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挪威输电系统运营商在建的宏伟电网扩张工程 (第一部分)

May 3, 2017 • Photo of the week, Utility Practice & Experience

挪威输电系统运营商Statnett正在进行沿西部走廊, 即该国西南电网进行主体电网扩张工程。这一数十亿美元的项目将跨越数年分期分批完成。已经启动的一期工程包括将现有线路改道或者拆除, 以及建设一条全新的三线420kV线路和一条新的高压直流输电线路。
该工程项目的计划是, 无论在故障检修还是正常运行期间发生任何停电均能确保向挪威南方地区提供充足的供电服务, 以及能够将预期新增的10TWh水力发电并入电网。该工程也旨在确保拥有足够的传输能力实现与德国(NorNed)和英国(NSL)电网互联。与英国电网互联的720公里线路将成为世界上最长的海底电缆。由此, Statnett公司的战略计划推动了该地区电网的飞速发展, 即将新兴可再生能源和计划中的电缆与电网互联, 确保电网具备足够的传输能力。
这一项目的实施面临着许多挑战与困难, 包括该国严酷的气候条件、复杂的地形, 以及海岸的一些线路暴露于刮风天气夹杂着内陆污染物的侵袭, 成为影响绝缘和线路设计的因素。此外, 另一个约束条件是线路穿过的敏感区域附近, 例如社区、景区线路和动物的迁徙路线, 而这些则需要获得公众的接受。
INMR到访了Tonstad城镇附近区域在建的施工现场, 采访了Statnett的工程师以及一期工程总承包商克罗地亚公司的人员。
本文第2部分将在2017年第一期出版。

挪威输电线路设计而言, 覆冰问题是永远无法回避的。事实上, 这一人口仅五百余万北欧国家所面临的覆冰环境被归入全球最严重之列。Statnett部门主管Kjell Halsan介绍说, 例如, 对最近一次线路坍塌事故的调查显示导体的覆冰重量达到每米70kg。在另一个例子中, 一条420kV线路的避雷线在重新布线后仅两个月便再次崩断, 也是由于覆冰超载。Halsan说, “我们设计的导线每米覆冰重量为25kg并根据这一极限值计算每一个跨度相对应的覆冰重量。

挪威输电系统运营商在建的宏伟电网扩张工程 (第一部分) Screen Shot 2017 05 03 at 11

潜在的严重覆冰是影响挪威架空线路设计的主要因素。
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鉴于覆冰程度对线路性能的影响, Statnett十年前建立了特殊的测试设施来收集其对不同绝缘子产生影响的数据。在一个气象站的旁 边安装不同的绝缘子以及网络摄像头和覆冰载荷监视器。测试设施的其中一个目标是核实模拟实验室试验中得出的结果, 另一个目的是获取更多的现场经验, 即冰雪在多种外形绝缘子上的覆盖情况以及比较降雪和刮风环境下绝缘子的偏转角度。监测包括温度、降雪、覆冰和风速等环境条件, 每隔10分钟拍摄绝缘子的图像。根据这些信息, 采用最新的自动图像分析对偏转角度和覆冰进行估算。此外, 工程师可以通过一个互动网站获取所有的测试和图像。
复合相间间隔棒的使用。  挪威输电系统运营商在建的宏伟电网扩张工程 (第一部分) Screen Shot 2017 05 03 at 11

复合相间间隔棒的使用。
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挪威线路设计的另一个关键因素是应对覆冰和大风下线路舞动的持续威胁, 限制舞动的技术中运用最多的是使用复合相间间隔棒。
挪威输电系统运营商在建的宏伟电网扩张工程 (第一部分) Screen Shot 2017 05 03 at 11

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也有众多穿越山谷和峡湾的长跨度线路。例如, 计划中跨越著名Sognefjord峡谷的5公里线路将成为世界上跨度最长的线路之一, 并采用了直径高达57mm的特殊导线。Halsan说, Statnett已经开始使用新型导线, 每种都有其独特的杆塔以确保两相之间有足够间距。他解释说, “但做到这一点则需要关于风以及相关导线冷却的信息。我们将依靠采用基于激光技术的系统, 来监测峡谷中诸如盐粒子等气溶胶的速度。

挪威输电系统运营商在建的宏伟电网扩张工程 (第一部分) Screen Shot 2017 05 03 at 11

沿西部走廊新420kV三相线路大跨度之前的耐张塔杆在施工中。
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而污染是另一个重要的设计准则。例如, 1993年盐雾和冰导致挪威西南地区多条线路发生大停电。因此, 在近期制定新战略性线路计划时, 努力致力于在各站点建立等值附盐密度(ESDD)水平的测试。一个值得关注的项目是连接挪威和德国之间的±525kV新线路, 将可再生能源通过海底电缆输送到德国, 评估该线路遭受污染的状况对线路未来的性能至关重要。为了达到这一目标, Statnett与瑞典STRI的研究员进行合作, 建立了少量的定向尘埃沉积计(DDDGs)测试站点。

使用DDDG型设备来监测挪威的污秽等级  挪威输电系统运营商在建的宏伟电网扩张工程 (第一部分) Screen Shot 2017 05 03 at 11

使用DDDG型设备来监测挪威的污秽等级
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