في 14 أكتوبر ، تم تركيب السكن المركب مع مانع تسرب أكسيد المعدن بفجوة سلسلة لخطوط نقل ± 1100 كيلو فولت تم تطويره بشكل مشترك من قبل State Grid Anhui Electric Power Co.، Ltd. و State Grid Electric Power Research Institute Wuhan Nanrui Co.، Ltd. 3- برج الحديد الأساسي لقسم أنهوي من خط جيكوان. تم الانتهاء من التركيب والتشغيل ودخلت حيز التشغيل رسميًا.
تلخيص قانون نشاط البرق وتقييم مخاطر أضرار البرق
في نهاية عام 2018 ، تم تشغيل خط نقل Jiquan UHV بقوة 1100 كيلو فولت من محطة محول Zhundong (Changji) في شينجيانغ وينتهي في محطة تحويل Xuancheng (Guquan) في Anhui. يمر الخط عبر ست مقاطعات بما في ذلك شينجيانغ وقانسو وآنهوي ، ويبلغ إجمالي طوله 3304.7 كيلومترات.
"نظرًا لأهمية خط Jiquan ، قبل تشغيل الخط ، درسنا تدابير الحماية من الصواعق للخط تحت تنظيم إدارة معدات الشبكة الحكومية." قدم Wei Min ، مدير قسم النقل في قسم معدات الطاقة الكهربائية Anhui بشبكة الدولة ، "بالإضافة إلى اتخاذ تدابير الحماية من الصواعق مثل تقليل مقاومة التأريض للبرج ، أجرينا البحث والتطوير لـ ± مانعات الصواعق 1100 كيلو فولت. نظرًا لاستخدام المعدات في خطوط نقل أعلى مستوى للجهد الكهربائي في العالم ، لا يوجد مرجع لأعمال الحماية من الصواعق ذات الصلة ، ويواجه العمل البحثي العديد من الصعوبات. "
في يناير 2019 ، انضم معهد Anhui Electric Power Research Institute إلى شركة Wuhan NARI Co.، Ltd. و Global Energy Internet Research Institute Co.، Ltd. خطوط نقل ± 1100 كيلوفولت ، والبحث والتطوير وتطبيق الموانع ، وتطوير وتطبيق الموانع. ابدأ بتطوير وتطبيق أجهزة ومنصات المراقبة الذكية عبر الإنترنت لإجراء أبحاث الحماية من الصواعق.
"يمكن لموانع الصواعق حماية المعدات الموجودة على خطوط النقل من الجهد الزائد للصواعق. في الخطوة الأولى ، قمنا بتحليل إحصائي لنشاط الصواعق في المناطق الواقعة على طول خط جيكوان ± 1100 كيلو فولت ، ولخصنا قواعد نشاط البرق ، ونفذنا تهديدات الصواعق وتقييم المخاطر عبر الخط." قال ليو جينغ.
قام فريق المشروع بحساب نوع البرج ، ومسافة الترس ، وارتفاع البرج للبرج الأساسي 6079 على طول خط جيكوان ، بالإضافة إلى التضاريس ، ونوع المناخ ، وارتفاع المنطقة التي يقع فيها البرج. معلمات البرق مثل كثافة وميض الأرض وسعة البرق الحالية لكل برج قاعدة ؛ مع الأخذ في الاعتبار تأثير جهد التشغيل ± 1100 كيلو فولت ، وتحليل الجهد المقنن للصواعق ، والجهد المتبقي لنبضات البرق والمعلمات الأخرى للصواعق ؛ دراسة العملية العابرة للصواعق من حالة مستقرة إلى أخرى في ظل أوضاع تركيب مختلفة ، وسعات مختلفة لتيار البرق ومختلف الجهد الزائد النموذجي.
من خلال سلسلة من الدراسات ، استوعب فريق المشروع بدقة قانون توزيع مخاطر الصواعق وتأثير البرق على طول خط جيكوان ± 1100 كيلو فولت ، وأكد أخيرًا أن الأبراج ذات مخاطر الصواعق المرتفعة تتركز بشكل أساسي في قسم أنهوي وقسم خنان و قسم شنشى. توجد 3 أبراج حديدية في مدينة ووهو بمقاطعة آنهوي تقع في القسم الذي يحتوي على أكبر كثافة وميض أرضي على الخط بأكمله ، وقد وصل خطر الصواعق لبرجين حديديين إلى أعلى مستوى D.
