Lictnoić odatepów
5. KIERUNKI DALSZYCH BA.DAŃ
Praca n ie w y czerp u je s z e r o k ie j p ro b le m a ty k i, d o ty c z ą c e j n iezaw od n ości i z o l a c j i n a p o w ie trzn e j na teren a ch przem ysłow ych. Wydaje s i ę , że b ę d z ie ona aktualna J e s zc ze p r z e z w ie le l a t - a ż do czasu z a s tą p ie n ia l i n i i na
p ow ietrzn ych lin ia m i kablowym i. Uzasadnione są w ię c d a ls z e badania nad o p ty m a liz a c ją wymiarów i w y trz y m a ło ś c i układów iz o la c y jn y c h w rozbudowy
wanych w k ra ju s ie c ia c h 110-400 kV, celem zw ię k s ze n ia ic h n ie za w o d n o ś c i, opanowania n astępstw w zrostu mocy o ra z o g r a n ic z e n ia c o ra z w ięk szych s t r a t spowodowanych n i e c i ą g ł o ś c i ą z a s ila n ia od b iorców . W iększą uwagę n a le ż y z w ró c ić na u je d n o lic e n ie i z o l a c j i krajow ych l i n i i n ap ow ietrzn ych p o p rzez konsekwentne stosow a n ie n i e w i e l k i e j l i c z b y typów iz o la t o r ó w (podstawowych standardowych typów oraz sprawdzonych iz o la t o r ó w s p e c ja ln y c h ).
Uzasadnione w ydaje s i ę p o d ję c ie lu b r o z s z e r z e n ie zakresu badań d o ty czących !
- w y trzy m a ło ś c i r z e c z y w is ty c h układów iz o la c y jn y c h na słu pach l i n i i (w ery
f i k a c j a zasad wymiarowania odstępów p o w ie trzn y c h i łańcuchów iz o la t o r ó w , - n ieza w od n ości i z o l a c j i zw ią za n e j z od d ziaływ an iem p r z e p ię ć w krajow ych li n i a c h n ajw yższych n a p ięć (o d p o w ie d n ie prow adzen ie s t a t y s t y k i za k łóceń , modelowanie f iz y c z n e i s y m u la c y jn e ),
- optymalnych metod la b o r a t o r y jn e g o badania w y trz y m a ło ś c i p ow ierzch n io w ej iz o la t o r ó w d la warunków za b ru d zen i owych w k ra ju (o d tw a rz a ln o ś ć r z e c z y w is ty c h narażeń, udokumentowane c h a r a k te r y s ty k i zabrudzeniow e stosow a
nych i z o l a t o r ó w ) ,
- w y trzy m a ło ś c i, n ieza w o d n o ści i e fe k ty w n o ś c i sam ooczyszczania różn ych t y pów iz o la t o r ó w (w tym ró w n ież k o n s tr u k c ji z k losza m i o przem iennych śred
n ic a c h ) na te re n a c h o różnym s to p n iu i c h a r a k te r z e z a n ie c z y s z c z e n ia a t m osfery (badania teren ow e i m odelow e),
- w s p ó łz a le ż n o ś c i wyników badań terenow ych i la b o r a to r y jn y c h (p o m ia r y mak
symalnych prądów upływu w c e lu wprowadzenia nowych k r y t e r ió w oceny i doboru iz o la t o r ó w do warunków za b ru d zen io w y ch ),
- zagadnień te c h n o lo g ic z n o -k o n s tru k o y jn y c h ,z w ią z a n y c h z w y trz y m a ło ś c ią i od p orn ością iz o la t o r ó w z tworzyw s y n te ty c z n y c h na ro z m a ite narażenia (p r a ce przygotow aw cze, m ające na c e lu za sto so w a n ie w k ra ju w yso k o n a p ięcio wych iz o la t o r ó w z tworzyw h yd ro fo b o w ych ).
Można p rzy p u szcza ć, że rosn ą ce tru d n o ś c i te c h n ic zn e - zw iązan e z w p ły
wem narażeń środowiskowych i e le k tr y c z n y c h - n ie będą m ogły być w p r z y s z ł o ś c i opanowane je d y n ie na d ro d ze u lep szeń ro zw ią za ń k on w en cjo n a ln ych ,a le
zmuszą do wprowadzenia ja k o ś c io w o nowych k o n s t r u k c ji i m a te ria łó w i z o l a c y jn y c h ( l i n i e w ie lo to r o w e o zróżn icow a n ych n a p ię c ia c h p rze s y ło w y c h , wy
k o r z y s t a n ie m a te ria łó w s y n te ty c z n y c h o w ła s n o ś c ia c h h y d ro fo b o w y c h )i Wyma
ga t o d a ls z y c h p ra c badawczych, k o n stru k cy jn y ch i te c h n o lo g ic z n y c h w. s z e rokim z a k r e s ie p r z y ś c i ś l e j s z e j w sp ó łp ra cy m ięd zyn arod ow ej.
