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比利时输电系统运 营商(TSO) 的项目 克服了新建电力基 础设施面临的挑战

May 17, 2017 • Utility Practice & Experience

于大多数新建架空线路, 如何设计和建造目前受到了许多因素的影响。这些因素包括: 将可再生能源并入电网的需求日益增强、尽可能沿现有走廊输送更多电力、并尽可能使杆塔紧凑。满足这些叠加的要求则需要增强安全意识, 并确保所有线路组件和设备在整个使用寿命内可靠地运行。

比利时正在进行的一个项目示范了一家电力系统运营商如何努力满足所有这些约束, 并展示了如何应用新的绝缘子技术来帮助实现预期的目标。INMR前往采访了当地的输电系统运营商Elia, 并走访了他们的新的Stevin项目。


这条380kV双回线路将承担位于Zeebrugge的Stevin变电站和Zomergem附近Horta变电站之间的电力输送, 属于通常不可能引起很多关注的项目类型。但这一仅有100座杆塔, 覆盖37公里架空线 (以及10公里地下电缆) 的项目却成为北欧最受关注的项目之一, 而且也是近期诸如2016年CIGRE大会和2015年INMR全球大会等国际会议中令人感兴趣的一个主题。

使该项目特别令人感兴趣的是, 对于目前正在努力满足供电行业当前面临挑战的多数电力公司而言, 这是一个很好的实例, 有助于响应气候变化以及应对公众对于新线路的反对。在这一背景下, 所采纳的步骤和解决方案为研究如何处理和克服这些挑战提供了独一无二的机会。

据Elia高级工程专家Jean-François Goffinet介绍, 约2.4亿欧元的Stevin项目, 其背后的主要驱动因素之一是将电网连接到容量为700-800MW,来自比利时北部现有的近海风力发电场和光伏设施。另一个是连接1200MW的新增功率, 预期来自新的近海风力发电站, 2020年投入运行。其他的考虑包括与英国的连接, 连接到1000MW的Nemo Link, 以及满足发展中的港口城市Zeebrugge对电力增长的需求。在这些需求的背景下, Elia必须获得批准, 以在人口密集的小国建立一条新线路, 此处与欧洲其他地方一样, 存在着公众对新架空线路的强烈反对。

最终所采纳的解决方案包括:重新使用沿16公里长的现存走廊的杆塔、铺设10公里的XLPE地下电缆.

比利时输电系统运 营商(TSO) 的项目 克服了新建电力基 础设施面临的挑战 Screen Shot 2017 05 17 at 11

右侧新建380kV线路, 在高度和视觉冲击方面与计划将被拆除的150kV现存线路相似, 但将沿相同的走廊传输10倍的功率。

并建造21公里新型的紧凑杆塔, 其中采用旋转和无旋转组装的复合绝缘子。作为补偿, Elia同意拆除53公里沿相同走廊现存的150kV线路, 并将35公里150kV架空线埋入地下。

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Horta变电站标志着新线路的开始(背景处左侧的杆塔)。右侧杆塔是与法国互连的现存380kV线路的一部分。

Stevin项目广泛应用了GIL和GIS技术, 目的是减少新变电站的 占地面积”, 同时也能够使其更好地融入周围的景观。例如, 有助于管理电网中这一节点处流量的Horta变电站建于3年前。以比利时建筑师Victor Horta命名, 它标志着新线路的开端, 且正如目前比利时建成的所有新变电站, 几乎完全装配复合绝缘子。唯一应用的瓷绝缘子是电站支柱绝缘子。Goffinet解释说, 决定只采用复合外壳的驱动原因并非是成本或污染, 而是从安全考虑, 并且降低爆炸故障造成连带损坏的风险, 诸如发生在2014年以及今年早些时候再次发生的电流互感器故障。

Stevin项目连接到Horta变电站杆塔上的耐张绝缘子是复合绝缘子, 与连接到以前380kV线路的玻璃绝缘子串相比, 电弧距离减小了。设计了招弧角提供优异的过电压保护, 以充当电站避雷器的备用保护。  比利时输电系统运 营商(TSO) 的项目 克服了新建电力基 础设施面临的挑战 Screen Shot 2017 05 17 at 11

Stevin项目连接到Horta变电站杆塔上的耐张绝缘子是复合绝缘子, 与连接到以前380kV线路的玻璃绝缘子串相比, 电弧距离减小了。设计了招弧角提供优异的过电压保护, 以充当电站避雷器的备用保护。

Goffinet抬头仰望着新项目的第一基杆塔解释说, 虽然通往Eeklo变电站的这段线路再利用了类似于与法国互连的相邻380kV的现存杆塔, 但有重要区别。例如, 与之前32.4mm标准导线相比, 完全改成了直径为36.8mm的高温低弧垂(HTLS) 导线。这一改变将允许线路在高达150°C下运行, 是比利时正常最大值的两倍。同时也提高了机械负载, 以满足22个直线塔上所要求的加强横担和杆塔部件, 并且还更换了7个之前的转角塔。Goffinet说, “我们想要积累这些导线的经验, 并最终将其应用于我们电网中的其他地方。但为了降低风险, 我们选择与两个不同的供应商合作, 这也使我们能够比较他们各自的性能。事实上, Elia现在是世界上HTLS导线的主要用户之一。

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Goffinet和STRI公司的Igor Gutman检查Horta变电站入线杆塔上的绝缘子串。

购成本以外其他每类分项的所有成本。我们还将测量某些跨度内弧垂的演变, 以了解运行期间每种类型导线的运行情况。

Horta和Eeklo之间线路段的另一个重要变化是绝缘方面。虽然比利时传统上一直采用玻璃绝缘子串, 但此处的所有绝缘子都是硅橡胶复合绝缘子, 其主要驱动因素是购置成本。Goffinet介绍说, 新的耐张和悬式绝缘子串的价格仅为玻璃绝缘子的一半。他评论说, “更换为复合绝缘子显然节省显著, 但我们必须考察其生命周期成本是否也能够证明占有优势。

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Eeklo变电站是一个储存材料和培训
线路施工人员的中心。

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