Vooruitgang Standaardiseren van aanbevolen kruip in DC

De huidige vraag naar integratie van hernieuwbare energiebronnen in de energievoorziening heeft HVDC-transmissie tot een veel interessantere optie gemaakt dan in het verleden. Dit wordt veroorzaakt door factoren zoals het feit dat HVDC-systemen mogelijk goedkoper zijn in termen van vereiste investering in apparatuur (omvormerstations, bovengrondse lijnen, enz.), dat elektrische verliezen lager zijn en dat de voorrang voor een bepaald energietransport smaller is. scenario.

Tijdens gebruik moet buitenisolatie bestand zijn tegen alle spanningen en omgevingsbelastingen. Verontreinigingsprestaties zijn bijzonder belangrijk bij het ontwerp van isolatiecoördinatie en worden de bepalende factor in DC. Conventionele isolatoren van glas en porselein waren vroeger de enige opties en ervaring in combinatie met onderzoek zorgde voor een goed begrip van flashover-mechanismen met behulp van modellen ontwikkeld door Obenaus, Rizk en anderen. Op basis hiervan kan het isolatieontwerp worden aangepast om in veel situaties goed te presteren. Een aantal in-situ-omstandigheden, bijvoorbeeld een hoge mate van vervuiling en/of weinig regen, veroorzaakten echter onstabiele prestaties in woestijnen, tunnels en kustgebieden. Met de ontwikkeling van niet-keramische materialen, het concept van een composiet / polymere isolator werd geïntroduceerd en dit maakte verbeterde prestaties mogelijk dankzij verschillende isolatorgeometrie (kleinere diameters) en oppervlaktegedrag (hydrofobiciteit) onder vervuiling. Het is een deel van de leercurve geweest dat de oorzaken en mechanismen van falen anders waren dan die van conventionele isolatoren en analyses uit het verleden van service-ervaring met verschillende materialen en ontwerpen blijven vandaag de dag geldig. CIGRE heeft bijvoorbeeld verschillende documenten gepubliceerd over gedrag onder vervuiling om standaardisatiewerkzaamheden door IEC TC 36 WG 11 te ondersteunen, waaronder: Het is een deel van de leercurve geweest dat de oorzaken en mechanismen van falen anders waren dan die van conventionele isolatoren en analyses uit het verleden van service-ervaring met verschillende materialen en ontwerpen blijven vandaag de dag geldig. CIGRE heeft bijvoorbeeld verschillende documenten gepubliceerd over gedrag onder vervuiling om standaardisatiewerkzaamheden door IEC TC 36 WG 11 te ondersteunen, waaronder: Het is een deel van de leercurve geweest dat de oorzaken en mechanismen van falen anders waren dan die van conventionele isolatoren en analyses uit het verleden van service-ervaring met verschillende materialen en ontwerpen blijven vandaag de dag geldig. CIGRE heeft bijvoorbeeld verschillende documenten gepubliceerd over gedrag onder vervuiling om standaardisatiewerkzaamheden door IEC TC 36 WG 11 te ondersteunen, waaronder:

• CIGRE TF 33.04.01: Vervuilde isolatoren: een overzicht van de huidige kennis. Technische brochure 158, 2000,

• CIGRE WG C4.303: Buitenisolatie in vervuilde omstandigheden: richtlijnen voor selectie en dimensionering – Deel 1: Algemene principes en de AC-zaak. Technische brochure 361, 2008,

• CIGRE WG C4.303: Buitenisolatie in vervuilde omstandigheden: richtlijnen voor selectie en dimensionering – Deel 2: De DC-zaak. Technische brochure 518, 2012.

Het eerste document, uit 2000, verzamelde informatie over de prestaties van glas, porselein en polymere isolatoren. Op basis hiervan kon CIGRE SC C4 meer specifieke richtlijnen geven voor het selecteren en dimensioneren van buitenisolatie, gezien de verscheidenheid aan verschillende behuizingsmaterialen, isolatortypes en toepassingen. Er zijn twee aanvullende documenten gepubliceerd over AC (2008) en DC (2012) gevallen van buitenisolatie. Een belangrijk element in deze handleidingen was een op prestaties gebaseerde methodologie die rekening hield met zowel veld- als laboratoriumervaring. Tijdens het samenstellen van deze documenten werd nauw samengewerkt met IEC TC 36 WG 11, die verantwoordelijk was voor het herschrijven en bijwerken van IEC 60815, "Selectie en dimensionering van hoogspanningsisolatoren voor vervuilde omstandigheden", voor het eerst gepubliceerd in 1986.

