[發明專利]一種利用氮氣增強絕緣性能的飽和鐵芯型超導限流器

有效

• 申請號: 201410289603.8
• 申請日: 2014-06-24
• 公開（公告）號: CN104052040B
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 陳輝祥;洪輝;朱浩駿;韋斌;余夢澤;牛國俊;牛瀟曄;熊志全
• 申請（專利權）人: 廣東電網公司電網規劃研究中心;北京云電英納超導電纜有限公司
• 主分類號: H02H9/02
• 分類號: H02H9/02
• 代理公司: 廣州知友專利商標代理有限公司44104
• 代理人: 周克佑

技術領域

本發明涉及一種飽和鐵芯型超導限流器，尤其是涉及一種利用氮氣增強絕緣性能的飽和鐵芯型超導限流器。

背景技術

飽和鐵芯型超導限流器本體主要由包括在外殼內的鐵芯、交流繞組、超導直流繞組組成，其中超導直流繞組套裝在盛液氮的杜瓦中；交流繞組為一次繞組，其電壓為電網電壓，需要良好、可靠的絕緣。

根據交流繞組絕緣介質的不同，將飽和鐵芯型超導限流器絕緣結構分為空氣絕緣(干式)、油浸絕緣和氣體絕緣三大類。空氣絕緣(干式)依靠環氧樹脂和空氣實現交流繞組對其他部件的絕緣，用于中低電壓等級、小容量的電力設備上。為避免絕緣性能受到空氣濕度影響，空氣絕緣設備一般用于戶內。油浸絕緣和氣體絕緣采用變壓器油或SF6氣體將交流繞組和其他部件隔絕，變壓器油或SF6氣體盛放在密閉容器中，與空氣分隔開，不受外界環境影響。油浸絕緣和氣體絕緣適用于高壓甚至超高壓的電力設備。

除了交流繞組外，限流器本體其他部件也有絕緣要求。超導直流繞組是二次繞組，由于超導體零電阻的特性，其工作電壓較低，一般依靠液氮即可實現較好的絕緣。

限流器的鐵芯、杜瓦、夾件等部件為零電位，都需要接地，為避免環流產生，而且必須單點接地。這就要求鐵芯、杜瓦、夾件之間是互相絕緣的，只是通過各自的接地線與大地連接。

空氣絕緣(干式)飽和鐵芯型超導限流器的鐵芯、杜瓦、夾件都是暴露在空氣中的。對于油浸絕緣和氣體絕緣飽和鐵芯型超導限流器，為減少設備體積及重量，往往只將交流繞組浸泡在變壓器油或SF6氣體中，鐵芯、杜瓦和夾件都是暴露在空氣中。譬如申請號為201010529353.2的發明專利，提出了一種飽和鐵芯型超導限流器，其高壓交流繞組為絕緣油絕緣，而鐵芯則為空氣絕緣。該電力設備體積較大，戶外安裝。整個限流器具有外殼，鐵芯、交流繞組、夾件、杜瓦、超導直流繞組都安裝在外殼內。外殼內外的空氣是相通的，以便于散熱。外殼內空氣濕度、溫度和環境空氣濕度、溫度基本保持一致。外殼只能使設備免受雨雪浸蝕，而無法避免潮濕空氣對鐵芯絕緣電阻的影響。鐵芯對地的絕緣電阻受外界空氣濕度的影響很大。

現有的空氣絕緣(干式)飽和鐵芯型超導限流器的超導直流繞組采用液氮浸泡進行冷卻；超導直流繞組安裝在杜瓦內，杜瓦內盛液氮，杜瓦內液氮蒸發后由排氣管直接排放到大氣中。其外殼內壓力等于環境壓力，使得環境水汽容易滲入外殼內形成潮濕的運行環境，容易造成絕緣電阻下降。

發明內容

本發明所要解決的技術問題，就是提供一種利用氮氣增強絕緣性能的飽和鐵芯型超導限流器，其能有效避免環境水汽滲入外殼內，從而保持干燥的運行環境，保持絕緣電阻穩定不變。

解決上述技術問題，本發明采用的技術方案如下：

一種利用氮氣增強絕緣性能的飽和鐵芯型超導限流器，包括設在外殼內的鐵芯、交流繞組和包裹在盛有液氮杜瓦內的超導直流繞組，其特征是：所述的杜瓦上設有排氣管連通至外殼外的加熱器，加熱器設有進氣管連通至外殼內，外殼上還設有出風口。

所述的外殼外還設有液氮儲槽，其中的液氮通過輸液管連通至杜瓦。

所述的加熱器為電加熱器或氣化器。

所述外殼為具有一定密封性但不需要嚴格密封的普通外殼。

有益效果：本發明的超導限流器增設的排氣管可將杜瓦排出的氮氣回收，加熱后排入外殼內利用，使外殼內壓力高于環境壓力，隔絕環境水汽滲入外殼內，同時氮氣將殼內水汽排出殼外，為飽和鐵芯型超導限流器提供一個干燥的運行環境，從而避免了絕緣電阻下降的困擾。

本發明利用本身結構以及自身產生的氮氣，外加加熱器或氣化器，將低溫氮氣加熱至常溫即可實現除濕效果。提高設備運行可靠性、延長使用壽命。本發明為干式或部分干式的超導限流器提供了一種避免絕緣電阻下降的解決方案。使設備用于戶內無需采取其它防潮措施，用于戶外無需為受潮擔憂，設備運行更安全。

附圖說明

圖1為采用本發明的利用氮氣增強絕緣性能的飽和鐵芯型超導限流器結構示意圖。

圖中：1為鐵芯，2為交流繞組及其絕緣，3為杜瓦，4為液氮儲槽，5為加熱器，6為外殼。

具體實施方式