6 . WNIOSKI
Przeprowadzona rozw ażan ia p o zw a la ją na zaproponowanie p ra k ty czn y ch me
tod i m odeli o b lic z e n io w y c h w szerokim u ję c iu te c h n ic zn o -e k o n o m ic zn y m ,p o datnych do oceny n ieza w od n ości i z o l a c j i k rajow ych l i n i i n ap ow ietrzn ych wy
s o k ie g o n a p ię c ia na teren a ch przem ysłow ych. W yniki dotychczasow ych badań terenowych i la b o r a to r y jn y c h o ra z wykonanych a n a l i z s t a ty s ty c z n y c h i mo
delowych u m o żliw ia ją wyprowadzenie n a stęp u ją cy ch wniosków.
1. W ytrzym ałość i niezaw odność układów iz o la c y jn y c h w l i n i a c h 110-400 kV, w yn ik a ją ce z r z e c z y w is ty c h narażeń e le k tr y c z n y c h i środow iskow ych, moż
na w y ra z ić za pomocą składowych losow ych - skorelow an ych d o d a tn io i w p r z y b liż e n iu lin io w o j n a jw ię k s z e zn a c ze n ie p ra k tyczn e ma niezaw odność zabrudzeniowa iz o la t o r ó w p rzy n a p ię c iu roboczym .
2. Z a k łó cen ia zabrudzeniow e w l i n i a c h 110-220 kV tw o rzą w p r z y b liż e n iu s tru m ie n ie Poisson a w odpow iednio zredukowanych o k resach czasu . Prak
ty c zn e modele o b lic z e n io w e , u w z g lę d n ia ją c e sezonową zmienność narażeń środowiskowych i n ie je d n o ro d n o ś ć z b io ru łańcuchów, p o z w a la ją na wyzna
c z e n ie prawdopodobieństwa przeskoków , oczek iw a n ej l i c z b y w yłą czeń l i --*• u zasad n ion ej c z ę s t o ś c i c z y s z c z e n ia iz o la t o r ó w w c ią g u roku.
3. Proponowane metody o b lic z e n io w e u m o ż liw ia ją efek tyw n e w y k o rzy s ta n ie wy
ników badań iz o la t o r ó w w terenow ych s t a c ja c h dośw iad czaln ych do a n a liz niezaw odnościow ych, m ających na c e lu ocenę zró żn ico w a n ia p o w ie rzc h n io wych w ła s n o ś c i iz o la t o r ó w w warunkach e k s p lo a ta c y jn y c h - w z a le ż n o ś c i od ic h k s z t a łt u geom etryczn ego i p o ło ż e n ia .
4. I s t n i e j e praktyczna m ożliw ość oceny ekonom icznych aspektów zaw odności i z o l a c j i l in io w e j 110-220 kV za pomocą c a łk o w ity c h k osztów roczn ych ; d la l i n i i 400 kV k on ieczn e są d a ls z e p race w t e j d z i e d z i n i e . Uzasadnio
ne wymagania niezaw odnościow e - w y n ik a ją c e z k ry teriu m m in im a liz a c ji c a łk o w ite g o k o sztu ro czn ego - p o tw ie r d z a ją celow ość o ra z m ożliw ość d a ls z e g o o g ra n ic z e n ia c z ę s t o ś c i w yłą czeń l i n i i i c z y s z c z e n ia i z o l a t o rów .
5. Zawodność zabrudzeniową typowych l i n i i 110-220 kV na teren a ch przemy
słowych można uznać o b ecn ie d la umiarkowanych k osztów s t r a t (k « 5 0 z ł/
za dop u szczaln ą, j e ś l i prawdopodobieństwo przeskoku na p o jed y n czym łańcuchu iz o la t o r ó w n ie p rzek ra cza w c ią g u roku w a r to ś c i 10- 4 , a śred n ia w ytrzym ałość iz o la t o r ó w w łańcuchu j e s t m n iejsza od 1 ,6 (p .u .).
6. Wymierne wymagania n iezaw odn ościow e, o p a rte na p rzesła n k a ch te c h n ic z n o - ekonomicznych, p o zw a la ją na u ś c iś le n ie zasad doboru iz o la t o r ó w l i n i o
wych do warunków za b ru d zen i owych - zg o d n ie ze w spółczesnym i te n d e n c ja mi w t e j d z i e d z i n i e . Zaproponowano p ra k tyczn y sposób w y k o rzy s ta n ia w tym c e lu r ó w n ie ż udokumentowanych la b o r a t o r y jn y c h c h a ra k te ry s ty k z a b - rudzen iow ych i z o la t o r ó w .
7. Ze w zględu na k o n ie c zn o ś ć s p e łn ie n ia w z r a s ta ją c y c h wymagań i z o l a c y j nych i n iezaw odnościow ych o ra z opanowania ujemnych skutków n arażeń w a g lo m e ra c ja c h przem ysłow ych, celow e w yd a ją s i ę badania terenow e i la b o r a t o r y jn e o szerszym n i ż dotąd z a k r e s ie o r a z p race k o n s tru k c y jn o -te c h n o lo g ic z n e , z m ie r z a ją c e do wprowadzenia nowych ja k o ścio w o układów i m a te ria łó w iz o la c y jn y c h .
