一種特高壓換流變壓器用閥側引線隔板系統絕緣結構的製作方法

2023-08-06 05:32:11

本發明涉及一種特高壓換流變壓器用閥側引線隔板系統絕緣結構，屬於變壓器工藝製造技術領域。

背景技術：

近年來，國內高壓直流輸電系統發展迅猛。作為直流輸電系統的重要設備，換流變壓器的安全性決定整個系統的可靠運行，而閥側引線的隔板系統是換流變壓器最重要的部件之一。從設計製造上來說，特高壓換流變的絕緣結構要遠比普通變壓器複雜。在換流變壓器中，特高壓閥側出線及閥側隔板系統承受的工況最為嚴苛。特高壓換流變壓器的閥側引線隔板系統需承受交流電壓，直流電壓以及極性反轉電壓；尤其在特高壓換流變壓器中，這些電壓等級均非常高。同時，交流場、直流場及極性反轉電場的分布特性各不相同：交流場與材料的介電常數相關，主要薄弱點在變壓器油中；直流場與材料的電導率相關，場強集中於絕緣紙板中；而極性反轉場是一個暫態過程，與材料的介電常數和電導率均相關，且各部分場強隨極性反轉的進行不斷變化，這都導致了閥側引線隔板系統絕緣結構的複雜性。

技術實現要素：

本發明目的是提供一種特高壓換流變壓器用閥側引線隔板系統絕緣結構，可以同時承受特高壓換流變±800kV閥側交流外施電壓，直流外施電壓和極性反轉電壓，並具備安裝簡單的特點，解決背景技術中存在的上述問題。

本發明的技術方案是：

一種特高壓換流變壓器用閥側引線隔板系統絕緣結構，包含上節絕緣結構、下節絕緣結構、均壓球、升高座壁、成型角環、引線均壓管、皺紋紙絕緣、成型紙筒和紙筒結構，上節絕緣結構與下節絕緣結構均為多層紙筒結構，設置在均壓球與升高座壁之間；上節絕緣結構與下節絕緣結構之間通過插拔方式連接在一起，方便安裝；上節絕緣結構與下節絕緣結構的多層紙筒分割均壓球與升高座壁之間油隙；在均壓球的上下兩端部分別設置成型角環，優化端部電場，保證該閥側絕緣結構在交流場下的絕緣裕度；

調整均壓球上下兩端部成型角環的位置和形狀，與均壓球上下兩端部的位置和形狀相匹配，使閥側絕緣結構滿足直流場下的設計要求；

引線均壓管外包覆厚皺紋紙絕緣，在引線均壓管的末端處按電場分布強度逐漸改變皺紋紙絕緣形狀，使之與電場分布強度相匹配；在皺紋紙中埋入成型紙筒，製造簡單，結構可靠；

在引線均壓管外設置紙筒結構，進一步對油隙進行分割，防止出現較大的油隙；皺紋紙絕緣中的成型紙筒與外置的紙筒結構、均壓球外成型角環，採用相互穿插布置方式；目的是增加爬距，減少閃絡發生的可能性。

本發明有益效果是：對在特高壓換流變中承受最嚴苛工況的閥側引線隔板系統絕緣結構，採用上下節式結構，多層紙筒撐條結構分割油隙，並在上下端部設置成型角環，優化電場，得到滿足設計交流場、直流場和極性反轉場設計要求的特高壓閥側引線隔板系統，打破了國外公司的壟斷，並保證了換流變安全運行。

附圖說明

圖1是本發明實施例閥側引線隔板系統絕緣結構示意圖；

圖2是本發明實施例紙筒相互穿插示意圖；

圖3是本發明實施例引線端部的皺紋紙絕緣-成型紙筒結構示意圖；

圖中：上節絕緣結構1、下節絕緣結構2、均壓球3、升高座壁4、成型角環5、引線均壓管6、皺紋紙絕緣7、成型紙筒8、紙筒結構9、插拔方式10。

具體實施方式

以下結合附圖，通過實施例對本發明作進一步說明。

一種特高壓換流變壓器用閥側引線隔板系統絕緣結構，包含上節絕緣結構1、下節絕緣結構2、均壓球3、升高座壁4、成型角環5、引線均壓管6、皺紋紙絕緣7、成型紙筒8和紙筒結構9，上節絕緣結構1與下節絕緣結構2均為多層紙筒結構，設置在均壓球3與升高座壁4之間；上節絕緣結構1與下節絕緣結構2之間通過插拔方式10連接在一起，方便安裝；上節絕緣結構1與下節絕緣結構2的多層紙筒分割均壓球3與升高座壁4之間油隙；在均壓球3的上下兩端部分別設置成型角環5，優化端部電場，保證該閥側絕緣結構在交流場下的絕緣裕度；

調整均壓球3上下兩端部成型角環5的位置和形狀，與均壓球3上下兩端部的位置和形狀相匹配，使閥側絕緣結構滿足直流場下的設計要求；

引線均壓管6外包覆厚皺紋紙絕緣7，在引線均壓管6的末端處按電場分布強度逐漸改變皺紋紙絕緣7形狀，使之與電場分布強度相匹配；在皺紋紙中埋入成型紙筒8，製造簡單，結構可靠；

在引線均壓管6外設置紙筒結構9，進一步對油隙進行分割，防止出現較大的油隙；皺紋紙絕緣7中的成型紙筒8與外置的紙筒結構9、均壓球3外成型角環5，採用相互穿插布置方式；目的是增加爬距，減少閃絡發生的可能性。

在實施例中，針對特高壓換流變±800kV閥側需承受相當嚴苛的電場工況問題，提供了一種能滿足設計要求的閥側引線隔板系統絕緣結構，上節絕緣結構1與下節絕緣結構2之間採用插拔式的多層紙筒結構，上節絕緣結構1與下節絕緣結構2的多層紙筒分割均壓球3與升高座壁4之間油隙；多層紙筒的厚度為3-6mm。

均壓管採用皺紋紙絕緣，端部埋入成型紙筒，形成皺紋紙絕緣-成型紙筒過渡式的絕緣結構，與均壓球下端部成型角環相互穿插布置，細分油隙同時增加爬距。