一種特高壓敞開式變電站電流互感器的絕緣結構的製作方法
2023-10-31 00:35:17 2
一種特高壓敞開式變電站電流互感器的絕緣結構的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種特高壓敞開式變電站電流互感器的絕緣結構，屬於高壓電器設備【技術領域】，包括底座、軀殼及將底座和軀殼相連的複合絕緣套管，在軀殼內設置有中心導體，中心導體外依次套設有內屏蔽筒和外屏蔽筒，由外屏蔽筒底部伸出的二次線屏蔽管伸入複合絕緣套管中且連接於底座上，在二次線屏蔽管上還設置有用於降壓的兩級屏蔽單元。本發明的絕緣結構為倒立式結構，將中心導體和內、外屏蔽筒設置在電流互感器的頂部軀殼內，使高壓部分電場分布更加均勻；將二次線屏蔽管及降壓結構設置在複合絕緣套管中，且降壓結構採用兩級屏蔽單元結構，每一級分布承受相應的高壓，使電場得到逐級降低，從而達到分壓的目的。本發明結構簡單、裝配容易。
【專利說明】一種特高壓敞開式變電站電流互感器的絕緣結構
【技術領域】
[0001]本發明屬於特高壓電器設備【技術領域】，涉及一種交流電流互感器的絕緣結構，具體涉及一種特高壓敞開式變電站電流互感器的絕緣結構。
【背景技術】
[0002]我國電力系統最高輸送電壓已達IOOOkV,截至目前，國內800kV、1000kV輸變電線路均使用的是組合電器(GIS或HGIS)作為輸變電線路上的主要設備，無論GIS還是HGIS均是將電流互感器集成在GIS或HGIS設備上，而無專門的用於敞開式變電站使用IOOOkV獨立式電流互感器。現有電流互感器無法滿足高電壓的絕緣要求。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在於提供一種特高壓敞開式變電站電流互感器的絕緣結構，該絕緣結構使得電場分布更加均勻、電場壓力逐級降低，且結構簡單、裝配容易。
[0004]本發明是通過以下技術方案來實現:
[0005]一種特高壓敞開式變電站電流互感器的絕緣結構，包括底座、軀殼及將底座和軀殼相連的複合絕緣套管，在軀殼內設置有中心導體，中心導體外依次套設有內屏蔽筒和外屏蔽筒，由外屏蔽筒底部伸出的二次線屏蔽管伸入複合絕緣套管中且連接於底座上，在二次線屏蔽管上還設置有用於降壓的兩級屏蔽單元。
[0006]所述的兩級屏蔽單元包括依次套設在二次線屏蔽管外的中間屏蔽筒和高壓屏蔽筒，中間屏蔽筒通過低壓絕緣支撐固定在二次線屏蔽管上，高壓屏蔽筒固定在軀殼下底板上安裝的法蘭上。
[0007]所述中間屏蔽筒和高壓屏蔽筒均採用防鏽鋁材製成，且中間屏蔽筒的末端和高壓屏蔽筒的末端為帶有弧度的圓滑過渡結構。
[0008]在內屏蔽筒和外屏蔽筒之間設置二次線圈，且在二次線圈和內屏蔽筒之間灌封聚氨酯澆注料。
[0009]所述軀殼內以及複合絕緣套管內均充滿壓力為0.3?0.8MPa的SF6氣體。
[0010]在外屏蔽筒的兩端還設置有用於平衡電場的屏蔽罩。
[0011]在外屏蔽筒底部還對稱設置有一組與軀殼下底板固定連接的絕緣支撐棒。
[0012]所述二次線屏蔽管與外屏蔽筒的連接處還設置有安裝法蘭。
[0013]所述軀殼的頂部設置有防爆裝置。