LITERATUBA
D J A llib o n e T .E ., D rin g D ., Dragan G .: S park over o f rod gaps s tr e s s e d w ith im pulse v o lt a g e o f nonstandard waveshapes. P r o c . IEE E le k tro n . Power C o n tro l a .S o . 1975, v o l . 122, n 5 ,s s . 581-548.
Ed Aleksan drov G.H. i in . i E le k tr ić e s k a Ja procnost? naruźnoj v y s o k o v o lt - n o j i z o l j a c i i . E n e rg ia . Len in grad 1969.
D ] A leksan drov G.H. ? Lyskov^Ju. I . , Redkov B.H. i E le k tr ic e s k a ja procnosi?
vozduenogo promezutka meźdu provodom i o p o ro j p r i komutacjonnych p e - renapr j a l e n i j a c h . E l e k t r i i e s t v o 1972, n<>5, s . 20-24.
[4] A leksan drov G .H ., P o lo v o j I . P . , Gerasimov J u .A .j 0 o h a r a k te r is tik a o h e le k tr iS e s k o j p ro S h o s ti^ i z o l j a c i i VL sverch vysok ogo napr ja z e n i ja i metodike j e j e , i s p y t a n i j . E le k t r i c e s t v o 1967, n°12, s s . 13-20,
[5] As la ka en E.W .: D ie Z u v e r lä s s ig k e it a l s w ir t s c h a f t l i c h e G rosse Über
legungen am B e is p ie l jvon S tr om bersorgungsanlagen. B u ll. Schw eiz. E le k - t r o t . V er. 1978, n °4 , s s . 157-161.
[6]A u ęe J . i i n . » R isqu e de d e f a i l l a n c e e t p l a n i f i c a t i o n des resea u x e tr e s haute te n s io n . CIGRE 1972. Rap. 31-06.
KJBahder G. i i n . : H o n lin e a r it y in im pulse breakdown o f v e r y la r g e e i r gaps. IEEE T ran s. Power App. S y s t. 1974, v o l . PAS-93, n °3 f s s . 960-968.
[S jB a k er A .C ., Kawai M .: A stu dy on dynamic v o lt a g e d i s t r i b u t i o n on con
tam inated in s u la t io n s u r fa c e . Trans. Power App. S y s t. 1973.voLPAS- 9 2 , n °5 , s s . 1517-1524.
[9 ]B e ic h e lt P . i Problem y n ieza w o d n o ści i odnowy urządzeń tech n ic zn y c h . WHT, Warszawa 1974.
[10 ] Borgnovo G ., S a n ta g o s tin o G. 1 E v a lu a tio n du r is q u e de claqu age du aux s u rten sio n s de manoevre dans l e s resea u x ä UHT. piGRE 1978 Rap. 33-14.
D O Buda P . A . , Dejneko V .A .: Opyt e k s p lu a t a c ii VL 35-220 kV v ra jonach s za g rja zn e n n o j a tm o s fe r o j. E le k t r . S t a n c ii 1973, n °7 , s s . 74-75.
Cl2lCarpena A.' i i n . « S o lu tio n tech n iq u es pour l e s n o u v e lle s lig n e s de tra n s p o rt i t a l i e n n e s . CIGRE 1976. Rap. 22-13.
D 33 C a tta ru zza M. i in . 1 D e v e lo p m e n t'o f f ib e r g l a s s - c o r e PIPE - covered in s u la t o r s f o r HV tra n s m is s io n system s. IEEE-PES C on feren ce Paper (Summer M e e t in g ). Anheim, J u ly 1974, c. 74 338-0.
[14]Cim ador A . , Cojan M. i i n . 1 Method o f dim en sion in g in s u la t o r s f o r o - verhead l i n e s in p o llu t e d a r e a s . CIGRE 1978. Rep. 33-04.
[1 5 ]C la v e r ie P . , P orch eron Y . i La p o llu t io n des ia o la t e u r s . R.G.E. 1973, t . 82. n °3 , s s . 166-197.
0 t6 jC la v e r ie P . , Vignaud E .i Comparaison de p r in c ip a le s methodes d *e s s a is d’ ia o la t e u r s eous p o llu t io n a r t i f i c i e l l e . B ote EdP, HM/72/2634. C la - mart 1974, s . 17.
[l7 ]C z a p la k W.: Zagadnienia i z o l a c j i ja k o czynnika d ecyd u ją cego o pewnoś
c i ruchowej l i n i i n ap ow ietrzn ych wn. P r . doktorska w P o l. Wrocław
s k i e j , Warszawa 1975.
Cl83Dąbrowski J * , K o ło d z ie js k i E .i Badania łańcuchów iz o la t o r ó w z o s p r z ę tem ochronnym. E n ergetyka 1977 n °1, s s . 3 3-3 6.
[l9 ]D ie d k o v V.K. , S e vercev H .A .: O snovnyje vo p ro s y e s k s p lu a t a c ji s ło z n y c h s is tje m . V yssaja S k o la . Moskva 1976.