"الفئة D تعني أن كثافة وميض الأرض أكبر من 7.98 مرة / (كيلومتر مربع · سنة) ، ونشاط البرق هو الأقوى." قال ليو جينغ ، "فقط من خلال تطبيق نظام موثوق للحماية من الصواعق وتركيب مانعات الصواعق ذات الأداء الممتاز ، يمكننا تقليل مخاطر أضرار الصواعق على الخط وضمان التشغيل الآمن والمستقر لشبكة الطاقة."
تغلب على المشاكل واحداً تلو الآخر وقم بتطوير مانع خط نقل ± 1100 كيلو فولت بنجاح
في كانون الثاني (يناير) 2020 ، بناءً على نتائج تقييم مخاطر الصواعق والمخاطر لخط Jiquan ± 1100 كيلوفولت بالكامل ، بدأ فريق المشروع في تطوير سترة مركبة مع مانع أكسيد معدني بفجوة متسلسلة لخطوط نقل ± 1100 كيلو فولت.
بدون النظر إلى الفروق المكانية والزمانية لنشاط البرق ، عندما تصطدم الصواعق الموجبة والسالبة لخط نقل HVDC بالبرق ، ستكون هناك ظاهرة أن قطبية واحدة أكثر تآكلًا من القطبية الأخرى ، أي تأثير قطبية الجهد من خط نقل HVDC. سيؤدي تأثير قطبية الجهد إلى بقاء معدل وميض البرق للموصل الإيجابي مرتفعًا ، مما يؤدي إلى فشل استبدال واحد أو فشل تبديل مستمر لخط النقل. هذه هي المشكلة الأولى التي يحتاج فريق المشروع إلى حلها أثناء عملية البحث والتطوير. أجرى فريق المشروع بحثًا حول نظام نقل HVDC ، واقترح تدابير مثل تعديل المغير المتزامن ، وضبط زاوية إيقاف تشغيل وحدة التحكم في زاوية الانقطاع الثابتة وفقًا لخصائص الخطأ ، وتقليل زاوية الزناد بمقدار المحول من جانب العاكس لمنع فشل التبديل.
أهم عنصر داخل مانع الصواعق هو ورقة المقاومة. تحتوي خطوط النقل ± 1100 كيلو فولت على متطلبات أعلى للمعلمات مثل الجهد المقنن للمانع ، والجهد المرجعي للتيار المستمر ، والجهد المتبقي لنبضات الصواعق من خطوط نقل ± 800 كيلو فولت. لذلك ، يحتاج مانع التثبيت المثبت على خط نقل ± 1100 كيلو فولت إلى لوح مقاوم لأكسيد الزنك بسعة أكبر ، وجهد أقل متبقي ، واستقرار تأثير أقوى. كرر فريق المشروع الاختبارات لضبط الثقل النوعي لأكسيد الزنك والمواد المضافة الأخرى في لوح المقاوم ، وأخيراً طوروا لوح مقاوم بخصائص السعة الكبيرة ، والحجم الصغير ، والجهد المتبقي المنخفض. قال ليو جينغ: "ارتفاع هذا المقاوم أقل بنسبة 4.4 في المائة من مقاومة مانع الصواعق ± 800 كيلوفولت ، والقدرة أكبر بنسبة 11.3 في المائة ، كما أن نسبة الجهد المتبقي أقل بكثير من مقاومة مانع الصواعق ± 800 كيلوفولت". .
يقع خط جيكوان ± 1100 كيلو فولت في الغالب في المناطق الجبلية والتلال ويتأثر بسهولة بالرطوبة. عندما طور فريق المشروع الغلاف المركب من مطاط السيليكون للمانع ، تم تحسين صيغة مطاط السيليكون والمواد المضافة لضمان أن المقاومات الداخلية للصواعق التي تم وضعها في البرية لفترة طويلة ليست رطبة وغير رطبة تتدهور.