[0014]所述底座的一側設置有密度繼電器和充氣裝置，另一側設置有二次線接線盒。
[0015]與現有技術相比，本發明具有以下有益的技術效果:
[0016]本發明通過對特高壓產品電場分布的研究，設計了特高壓敞開式變電站電流互感器的絕緣結構，該絕緣結構為倒立式結構:一方面，將中心導體和內、外屏蔽筒設置在電流互感器的頂部軀殼內，軀殼為鐘罩式結構，能夠使高壓部分電場分布更加均勻；另一方面，將二次線屏蔽管及降壓結構設置在複合絕緣套管中，且降壓結構採用兩級屏蔽單元結構，每一級分布承受相應的高壓，使電場壓力得到逐級降低，從而達到分壓的目的。本發明結構簡單、裝配容易，該絕緣結構填補了國內外IOOOkV獨立式電流互感器的空白，具有重大意義。
[0017]進一步地，本發明的兩級屏蔽單元為依次套設在二次線屏蔽管外的中間屏蔽筒和高壓屏蔽筒，高壓屏蔽筒固定在軀殼下底板上安裝的下法蘭上，承擔著大部分的電壓降，高壓屏蔽筒的設置能夠使高壓側和低壓側結合部位的電場分布均勻，使高壓部分的壓力得到有效降低，利於互感器的絕緣設計；而在高壓屏蔽筒內側和二次線屏蔽管外側設置的中間屏蔽筒用於高壓和低壓之間的過渡，使電場得到逐級降低；同時，為了解決中間屏蔽筒與二次線屏蔽管之間的絕緣問題，在中間屏蔽筒的底部設置了低壓絕緣支撐，該結構能夠將中間屏蔽筒和二次線屏蔽管之間的壓差進行有效隔離。
[0018]進一步地，本發明在外屏蔽筒的兩端設置屏蔽罩，該屏蔽罩內、外表面光滑，無任何突起，有利於電場分布，能夠起到平衡電場的作用。
[0019]進一步地，本發明在二次線屏蔽管與外屏蔽筒的連接處還設置有安裝法蘭，起到支撐和屏蔽的作用，能夠保證二次線屏蔽管與外屏蔽筒對接部分的電場分布均勻。
[0020]進一步地，本發明在軀殼的頂部還設置有防爆裝置，能夠有效防止由於氣體壓力過高而導致的不安全因素。
[0021]進一步地，本發明在底座上設置有密度繼電器，能夠將密度繼電器的輸出信號引致底座側面的端子箱內。
[0022]進一步地，在底座上還設置有二次線接線盒，此接線盒是電流互感器測量線路上的測量信號輸出的位置，用於給用戶引出測量、保護信號。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0023]圖1為本發明的電流互感器絕緣結構整體示意圖；
[0024]圖2為本發明的軀殼內部結構示意圖；
[0025]圖3為本發明的兩級屏蔽單元結構示意圖；
[0026]圖4為本發明的中間屏蔽結構局部示意圖；
[0027]圖5為本發明的底座結構示意圖。
[0028]其中，I為底座；2為二次線屏蔽管；3為複合絕緣套管；4為低壓絕緣支撐；5為中間屏蔽筒；6為高壓屏蔽筒；7為絕緣支撐棒；8為軀殼；9為外屏蔽筒；10為中心導體；11為內屏蔽筒；12為防爆裝置；13為密度繼電器；14為充氣口 ；15為二次線接線盒；安裝法蘭16.【具體實施方式】
[0029]下面結合具體的附圖及實施例對本發明做進一步的詳細說明，所述是對本發明的解釋而不是限定。