Сго] D illa r d J .K . , Hileman A .R . t Comportement des résea u x de tr a n s p o r t en
88
-&1] Gacek Z. i W yniki a n a liz y za k łó c e ń zabrudzeniow ych w l i n i a c h 110 i 220 kV na t e r e n ie ZEOPd. E n ergetyka 1978, n °3 , s s . 87-92.
^ Z’ ’ ? ołŁl h l p ° v r Çbova draha ja k o k r ité r iu m o d o ln o s ti- v y s o k o -napet ovych i z o l a t o r u v u c i z n e c ia t a n i. E le k t r o t . O bzor. 1979, n ° 1
SB• 7“ 10. * *
&3] Gacek Z .« Nowe k r y t e r i a doboru iz o la t o r ó w ze wzglgdu na z a g r o ż e n ie z a - brudzeniow e. E n ergetyka 1978, n °9 , s s . 357-360.
C4<fl Gacek Z. 1 Modele o b lic z e n io w e i z o l a c j i l i n i i 1 1 0 i 220 kV stosowane!
w warunkach zabrudzeniow ych. P r z e g l . E le k t r o t . 19j30, n ° l . [
E le k t r o t ! j f ąBo“ “ ^1“ zabr ud2e^ k o l a c j i lin io w e j. Przegl.
[4 6 ]G a lle t G ., B e t t l e r M ., L e ro y G .t S w itc h in g im pulse r e s u lt s ob ta in ed
S y s u e i 9 7 6 Î ° ? ° We r APP'
[47] G a ll e t G ., H u tz le r B ., Riu J . : A n a ly s is o f th e s w itc h in g impute strengh s s . 485-493" ° * SapS* T ra n s. Power App. S y s t. 1978, n °2 ,
Draga“ G’ ł l i g h t n i n g o v e r v o lt a g e s e n te r in g a o f C I Mb“ o n ° ^ ! n^ d o n r j S e 8 l | n ° U8h a r r e 8 t e r 8 ' fieP* a t th e
^ ’ G laI i t t a o ^ H‘, 1 i n * S u rten sio n s te m p o ra ire s , l e u r e l a s s i f i -33-12 Bran' ’ du rea» form e d’ onde e t fr é q u e n c e . CIGRE 1972. Rap.
Tsoi Gert R ., J irk u J . i i n . : S u rten sio n s de manoevre e ïit r e phases dans l e s reaeau x a t r e s haute te n s io n . CIGRE 1978. Rap. 33-03.
^ szawa*?968B* * " * Matel!latyczne “ e to d y w t e o r i i n ie za w o d n o ś c i. TOT, War-D>2j G olshra D .R .j P o llu te d in s u la t o r breakdown mechanism. I . D isch a rge
ss?nf o6-1 2 1. C’ 5 I r a n ‘ C on f- E le c * EnS-> S h ir a z 1975, v o l . 1 [53] Gordon G .i Sym ulacja systemów. WJJT, Warszawa 1974.
[5 4 ]G o rsen in N .A . i i n . t A v to m a tir iz o v a n n y j stend d la is s le d o v a n ila z a e r a - 1 9 7 4 ? °i°4 y as s ? V68-70J i 2 0 l J a c i i v P ° l o v ych u s lo v ija c h . E lec t r i c e s tv o [55] Gruber G ., K o s zta lu k R .i C o n tr ib u tio n à l ' e s s a i sous p o llu t io n a r t i -
Zürioh^ SemptemberB1975. Rapf ^ V° l t a S 9 Symp-3
T'V A i h a r a Y . , Aoshima Y . » In flu e n c e o f s w itc h in g im pulse va ve
» • “ f 08 5^1090.VO aS* 01 a i r SapB* IEEE T ran a* Power syst.E 1 9 7 3 , f' * * 1 c h o ix des ch aîn es d’ is o la t e u r s pour l e s lig n e s à*
t r è s haute te n s io n en T c h é c o s lo v a q u ie . CIGRE 1974. Rap. 33-05.
m c i5y w 2f £ r ü - o ! f the 8 0 lid a r t i f i o i a l p o llu t io n
^ der m a n o e ^ «Sd M a « i + i n - 8 . Carao t é r is t iq u e s d’ is o l a n t s aux s u rte n s io n s Rap? 33^02 « o l a t a u r s dans l e s c o n d itio n s de p o llu tio n .C IG R E 1972.
M K ^ 5 s r 2 J f t , î * a î ï T Æ . ,r t £ w r - ^ î S & ,‘ * t6' fz r.
