MOST EFFECTIVE LIGHTNING PROTECTION OF LINES WITH DIVERSE MODIFICATIONS OF LLPD Ekaterina Koreneva 2017 INMR WORLD CONGRESS Barcelona-Sitges, Nov 5-8, 2017 1 ¡
Content • Introduction: technology in general • Challenges taken up • Limited time frames: 10 kV China • Diverse pole types: 16 kV Switzerland • Higher fault current: 24 kV Indonesia • Higher voltage level: 33 kV Malaysia • Conclusion 2017 INMR WORLD CONGRESS Barcelona-Sitges, Nov 5-8, 2017 2 ¡
INTRODUCTION: TECHNOLOGY IN GENERAL In 1996 Streamer introduced a new revolutionary solution for Line Lightning Protection based on the long flashover technology, launching loop type of Line Lightning Protection Device (LLPD). The idea was simple – to divide the power arc into pieces and to break the follow current when it reaches zero by using ambient air cooling. The new generation of LLPD is based on the multi-chamber system (MCS), which is also known as EasyQuench System (EQ system). The basic principle of energy dissipating stayed almost the same, meanwhile the concept was changed. 2017 INMR WORLD CONGRESS Barcelona-Sitges, Nov 5-8, 2017 3 ¡
EasyQuench™ system a) top view; 2 b) front view, initial stage of spark discharge; 4 а ) 3 c) front view, final stage of spark discharge; 2 d) discharge chamber cross-section, side view. 1 b) 4 1 – silicon rubber profile; 4 2 – intermediate electrodes; 2 1 3 – discharge chambers; 4 – spark discharge channel. c) d) 2017 INMR WORLD CONGRESS Barcelona-Sitges, Nov 5-8, 2017 4 ¡
CHALLENGES ¡TAKEN ¡UP ¡ LIMITED ¡TIME ¡FRAMES: ¡10 ¡KV ¡CHINA ¡ One-time glass indicator broken after operation (pilot line observation) 2017 INMR WORLD CONGRESS Barcelona-Sitges, Nov 5-8, 2017 5 ¡
CHALLENGES ¡TAKEN ¡UP ¡ DIVERSE ¡POLE ¡TYPES: ¡16 ¡KV ¡SWITZERLAND 2017 INMR WORLD CONGRESS Barcelona-Sitges, Nov 5-8, 2017 6 ¡
CHALLENGES ¡TAKEN ¡UP ¡ 5 ¡ DIVERSE ¡POLE ¡TYPES: ¡16 ¡KV ¡SWITZERLAND 1. “Ring” with EQ system integrated with a PPS load-bearing frame SAd21z ¡ 2. Electrode with indicator 3. Attachment point 6 ¡ 4. Air gap Line Lightning Protection Device ¡ 5. Horn electrode 2 ¡ 6. Additional composite insulator for Overhead Lines up to 24 kV ¡ 1 ¡ ¡ LLPD SAd21z is intended for protection of 4 ¡ overhead lines with nominal voltage up to 24 kV against direct lighting strikes, back flashovers, induced overvoltages and 3 ¡ their deleterious consequences ¡ KEY PERFORMANCE SPECIFICATIONS FEATURES ¡ ¡ Highest voltage for equipment, kV 24 Maximum prospective follow current, kA 3.5 DLS protection of overhead power lines • Prevention of conductors and insulators breakage ¡ 50% flashover voltage, kV 160 • DLS endurance ¡ • Weight, kg 3.5 2017 INMR WORLD CONGRESS Barcelona-Sitges, Nov 5-8, 2017 7 ¡
CHALLENGES ¡TAKEN ¡UP ¡ DIVERSE ¡POLE ¡TYPES: ¡16 ¡KV ¡SWITZERLAND SAd21z ¡installed ¡on ¡the ¡type ¡of ¡pole ¡D ¡ 2017 INMR WORLD CONGRESS Barcelona-Sitges, Nov 5-8, 2017 8 ¡