• IEC/TS 60815-1 Ed. 1: 2008: Selectie en dimensionering van hoogspanningisolatoren bestemd voor gebruik in vervuilde omstandigheden - Deel 1: Definities, informatie en algemene principes,

• IEC/TS 60815-2 Ed. 1: 2008: Selectie en dimensionering van hoogspanningisolatoren bedoeld voor gebruik in vervuilde omstandigheden - Deel 2: Keramische en glazen isolatoren voor AC-systemen,

• IEC/TS 60815-3 Ed. 1: 2008: Selectie en dimensionering van hoogspanningisolatoren bedoeld voor gebruik in vervuilde omstandigheden - Deel 3: Polymeerisolatoren voor wisselstroomsystemen.

Met de beschikbaarheid van technische brochure 518 als gids voor DC-vervuiling, is het werk van IEC/TS 60815-4 Ed. 1.0 getiteld "Selectie en dimensionering van hoogspanningisolatoren bedoeld voor gebruik in vervuilde omstandigheden - Deel 4: isolatoren voor gelijkstroomsystemen" ging verder en resulteerde in een communautair ontwerp ter stemming. Vanwege het relatieve gebrek aan ervaring met DC versus AC-toepassingen, vat dit document de aanbevelingen samen voor keramische, glazen en polymere isolatoren.

Wat betreft de inhoud van technische brochure 518, beoordeelde en analyseerde CIGRE WG C4.303 de beschikbare praktijk en ervaring voor maximaal 50 jaar dienst. De gids kan worden gezien als het 'hart' van IEC 80615-4 en is een belangrijk hulpmiddel geworden voor het selecteren van buitenisolatie onder de huidige HVDC-systeemvereisten, omgevingsomstandigheden en de nieuwste isolatietechnologieën. Terwijl in HVAC-systemen schakel- en bliksemprestaties de dominante factoren zijn met de grootste impact op de totale lengte van de isolatie, wordt de lengte in HVDC voornamelijk bepaald door de vraag naar kruip. Dit komt door een stabiel elektrostatisch veld langs de lengte van de isolator dat, in combinatie met heersende winden, leidt tot een continue opbouw van verontreinigende stoffen op het oppervlak. Deze variëren doorgaans van 1 tot 4 of meer keer ernstiger dan bij vergelijkbare HVAC-isolatie in dezelfde serviceomgeving. De situatie werd alleen maar verergerd door het feit dat lekstroom in de vervuilingslaag geen natuurlijke stroom nulfasen doormaakt. Als gevolg hiervan kan boogvorming met droge band behoorlijk destructief blijken te zijn en kan de thermisch gestimuleerde beweging van een DC-vermogensboog de kruipafstand ondoeltreffend maken.

Langdurige ervaring in DC heeft aangetoond dat, gezien huisvestingsmaterialen die duurzaam hydrofoob gedrag vertonen, door vervuiling gestimuleerde flashover onwaarschijnlijk is. Niettemin, als er tijdelijk verlies van hydrofobiciteit is, kan het thermisch effect van droge bandontladingen ernstigere schade aanrichten dan voor het equivalente AC-geval (zie ook technische brochure 611, gepubliceerd in 2015 en getiteld "Feasibility Study for a DC Tracking & Erosion Test ”). Lopend onderzoek - vooral naar een testprocedure om retentie en overdracht van hydrofobiciteit te kwantificeren - heeft aangetoond dat moderne HTV-formuleringen van siliconenrubber (dwz met een hoog ATH-gehalte voor superieure erosieweerstand) uitstekende hydrofobe eigenschappen hebben en daarom ook een uitstekende keuze zijn voor DC-toepassingen .

Dr openhartig sieraden

www.inmr.com/progress-standardizing-recommended-creepage-in-dc