[0030]參見圖1，本發明的IOOOkV敞開式變電站電流互感器的絕緣結構，包括底座1、軀殼8及將底座I和軀殼8相連的複合絕緣套管3，軀殼8採用鐘罩式結構，並一次鑄造成型，避免焊接過程產生漏氣等不利因素，使高壓部分電場分布更加均勻；在軀殼8的頂部還設置有防爆裝置12，能夠有效防止由於氣體壓力過高而導致的不安全因素。[0031]參見圖2，在軀殼8內設置有中心導體10，中心導體10外依次同軸套設套設有內屏蔽筒11和外屏蔽筒9，內屏蔽筒11和外屏蔽筒9均由鋁板經旋壓一次成型，避免因焊接等因素造成的尖角、毛刺等對絕緣不利的因素，且各部位過渡比較圓滑，使高壓電場分布均勻。所述二次線屏蔽管2與外屏蔽筒9的連接處還設置有安裝法蘭16，因為此處為電場薄弱點，因此在法蘭部位形成圓角過渡，能夠保證二次線屏蔽管2與外屏蔽筒9對接部分的電場分布均勻，將此安裝法蘭16通過磷化螺栓和外屏蔽筒9進行連接，起到支撐和屏蔽的作用。在內屏蔽筒11和外屏蔽筒9之間設置有二次線圈，且二次線圈與內屏蔽筒之間採用半澆注的結構，即在二次線圈與內屏蔽筒之間灌封聚氨酯澆注料，並在二次線圈之間增加絕緣墊圈，使得澆注料在澆注時不會從線圈間滲出。二次線圈由內至外依次包括鐵心、薄型棉帶、第一聚酯薄膜層、漆包線、第二聚酯薄膜層、白色PVC膠帶和第三聚酯薄膜層；
[0032]在中心導體10與內屏蔽筒11之間，內屏蔽筒11與外屏蔽筒9之間以及外屏蔽筒9與軀殼8之間均充滿絕緣氣體，該絕緣氣體為壓力在0.3?0.8MPa的SF6氣體。在外屏蔽筒9的兩端，設置有屏蔽罩，該屏蔽罩內、外表面光滑，無任何突起，有利於電場的分布，起到平衡電場的作用。在外屏蔽筒9的底部還對稱設置有一組絕緣支撐棒7，絕緣支撐棒7通過支架固定在軀殼8的下底板上，且絕緣支撐棒7採用高強度、強韌性的環氧玻璃絲纏繞，並經過高溫固化等工藝製成。
[0033]參見圖3，由外屏蔽筒9底部伸出的二次線屏蔽管2伸入複合絕緣套管3中且連接於底座I上，在二次線屏蔽管2上還設置有用於降壓的兩級屏蔽單元，包括依次套設在二次線屏蔽管2外的中間屏蔽筒5和高壓屏蔽筒6，中間屏蔽筒5通過低壓絕緣支撐4固定在二次線屏蔽管2上，高壓屏蔽筒6固定在軀殼8下底板上安裝的法蘭上，高壓屏蔽筒6承擔著大部分的電壓降，能夠使高壓側和低壓側結合部位的電場分布均勻，使高壓部分的壓力得到有效降低，利於互感器的絕緣設計；中間屏蔽筒5用於高壓和低壓之間的過渡，使電場得到逐級降低。中間屏蔽筒5和高壓屏蔽筒6均採用防鏽鋁材製成，且中間屏蔽筒5的末端和高壓屏蔽筒6的末端為帶有弧度的圓滑過渡結構，使電場分布均勻。
[0034]參見圖4，為解決中間屏蔽筒5與二次線屏蔽管2之間的絕緣，特在中間屏蔽筒5的底部與二次線屏蔽管2之間設有低壓絕緣支撐4，將中間屏蔽筒5和二次線屏蔽管2之間的壓差進行隔離。
[0035]參見圖5,本發明在底座I的一側設置有密度繼電器13和充氣裝置14,另一側設置有二次線接線盒15。
[0036]綜上所述，本發明通過對特高壓產品電場分布的研究，提供一種特高壓IOOOkV獨立式電流互感器的絕緣結構，該絕緣結構採用倒立式結構，二次線圈處於電流互感器的頂部位置。高壓和低壓的二次線圈部分採用高強度的絕緣支撐棒進行高、低壓之間的隔離。高壓屏蔽筒固定在軀殼的下法蘭上，承擔著大部分的電壓降，同時，採用兩級屏蔽逐級分壓的屏蔽結構，並且兩級屏蔽之間相互伸入，進行逐級分壓，中間屏蔽筒通過低壓絕緣支撐固定在二次線屏蔽管上，中間屏蔽與低屏蔽之間採用均壓裝置來平衡中間屏蔽與低屏蔽之間的電壓。在高壓屏蔽最外側，有固定於底座上的複合絕緣套管，複合絕緣套管起絕緣和支撐的作用，該絕緣結構填補了國內、外IOOOkV獨立式電流互感器的空白，為國際社會做出巨大
