Transpower, TSO у Новій Зеландії, вперше використав вимірювання індексу забруднення під час модернізації своєї системи передачі HVDC. Єдина в країні система HVDC була спочатку встановлена в 1965 році, номінальна потужність ±250 кВ, 600 МВт, і показники спалаху забруднення загалом були задовільними протягом перших 24 років експлуатації, як у внутрішніх, так і в прибережних частинах.
Ця лінія HVDC згодом була модернізована на двох етапах. По-перше, її було підвищено до +250/-350 кВ, 1240 МВт шляхом зміни конфігурації груп клапанів, встановлення нових груп клапанів на 350 кВ і повторної ізоляції лінії на 350 кВ. У 1989 році були розглянуті вимоги до ізоляції для обладнання 350 кВ і розпочато програму збору даних про забруднення в різних місцях уздовж лінії та на кабельних терміналах. Ця програма вимірювала ESDDon під напругою ізоляторів передачі у 8 місцях лінії.
Потім було проведено випробування на спалах забруднення на типі ізоляторів, що використовуються на лінії 250 кВ (тобто NGK CA808porcelain), а також на більш сучасній конструкції (NGK CA745-EJ porcelainfog типу), щоб визначити відносну продуктивність. Ці випробування проводилися на двох рівнях ESDD, що відповідають внутрішнім і прибережним районам. Для внутрішньої ділянки 14 нових ізоляторів на 350 кВ не повністю відповідали
виконання 12 старих ізоляторів на 250 кВ. Крім того, дослідження перенапруги в лінії показало, що 14 ізолятори не відповідатимуть проектним критеріям щодо стійкості до перенапруги. Отже, на цій ділянці було використано 15 ізоляторів
Лінія була повторно ізольована з використанням порцелянових ізоляторів із відстанню шляху витоку 54 мм на диск і відстанню між дисками 170 мм, що призвело до співвідношення шляху витоку до довжини струни 3,2. Прибережні зони з рівнем ESDD 0,12 мг/см2 потребують ізоляторних ниток, що складаються з 33 дисків, тоді як внутрішні ділянки з рівнем ESDD 0,01 мг/см2 потребують ниток із 15 дисків.
Зараз компанія Transpower замінила багато з цих оригінальних порцелянових ізоляторів на скло. Крім того, протягом останніх років силіконові композити та скляні ізолятори з силіконовим -покриттям розглядалися для покращення показників забруднення в прибережних районах після невдалого досвіду з матеріалом EPDM. Наприклад, ізолятори EPDM, встановлені на лінії високої напруги постійного струму Transpower, продемонстрували незначну ерозію на межі з холодними-кінцевими фітингами, проколи по довжині ізолятора та значні тріщини на корпусі сердечника поблизу кінцевих фітингів.
IEC 608154 представляє спрощений метод для визначення USCD, необхідний для ізоляторів постійного струму, на основі рекомендацій CIGRE TB 518. Відповідно до цього стандарту, найточніший спосіб отримати інформацію про серйозність об’єкта – отримати дані безпосередньо з досвіду експлуатації ліній постійного струму. Значення ESDD, виміряні на порцелянових ізоляторах під напругою, повинні бути скориговані, щоб визначити ступінь забруднення місця, якщо ізолятор-кандидат відрізняється від еталонного ізолятора. Таким чином, Transpower наразі використовує вказівки з корекції IEC для визначення USCDdc для HTM і не-HTM-ізоляторів, крім порцелянових ізоляторів, які використовуються для вимірювань ESDD.
Еталонний DCSD постійного струму (RUSCDdc) визначається та коригується для потенційних ізоляторів зі скла (не -HTM) і силіконових композитів (HTM), щоб отримати необхідний USCD для кожного кандидата. Емпіричне рівняння, що корелює еталонну довжину шляху витоку з інтенсивністю забруднення, наведене в IEC 60815-4, має форму наступного рівняння:
Де B і є емпіричними константами, які відрізняються для кожного типу ізолятора, і є інтенсивністю забруднення, вираженою між ESDD для забруднення типу A та еквівалентної солоності місця, SES, для забруднення типу B.
Використовуючи скляні ізолятори з інтервалом 170 мм і довжиною шляху витоку 550 мм, для прибережних регіонів потрібна ланка ізолятора з 44 дисків. Кількість дисків зменшиться до 35 із застосуванням ізоляторів із відстанню 190 мм і довжиною шляху витоку 690 мм. Ці цифри призводять до довжини ізолятора від 6,6 до 7,5 метрів.
Оскільки конструкції лінії електропередачі не були повністю модифіковані для підвищеної напруги системи (за винятком структур 24), такі довгі ізолятори не можна було встановити у верхню геометрію існуючих решітчастих опор без порушення необхідних електричних зазорів. Наразі як ланцюги скляних ізоляторів (33 одиниці з відстанню 170 мм), так і композитні ізолятори (NGK із відстанню витоку 22664 мм). і довжиною 5,6 м) встановлені на різних ділянках ЛЕП. Ефективність забруднення силіконових композитних ізоляторів була задовільною. Тим не менш, довгострокові-ефективності цих ізоляторів необхідно контролювати.
Іншою проблемою був високий індекс корозійності вздовж маршруту лінії, що вимагало цинкової манжети на кінці композитних ізоляторів. Погані показники забруднення попередніх ізоляторів (головним чином порцеляни та EPDM) у прибережних регіонах у поєднанні з труднощами, пов’язаними з установкою довгої скляної ізоляторної нитки в існуючу геометрію верхньої частини вежі, і невизначеність щодо показників забруднення встановлених силіконових композитних ізоляторів – усе це призвело до рішення контролювати показники забруднення встановлених ізоляторів. З травня 2002 року по червень 2003 року компанія Transpower виконувала 12-місячну програму на 15 підстанціях змінного струму, щоб оцінити переважаючі екологічні фактори на кожній. Ці випробування включали щомісячні вимірювання осадження пилу, а також фактичні щомісячні, 3, 6 та 12-місячні еквівалентні вимірювання щільності сольових відкладень шляхом вимірювання поверхневої електропровідності.
У 2019 році Transpower почала вимірювати струм витоку на скляних ізоляторах із силіконовим покриттям і композитних ізоляторах під напругою постійного струму. Крім того, у вересні 2019 року почалися щомісячні вимірювання DDDG і вітру.
Відвідайте 2022 INMR WORLD CONGRESS у Берліні, де інженер-конструктор трансмісії Камран Резаї з Transpower перегляне досвід обслуговування різних конструкцій ізоляторів у системі трансмісії HVDC Нової Зеландії. Він також пояснить, як моніторинг струму витоку на скляних ізоляторах з покриттям дозволив оцінити, чи може гідрофобність дозволити зменшити шлях витоку струн шляхом кореляції даних польових досліджень із підходом IEC 60815-4.
https://www.inmr.com/