Ba S 2 is.L. Æ S i î . Aa a 1976? c i ” « “ 4 *■
é j ) I t a b a s h i T . i i n . « A stu d y o f a b o r t-tim e AC T la a h o v e r v o lt a g e o f con
90
0 Об] Maj ko p a r A . S. i i n . « M etodika o c e n k i ra b o to s p o a o b n o s ti l i n i e j n o j i
92
[147] Tochev P . , Todorova A . , Vandev D. 1 C a r a c t é r is t iq u e s s t a t i s t i q u e s de
[150] Verma M.P., Niki as ch H., Kolossa I.« Hochapannungs-Stützlsolatoren unte r na tü rlichen Fremd Sc hichtbedingung en. ETZ-A 1974, Ed 95, s s . 98
94
-[l6 ä )u ro u p e de T r a v a il CIGRE 13-02. Les s u rte n s io n s de manoeuvre dans l e s re seeu x a THT e t UHT, e t en p a r t i c u l i e r l e s s u rte n s io n s d 'e n c le n c h e -
® sn t^ et de reencleohem ent des lig n e s de tr a n s p o r t. E le c t r e 1973, n°30, [170]IEC P u b lic a tio n s Recommendations f o r overhead l i n e s . P a r t . 1. TC1 1
( S e c r é t a r i a t ) 24. June 1978.
D71]rls?°E?tf?rl? SSurt^iSrS^!“ srands intervallea aux
fieasrdiè-L172] Docum. EdP. D ir . des Etudes e t Rech. L ig n es a é rie n n e s à haute e t t r è s haute te n s io n . R é g lé s d i s o l a t i o n . P a r is . Ju in 1976.
[173] In s tr u k c ja badania c i ą g ł o ś c i z a s ila n ia odbiorców s s i e c i e n e r g e t y k i zawodowej. Z je d n o c z. E n e r g e ty k i. Warszawa 1973.
[174] Rukovadj a s ć i j e L u k a za n ija po vy-boru i e k s p lu a t a c ii i z o l a c j i v r a l o - nach s za g rja zn e n n o j a tm o s fe r o j. Min. Enexg. i E l e k t r i f . SSSR Moskva
D 753 V ^ I a r T e ^ k f ^ S ï i r î w ? 811186811 3rUndlP- g8n 1111(3 •AnlaS e t e i l e . VEB
^ 76^ w io e 1 1975ZOla°'*i lin io w e ;i• Opracowanie B iu ra Badań i Studiów ZE, G l i
-Cl77]Mast zyng G ó S i c ^ ć h r P rZ g t ° Chroany- BEL0S 1974. Z je d n o c ze n ie Przem.
^ 78^ Moskwa 1968.’ Smlrn0V H" W' ! T a b li° y ra tema t iS e s k o j s t a t i s t i k i . AK SSSR [179] TGL 8676/231. P r e i l u f t i s o l a t io n fü r Nennspannungen 110 kY und darü
b e r . Bemessung gegen le o ls tio n s m in d e ru n g durch Prem dsch ich ten . 1968.
HA TERENACH PRZEMYSŁOWYCH
S t r e s z c z e n i a
Przedm iotem ro zp ra w y j e s t a n a liz a p rz y c z y n o ra z skutków te c h n ic zn y c h i ekonom icznych z a g r o ż e n ia i z o l a c j i l i n i i n a p o w ietrzn ych w a g lo m e ra c ja c h przem ysłow ych. Rozważania o p a rto na wybranych w ynikach badań l a b o r a t o r y j nych i terenow ych o ra z s t a t y s t y k i z a k łó c e ń . Dokonano p rób y s y n te ty c z n e g o u ję e ie w y trz y m a ło ś c i i n ie za w o d n o ś c i układów iz o la c y jn y c h w ro z m a ity c h etan ach z a g ro ż e n ia o r a z o k re ś la n o niezaw odn ościow e modele o b lic z e n io w e d la r z e c z y w is t y c h l i n i i .
. Zaproponowano metodę o b lic z a n ia n ie za w o d n o ś c i i z o l a c j i p rzy u w zględ n ie n iu zm ien n ości z a g r o ż e n ia w c z a s ie o ra z w yk o rzysta n iu wyników badań iz o la t o r ó w w s t a c ja c h d o św ia d cza ln y ch i s t a t y s t y k i zak łó ceń .O cen io n o wpływ k s z t a łt u i p o ło ż e n ia i z o la t o r ó w na ic h niezaw odn ość w e k s p l o a t a c j i o ra z c z ę s t o ś ć c z y s z c z e n ia w s z c z e g ó ln ie tru dn ych warunkach środow iskow ych.
Dokonano a n a liz y k o sztó w in w e s ty c y jn y c h , e k s p lo a ta c y jn y c h i zaw odności d la typowych l i n i i wn na te re n a c h a g lo m e r a c ji przem ysłow ych i zapropon o
wano metodę o k r e ś la n ia d o p u s z c z a ln e j zaw odn ości o ra z u za sa d n io n ej w y tr z y m a ło ś c i za b ru d zen i owej łańcuchów iz o la t o r ó w . Zaproponowano uzasadnione spo
soby doboru iz o la t o r ó w z e w zględu na n a ra że n ia zabrudzeniowe.Om ówiono k ie ru n k i badań nad d a ls z ą r a c j o n a l i z a c j ą te c h n ic zn y c h ro z w ią z a ń i z o l a c j i .
