ב-14 באוקטובר, המבנה המרוכב עם מעצר תחמוצת מתכת מרווח בסדרה עבור קווי תמסורת של ± 1100 קילוואט שפותחו במשותף על ידי State Grid Anhui Electric Power Co., Ltd. ו-State Grid Electric Power Research Institute Wuhan Nanrui Co., Ltd. 3-מגדל ברזל בסיסי של קטע Anhui של קו Jiquan. ההתקנה וההפעלה הושלמו והוכנסו לפעולה רשמית.
סכמו את חוק פעילות הברק והעריכו את הסיכון לנזקי ברק
בסוף שנת 2018 הופעל קו ההולכה של ± 1100 קילוואט Jiquan UHV מתחנת הממיר Zhundong (Changji) בשינג'יאנג ומסתיים בתחנת הממיר Xuancheng (Guquan) באנהוי. הקו עובר בשישה מחוזות כולל שינג'יאנג, גאנסו ואנהוי, באורך כולל של 3,304.7 קילומטרים.
"לאור חשיבותו של קו Jiquan, לפני שהקו הופעל, למדנו את אמצעי ההגנה מפני ברקים של הקו בארגון של מחלקת ציוד רשתות המדינה". Wei Min, מנהל מחלקת ההולכה של מחלקת ציוד החשמל החשמלי של אנהוי של רשת המדינה, הציג, "בנוסף לנקיטת אמצעי הגנה מפני ברקים כגון הפחתת עמידות ההארקה של המגדל, ביצענו מחקר ופיתוח של ± בולמי ברקים 1100 קילו וולט. מכיוון שהציוד נמצא בשימוש בקווי הולכה ברמת המתח הגבוהה בעולם, אין התייחסות לעבודות ההגנה הרלוונטיות לברקים ועבודת המחקר נתקלת בקשיים רבים".
בינואר 2019, Anhui Electric Power Research Institute איחד כוחות עם Wuhan NARI Co., Ltd., Global Energy Internet Research Institute Co., Ltd., Tsinghua University וכו', כדי ליצור צוות פרויקט, החל ממאפייני ההגנה מפני ברקים של קווי תמסורת ± 1100 קילוואט, מחקר ופיתוח ויישום מעצרים, ופיתוח ויישום מעצרים. התחל עם פיתוח ויישום של התקני ניטור מקוונים ופלטפורמות חכמים לביצוע מחקר הגנת ברקים.
"בולמי ברקים יכולים להגן על ציוד בקווי תמסורת מפני מתח יתר של ברק. בשלב הראשון, ניתחנו סטטיסטית את פעילות הברקים באזורים שלאורך קו Jiquan ± 1100 קילוואט, סיכמנו את כללי פעילות הברקים, וביצענו איום ברק והערכת סיכונים ברחבי השורה." אמר ליו ג'ינג.
צוות הפרויקט מנה את סוג המגדל, מרחק ההילוכים, גובה המגדל של מגדל הבסיס 6079 לאורך קו Jiquan, כמו גם את הטופוגרפיה, סוג האקלים והגובה של האזור בו נמצא המגדל. פרמטרים של ברק כגון צפיפות הבזק הקרקע ומשרעת זרם הברק של כל מגדל בסיס; בהתחשב בהשפעה של מתח הפעלה ± 1100 קילו וולט, נתח את המתח הנקוב של המעצר, מתח שיורי דחף הברק ופרמטרים אחרים של המעצר; למד את התהליך החולף של המעצר ממצב יציב אחד למשנהו תחת עמדות התקנה שונות, אמפליטודות שונות של זרם ברק ומתחי יתר אופייניים שונים.
