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扩建试验站帮助希腊电力系统运营公司评估绝缘子的设计和性能
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扩建试验站帮助希腊电力系统运营公司评估绝缘子的设计和性能

November 19, 2015 • Utility Practice & Experience, Utility Practice & Experience, 最近文章汇总

正如INMR过往期刊中报道的, 希腊克里特岛 (Crete) 的孤立电力系统在每年漫长无雨 的季节期间遭受着污染的迅速积累, 该电力系统最初由电力公共公司 (Power Public Cprporation, PPC) 管理, 自2012年以来由希腊配电网运营商 (Hellenic Electricity Distribution Network Operator, HEDNO) 管理。持续西北风吹来的盐雾沉淀到电网 上, 这种盐雾不但腐蚀电网, 而且还是催生闪络的主要元凶, 使情况变得更加恶化。
采取了各种传统的对策解决这些问题, 包括: 清洗、涂覆RTV硅橡胶涂层以及选择性地 在受影响最严重的线路采用硅橡胶绝缘子。根据近几年的经验, 上述解决方案已经 开始收获了实实在在的利益, 减少了闪络停电故障, 使寿命周期成本在合理范围。 关于评估克里特岛运行环境下可替代的绝缘技术的性能, 近期最明显的 成果是位于沿海一个大发电站旁边的高压绝缘子试验站。 INMR撰稿人Raouf Znaidi前往克里特岛, 采访了HEDNO的工 程师, 以下报道了他们在抗击污闪中所做的努力。

克里特岛HEDNO的电网系统是希 腊最大的完全独立自主的系统, 包括 585公里150千伏线路以及18个变电 站由于该电力系统所在的岛屿260 公里长但最宽处也不超过60公里的 地理状况, 系统中的大多数线路运 行在靠近海岸处。 每年的旱季从4月开始, 持续到十月 底在这几个月里, 大多是由盐与工 业和农业混合的污染物逐步积累沉 淀在绝缘子表面, 并受地中海周围 高湿度雨露和盐雾的影响而变得 潮湿逐渐积累的污染物和潮湿迅 速侵袭的双重影响常常导致最暴露 的线路发生污闪例如, 在一些最糟 糕的年份, 如1985年, 记录到了高达 25次/每百公里每年的停电水平, 重 创了岛上重要的旅游业表1给出了 输电线路停运的数量, 标出了影响 克里特岛北部的特别严重的污染, 此 处有一条从Linoperamata至Agios Nikolaos至Lerapetra的关键线路, 仅此一条线路自1994年以来经历了 共计117起闪络停电事故。 HEDNO公司顾问Dionisios Pylarinos多年来一直在研究这个问题, 他报导说, Linoperamata至 Lerapetra线路停电次数异常高是 由于沿线不仅污染严重, 这条线路 也是该岛最长的双回150kV线路这 一事实使问题雪上加霜Pylarinos 说, “由于盐雾沉积在绝缘子上以及 这条线路沿线靠海洋尤其近, 克里 特岛东部区域更加受到闪络停电的 影响” 图1给出了克里特岛输电网 和海岸之间的典型距离。
表1: 1994年至2013年影响克里特岛关键线路的停电事故
Chania-Kasteli 2
Linoperamata-Chania 41
Linoperamata-Agios Nikolaos-Ierapetra 117
Linoperamata-Mires-Ierapetra 72
Linoperamata-Iraklion 2 31
Ierapetra-Atherinolakos-Sitia 44
 
图1:克里特岛的电力基础设施与海岸的典型距离 电力系统 扩建试验站帮助希腊电力系统运营公司评估绝缘子的设计和性能 Topic 1 Apr 6 f1

图1:克里特岛的电力基础设施与海岸的典型距离

1994年至2013年影响克 里特岛关键线路的停电事故 电力系统 扩建试验站帮助希腊电力系统运营公司评估绝缘子的设计和性能 Topic 1 Apr 6 t1

1994年至2013年影响克 里特岛关键线路的停电事故

              
持续盐雾以及夏季高湿度造成频繁 湿润带来的另一个问题是腐蚀, 腐蚀 影响了一系列脆弱的组件和杆塔, 从 盘形悬式瓷绝缘子到变压器围栏 这要求HEDNO公司实施昂贵的维 护检修方案, 该方案引入了外部承 包商施工, 在高压变压器和其他变电 站设备上涂覆特殊的防腐蚀涂层。 历史上减少污闪的办法: Emmanuel Thalassinakis是 HEDNO公司岛屿网络运行部副 主任, 担当这一职位, 他不仅负责 克里特岛的电力系统, 也负责北边 Rhodes岛的电力系统提到闪络 问题的长久历史, 可以追溯到上世 纪80年代, 他回忆说, 当时, 输电线路 的绝缘采用标准防雾型盘形悬式玻 璃或瓷绝缘子串这些绝缘子的性 能不佳最终使克里特岛成为欧洲首 个试验用第一代护套为聚四氟乙烯 的复合绝缘子的地方之一事实上, 克里特岛也是世界上首次经历脆性 断裂现象的地方之一, 随后追根寻源 归结为第一代复合绝缘子楔式端头 设计不佳所致。 Thalassinakis解释说, 已经逐步实 施了一系列措施, 应对影响克里特岛 线路和变电站的严重海洋污染, 包 括应用不同的解决方案以及预测对 策例如, 20世纪70年代费用昂贵的 停电清洗绝缘子最终由地勤人员带 电清洗 (约1985年) 取代, 然后又被更 高效的直升机清洗取代 (1995年) 另一个对策是将绝缘子的爬电比距 从32增加到39mm/kV。 最近, HEDNO公司基于对不同RTV 硅橡胶涂层以及硅橡胶复合绝缘子 的性能进行比较评估, 一直在实施 一项外绝缘的策略例如, 目前在 Linoperamata大型变电站中已对 三种不同的RTV材料配方评估了十多 年, 也对使用了传统盘形悬式玻璃或 瓷绝缘子发生问题的线路进行了评 估与此同时, HEDNO公司开始越 来越依赖复合线路绝缘子, 以减少 污闪, 降低成本Thalassinakis说。
污染和腐蚀影响克里特岛盘形悬式瓷绝缘子的例子 电力系统 扩建试验站帮助希腊电力系统运营公司评估绝缘子的设计和性能 tp1 expl