في كانون الثاني (يناير) 2021 ، تم إخراج أول مانع أكسيد معدني مركب محلي مع فجوة سلسلة لخط نقل ± 1100 كيلو فولت من خط الإنتاج في ووهان واجتاز الاختبار.
في أغسطس من هذا العام ، نظمت إدارة معدات الشبكة الحكومية خبراء لمراجعة خطة تشغيل الممارسة للمانع. اتفق الخبراء على أن جسم مانع الصواعق يتمتع بأداء ممتاز ، ويمكنه العمل بسرعة تحت الجهد الزائد البرق ، وإطلاق طاقة البرق ، ومنع فجوة الهواء بين السلك والبرج أو سلسلة العازل من الانهيار. يتمتع بأداء جيد للحماية من الصواعق لخطوط نقل ± 1100 كيلو فولت ويمكن توصيله بالشبكة لممارسة الجري.
حدد مخطط التثبيت الأمثل ، تشغيل تجريبي لشبكة مانعة الصواعق المعلقة
بعد 10 أيام من العمل الشاق الذي قام به أكثر من 20 من عمال البناء ، في 14 أكتوبر من هذا العام ، تم تركيب سترة مركبة مزودة بمانع تسرب أكسيد المعدن بفجوة متسلسلة لخط نقل ± 1100 كيلو فولت في برج الحديد الأساسي 3- في قسم آنهوي لخط جيكوان ± 1100 كيلو فولت.
يبلغ ارتفاع الصواعق 11 مترًا ويزن حوالي 1 طن. لتثبيته بإحكام على قوس البرج على بعد أكثر من 40 مترًا من الأرض ، من الضروري مراعاة ضغط الرياح الجانبي الذي يتعرض له لضمان الاستقرار بعد التثبيت. بالإضافة إلى ذلك ، يجب أن يتحكم طاقم البناء بدقة في مسافة فجوة الهواء بين مانع التسرب والسلك البالغ 2450 مم ، مما يسمح بحدوث خطأ يبلغ ± 50 مم فقط.
قبل التثبيت ، ناقش فريق المشروع والمصنعون وموظفو البناء بشكل متكرر واقترحوا ثلاثة حلول للتركيب ، وهي إقامة أبراج مانعة للتثبيت ، وتركيب معلق ، وتركيب أقواس الدعم واستخدام سلاسل عازل مركب للتعزيز.
"الخطة الأولى باهظة الثمن ، والخطة الثانية تحتاج إلى تقوية هيكل البرج الحديدي ، وتحتاج إلى المرور عبر السلك أثناء التثبيت ، وهو أمر يصعب بناؤه". قدم ليو جينغ ، "في الخطة الثالثة ، يتم توصيل قوس الدعم بالمواد الرئيسية للبرج الحديدي ، والبرج الحديدي لديه قوة صغيرة وأمان عالي ؛ ليست هناك حاجة للمرور عبر السلك للتثبيت ، والبناء صعب ؛ وضع التثبيت منخفض ، والتحميل والتفريغ والصيانة مريحة ". في النهاية ، تمت الموافقة على خطة التثبيت الثالثة من قبل الخبراء.
من أجل مراقبة حالة تشغيل الصواعق والتحقق من تأثير تطبيق الصواعق ، طور فريق المشروع أيضًا جهاز مراقبة ذكيًا عبر الإنترنت لتصحيح الأخطاء والوصول إلى الجهاز أثناء تثبيت الصواعق. في المستقبل ، سيستخدم المحترفون من معهد Anhui Electric Power Research الجهاز لمراقبة حالة تشغيل الصواعق ، والحصول على معلومات مثل وقت تشغيل مانع الصواعق ، وعدد ضربات الصواعق ، ومعلمات البرق الحالية وأشكال الموجة أثناء صاعقة البرق من الخط ، قم بتجميع بيانات التشغيل الخاصة بالصواعق ، وتوفير دعم البيانات للتحليل اللاحق لتأثير تشغيل الصواعق.