НАДЁЖНОСТЬ ЛИНЕЙНОЙ ИЗОЛЯЦИИ ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПРОМЫШЛЕННЫХ РАЙОНАХ
Р е з ю м е
Сутью диссертации является анализ причин, а также технических и экономи
ческих последствий угрозы изоляции воздушных линий высокого напряжения в крупных промышленных районах. Рассуждения основаны на результатах избранных лабораторных и натурных исследований, а также на статистиках нарушений. Сде
лана попытка синтетического подхода к вопросу прочности и надёжности изоля
ционных схем в различных состояниях угрозы, определены расчётные модели не
надежности для реально существующих линий электропередачи.
Предложен метод расчёта ненадёжности изоляции с учётом изменчивости угро
зы во времени и использования результатов исследований изоляторов в экспе
риментальных стендах, а также статистики нарушений. Сделана оценка влияния фермы и расположения изоляторов на их эксплуатационную надёжность и частоту очистки в особенно трудных условиях загразнения.
Сделал анализ капиталовложений, эксплуатационных расходос и ущерба от недоотпуска электроэнергии для типических высоковольтных ЛЭП в промышленных районах и предложен метод определения допустимой ненадёжности и обоснован
ной прочности гпрлянд изоляторов в условиях загрязнения. Предложен метод вы
бора изоляторов с точки зрения опасности в условиях загрязнения. Обсуждены направления исследований в области дальнейшей рационализации технических ре
шений конструкции изоляции.
OVERHEAD LINES INSULATION IN INDUSTRIAL AREAS
S u m m a r y
The o b je c t o f th e d i s s e r t a t i o n i s th e a n a ly s is o f th e causes and te c h n i c a l , and economic e f f e c t s due to th e hazards o f overhead in s u la t io n l i nes in in d u s t r i a l a r e a s . The p re s e n t c o n s id e r a t io n s a re based on the r e s u lt s taken from la b o r a t o r y and t e r r i t o r i a l t e s t s as w e l l as i n t e r f e r e n ce s t a t i s t i c s . An attem p t was made a t s y n t h e t ic p r e s e n ta tio n o f th e e l e c t r i c s t r e n g t h and r e l i a b i l i t y o f in s u la t io n system s in v a rio u s hazard con
d it i o n s . C a lc u la t iv e r e l i a b i l i t y m odels w ere determ ined f o r r e a l l i n e s . Th ere was su ggested a method f o r c a lc u la t in g in s u la t io n r e l i a b i l i t y w h ile h a vin g c o n s id e re d hazard c h a n g e a b ilit y in tim e and u t i l i z n i g the r e s u l t s o f in s u la t o r t e s t s i n t e s t s t a t io n s and th e in t e fe r e n c e s t a t i s t i c s . The o f f e c t o f in s u la t o r shape and p o s it io n on t h e i r r e l i a b i l i t y in o p e r a tio n con du tion s was e s tim a ted t o g e t h e r w ith the c le a n in g fre q u e n c y in p a r t ic u la r y a n viro n m en ta l d i f f i c u l t c o n d it io n s .
The a n a ly s is o f in v e s te m e n t, o p e r a tio n and u n r e l i a b i l i t y c o s t s f o r t y p i c a l h ig h v o l t a g e l i n e s on th e i n d u s t r ia l a g g lo m e ra tio n t e r r i t o r i e s was made and a method d eterm in g th e a d m is s ib le u n r e l i a b i l i t y as w o ll as th e j e s t i f i e d r e s is t a n c e t o p o ll u t i o n o f in s u la t o r ch ain s was s u g g e s te d . The ways o f c h o ic e in s u la t o r i n r e l a t i o n t o p o llu t io n hazard were proposed.
The d ir e c t io n s o f i n v e s t i g a t i o n s concerned w ith fu r t h e r t e c h n ic a l d e v e l
opment i n in s u la t io n system s w ere d is c u s s e d .
ZatcjcmiW \
Napięci« znamionowe Unii H0kV 220kV H0kV 220kV 110 kV 220kV Uwagi.: 1) U d iia lu dluc
.. * » ' - i
dańzabrudrentowychizolatorówliniowychpry
100
-Załącznik 5 Zależności empiryczne do obliczania napięć przeskoku dla izolacyjnych odstępów
powietrznych w liniach wysokiego napięcia [84,97,172]. wartości współczyników geometrycznych podane poniżej. 2) Wzór przybliżony [ł7 2 ].
