高壓、超高壓干式空心限流電抗器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及變壓器保護(hù)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體而言涉及一種高壓、超高壓干式空心限流電抗器。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著智能電網(wǎng)的飛速發(fā)展，近年來，500kV電網(wǎng)日趨稠密。隨著潮流分布的變化，多個(gè)500kV變電站的短路電流超過目前斷路器63kA的遮蔽電流，而接近該短路電流的變電站則更多。
[0003]根據(jù)當(dāng)前500kV超高壓斷路器制造技術(shù)，國內(nèi)斷路器的極限短路開斷電流為63kA0為此，500kV系統(tǒng)最大短路電流必須控制在63kA以下，如果系統(tǒng)短路電流接近此極限值時(shí)，必須提前采取措施，如不能有效控制，不但會(huì)影響到系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，還會(huì)直接影響系統(tǒng)容量的擴(kuò)大，不能適應(yīng)和滿足國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和人民生活。
在電網(wǎng)中采取串聯(lián)大容量限流電抗是限制短路電流的有效手段，可有效限制系統(tǒng)短路電流、保證主網(wǎng)可靠運(yùn)行。目前加裝限流電抗器是維持電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行的最簡便、經(jīng)濟(jì)、可靠的措施。500kV站點(diǎn)需要增設(shè)此設(shè)備以應(yīng)對(duì)日益嚴(yán)峻的短路電流全面超標(biāo)問題。
[0004]超高壓干式空心限流電抗器可串聯(lián)于母線或線路側(cè)，其端部電場集中，絕緣水平均遠(yuǎn)高于普通電抗器。不同于常規(guī)并聯(lián)電抗器或?yàn)V波用電抗器的連接方式，此類電抗器一般難以退出運(yùn)行，這樣也就對(duì)設(shè)備可靠性提出了更高的要求。
[0005]進(jìn)一步地，超高壓干式空心限流電抗器處于超高壓交流系統(tǒng)中，以應(yīng)對(duì)系統(tǒng)的短路電流，電抗器電壓等級(jí)高，漏磁大。漏磁對(duì)電抗器上使用的輔件造成嚴(yán)重影響，會(huì)造成輔件發(fā)熱超過300 V。高電壓對(duì)電抗器內(nèi)外部絕緣造成嚴(yán)重影響，需要增加內(nèi)部絕緣強(qiáng)度，在外部增加電場屏蔽措施。電抗器主體及絕緣支柱要有足夠大的強(qiáng)度應(yīng)對(duì)系統(tǒng)的短路電流形成的電動(dòng)力的影響。因此，合理、科學(xué)地設(shè)置均壓結(jié)構(gòu)，絕緣支柱結(jié)構(gòu)，提高電抗器主體及支柱絕緣子的支撐強(qiáng)度，對(duì)提超高壓限流電抗器的安全可靠運(yùn)行具有重大意義。220kV系統(tǒng)用的此類電抗器也存在上述問題。另外，現(xiàn)有技術(shù)中的電抗器還存在其它技術(shù)缺陷，具體內(nèi)容如下所述。
[0006]例如授權(quán)公告號(hào)為CN100570763C的中國發(fā)明專利，其公開了一種35千伏三相干式空心限流電抗器，包括線圈、絕緣筒、上下托板，電抗器的線圈采用多根細(xì)銅線組成的銅絞線外部包有絕緣層，每層線圈外面都涂有環(huán)氧樹脂固化劑；在每層線圈之間設(shè)有F級(jí)絕緣冷拔風(fēng)道條，其上下端部設(shè)有端絕緣，端絕緣厚度與導(dǎo)線直徑相同；通過絕緣穿條穿過風(fēng)道條和端絕緣，將風(fēng)道條鉚在端絕緣和托板上。具有結(jié)構(gòu)簡單合理、抗短路電流能力強(qiáng)、電氣性能好、體積小、重量輕、損耗小、低噪聲的優(yōu)點(diǎn)。但當(dāng)該干式空心限流電抗器處于超高壓交流系統(tǒng)中，以應(yīng)對(duì)系統(tǒng)的短路電流，電抗器電壓等級(jí)高，會(huì)出現(xiàn)漏磁大的狀況。
