10 月 14 日、国家グリッド安徽電力有限公司と国家グリッド電力研究所武漢南瑞有限公司が共同開発した ± 1100 kV 送電線用の直列ギャップ金属酸化物避雷器を備えた複合ハウジングが設置されました。 3-集泉線安徽区間の基礎鉄塔。 設置と試運転が完了し、正式に稼働しました。
雷活動の法則をまとめて雷害のリスクを評価する
2018 年末に、新疆の Zhundong (Changji) コンバーター ステーションから安徽省の Xuancheng (Guquan) コンバーター ステーションで終わる ± 1100 kV の Jiquan UHV 送電線が稼働しました。 この路線は、新疆、甘粛、安徽などの 6 つの省を通り、全長は 3,304.7 キロメートルです。
「ジークアン線の重要性を考慮して、運用開始前に、国家グリッド設備部門の組織の下で、線の雷保護対策を検討しました。」 国家電網安徽電力設備部送電部主任のウェイ・ミン氏は、「鉄塔の接地抵抗を下げるなどの避雷対策を講じるほか、±の研究開発を行ってきた」と紹介した。 1100kVの避雷器です。世界最高電圧レベルの送電線で使用されるため、避雷作業の参考資料がなく、研究は困難を極めます。」
2019 年 1 月、安徽電力研究所は武漢 NARI Co., Ltd.、Global Energy Internet Research Institute Co., Ltd.、清華大学などと協力してプロジェクト チームを結成し、 ±1100kV送電線、避雷器の研究開発と応用、避雷器の開発と応用。 雷保護研究を実施するためのインテリジェントなオンライン監視デバイスとプラットフォームの開発と適用から始めます。
「避雷器は、送電線上の機器を雷過電圧から保護することができます。最初のステップでは、± 1100 kV ジークアン線に沿った地域の雷活動を統計的に分析し、雷活動規則を要約し、雷の脅威とリスク評価を実施しました。この線。" 劉景は言った。
プロジェクト チームは、集泉線に沿った 6079 ベース タワーのタワー タイプ、ギア距離、タワーの高さ、およびタワーが位置する地域の地形、気候タイプ、高度を数えました。 各ベースタワーのグランドフラッシュ密度や雷電流振幅などの雷パラメータ。 ± 1100 kV の動作電圧の影響を考慮して、避雷器の定格電圧、雷インパルス残留電圧、および避雷器のその他のパラメータを分析します。 さまざまな設置位置、さまざまな雷電流の振幅、およびさまざまな典型的な過電圧の下で、ある安定状態から別の安定状態への避雷器の過渡プロセスを研究します。
一連の調査を通じて、プロジェクト チームは、± 1100 kV 集泉線に沿った落雷リスクと落雷影響の分布法則を正確に把握し、最終的に、雷リスクの高い鉄塔が主に安徽区間、河南区間、および陝西省。 安徽省蕪湖市の鉄塔は全線で最も地雷密度が高い区間に 3 基あり、2 基の鉄塔の落雷危険度は最高の D レベルに達した。
「クラスDとは、地上閃光密度が7.98倍/(平方キロメートル・年)以上で、雷の活動が最も強いことを意味します。」 Liu Jing 氏は、「信頼性の高い避雷システムを適用し、優れた性能を備えた避雷器を設置することによってのみ、送電線の雷による損傷のリスクを軽減し、電力網の安全で安定した運用を確保することができます」と述べています。
課題を一つ一つ克服し、±1100kV送電線避雷器の開発に成功
2020 年 1 月、± 1100 kV ジークアン ライン全体の雷の脅威とリスク評価の結果に基づいて、プロジェクト チームは、± 1100 kV 送電線用の直列ギャップ金属酸化物アレスタを備えた複合ジャケットの開発を開始しました。
雷活動の空間的および時間的な違いを考慮せずに、HVDC 送電線の正と負の導体が雷に打たれると、一方の極性が他方の極性よりも侵食されるという現象、つまり電圧極性効果が発生します。 HVDC送電線の。 電圧極性の影響により、正極導体の稲妻フラッシュ率が高いままになり、送電線の単一転流障害または連続転流障害が発生します。 これは、プロジェクト チームが研究開発プロセスで解決しなければならない最初の問題です。 プロジェクト チームは、HVDC 送電システムに関する研究を実施し、同期変調器の調整、障害特性に応じた固定ターンオフ角度コントローラーのターンオフ角度の調整、トリガー角度の低減などの対策を提案しました。インバータ側コンバータの転流不良を抑制します。