-Tj.士 [>貝獻。
【權利要求】
1.一種特高壓敞開式變電站電流互感器的絕緣結構，其特徵在於，包括底座(I)、軀殼(8)及將底座(I)和軀殼(8)相連的複合絕緣套管(3)，在軀殼(8)內設置有中心導體(10)，中心導體(10)外依次套設有內屏蔽筒(11)和外屏蔽筒(9)，由外屏蔽筒(9)底部伸出的二次線屏蔽管(2)伸入複合絕緣套管(3)中且連接於底座(I)上，在二次線屏蔽管(2)上還設置有用於降壓的兩級屏蔽單元。
2.根據權利要求1所述的一種特高壓敞開式變電站電流互感器的絕緣結構，其特徵在於，所述的兩級屏蔽單元包括依次套設在二次線屏蔽管(2)外的中間屏蔽筒(5)和高壓屏蔽筒(6)，中間屏蔽筒(5)通過低壓絕緣支撐(4)固定在二次線屏蔽管(2)上，高壓屏蔽筒(6)固定在軀殼(8)下底板上安裝的法蘭上。
3.根據權利要求2所述的一種特高壓敞開式變電站電流互感器的絕緣結構，其特徵在於，所述中間屏蔽筒(5)和高壓屏蔽筒(6)均採用防鏽鋁材製成，且中間屏蔽筒(5)的末端和高壓屏蔽筒(6)的末端為帶有弧度的圓滑過渡結構。
4.根據權利要求1所述的一種特高壓敞開式變電站電流互感器的絕緣結構，其特徵在於，在內屏蔽筒(11)和外屏蔽筒(9)之間設置二次線圈，且在二次線圈和內屏蔽筒(11)之間灌封聚氨酯澆注料。
5.根據權利要求4所述的一種特高壓敞開式變電站電流互感器的絕緣結構，其特徵在於，所述軀殼(8)內以及複合絕緣套管(3)內均充滿壓力為0.3?0.8MPa的SF6氣體。
6.根據權利要求1所述的一種特高壓敞開式變電站電流互感器的絕緣結構，其特徵在於，在外屏蔽筒(9)的兩端還設置有用於平衡電場的屏蔽罩。
7.根據權利要求1所述的一種特高壓敞開式變電站電流互感器的絕緣結構，其特徵在於，在外屏蔽筒(9)底部還對稱設置有一組與軀殼(8)下底板固定連接的絕緣支撐棒(7)。
8.根據權利要求1所述的一種特高壓敞開式變電站電流互感器的絕緣結構，其特徵在於，所述二次線屏蔽管(2)與外屏蔽筒(9)的連接處還設置有安裝法蘭(16)。
9.根據權利要求1?8中任意一項所述的一種特高壓敞開式變電站電流互感器的絕緣結構，其特徵在於，所述軀殼(8 )的頂部設置有防爆裝置(12)。
10.根據權利要求1?8中任意一項所述的一種特高壓敞開式變電站電流互感器的絕緣結構，其特徵在於，所述底座(I)的一側設置有密度繼電器(13)和充氣裝置(14)，另一側設置有二次線接線盒。
【文檔編號】H01F27/36GK103680906SQ201310685032
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月13日 優先權日:2013年12月13日
【發明者】雷北平, 楊育京 申請人:中國西電電氣股份有限公司