3) Wzór Galleta dla udarów o czasie "trwania czaka kilkadziesiąt-kilkaset/us[97], 4) Wg [172] . S) Wg [84,97 ]. 6) Od chylenia standardowe napięcia przeskoku w w a
Z a l e ż n o ś c i e m p i r y c z n e o k r e ś l a j ą c e HO p r o c e n t o w e n a p ię c ie w y tr z y m y w a n e u U kadów iz o la c y jn y c h
102
-Za ia czn ik 5
N a jw a ż n ie js z e p a r a m e t r y r o z k ła d u w ie lo w y m ia ro w y c h zmiennych lo*ow ychfl57]
N azwa
parametru Z a l e ż n o ś c i U w a g i
W a rto ść oczekiwana
E ( * ) = 1 - J * f ( * ) d 2 -o-*
g d z i e : - 4 v fy m ia r o w a zm ienna l o s o w a ("cj = -I, f ( Z )-fu n k cja gęstości p r a w d o p o d a b ie ń s tw a
P a ra m e tr p o ło ż e n ia ; w y z n a c z a p u n k t w A w y m ia ro w ej p rz e — s tv-zen i w o k ó ł które
g o gru pu ją s ię w s z y s t k ie m o ż liw e w artoś
c i zm iennej loso w ej
Odchylenie s ta n d a r -d o w e
* ( * ) - P a r a m e t r r o z r z u tu
w r o z k ł a d z i e z m ie n nej lo s o w e j ■
W s p ó łc z y nnik k o re la c ji
... * g d z i e :
cM * i , X j ) = J J ( X r 2t>flj - * j ) f (
2
i,Z j) d z ;d z j- o o —om
f (Zi.Zj ) ~ g ę s t o ś ć r o z U ła d u p r a w d o p o d o b ie ń s tw a 2 w ym iarow ej zmiennej lo s o w e j
P a r a m e t r dniowej z a le ż n o ś d k o r e la c y j
n ej m ię d z y s k ł a d o w y m i z m ie n n y m i lo s o w y m i Zj o ra z z j.
/
O c e n a w s p ó ł z a l e ż n o ś c i w y t r z y m a ł o ś c i U k k a d ó w I z o l a c y j n y c h n a sk u p a ch lin ii w n n a t e r e n a c h p r z e m y s ł o w y c h w w a r u n k a c h r z e c z y w is ty c h
“ i) «)
W s p ó łc z y n n ik i w s p ó łz a le ż n o ś c i (5 aj P A R A M E T R Y OBLICZENIOWE
...
t)
F a z a s t a n y aagrozem a
d u " u d a = 4 L ! Ł : ‘■’ ‘‘ j e “ " ' 1.... 4
Ś r o d k o w a (o k n o & l u p a ) S k r a i n a R o d z c t i Ł a ń cu ch a
L J J Ó wl O Ł P Ł P V Ł.PY Ł P Ł P V Ł P Y
3 d = d _ U* < 0 _ k Łobl 2 5 9 5 2150 2 3 4 3 2701 2240 2 3 4 3
( 3 ) (2) « . M u210
K - 4 - ^ ą f
4
(4)
A
(2)
H — H —
UuTO Jt
U 2<0 { j Z i o ( ę f 3 3 6 3 0 4 331 371 3 0 8 335
4 3
“ U u o b l > w + 8 ) 0,141 0/137
U w a g i : i)O z n a c z e n ia z t a b . 3 i z a Ł . 4 . 2 ) D a n e i o z n a c z e n i a z a a ł . 2 t 3 .
/
103
Załącznik 7 Z a s c t d y o b lic z a n ia r y z y k a p rz e s k o k u p r z y przepięciach d la izo la c ji lin ii n a p o w ietrzych w n .
U kład izolacyjny |
P ojedyn czy odstęp powietrzny
Izolacja Unii (niezawodnościowy układ szeregowy
] = 1 ,...,n odstępów powietrznych) Założenia i dane obliczeniowe Uwagi
R V Z Y K 0 P R Z E S K O K U
1 2 3 A 5
ZALEŻNOŚCI OGÓLNE
p“ = J f,(U j)F wCUj )d U j . O
“ J f* (k «j)F w (k sj )dksj
•• m»
P a t J . . . J f , ( U <....,U jri(1F w (U j))d U 1. .. d U „ -o o i " 1
mm mm
™ t “ J"** ^ ) ) c*ks^*'łdks^
^ o o i
Nieskorelowane rozkłady prawdopodobieństwa p rz e p ię ć i wytrzymałości u d a r o w e j iz o la c ji [123,-168].
Dotyczy izolacji doziemnej oraz przepięć pioru
nowych iłą c z e niowych (Umi420.
O zn aczen ia : U j-w a rto ść szczytowa przepięcia na j-tym odstępie izolacyjnym;
f e (U j),fs ( k 6j ) - gęstość prawdopodobieństwa wartoea szczytowych lub krotności przepięć na j- ty m odstępie izolacyjnym ; Fw (U j),F w(k8j ) - d y s - tryb u a n ta w ytrzym a łoś ci u d arow ej j-te g o o d s tę p u iz o la c y jn e g o j
k Łj -» "T3 Uj /•{2 Um ~ krotność przepięcia dla j-tego odstępu izolacyjnego;
f s ( U ,,..: , U „ ), f &Cks1, . . k 9„ ) - wielowymiarowa gęstość prawdopodobień
stw a w artości szczytow ych lub krotności przepięć; Uw - statystyczn e napięcie wytrzym ywane p rzez odstęp izolacyjny p rz y udarach pioruno
wych lu b Łączeniowych z d o p u s zc za ln y m prawdopodobieństwem przeskoku nie większym od 1 0 % . Ue - wartość szczytow a p rz e p a d a s ta ty s ty c z n e g o , k tó ra nis m o ż e b yc przekroczona z p r a w d o p o d o b ień stw em w ię k s z y m od 2 %
R y s . t - Z ? . Sposób obliczania ryzyka przeskoku przy przepiędach dla pojedyńczego odstępu powietrznego
>01
©UPROSZ
Rys.2 -Z.7. Zależność między ryzykiem przeskoku a statystycznym współczynnikiem bezpieczeństwa [168] : a ) przepięcia łgczsniowe , b) przepięcia piorunowe
Załcycziiik 7 cd.