[0007]又例如公開號(hào)為CN101599345A的發(fā)明專利，其公開了一種干式空心限流調(diào)容電抗器，串接在電力系統(tǒng)主變回路中使用，屬于變壓器保護(hù)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。其包括安裝底板、第一高壓絕緣子和第一線圈，第一高壓絕緣子與安裝底板連接，第一線圈位于第一高壓絕緣子上，第二高壓絕緣子位于所述第一線圈上，第二線圈位于第二高壓絕緣子上；所述第一線圈的兩端分別是第一進(jìn)線端和第一出線端，所述第二線圈的兩端分布是第二進(jìn)線端和第二出線端，第一進(jìn)線端、第二進(jìn)線端、第一出線端和第二出線端均位于鋁導(dǎo)電臂上。該發(fā)明的電感可變，達(dá)到不同負(fù)荷變化時(shí)所需要的電感值；電流也能隨系統(tǒng)中電流變化而相應(yīng)變化，使短路電流隨時(shí)能降至其后設(shè)備的允許值；使用安裝方便，能在一組電抗器上通過接通支路的變化，而實(shí)現(xiàn)電抗器的電流變化及電感變化。該發(fā)明中的電抗器選用串聯(lián)于母線或線路側(cè)，其端部電場集中，絕緣水平均遠(yuǎn)高于普通電抗器，不同于常規(guī)并聯(lián)電抗器或?yàn)V波用電抗器的連接方式，此類電抗器一般難以退出運(yùn)行，而如果要解決這一問題則投入的成本較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的是提供一種高壓、超高壓干式空心限流電抗器，解決現(xiàn)有技術(shù)中高壓、超高壓不能有效控制系統(tǒng)電路電流過大，影響到系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行、直接影響系統(tǒng)容量的擴(kuò)大的技術(shù)問題。
[0009]為了實(shí)現(xiàn)上述設(shè)計(jì)目的，本發(fā)明采用的方案如下:
按照本發(fā)明的一種高壓、超高壓干式空心限流電抗器，包括電抗器主體包括線圈、防雨帽和多個(gè)組合吊臂，所述電抗器主體由多個(gè)絕緣支柱支撐；電抗器主體的上部和底部均設(shè)有電場屏蔽件，電場屏蔽件包括上部電抗器主體電暈環(huán)和下部電抗器主體電暈環(huán)，以解決了高電壓下電抗器主體及輔件局部場強(qiáng)過高問題。本發(fā)明的電抗器能夠滿足220kV、500kV電網(wǎng)對(duì)電壓、電流分布、絕緣水平以及短時(shí)電流的要求。
[0010]優(yōu)選的是，所述絕緣支柱包括支柱絕緣子和異型過渡支座，異型過渡支座和支柱絕緣子通過環(huán)氧平板和絕緣螺栓連接。滿足對(duì)地絕緣水平及支撐的要求、降低漏磁和滿足輔件溫度的要求。
[0011]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述支柱絕緣子的頂部帶有金屬法蘭，該金屬法蘭外設(shè)有一圈絕緣子電暈環(huán)。
[0012]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述防雨帽通過多個(gè)支撐桿與電抗器頂部內(nèi)側(cè)壁連接固定。
[0013]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述防雨帽與組合吊臂連接在一起。
[0014]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述多個(gè)組合吊臂沿圓周均勻分布，多個(gè)組合吊臂與中心輪轂焊接組成電抗器吊架。
[0015]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述組合吊臂包括鋁合金板和不銹鋼板。
[0016]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述鋁合金板和不銹鋼板通過鉚釘連接在一起。
[0017]在上述任一方案中優(yōu)選的是，每兩組合吊臂之間通過拉筋和多道水平綁扎帶固定在一起。
[0018]鋁合金板和不銹鋼板通過多個(gè)鉚釘連接在一起，采用不銹鋼和鋁合金材料其理由是:不銹鋼的強(qiáng)度高于鋁合金材料，電阻率要遠(yuǎn)大于鋁合金材料；可以通過鋁合金板導(dǎo)電；不銹鋼板增加結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，減少鋁合金吊臂的體積，降低了吊臂的損耗，防止金屬結(jié)構(gòu)件發(fā)熱。
[0019]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述防雨帽的下端設(shè)有側(cè)部防鳥柵。
