้สายฉนวน 44 แผ่นสำหรับบริเวณชายฝั่ง จำนวนแผ่นจะลดลงเหลือ 35 แผ่นโดยใช้ชุดฉนวนที่มีระยะห่าง 190 มม. และระยะห่างตามผิวฉนวน 690 มม. ตัวเลขเหล่านี้ส่งผลให้ฉนวนมีความยาวระหว่าง 6.6 ถึง 7.5 เมตร

 

เนื่องจากโครงสร้างสายส่งไม่ได้รับการดัดแปลงอย่างสมบูรณ์สำหรับแรงดันไฟฟ้าของระบบที่เพิ่ม (ยกเว้นโครงสร้าง 24 ตัว) ฉนวนยาวดังกล่าวจึงไม่สามารถติดตั้งเข้ากับรูปทรงด้านบนของหอคอยขัดแตะที่มีอยู่ได้โดยไม่ละเมิดระยะห่างทางไฟฟ้าที่จำเป็น ในปัจจุบัน ทั้งสายฉนวนแก้ว (33 ยูนิต ระยะห่าง 170 มม.) และฉนวนคอมโพสิต (NGK ที่มีระยะห่างตามผิวฉนวน 22664 มม. และความยาว 5.6 ม.) ได้รับการติดตั้งบนส่วนต่างๆ ของสายส่ง ประสิทธิภาพด้านมลภาวะของฉนวนซิลิโคนคอมโพสิตเป็นที่น่าพอใจ อย่างไรก็ตาม ต้องติดตามประสิทธิภาพระยะยาว-ของฉนวนเหล่านี้

 

ความท้าทายอีกประการหนึ่งคือดัชนีการกัดกร่อนสูงตลอดเส้นทางของสายการผลิต ซึ่งจำเป็นต้องมีปลอกสังกะสีที่ส่วนปลายของฉนวนคอมโพสิต ประสิทธิภาพมลพิษที่ไม่ดีของฉนวนรุ่นก่อนหน้า (ส่วนใหญ่เป็นพอร์ซเลนและ EPDM) ในพื้นที่ชายฝั่งทะเล รวมกับความยากลำบากที่เกี่ยวข้องกับการติดตั้งสายฉนวนแก้วยาวเข้ากับรูปทรงบนหอคอยที่มีอยู่ และความไม่แน่นอนเกี่ยวกับประสิทธิภาพมลพิษของฉนวนซิลิโคนคอมโพสิตที่ติดตั้ง ล้วนนำไปสู่การตัดสินใจตรวจสอบประสิทธิภาพมลพิษของฉนวนที่ติดตั้ง ตั้งแต่เดือนพฤษภาคม พ.ศ. 2545 ถึงมิถุนายน พ.ศ. 2546 Transpower ได้ดำเนินโครงการระยะเวลา 12 เดือนที่ไซต์สถานีย่อย AC 15 แห่งเพื่อประเมินปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมที่เกิดขึ้นในแต่ละแห่ง การทดสอบเหล่านี้รวมถึงการตรวจวัดการสะสมของฝุ่นทุกเดือน รวมถึงการวัดความหนาแน่นของคราบเกลือที่เกิดขึ้นจริงทุกเดือน 3, 6 และ 12 เดือนโดยการวัดค่าการนำไฟฟ้าของพื้นผิว

 

ในปี 2019 Transpower เริ่มตรวจวัดกระแสไฟฟ้ารั่วบนกระจกเคลือบซิลิโคนและฉนวนคอมโพสิตที่ให้พลังงาน DC นอกจากนี้ การวัด DDDG และลมรายเดือนยังเริ่มต้นในเดือนกันยายน 2019

 

เข้าร่วมงาน INMR WORLD CONGRESS ประจำปี 2022 ที่เบอร์ลิน โดยที่ Kamran Rezaei วิศวกรออกแบบระบบส่งกำลังจาก Transpower จะทบทวนประสบการณ์การบริการด้วยการออกแบบฉนวนที่แตกต่างกันบนระบบส่งกำลัง HVDC ของนิวซีแลนด์ เขายังจะอธิบายด้วยว่าการติดตามกระแสไฟรั่วบนฉนวนแก้วที่เคลือบช่วยให้ประเมินว่าการไม่ชอบน้ำสามารถลดระยะห่างตามผิวฉนวนของสายอักขระได้อย่างไร โดยการเชื่อมโยงข้อมูลจากการศึกษาภาคสนามกับแนวทางของ IEC 60815-4

 

https://www.inmr.com/

ส่งคำถาม