뉴질랜드의 TSO인 Transpower는 HVDC 송전 시스템을 업그레이드하는 동안 오염 지수 측정을 처음으로 사용했습니다. 국내 유일의 HVDC 시스템은 원래 1965년에 설치되었으며 정격 ±250kV, 600MW였으며 오염 플래시오버 성능은 내륙 및 해안 지역 모두에서 처음 24년간의 운영 동안 일반적으로 만족스러웠습니다.
이 HVDC 링크는 이후 두 단계로 업그레이드되었습니다. 먼저 밸브 그룹을 재구성하고 새로운 350kV 밸브 그룹을 설치하고 350kV용 라인을 재절연하여 +250/-350kV, 1240MW로 업그레이드했습니다. 1989년에 350kV 장비에 대한 절연 요구 사항이 고려되었으며 라인을 따라 다양한 위치와 케이블 터미널에서 오염 데이터를 수집하는 프로그램이 시작되었습니다. 이 프로그램은 8개 라인 위치에서 ESDDon 에너지 전송 절연체를 측정했습니다.
그런 다음 상대 성능을 확립하기 위해 250kV 라인에 사용된 절연체 유형(예: NGK CA808 도자기)과 최신 설계(NGK CA745-EJ 도자기안개 유형)에 대해 오염 플래시오버 테스트를 수행했습니다. 이 테스트는 내륙 및 해안 지역에 해당하는 두 가지 ESDD 수준에서 수행되었습니다. 내륙 지역의 경우 350kV의 14개의 새로운 절연체는 완전히 동일하지 않았습니다.
250kV에서 기존 절연체 12개 성능. 또한 라인 과전압 연구에 따르면 14개의 절연체는 스위칭 서지 내성 성능에 대한 설계 기준을 충족하지 못하는 것으로 나타났습니다. 따라서 해당 구간에는 15개의 절연체가 사용되었습니다.
라인은 디스크당 연면 거리가 54mm이고 디스크 간격이 170mm인 도자기 절연체를 사용하여 재절연되었으며, 그 결과 연면 거리 대 스트링 길이 비율이 3.2가 되었습니다. 해안 지역에는 ESDD 수준이 0.12mg/cm2이므로 33개의 디스크로 구성된 절연체 스트링이 필요하고, ESDD 수준이 0.01mg/cm2인 내륙 지역에는 15개의 디스크 스트링이 필요합니다.
현재 Transpower는 이러한 원래의 도자기 절연체 중 상당수를 유리로 교체했습니다. 또한 지난 몇 년 동안 EPDM 재료에 대한 실패한 경험 이후 해안 지역의 오염 성능을 개선하기 위해 실리콘 복합재 및 실리콘{1}} 코팅 유리 절연체가 고려되었습니다. 예를 들어, Transpower의 HVDC 라인에 설치된 EPDM 절연체는 콜드-단부 피팅과의 경계면에서 약간의 침식을 보였고, 절연체 길이를 따라 구멍이 났으며, 단부 피팅에 가까운 코어 로드 하우징에 심각한 균열이 발생했습니다.
IEC 608154는 CIGRE TB 518 지침을 기반으로 DC 절연체에 필요한 USCD를 결정하는 단순화된 방법을 제시합니다. 이 표준에 따르면 현장 심각도에 대한 정보를 얻는 가장 정확한 방법은 DC 라인의 운영 경험에서 직접 데이터를 얻는 것입니다. 그런 다음 후보 절연체가 기준 절연체와 다를 경우 현장 오염 심각도를 결정하기 위해 전류가 흐르는 도자기 절연체에서 측정된 ESDD 값을 수정해야 합니다. 따라서 Transpower는 현재 IEC 수정 지침을 사용하여 ESDD 측정에 사용되는 도자기 절연체 이외의 HTM 및 비-HTM 절연체에 대한 USCDdc를 결정합니다.
참조 DC UCSD(RUSCDc)는 각 후보에 필요한 USCD를 얻기 위해 후보 유리(비{0}}HTM) 및 실리콘 복합(HTM) 절연체에 대해 결정되고 수정됩니다. IEC 60815-4에 제시된 기준 연면 거리와 오염 심각도의 상관 관계를 나타내는 경험적 방정식은 다음 방정식의 형태입니다.
여기서 B 및 는 각 절연체 유형에 따라 달라지는 경험적 상수이며 유형 A 오염에 대한 ESDD와 유형 B 오염에 대한 현장 등가 염도 SES로 표현되는 오염 심각도입니다.
간격이 170mm이고 연면 거리가 550mm인 유리 절연체 장치를 사용하는 경우 해안 지역에는 44디스크 절연체 스트링이 필요합니다. 간격이 190mm이고 연면 거리가 690mm인 절연 장치를 사용하면 디스크 수가 35개로 줄어듭니다. 이 수치에 따르면 절연체 길이는 6.6~7.5미터입니다.
전송선 구조가 업그레이드된 시스템 전압(24개 구조 제외)에 맞게 완전히 수정되지 않았기 때문에 필요한 전기 간극을 위반하지 않고는 이러한 긴 절연체를 기존 래티스 타워의 상단 형상에 장착할 수 없었습니다. 현재 유리 절연체 스트링(간격 170mm의 33개 단위)과 복합 절연체(연면 거리 22664mm, 길이 5.6m의 NGK)가 서로 다른 섹션에 설치되어 있습니다. 전송선의. 실리콘 복합 절연체의 오염 성능은 만족스럽습니다. 그럼에도 불구하고, 이러한 절연체의 -장기 성능은 모니터링되어야 했습니다.
또 다른 과제는 라인 경로를 따른 높은 부식성 지수였으며, 이로 인해 복합 절연체의 끝 부분에 아연 칼라가 필요했습니다. 해안 지역의 이전 절연체(주로 도자기 및 EPDM)의 열악한 오염 성능과 긴 유리 절연체 스트링을 기존 타워 상단 형상에 장착하는 것과 관련된 어려움 및 설치된 실리콘 복합 절연체의 오염 성능에 대한 불확실성이 모두 설치된 절연체의 오염 성능을 모니터링하기로 결정하게 되었습니다. 2002년 5월부터 2003년 6월까지 Transpower는 15개 AC 변전소 현장에서 각각의 주요 환경 요인을 평가하기 위해 12개월 프로그램을 수행했습니다. 이 테스트에는 월간 먼지 증착 측정뿐만 아니라 표면 전도도 측정을 통한 실제 월별, 3, 6, 12개월 등가 염분 밀도 측정도 포함되었습니다.
2019년에 Transpower는 DC 전원 실리콘 코팅 유리 및 복합 절연체의 누설 전류 측정을 시작했습니다. 또한 월별 DDDG 및 바람 측정도 2019년 9월에 시작되었습니다.
Transpower의 전송 설계 엔지니어인 Kamran Rezaei가 베를린에서 열리는 2022 INMR WORLD CONGRESS에 참석하여 뉴질랜드 HVDC 전송 시스템의 다양한 절연체 설계에 대한 서비스 경험을 검토합니다. 그는 또한 코팅된 유리 절연체의 누설 전류 모니터링을 통해 현장 연구의 데이터를 IEC 60815-4의 접근 방식과 연관시켜 소수성이 스트링의 연면 거리를 줄일 수 있는지 여부를 평가할 수 있는 방법에 대해 설명합니다.
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