באמצעות סדרה של מחקרים, צוות הפרויקט תפס במדויק את חוק ההפצה של סיכון ברק ופגיעת ברק לאורך קו Jiquan ± 1100 קילוואט, ולבסוף אישר כי המגדלים עם סיכון ברק גבוה יותר מרוכזים בעיקר בקטע אנהוי, קטע הנאן ו מדור שאאנשי. ישנם 3 מגדלי ברזל בעיר Wuhu, במחוז אנהוי הממוקמים בקטע עם צפיפות הבזק הקרקע הגדולה ביותר על כל הקו, וסיכון הברקים של 2 מגדלי ברזל הגיע לרמת D הגבוהה ביותר.
"דרגה D פירושה שצפיפות הבזקים בקרקע גדולה מ-7.98 פעמים/(קילומטר מרובע · שנה), ופעילות הברקים היא החזקה ביותר." ליו ג'ינג אמר, "רק על ידי יישום מערכת אמינה להגנה מפני ברקים והתקנת בולמי ברקים עם ביצועים מצוינים נוכל להפחית את הסיכון לנזקי ברקים בקו ולהבטיח את הפעולה הבטוחה והיציבה של רשת החשמל".
התגבר על בעיות בזו אחר זו ופתח בהצלחה מעצר קו תמסורת של ± 1100 קילו וולט
בינואר 2020, בהתבסס על תוצאות איום הברקים והערכת הסיכון של כל קו Jiquan ± 1100 קילוואט, צוות הפרויקט החל לפתח מעיל מרוכב עם מעצר תחמוצת מתכת מרווח בסדרה עבור קווי תמסורת של ± 1100 קילו וולט.
מבלי להתחשב בהבדלים המרחביים והזמניים של פעילות ברק, כאשר המוליכים החיוביים והשליליים של קו ההולכה HVDC נפגעים על ידי ברק, תהיה תופעה שקוטביות אחת נשחקת יותר מהקוטביות השנייה, כלומר, אפקט קוטביות המתח. של קו התמסורת HVDC. השפעת קוטביות המתח תגרום לקצב הבזק הברק של המוליך החיובי להישאר גבוה, וכתוצאה מכך כשל בהעברה בודדת או כישלון מתמשך בקו ההולכה. זוהי הבעיה הראשונה שצוות הפרויקט צריך לפתור במהלך תהליך המחקר והפיתוח. צוות הפרויקט ביצע את המחקר על מערכת השידור HVDC, והציע אמצעים כגון התאמת המאפנן הסינכרוני, התאמת זווית הכיבוי של בקר זווית הכיבוי הקבועה בהתאם למאפייני התקלה, והקטנת זווית ההדק של הממיר בצד המהפך כדי לדכא את כשל התמורה.
המרכיב החשוב ביותר בתוך המעצר הוא יריעת הנגד. לקווי תמסורת של ± 1100 קילו וולט יש דרישות גבוהות יותר לפרמטרים כגון המתח הנקוב של המעצר, מתח הייחוס DC ומתח שיורי דחף הברק של המעצר מאשר קווי תמסורת של ± 800 קילו וולט. לכן, המעצר המותקן על קו ההולכה של ± 1100 קילו וולט זקוק ליריעת נגד תחמוצת אבץ עם קיבולת גדולה יותר, מתח שיורי נמוך יותר ויציבות השפעה חזקה יותר. צוות הפרויקט חזר על בדיקות להתאמת המשקל הסגולי של תחמוצת אבץ ותוספים אחרים ביריעת הנגד, ולבסוף פיתח יריעת נגד עם המאפיינים של קיבולת גדולה, גודל קטן ומתח שיורי נמוך. "גובה הנגד הזה נמוך ב-4.4 אחוזים מזה של הנגד המעצר של ±800 קילו-וולט, הקיבולת גדולה ב-11.3%, ויחס המתח השיורי גם נמוך בהרבה מזה של נגד המעצר של ±800 קילו-וולט. "אמר ליו ג'ינג. .
קו Jiquan ± 1100 קילוואט ממוקם ברובו באזורים הרריים וגבעות ומושפע בקלות מלחות. כאשר צוות הפרויקט פיתח את המעיל המרוכב מגומי סיליקון של המעצר, שופרה הנוסחה של גומי הסיליקון והתוספים כדי להבטיח שהנגדים הפנימיים של המעצר שהוצבו בטבע זמן רב אינם לחים ואינם לְהִתְדַרְדֵר.
