[發(fā)明專利]含固定尺寸氣隙干式空心電抗器制備模具及試樣制備方法

有效

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• 申請日: 2017-08-17
• 公開（公告）號: CN107599278B
• 公開（公告）日: 2019-09-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王和杰;刁冠勛;吳劍敏;冷超;周徐達(dá);王長春;徐廣鸚;黃一鋮;顧立堃;陳愷;陳炯;高源
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)上海市電力公司
• 主分類號: B29C39/26
• 分類號: B29C39/26;B29C39/10;B29C39/42;H01F41/12;G01N1/28
• 代理公司: 上海科盛知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31225
• 代理人: 趙繼明

本發(fā)明涉及一種含固定尺寸氣隙干式空心電抗器制備模具及試樣制備方法，利用由蓋板和底板構(gòu)成的模具進(jìn)行試樣制備，將兩根相同的漆包鋁線嵌入模具槽的并線槽中，并利用間隙片插入兩條鋁線之間構(gòu)造固定尺寸氣隙，底板上的通槽的槽深與槽寬相同，并線槽與通槽的槽深相同，并線槽的槽寬等于通槽槽寬的兩倍與間隙片厚度之和，三次抽真空操作有效去除環(huán)氧樹脂膠中的氣泡。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有避免試樣脫模過程中出線的絕緣變形損傷、避免匝間間隙不均勻、避免了以往試樣加溫定型過程中引入的匝間間隙增加以及更利于環(huán)氧樹脂內(nèi)部氣泡排出等優(yōu)點。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及干式空心電抗器制備方法，尤其是涉及一種含固定尺寸氣隙干式空心電抗器制備模具及試樣制備方法。

背景技術(shù)

干式空心電抗器作為一種無功補(bǔ)償設(shè)備和平波裝置，被廣泛的應(yīng)用于交、直流輸電系統(tǒng)中,其工作可靠性直接關(guān)系到電網(wǎng)的運行安全。統(tǒng)計表明，干式空心電抗器60％以上的故障是由于繞組絕緣擊穿導(dǎo)致的匝間短路引起的，而這些絕緣擊穿事故往往是匝間絕緣缺陷引發(fā)的。因此，研究干式空心電抗器匝間絕緣的電氣性能，對于干式空心電抗器的設(shè)計與維護(hù)、保障電抗器安全運行具有積極的意義。

聚酯亞胺漆包鋁線是繞制干式空心電抗器繞組的材料之一，其是在鋁基線材表面涂覆一層聚酯亞胺漆，構(gòu)成漆包線。聚酯亞胺層用于線間的絕緣，其電、熱化學(xué)穩(wěn)定性較好。目前有部分廠家使用該類線材繞制電抗器繞組時，先將電抗器繞制成型，而后打制模具將繞組置于其中，進(jìn)行整體環(huán)氧澆注。由于工藝等原因，在澆注完成后，匝間環(huán)氧樹脂內(nèi)部會存在微小的氣隙，在電抗器運行過程中，由于外施加電壓作用，氣隙中電場強(qiáng)度相對集中，要高于絕緣中的平均場強(qiáng)，但氣隙的擊穿電壓卻低于環(huán)氧樹脂材料，這將導(dǎo)致氣隙內(nèi)部首先發(fā)生局部放電，在放電作用下環(huán)氧樹脂或絕緣漆表面受到電腐蝕而不斷劣化，形成放電通道，進(jìn)一步促進(jìn)了材料絕緣性能的下降，最終導(dǎo)致匝間絕緣擊穿，引起電抗器絕緣事故。

在這樣的情況下，有必要進(jìn)行匝間絕緣性能與匝間氣隙關(guān)系的研究，但是由于環(huán)氧樹脂在固化前的流動性，導(dǎo)致不易在匝間精確地人為設(shè)置氣隙，這也導(dǎo)致對應(yīng)的試驗結(jié)果存在分散性和不確定性。

現(xiàn)有技術(shù)存在以下缺點：

以往針對聚酯亞胺漆包鋁線絕緣性能的試驗研究中，制作匝間絕緣試樣通常采用環(huán)氧板或金屬模具，上述材料即使將表面處理的很好，也會由于材料本身的原因，與環(huán)氧樹脂之間存在較強(qiáng)的粘性。利用環(huán)氧板或金屬模具制作匝間絕緣試樣的過程中，在脫模環(huán)節(jié)由于環(huán)氧樹脂與模具粘連比較牢固，需要較大力量完成脫模，導(dǎo)致試樣變形或受力不均勻，匝間絕緣撕裂或存在肉眼不可見的微小損傷，嚴(yán)重情況下甚至導(dǎo)致導(dǎo)線表面絕緣漆剝離，但由于鋁線被環(huán)氧樹脂包覆，絕緣漆剝離的情況并不易察覺。利用該試樣進(jìn)行匝間絕緣擊穿試驗，則絕緣損傷處先發(fā)生局部放電或擊穿，導(dǎo)致試驗結(jié)果偏低。

針對聚酯亞胺漆包鋁線絕緣介電性能及絕緣完整性的研究，有的情況下要求針對匝間存在氣隙缺陷的試樣開展絕緣性能試驗，以便有針對性地研究匝間氣隙缺陷對絕緣介電能力的影響。在這樣的背景下，需要在試樣制作過程中人為添加所需尺寸的氣隙，一般要求該類絕緣中氣隙尺寸小且寬度均勻、氣隙中絕緣漆表面無掛膠、樣品一致性好等等，以滿足試驗需求。以往對該類試樣的制作方法主要包括捆縛定型以及模具定型兩種方法，捆縛定型法將兩根導(dǎo)線并排放置，在線中部匝間放置間隙片，并沿線取幾個點用扎帶捆綁起來，而后帶著扎帶在導(dǎo)線表面涂覆環(huán)氧樹脂，真空固化定型，其后取出間隙片，得到具有氣隙的匝間絕緣試樣。模具定型法采用環(huán)氧板或鋁板制作定型模具，將導(dǎo)線端部折彎，中部相貼并在匝間設(shè)置間隙片，放置于模具中，兩根導(dǎo)線間的定位依靠導(dǎo)線端部在模具中的固定，而后模具中灌注環(huán)氧樹脂膠，最后真空固化定型并取出間隙片，得到具有氣隙的匝間絕緣試樣。上述兩種方法存在類似的缺陷，捆縛定型法采用多點固定，模具定型法采用導(dǎo)線端部固定，但由于鋁線本身質(zhì)地較軟，以及試樣制作過程中受力不均導(dǎo)致的變形，會引起導(dǎo)線與間隙片不能緊密貼合，存在微小間隙，其中較大的間隙可以被及時調(diào)整，但是部分肉眼難以分辨的間隙將隨試樣被灌注或涂覆環(huán)氧樹脂并固化定型，最終對相關(guān)電氣試驗結(jié)果造成較大影響。