避雷器内で最も重要な部品は抵抗シートです。 ± 1100 kV 送電線では、避雷器の定格電圧、DC 基準電圧、避雷器の雷インパルス残留電圧などのパラメータに対する要件が ± 800 kV 送電線よりも高くなります。 したがって、±1100 kV 送電線に設置する避雷器には、容量が大きく、残留電圧が低く、耐衝撃性に優れた酸化亜鉛抵抗シートが必要です。 プロジェクトチームは、抵抗シートに含まれる酸化亜鉛やその他の添加剤の比重を調整するためにテストを繰り返し、最終的に大容量、小型、低残留電圧の特性を持つ抵抗シートを開発しました。 「この抵抗器の高さは ± 800 kV 避雷器抵抗器よりも 4.4% 低く、容量は 11.3% 大きく、残留電圧比も ± 800 kV 避雷器抵抗器よりもはるかに低いです。」 Liu Jing 氏は言いました。 .
± 1100 kV 集泉線は主に山間部や丘陵地帯に位置し、湿気の影響を受けやすい。 プロジェクトチームが避雷器のシリコーンゴム複合ジャケットを開発したとき、シリコーンゴムと添加剤の配合が改善され、長い間屋外に置かれていた避雷器の内部抵抗器が湿らず、劣化する。
2021 年 1 月、± 1100 kV 送電線用の直列ギャップを備えた国内初の複合ジャケット金属酸化物避雷器が、武漢の生産ラインからロールオフされ、テストに合格しました。
今年 8 月、国営電力網設備局は専門家を組織し、避雷器の運転計画を検討しました。 専門家は、避雷器本体が優れた性能を持ち、雷過電圧下で迅速に動作し、雷エネルギーを放出し、電線と鉄塔または絶縁体ストリングの間の空隙が破壊されるのを防ぐことができることに同意しました. ±1100kVの送電線に対して良好な雷保護性能を有し、ネットワークに接続して走行練習ができます。
最適な設置方式を選定、避雷器吊り下げネットワークの試運転
20 人以上の建設関係者による 10 日間の懸命な作業の後、今年 10 月 14 日、± 1100 kV 送電線用のシリーズ ギャップ金属酸化物アレスタを備えた複合ジャケットが、3- 安徽セクションの基部鉄塔に設置されました。 ± 1100 kV ジークアン ラインの。
避雷器は高さ11メートル、重さ約1トン。 地上40メートル以上離れたタワーブラケットにしっかりと設置するためには、設置後の安定性を確保するために、横風圧を受けることを考慮する必要があります。 さらに、建設担当者は避雷器と電線の間の空隙距離 2450 mm を正確に制御する必要があり、わずか ± 50 mm の誤差が許容されます。
設置前に、プロジェクトチーム、メーカー、および建設担当者は、避雷塔の建設、吊り下げ設置、支持ブラケットの設置、および補強のための複合絶縁ストリングの使用という 3 つの設置ソリューションを繰り返し議論し、提案しました。
「第一案は高価で、第二案は鉄塔の構造を強化する必要があり、設置時にワイヤーを通す必要があり、建設が困難です。」 Liu Jing 氏は次のように紹介しました。設置が難しく、設置位置が低く、積み降ろしやメンテナンスが便利です。」 最終的に、3 番目の設置計画が専門家によって承認されました。
避雷器の動作状態を監視し、避雷器の適用効果を検証するために、プロジェクトチームは、避雷器の設置中にデバイスをデバッグおよびアクセスするためのインテリジェントなオンライン監視デバイスも開発しました。 将来的には、安徽電力研究所の専門家がこのデバイスを使用して避雷器の動作状況を監視し、避雷器の動作時間、落雷回数、雷電流パラメータ、落雷時の波形などの情報を取得します。ラインの、避雷器の動作データを蓄積し、その後の避雷器の動作効果の分析のためのデータ サポートを提供します。