[發明專利]一種±400kV換流變壓器閥側電容式套管尾部屏蔽罩

無效

• 申請號: 201410796509.1
• 申請日: 2014-12-18
• 公開（公告）號: CN104505236A
• 公開（公告）日: 2015-04-08
• 發明（設計）人: 彭宗仁;李乃一;張施令;王明勝;楊仁毅
• 申請（專利權）人: 西安交通大學;山東電力設備有限公司
• 主分類號: H01F27/36
• 分類號: H01F27/36;H01F27/32;H05K9/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司61200
• 代理人: 陸萬壽

【技術領域】

本發明屬于高壓直流輸電設備內絕緣技術領域，具體涉及一種±400kV換流變壓器閥側電容式套管尾部屏蔽罩。

【背景技術】

高壓換流變壓器閥側套管是直流輸電系統中的關鍵設備，它的作用是降低、均勻高壓載流導體和換流變壓器之間的電場。隨著電壓等級的升高，對電力設備運行可靠性的要求也日益劇增。其中，電容式套管以其優異、穩定的電氣性能及防爆阻燃、體積小、重量輕等優勢成為了換流變壓器套管中的翹楚。±400kV換流變壓器閥側電容式套管的內絕緣結構復雜且長期經受高壓電場的考驗，如果設計方案不合理會威脅套管和換流變壓器的安全穩定運行。大量現場運行經驗表明：套管故障約占換流變壓器故障的30％，而套管的閃絡、爆炸等事故一般都源于內絕緣局部放電，因此需要合理設計套管尾部屏蔽罩。

現有±400kV換流變壓器閥側電容式套管尾部的電場分布如圖6a所示，屏蔽罩表面的電場分布如圖7所示；可以看出屏蔽罩表面的電場強度為4500-6329V·mm^-1，平均值為5400V·mm^-1，電場強度較高且分布不均勻，容易產生局部放電。

【發明內容】

本發明的目的在于提供一種±400kV換流變壓器閥側電容式套管尾部屏蔽罩，以解決現有±400kV換流變閥側電容式套管尾部屏蔽罩表面電場強度較高且分布不均勻，容易產生局部放電的不足；本發明屏蔽罩較傳統屏蔽罩表面電場強度較低且分布較為均勻，可用以作為±400kV換流變壓器閥側電容式套管尾部屏蔽裝置，提高套管的內絕緣可靠性。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種±400kV換流變壓器閥側電容式套管尾部屏蔽罩，該屏蔽罩為軸對稱結構；其橫截面由從上到下依次連接的橢圓弧線ab、橢圓弧線bc、橢圓弧線cd和橢圓弧線de組成。

優選的，橢圓弧線ab為第一橢圓以其長軸和短軸為坐標系中位于第二象限的橢圓弧線；橢圓弧線bc為第二橢圓以其長軸和短軸為坐標系中位于第一象限的橢圓弧線；橢圓弧線cd為第三橢圓以其長軸和短軸為坐標系中位于第四象限的橢圓弧線；橢圓弧線de為第四橢圓以其長軸和短軸為坐標系中位于第三象限的橢圓弧線。

優選的，在單位為毫米的直角坐標系中，第一橢圓的圓心坐標為(180，240)，半長軸長50，半短軸長35；第二橢圓的圓心坐標為(180，0)，半長軸長275，半短軸長225；第三橢圓的圓心坐標為(240，0)，半長軸長165，半短軸長160；第四橢圓的的圓心坐標為(240，-100)，半長軸長80，半短軸長60；所述直角坐標系中y軸為屏蔽罩的旋轉軸，x軸垂直于y軸且通過橢圓弧線bc與橢圓弧線cd的連接點c。

相對于現有技術，本發明具有以下有益效果：本發明對現有±400kV換流變壓器閥側套管尾部屏蔽罩的形狀進行改進，并對優化前后的屏蔽罩表面電場分布進行了仿真計算，證明本發明的±400kV換流變壓器閥側套管尾部屏蔽罩的結構合理，降低了屏蔽罩表面電場強度，實現了表面電場分布均勻化，抑制屏蔽罩表面發生局部放電，顯著提高±400kV換流變壓器閥側電容式套管的內絕緣可靠性。

【附圖說明】

圖1為本發明±400kV換流變壓器閥側電容式套管尾部屏蔽罩橫截面示意圖；

圖2為本發明±400kV換流變壓器閥側電容式套管尾部屏蔽罩等軸測圖。

圖3為本發明±400kV換流變壓器閥側電容式套管尾部屏蔽罩上視圖。

圖4為本發明±400kV換流變壓器閥側電容式套管尾部屏蔽罩下視圖。

圖5為本發明±400kV換流變壓器閥側電容式套管尾部屏蔽罩正視圖。

圖6a為現有±400kV換流變壓器閥側電容式套管尾部的電場分布圖。

圖6b為本發明±400kV換流變壓器閥側電容式套管尾部的電場分布圖。

圖7為優化前與優化后屏蔽罩表面的電場分布對比圖。

【具體實施方式】

請參閱圖1至圖5所示，本發明一種±400kV換流變壓器閥側電容式套管尾部屏蔽罩，為軸對稱結構；其橫截面由從上到下依次連接的橢圓弧線ab、橢圓弧線bc、橢圓弧線cd和橢圓弧線de組成。橢圓弧線ab為第一橢圓以其長軸和短軸為坐標系中位于第二象限的橢圓弧線；橢圓弧線bc為第二橢圓以其長軸和短軸為坐標系中位于第一象限的橢圓弧線；橢圓弧線cd為第三橢圓以其長軸和短軸為坐標系中位于第四象限的橢圓弧線；橢圓弧線de為第四橢圓以其長軸和短軸為坐標系中位于第三象限的橢圓弧線。