Transpower, le GRT de Nouvelle-Zélande, a été le premier à utiliser les mesures de l'indice de pollution lors de l'amélioration de son système de transport HVDC. Le seul système HVDC du pays a été installé à l'origine en 1965, avec une puissance nominale de ±250 kV, 600 MW, et les performances en matière d'embrasement de pollution ont été généralement satisfaisantes au cours de ses 24 premières années d'exploitation, tant dans les zones intérieures que côtières.
Cette liaison HVDC a ensuite été renforcée en deux étapes. Tout d'abord, il a été porté à +250/-350 kV, 1 240 MW en reconfigurant les groupes de vannes, en installant de nouveaux groupes de vannes de 350 kV et en réisolant la ligne pour 350 kV. En 1989, les exigences d'isolation des équipements de 350 kV ont été examinées et un programme a été lancé pour collecter des données sur la pollution à divers endroits le long de la ligne et aux bornes des câbles. Ce programme a mesuré les isolateurs de transmission sous tension ESDDon à 8 emplacements de lignes.
Des tests de contournement de pollution ont ensuite été effectués sur le type d'isolateurs utilisés sur la ligne 250 kV (c'est-à-dire NGK CA808porcelaine) ainsi que sur la conception plus récente (NGK CA745-EJ porcelainefog type) pour établir les performances relatives. Ces tests ont été réalisés à deux niveaux ESDD, correspondant aux zones intérieures et côtières. Pour la section intérieure, 14 nouveaux isolateurs à 350 kV n'équivalaient pas entièrement à la
performances de 12 des anciens isolateurs à 250 kV. En outre, une étude sur les surtensions de ligne a montré que 14 isolateurs ne répondraient pas aux critères de conception en matière de performances de tenue aux surtensions de commutation. Ainsi, 15 isolateurs ont été utilisés dans cette section
La ligne a été réisolée à l'aide d'isolateurs en porcelaine avec une ligne de fuite de 54 mm par disque et un espacement des disques de 170 mm, ce qui donne un rapport ligne de fuite/longueur de chaîne de 3,2. Les zones côtières, ayant un niveau ESDD de 0,12 mg/cm2, nécessitaient des chaînes d'isolants composées de 33 disques tandis que les sections intérieures, avec un niveau ESDD de 0,01 mg/cm2, nécessitaient des chaînes de 15 disques.
Actuellement, Transpower a remplacé bon nombre de ces isolateurs originaux en porcelaine par du verre. De plus, au cours des dernières années, les isolants en composite de silicone et en verre recouvert de silicone - ont été considérés comme améliorant les performances en matière de pollution dans les zones côtières après une expérience infructueuse avec le matériau EPDM. Par exemple, les isolateurs EPDM installés sur la ligne HVDC de Transpower ont démontré une érosion mineure à l'interface avec les raccords d'extrémité froids, des perforations le long de l'isolateur et des fissures importantes sur le boîtier de la tige centrale à proximité des raccords d'extrémité.
La CEI 608154 présente une méthode simplifiée pour déterminer l'USCD requis pour les isolateurs CC sur la base des lignes directrices CIGRE TB 518. Selon cette norme, le moyen le plus précis d'obtenir des informations sur la gravité du site consiste à obtenir des données directement à partir de l'expérience opérationnelle des lignes à courant continu. Les valeurs ESDD mesurées sur des isolateurs en porcelaine sous tension doivent ensuite être corrigées pour déterminer la gravité de la pollution du site si l'isolant candidat diffère de l'isolateur de référence. Par conséquent, Transpower utilise actuellement les directives de correction CEI pour déterminer l'USCDdc pour les isolants HTM et non -HTMins autres que les isolateurs en porcelaine utilisés pour les mesures ESDD.
La référence dc UCSD (RUSCDdc) est déterminée et corrigée pour les isolants candidats en verre (non -HTM) et en composite de silicone (HTM) afin d'obtenir l'USCD requis pour chaque candidat. L'équation empirique corrélant la ligne de fuite de référence à la gravité de la pollution donnée dans la CEI 60815-4 se présente sous la forme de l'équation suivante :
Où B et sont des constantes empiriques qui diffèrent pour chaque type d'isolant et sont la gravité de la pollution exprimée en termes d'ESDD pour la pollution de type A et de salinité équivalente du site, SES, pour la pollution de type B.
En utilisant des unités d'isolateurs en verre avec un espacement de 170 mm et une ligne de fuite de 550 mm, une chaîne d'isolateurs à 44 disques est requise pour les régions côtières. Le nombre de disques sera réduit à 35 en utilisant des unités isolantes avec un espacement de 190 mm et une ligne de fuite de 690 mm. Ces chiffres donnent des longueurs d'isolant comprises entre 6,6 et 7,5 mètres.
Étant donné que les structures des lignes de transmission n'ont pas été entièrement modifiées pour la tension du système augmentée (à l'exception de 24 structures), des isolateurs aussi longs ne peuvent pas être installés dans la géométrie supérieure des pylônes en treillis existants sans violer les dégagements électriques requis. Actuellement, des chaînes d'isolateurs en verre (33 unités d'espacement de 170 mm) et des isolateurs composites (NGK avec une ligne de fuite de 22 664 mm et une longueur de 5,6 m) sont installés sur différentes sections de la ligne de transmission. Les performances en matière de pollution des isolateurs composites en silicone ont été satisfaisantes. Néanmoins, les performances à long terme de ces isolateurs ont dû être surveillées.
L'autre défi était l'indice de corrosivité élevé le long du tracé de la ligne, qui nécessitait un collier en zinc à l'extrémité des isolateurs composites. Les mauvaises performances en matière de pollution des anciens isolants (principalement en porcelaine et EPDM) dans les régions côtières, combinées aux difficultés associées à l'installation d'une longue chaîne d'isolants en verre dans la géométrie existante du sommet de la tour et aux incertitudes concernant les performances en matière de pollution des isolateurs composites en silicone installés, ont toutes conduit à la décision de surveiller les performances en matière de pollution des isolateurs installés. De mai 2002 à juin 2003, Transpower a mené un programme de 12 mois sur 15 sites de sous-stations AC pour évaluer les facteurs environnementaux dominants sur chacun d'entre eux. Ces tests comprenaient des mesures mensuelles des dépôts de poussière ainsi que des mesures réelles mensuelles, équivalentes à 3, 6 et 12 mois de la densité des dépôts de sel en mesurant la conductivité de surface.
En 2019, Transpower a commencé à mesurer le courant de fuite sur le verre recouvert de silicone et les isolants composites alimentés en courant continu. De plus, les mesures mensuelles du DDDG et du vent ont commencé en septembre 2019.
Participez au CONGRÈS MONDIAL INMR 2022 à Berlin où l'ingénieur de conception de transmission, Kamran Rezaei de Transpower, passera en revue l'expérience de service avec différentes conceptions d'isolateurs sur le système de transmission HVDC de Nouvelle-Zélande. Il expliquera également comment la surveillance du courant de fuite sur les isolateurs en verre à couche a permis d'évaluer si l'hydrophobicité peut permettre de réduire la ligne de fuite des chaînes en corrélant les données des études sur le terrain avec l'approche de la CEI 60815-4.
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