Изолированный газом трубчатый проводник высокого напряжения в ряде случаев используется в качестве альтернативы перегревающимся кабелям высокого напряжения линий электропередачи
Компания Siemens представила первое в мире распределительное оборудование для систем постоянного тока с элегазовой изоляцией. Такие системы являются частью высоковольтных линий передачи постоянного тока (HVDCT). Ранее, системы для постоянного тока использовали технологию воздушной изоляции. Но, поскольку воздух является не очень хорошим изолятором, то проводящие ток элементы приходилось размещать на большом расстоянии друг от друга, и от потенциала земли, чтобы предотвратить пробои напряжения. С другой стороны, системы с элегазовой изоляцией, такие как применяемое уже десятки лет оборудование для работы с трехфазным переменным током, экономят значительное пространство. Однако до этого инженеры не могли создать аналогичные системы для постоянного тока, поскольку в этом случае требования к оборудованию намного серьезнее.
Линии постоянного тока генерируют стабильное электрическое поле, которое со временем оказывает влияние на свое окружение. Это приводит к тому, что газ и изолированные поверхности медленно накапливают заряд. Носители заряда перемещаются вдоль силовых линий магнитного поля, и изменяют его. Специалистами из компании Siemens удалось решить эту проблему, создав специально разработанные изоляторы для внутренних частей распределительного оборудования. Для этих целей они используют бумагу, пропитанную эпоксидной смолой (RIP). Такая технология широко применяется для других приложений, например, в силовых трансформаторах. Проведя моделирование, инженеры разработали подходящую геометрическую форму таких изоляторов, что позволило применить технологию элегазовой изоляции и для распределительного оборудования, работающего с постоянным током.
Важная технология для систем передачи электроэнергии
Сегодня в Siemens разработано компактное элегазовое распределительное оборудование для напряжения в 320 кВ. Объем этого оборудования на 95 процентов меньше, чем у аналогичных по возможностям систем с воздушной изоляцией. Это особенно выгодно для платформ преобразования постоянного тока высокого напряжения, используемых в ветряных электростанциях, располагающихся в море.
Технология HVDCT делает возможным обеспечить низкие потери при передаче электроэнергии на большие расстояния с использованием подводных кабелей. По этой причине, а также благодаря легкости управления, HVDCT является ключевой технологией для передачи электроэнергии в Германии. Она будет использована для соединения морских ветряных электростанций с общей сетью, для передачи электроэнергии, полученной на таких электростанциях с побережья на юг Германии, и для стабилизации работы линий электропередачи.
В начале линии передачи постоянного тока, станции преобразования HVDCT преобразует электроэнергию, поступающую из сети трехфазного переменного тока, или от расположенных в море ветровых турбин, в постоянный ток. Этот постоянный ток будет затем обратно преобразован в переменный ток на другом конце линии электропередачи. Помимо электроники, осуществляющей собственно преобразование, станции преобразования оборудуются трансформаторами и распределительным оборудованием для трехфазного переменного тока, и постоянного тока.
Использующие воздушную изоляцию системы постоянного тока, применяемые сегодня для морских платформ преобразования, занимают примерно 4000 кубометра пространства. По сравнению с этим, компактное элегазовое распределительное оборудование на 320 кВ требует только 200 кубических метров пространства. В результате, платформы могут быть сделаны значительно меньшими, что для размещения в море является важным фактором затрат.