[0020]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述防雨帽的邊緣設(shè)有多個(gè)防雨帽電暈環(huán)和多個(gè)等位線；防雨帽的主體外表面設(shè)有多個(gè)搭接口電暈環(huán)和多個(gè)螺栓屏蔽帽，屏蔽帽套設(shè)在緊固螺栓上，防止緊固螺栓的尖角放電。
[0021]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述側(cè)部防鳥柵包括防鳥罩和防鳥網(wǎng)。
[0022]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述防鳥罩為底部向內(nèi)呈90度折彎的圓環(huán)狀結(jié)構(gòu)，圓環(huán)狀結(jié)構(gòu)為一個(gè)整圓結(jié)構(gòu)或多個(gè)圓弧段拼接成一個(gè)整圓結(jié)構(gòu)；防鳥罩的90度折彎部位與防鳥網(wǎng)搭接在一起。
[0023]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述防鳥罩和防鳥網(wǎng)的搭接處通過環(huán)氧板壓環(huán)連接固定。
[0024]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述環(huán)氧板壓環(huán)為圓環(huán)狀結(jié)構(gòu)，由兩個(gè)以上結(jié)構(gòu)相同的圓弧板組成。
[0025]電抗器主體的線圈與隔音罩之間留有一定的間隙。為了防止鳥類等動(dòng)物通過該間隙進(jìn)入到電抗器的內(nèi)部，在線圈與隔音罩之間加裝防鳥柵，保證了電抗器帶電穩(wěn)定運(yùn)行；能通過格柵結(jié)構(gòu)使得電抗器熱氣排出，保證其散熱要求。
[0026]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述電抗器主體的底部設(shè)有底部防鳥柵。
[0027]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述底部防鳥柵位于電抗器中間空心圓柱的底部，并且搭接在電抗器下吊臂上；防鳥網(wǎng)為一個(gè)整圓結(jié)構(gòu)或多個(gè)部分拼接成一個(gè)整圓結(jié)構(gòu)。
[0028]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述底部防鳥柵的整體為圓形，內(nèi)部為網(wǎng)格狀；底部防鳥柵與電抗器下吊臂的搭接部位采用浸泡室溫固化環(huán)氧的玻璃紗綁扎，從而將底部防鳥柵與電抗器下吊臂緊固在一起。
[0029]底部防鳥柵位于電抗器中間空心圓柱的底部，并且搭接在電抗器下吊臂上，能夠有效地阻止鳥類動(dòng)物從干式電抗器中空處進(jìn)入電抗器內(nèi)部，同時(shí)滿足電抗器的散熱要求；底部防鳥柵為一個(gè)整圓結(jié)構(gòu)或多個(gè)部分拼接成一個(gè)整圓結(jié)構(gòu)，適用于不同型號(hào)的空心電抗器。
[0030]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述電抗器主體與絕緣支柱之間設(shè)有連接結(jié)構(gòu)。
[0031]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述連接結(jié)構(gòu)包括不銹鋼支座板和過渡座，過渡座為兩個(gè)L型板，L型板的一邊板上開有U型口，該U型口對(duì)著電抗器中心。
[0032]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述不銹鋼支座板上開有兩組通孔，左側(cè)一組通孔內(nèi)設(shè)有套有熱縮管的不銹鋼螺栓；右側(cè)一組通孔內(nèi)設(shè)有不銹鋼螺栓。
[0033]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述熱縮管加熱后緊密包裹在不銹鋼螺栓上。
[0034]不銹鋼支座板上開有兩組通孔，右側(cè)一組通孔通過不銹鋼螺栓與電抗器本體的底部連接；左側(cè)一組通孔套有熱縮管的不銹鋼螺栓與電抗器本體的底部連接，熱縮管加熱后緊密包裹在螺栓上，使套有熱縮管的不銹鋼螺栓的金屬部分不與交流電抗器支撐用的異型過渡支座接觸，不銹鋼支座板上的渦流由左側(cè)的兩個(gè)不銹鋼螺栓與交流電抗器支撐用的異型過渡支座隔開；不銹鋼支座板上的電流只能通過右側(cè)的兩個(gè)不銹鋼螺栓傳遞到交流電抗器支撐用的異型過渡