i
( D
LINEARY-ż
P ° - e x p ( - / 3 B + D j
3
pQ _ r Q t « x p ( - P ‘ 0 ] n 2
" 4
1. L in e a ry za c ja r o z k ła d u w a r t o ś c i szczy-6
ZAC Y3N A . « a
_
1 1 - e x p ( - / 3 ° ( ) tow ych p r z e p ię ć w z d łu ż t r a s y l in iiU PR O S ZC ZO d la In P, a + D
... „ a 1 ~ _ a 1 o r a z s t a t y s t y c z n e g o w s p ó łc z y n n ik a Dotyczy N A METODA
oraz / = U „ / U 9 S
— P . ... “ 1 " P .
---1 1 - e x p ( - / J « J * £ a c b e z p ie c z e ń s tw a w z g lę d e m lic z b y o d izolacji
S T A T Y S - s t ę p ó w iz o la c y jn y c h ja k n a r y s . 3 - Z . 7 doziemnej
T Y C Z N A VJG S A - n j « s B + NjoC d ta e x p ( - A ) s 1 - /3°C [109,147,172] przy p rz e
I E C [1 7 0 ] 2 .L in e a ry z a c ja z a le ż n o ś c i P ° pięciach
w układzie p ó łlogarytm icznym (rys.2-Z.^ łączeniowych 3. O b lic z e n io w a w a r t o ś ć r y z y k a p r z e s
k o k u d o t y c z y o d s t ę p u „k r y t y c z n e g o "
(z b l i ż o n a d o w a r t o ś c i d l a o d s t ę p u n a końcu U n ii o t w a r t e j)
O zn aczen ia : R - ob liczeniow e ryzyk o p rzeskok u dla
» k r y t y c z n e g o " odstępu iz o la c y jn e g o ( na końcu linii o t w a r te j) ; /3,13-w sp ó łczyn n ik lin e a r y z a c ji r y z y k a p r z e s k o k u w zglą d em s t a t y s t y c z n e g o w s p ó łc z y n n ik a b e zp ieczeń stw a w u k ła d zie p ó łlo g a ry tm ic z n y m ;
w s p ó łc z y n n ik i l in e a r y z a c ji s t a t y s t y c z n ego w s p ó ł c z y n n i k a b e z p ie c z e ń s t w a w z g lą d e m lic z b y o d s tę p ó w iz o l a c y j n y c h n a t r a s i e l i n i i ; n j ,N j - n u m e r p o r z ą d k o w y o d s t ę p u lic z o n e g o od p ow ied n io o d p o c z ą t k u i k o ń c a lin ii o t w a r te j;
R ys,3rZ. 7.Ilustracja tinearyzacyjnyeh założeń uprawiających dotyczących : n “ Ut7ba ods^ pów Rotacyjnych na trasie lin«
a ) ro zk ła d u wartości szczytow ych p rz ep ię ć wzdłuż t r a s y lin ii, b ) s t a t y s t y c z n e g o w s p ó łc z y n n ik a b e zp iec ze ń stw a w zględ em lic z b y o d s t ę p ó w .
mox
R ozkład przepięć:
1 — zbliżony do rzeczywistego 2 — zlinearyzow an y
1 2 3' " • n j
a )
Z a łą c z n ik 8
Ś re d n ie l i c z n o ś c i łańcuchów i rzędów o b lic z e n io w y c h w jed n o to ro w ych l i n i a c h 110 i 220 kV na t e r e n ie ZEOPd [4 4 ]
Um [k V ] 123 ' 245
Hodzaj 1) łańcucha
ł
P r z e lo to w e Odciągowe P r z e lo to w e Odciągowe
ŁP1 ŁPV1 ŁPY1 Ł01 Ł01 ŁP2 ŁP2 ŁPY 2 Ł02 Ł03
P V y 0 P V y 0
L ic z n o ś ć łańcuchów n j [1/km]
9 3 9 1,5
L ic z n o ś ć rzędów o b l i
czen iow ych mj 1 2 2)
2 *1 ,5 2 4 2 4
2 )
4ł 2 3 6
Uwagii 1) Łańcuchy s p e c ja ln e ŁPY i ŁPY o ra z p r z e lo to w e pionowe ŁP stosowane a lte r n a ty w n ie
2 ) Z a stęp cze l i c z b y rzęd ów w s p e c ja ln y c h układach gwiazdowych p r z y ję t e do o b lic z e ń n iezaw od n ościow ych i rachunku kosztów