污染和腐蚀影响克里特岛盘形悬式瓷绝缘子的例子

Linoperamata电厂视图,展示涂覆RTV涂料的绝缘子以及腐蚀对设备的影 响。采用特殊防腐蚀涂料喷涂变压器(上图)正在施工中 电力系统 扩建试验站帮助希腊电力系统运营公司评估绝缘子的设计和性能 tp 1 views of

Linoperamata电厂视图,展示涂覆RTV涂料的绝缘子以及腐蚀对设备的影 响。采用特殊防腐蚀涂料喷涂变压器(上图)正在施工中

“自2004年以来,我们一直在制定战 图,通过从运行在岛上不同区域绝 略计划, 选择性使用硅橡胶复合绝 缘子上采集的数据, 为工程师提供 缘子来替代玻璃和瓷绝缘子串” 最大污秽度的指标不足为奇, 克 里特岛大部分电力系统遭受严重的 评估现场污秽严酷度 海洋污染得到了确认唯一例外的 是, 由于岛屿西侧有暴雨的自然清 近三年来, Pylarinos参与评估了克 洗, Chania至Kasteli线路仅被列 里特岛的现场污秽严酷度, 该项评 为中度污秽等级相比之下, 不仅基 估基于第一场秋雨前ESDD和NSDD 于ESDD和NSDD测量, 而且基于历 的测量结果通过与HEDNO公司线 史停电记录, 被列为重度污秽榜首 路工人的协作,已从分散在岛上的33 的线路是Linoperamata至Agios 个高压铁塔上悬挂的不带电盘形悬 Nikolaos至Atherinolakos因此, 式瓷绝缘子上采集到了数据这些位 该线路最优先全线配备了硅橡胶 置的选定是为了覆盖大多数不同运 绝缘子 行条件以及局部的微气候
回应,已经带来了明显的改善例如,收集到的现场污秽严酷度数据用 于构建克里特岛电力系统的污区的抗污染对策, 以及使用预防性维 也减少了50 护代替问题发生时靠‘碰运气’来仅近十年中, 不仅每百
 
曾经应用在克里特岛电网上的聚 四氟乙烯绝缘子脆断事故 电力系统 扩建试验站帮助希腊电力系统运营公司评估绝缘子的设计和性能 Topic 1 Apr 6 fracture

曾经应用在克里特岛电网上的聚 四氟乙烯绝缘子脆断事故

涂覆RTV硅橡胶涂层和硅橡 胶绝缘子的经验 HEDNO公司拥有十多年评估不同品 牌RTV硅橡胶涂层的经验以及与最佳 应用技术相关的经验Thalassinakis 认为, 事实上, 克里特岛首府伊拉克利 翁 (Iraklion) 附近的Linoperamata 变电站, 是一个100涂覆RTV的变电 站样板基于多年来对这些涂层的检 测, 他的结论是, 所有被测试的涂层表 现较好, 实际上比最初预期的在恶劣 海洋环境下的表现更好。 一个相关的问题涉及到这些涂层的 应用由于克里特岛严重依赖涂覆 到瓷和玻璃绝缘子上的RTV硅橡胶 材料, HEDNO公司决定开发应用这 些涂料的内部专业技术, 并因而面向 维修人员和线路工人提供有针对性 的培训计划, 随后直接在现场进行涂 覆实践Thalassinakis说, “我们的 工作人员现在有足够的经验确保始 终正确地涂覆涂层例如, 对于我们 这类环境污染, 已经发现, 涂层的最 佳厚度在0.3至0.5毫米的范围内, 涂 覆两层或至多三层” RTV硅橡胶材料的应用已经扩展到线 路绝缘子, 特别是在有强烈放电的场 合中事实上,这类维护活动目前被认 为是HEDNO公司内部的例行操作。 对维护费用的影响: 回顾过去的十年, Thalassinakis计 算, 随着投入到维修中的费用在逐 渐减少, 实现了减少克里特岛的污 闪停电故障他说, “从成本效益的 角度来看, 收益远远超过了增量成 本例如, 虽然直升机清洗的年度 费用低于传统的地面清洗技术, 但 仍然比估算的用硅橡胶复合绝缘子 取代陶瓷绝缘子的成本高出20%还 多这意味着不到五年我们就可以收 回购买和安装这些绝缘子的投资” 在变电站也实现了降低维护 成本例如, 在全部应用涂料的 Linoperamata S/S的情况下, 过去
(左)各种备选的RTV涂料配方已经应用到线路和变电站绝缘子上,  以确定哪种配方的性能最佳;(右)在选定塔上的不通电绝缘子串,用于收集ESDD和NSDD测量数据 电力系统 扩建试验站帮助希腊电力系统运营公司评估绝缘子的设计和性能 pt1 alternat

(左)各种备选的RTV涂料配方已经应用到线路和变电站绝缘子上, 以确定哪种配方的性能最佳;(右)在选定塔上的不通电绝缘子串,用于收集ESDD和NSDD测量数据

                     

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