CHALLENGES ¡TAKEN ¡UP ¡ HIGHER ¡FAULT ¡CURRENT: ¡24 ¡KV ¡INDONESIA SAdC20z ¡ ¡ LLPD SAdC20z is intended for protection of overhead lines with nominal voltage up to 24 kV against direct lighting strikes, back flashovers, induced overvoltages and their deleterious consequences ¡ FEATURES ¡ KEY PERFORMANCE SPECIFICATIONS ¡ Highest voltage for equipment, kV 24 D L S p r o t e c t i o n o f • Maximum prospective follow current, kA 3.5 overhead power lines 50% flashover voltage, kV 160 Prevention of conductors • Weight, kg 3.5 and insulators breakage ¡ DLS endurance ¡ • 2017 INMR WORLD CONGRESS Barcelona-Sitges, Nov 5-8, 2017 9 ¡
CHALLENGES ¡TAKEN ¡UP ¡ HIGHER ¡VOLTAGE ¡LEVEL: ¡33 ¡KV ¡MALAYSIA 54 63 20 Utility: TNB 21 poles 20 poles 18 PU poles Searching for the right solution for 33 kV line Unsatisfied with MOA performance 39poles For research purposes, deployment scheme has been divided in 4 117 sections in order to appreciate relative performance . Single circuit Section Double circuits section 60 poles. 3 pcs per pole 18 PU poles . 3 pcs per lattice tower This section has shielding wire Single circuit Section 20 poles. 1 pcs per pole 2017 INMR WORLD CONGRESS Barcelona-Sitges, Nov 5-8, 2017 10 ¡
CHALLENGES ¡TAKEN ¡UP ¡ HIGHER ¡VOLTAGE ¡LEVEL: ¡33 ¡KV ¡MALAYSIA Milestones: From 01.06.2016 till 01.11.2016 the line was partially equipped with LLPD • Starting from 01.11.2016 à fully equipped with LLPD • No trips after 10.10.2016! • 14 trips between June to December 2015 • 3 trips between June to December 2016 • Amount of Lightning density during the period in trips by Amount Period Cloud-to-Ground 14 ¡ lightning of trips strokes per km 2 per stroke year 01/01/15 – 31/05/15 15 01/01/16 – 01/05/16 15 3 ¡ 01/06/15 – 31/12/15 14 01.06.2015 ¡-‑ ¡ 01.06.2016 ¡-‑ ¡ 01/06/16 – 31/12/16 3 1 16 31.12.2015 ¡ 31.12.2016 ¡ 2017 INMR WORLD CONGRESS Barcelona-Sitges, Nov 5-8, 2017 11 ¡
CONCLUSION The fact, that Streamer LLPDs provide the best Line Lightning Protection has already been proved by positive results. From the recent report from the utility in Guangzhou, China: The line had 17 trips before installing LLPDs in 2014, and no trips were observed in two years after LLPD deployment. It was noticed that LLPD has much longer lifespan than MOA they used to install before, which for utility means lower maintenance cost. A girl watching preparation for LLPD installation in B Indonesia. 2017 INMR WORLD CONGRESS Barcelona-Sitges, Nov 5-8, 2017 12 ¡
CONCLUSION What does Streamer offer? Up ¡to ¡5 ¡kA ¡ 2.4 ¡C ¡ prospecFve ¡ lightning ¡ short-‑ discharge ¡ circuit ¡ capability ¡ current ¡ Direct ¡ Powered ¡by ¡ Up ¡to ¡ lightning ¡ EasyQuench ¡ 40.5 ¡kV ¡ strike ¡ technology ¡ durability ¡ No ¡ Easy ¡and ¡ maintenance: ¡ fast ¡ ¡ ¡ “Fix&Forget” ¡ installaFon ¡ concept ¡ 2017 INMR WORLD CONGRESS Barcelona-Sitges, Nov 5-8, 2017 13 ¡
Thank you for your attention 14 ¡
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