[發明專利]高壓、超高壓干式空心限流電抗器

有效

• 申請號: 201510512694.1
• 申請日: 2015-08-19
• 公開（公告）號: CN105047361B
• 公開（公告）日: 2017-10-03
• 發明（設計）人: 張月華;趙楊;蔣觀平;成陽;張德金;陳意龍;陳妍;徐立堯;郝文光;劉成柱;李德良;孫國華;孟波;吳玉坤
• 申請（專利權）人: 北京電力設備總廠有限公司
• 主分類號: H01F27/06
• 分類號: H01F27/06;H01F27/36;H01B17/14;H01B17/02;A01M29/32
• 代理公司: 北京馳納智財知識產權代理事務所(普通合伙)11367
• 代理人: 孫海波

技術領域

本發明涉及變壓器保護設備技術領域，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

隨著智能電網的飛速發展，近年來，500kV電網日趨稠密。隨著潮流分布的變化，多個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。

根據當前500kV超高壓斷路器制造技術，國內斷路器的極限短路開斷電流為63kA。為此，500kV系統最大短路電流必須控制在63kA以下，如果系統短路電流接近此極限值時，必須提前采取措施，如不能有效控制，不但會影響到系統的安全穩定運行，還會直接影響系統容量的擴大，不能適應和滿足國民經濟建設和人民生活。

在電網中采取串聯大容量限流電抗是限制短路電流的有效手段，可有效限制系統短路電流、保證主網可靠運行。目前加裝限流電抗器是維持電網穩定運行的最簡便、經濟、可靠的措施。500kV站點需要增設此設備以應對日益嚴峻的短路電流全面超標問題。

超高壓干式空心限流電抗器可串聯于母線或線路側，其端部電場集中，絕緣水平均遠高于普通電抗器。不同于常規并聯電抗器或濾波用電抗器的連接方式，此類電抗器一般難以退出運行，這樣也就對設備可靠性提出了更高的要求。

進一步地，超高壓干式空心限流電抗器處于超高壓交流系統中，以應對系統的短路電流，電抗器電壓等級高，漏磁大。漏磁對電抗器上使用的輔件造成嚴重影響，會造成輔件發熱超過300℃。高電壓對電抗器內外部絕緣造成嚴重影響，需要增加內部絕緣強度，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度應對系統的短路電流形成的電動力的影響。因此，合理、科學地設置均壓結構，絕緣支柱結構，提高電抗器主體及支柱絕緣子的支撐強度，對提超高壓限流電抗器的安全可靠運行具有重大意義。220kV系統用的此類電抗器也存在上述問題。另外，現有技術中的電抗器還存在其它技術缺陷，具體內容如下所述。

例如授權公告號為CN100570763C的中國發明專利，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氧樹脂固化劑；在每層線圈之間設有F級絕緣冷拔風道條，其上下端部設有端絕緣，端絕緣厚度與導線直徑相同；通過絕緣穿條穿過風道條和端絕緣，將風道條鉚在端絕緣和托板上。具有結構簡單合理、抗短路電流能力強、電氣性能好、體積小、重量輕、損耗小、低噪聲的優點。但當該干式空心限流電抗器處于超高壓交流系統中，以應對系統的短路電流，電抗器電壓等級高，會出現漏磁大的狀況。

又例如公開號為CN101599345A的發明專利，其公開了一種干式空心限流調容電抗器，串接在電力系統主變回路中使用，屬于變壓器保護設備技術領域。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線端和第一出線端，所述第二線圈的兩端分布是第二進線端和第二出線端，第一進線端、第二進線端、第一出線端和第二出線端均位于鋁導電臂上。該發明的電感可變，達到不同負荷變化時所需要的電感值；電流也能隨系統中電流變化而相應變化，使短路電流隨時能降至其后設備的允許值；使用安裝方便，能在一組電抗器上通過接通支路的變化，而實現電抗器的電流變化及電感變化。該發明中的電抗器選用串聯于母線或線路側，其端部電場集中，絕緣水平均遠高于普通電抗器，不同于常規并聯電抗器或濾波用電抗器的連接方式，此類電抗器一般難以退出運行，而如果要解決這一問題則投入的成本較高。

發明內容

本發明的目的是提供一種高壓、超高壓干式空心限流電抗器，解決現有技術中高壓、超高壓不能有效控制系統電路電流過大，影響到系統的安全穩定運行、直接影響系統容量的擴大的技術問題。

為了實現上述設計目的，本發明采用的方案如下：

按照本發明的一種高壓、超高壓干式空心限流電抗器，包括電抗器主體包括線圈、防雨帽和多個組合吊臂，所述電抗器主體由多個絕緣支柱支撐；電抗器主體的上部和底部均設有電場屏蔽件，電場屏蔽件包括上部電抗器主體電暈環和下部電抗器主體電暈環，以解決了高電壓下電抗器主體及輔件局部場強過高問題。本發明的電抗器能夠滿足220kV、500kV電網對電壓、電流分布、絕緣水平以及短時電流的要求。