בינואר 2021, מעצר תחמוצת מתכת מרוכב ביתי ראשון עם מרווח סדרתי עבור קו תמסורת של ± 1100 קילוואט התגלגל מפס הייצור בווהאן ועבר את המבחן.
באוגוסט השנה, מחלקת ציוד רשתות המדינה ארגנה מומחים כדי לבדוק את תוכנית הריצה בפועל של המעצר. מומחים הסכימו שלגוף המעצר יש ביצועים מצוינים, יכול לפעול במהירות תחת מתח יתר של ברק, לשחרר אנרגיית ברק ולמנוע את פירוק מרווח האוויר בין החוט למגדל או למחרוזת הבידוד. יש לו ביצועים טובים להגנת ברקים עבור קווי תמסורת של ± 1100 קילו וולט וניתן לחבר אותו לרשת לצורך תרגול ריצה.
בחר את ערכת ההתקנה האופטימלית, פעולת נסיון רשת תליית מעכב ברק
לאחר 10 ימים של עבודה מאומצת של יותר מ-20 אנשי בנייה, ב-14 באוקטובר השנה, הותקן מעיל מרוכב עם מעצור תחמוצת מתכת מרווח בסדרה עבור קו הולכה של ± 1100 קילו וולט על 3-מגדל הברזל הבסיסי בקטע אנהוי של קו Jiquan ± 1100 קילוואט.
המעצר בגובה 11 מטר ומשקלו כ-1 טון. כדי להתקין אותו בחוזקה על תושבת המגדל במרחק של יותר מ-40 מטרים מהקרקע, יש לקחת בחשבון את לחץ הרוח הצדדית אליו הוא נתון כדי להבטיח את היציבות לאחר ההתקנה. בנוסף, על צוות הבנייה לשלוט במדויק על מרחק מרווח האוויר בין המעצר לחוט של 2450 מ"מ, מה שמאפשר שגיאה של ± 50 מ"מ בלבד.
לפני ההתקנה, צוות הפרויקט, היצרנים ואנשי הבנייה דנו והציעו שוב ושוב שלושה פתרונות התקנה, כלומר הקמת מגדלי מעצורים, התקנה תלויה, התקנת תושבות תמיכה ושימוש במיתרי בידוד מרוכבים לחיזוק.
"התוכנית הראשונה יקרה, התוכנית השנייה צריכה לחזק את מבנה מגדל הברזל, והיא צריכה לעבור דרך החוט בזמן ההתקנה, שקשה לבנות אותה". ליו ג'ינג הציג, "בתוכנית השלישית, תושבת התמיכה מחוברת לחומר העיקרי של מגדל הברזל, ולמגדל הברזל יש כוח קטן ובטיחות גבוהה; אין צורך לעבור דרך החוט כדי להתקין, והבנייה קשה; מיקום ההתקנה נמוך, והטעינה, הפריקה והתחזוקה נוחים." בסופו של דבר, תוכנית ההתקנה השלישית אושרה על ידי מומחים.
על מנת לנטר את מצב הפעולה של המעצר ולאמת את אפקט היישום של המעצר, צוות הפרויקט פיתח גם מכשיר ניטור מקוון חכם לניפוי באגים וגישה למכשיר בזמן התקנת המעצר. בעתיד, אנשי מקצוע ממכון המחקר Anhui Electric Power ישתמשו במכשיר כדי לנטר את מצב הפעולה של המעצר, לקבל מידע כגון זמן הפעולה של המעצר, מספר מכות הברקים, פרמטרי זרם ברק וצורות גל במהלך פגיעת הברק של הקו, לצבור את נתוני הפעולה של המעצר, ולספק תמיכה בנתונים לניתוח העוקב של השפעת הפעולה של המעצר.