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Jun 06, 2023

고고도 전력: 히말라야 지역의 라인 절연

작성자: Swapan K. Bhowmick, Teestavalley Power Transmission Limited 고문 절연 조정은 전기 장비의 절연 강도와 특성을 연관시키는 과정입니다.

작성자: Swapan K. Bhowmick, Teestavalley Power Transmission Limited 고문

절연 조정은 전기 장비의 절연 강도와 보호 장치의 특성을 예상되는 과전압과 연관시키는 프로세스입니다. 절연 조정의 모든 측면은 과전압 확률과 과전압으로 인한 절연체 파괴 방전 확률의 통계적 현상을 기반으로 합니다. 절연 실패의 위험은 확률에 따라 달라집니다. 특정 실패 위험은 허용 가능하지만, 허용할 수 있는 위험의 크기는 경제성 및 서비스 안정성 고려 사항에 따라 달라집니다. 따라서 절연 수준은 수학적 기능보다는 통계 데이터와 더 관련이 있습니다.

절연체의 절연 내력에 스트레스를 유발하는 과전압은 다음과 같이 분류될 수 있습니다.

일시적인 과전압은 지락, 갑작스러운 부하 거부, 공진 또는 강공진, 기타 시스템 우발적 상황에 의해 발생하며 감쇠되지 않거나 약간 감쇠된 진동의 형태로, 주파수가 전력 주파수와 같거나 가깝고 몇 사이클 동안 지속됩니다. 몇 초까지. 스위칭 임펄스 과전압은 전력선 스위칭, 고속 자동 재폐로, 케이블의 역위상 스위칭, 커패시터 뱅크, 션트 리액터, 수천 마이크로초 범위의 지속 시간 동안 지속되는 회로 차단기 재점령으로 인해 발생합니다. 스위칭 임펄스 과전압은 라인 충전 전류로 인해 400kV 전압 레벨 이상의 전력선에서 두드러지며 더 높은 절연이 필요하지 않도록 제어해야 합니다. 낙뢰 과전압은 시스템 전압과 무관하지만 시스템 임피던스에 따라 달라지며 마이크로초 범위의 지속 시간 동안 지속되는 도체의 직접적인 스트로크로 인해 발생합니다.

또한, 전력선에 매우 가까운 땅에 백 플래시오버 및 낙뢰가 발생하면 낙뢰 충격이 유도될 수 있습니다. 암석 토양으로 인해 타워의 접지 임피던스가 높으면 역플래시오버의 크기가 더 커집니다. 여름 뇌우 중에는 음전하를 띤 직접 뇌우가 가장 흔합니다. 양전하를 띤 직접 뇌졸중은 바다 근처에서 더 자주 나타나며 겨울 뇌우에서 매우 흔합니다. 양전하 직접 스트로크는 더 큰 전류 크기와 매우 느린 파동 전면을 갖는 단발 플래시인 반면, 음전하 직접 스트로크는 더 적은 전류 크기로 나타납니다.

장비의 절연 내력은 정격 절연 수준을 기준으로 합니다. 전력선의 외부 절연은 디스크 절연체와 긴 막대 절연체로 구성된 절연체 스트링 형태의 자체 복원 공기와 고체 절연으로 구성됩니다. 400kV 수준 이하의 시스템 전압용으로 설계된 장비에서 절연 수준은 정격 뇌 충격 내전압 및 상용주파 내전압 수준에 따라 결정됩니다. 400kV 이상의 시스템 전압의 경우 절연은 정격 스위칭 충격량과 정격 낙뢰 충격량에 따라 결정됩니다. 이는 기본 임펄스 레벨이라고도 합니다. 전기 절연에 영향을 미치는 다른 요인으로는 고도와 오염, 상대 습도와 같은 기후 조건이 있습니다. 오염은 절연체의 연면 거리를 결정합니다. 전력선의 절연체 스트링 길이는 낙뢰 충격 저항 레벨, 스위칭 충격 저항 레벨, 전원 주파수 전압 내구성 레벨 및 고도, 오염, 습도와 같은 서비스 조건에 따라 결정됩니다.

경제적인 이유와 산업 관행으로 인해 장비는 정상적인 서비스 조건 범위 내에서 필요한 내전압을 견딜 수 있도록 설계되었습니다. 최대 주변 온도는 40°C, 고도는 1,000미터를 초과하지 않습니다. 따라서 400kV AC 장비가 정상적인 사용 조건에서 견딜 수 있는 표준 절연 수준은 다음과 같이 채택되었습니다.