[發明專利]一種電力變壓器用低壓大電流套管結構

在審

• 申請號: 201711185496.4
• 申請日: 2017-11-23
• 公開（公告）號: CN109830366A
• 公開（公告）日: 2019-05-31
• 發明（設計）人: 聞政;王慧民;孔垚;姜巍
• 申請（專利權）人: 沈陽和新套管有限公司
• 主分類號: H01F27/32
• 分類號: H01F27/32;H01B17/58;H01B17/66;H01B17/42
• 代理公司: 沈陽優普達知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 21234
• 代理人: 李曉光

本發明涉及一種電力變壓器用低壓大電流套管結構，具有套管導電部分和瓷件，將瓷件分為上、下兩部分，在上、下兩部分瓷件之間通過法蘭進行連接、固定，在法蘭上部與上部分瓷件配合處填充半導體環氧樹脂材料；在與瓷件配合處、填充半導體材料的法蘭部分設置加固槽；瓷件與法蘭連接處表面涂覆防水密封材料。本發明將原來形狀非常不規整、曲率半徑非常小的接地電極形狀變得更為圓整，有效調整了法蘭的電極形狀，瓷件表面半導體材料減小了所覆蓋部分的瓷件表面電阻，有效減小了由于分布電容分流作用而引起的瓷件端部的電場集中而引起的局部放電。

技術領域

本發明涉及一種變壓器用套管，具體為一種電力變壓器用低壓大電流套管結構。

背景技術

隨著我國電力系統建設不斷完善和能源結構調整的需要，單個發電廠的裝機容量越來越大，百萬kVA發電機組數量也在增大。相應的，三相容量超過1100MVA(單項容量超過400MVA)的發電機變壓器也越來越多。受能源形式及發電機結構限制，發電電壓一般不超過27kV，如此對發電機變壓器低壓側額定電流就提出了更高數值的要求，使得變壓器用低壓大電流套管獲得更多應用。

低壓大電流套管有害局部放電量產生原理如圖1所示，套管法蘭13接地，套管導電部分12帶高電壓，所以其間承受的是最大電位差U。瓷件材質為高壓電瓷，其表面電阻可等效為若干個瓷件等效分布表面電阻14，瓷件與套管導電部分12之間為變壓器油等電介子材料，可等效為若干絕緣材料等分布電容15，當加載電壓尤其是高頻的沖擊電壓時，絕緣材料等分布電容15會起到很大的分流作用，進而使得瓷件表面的泄漏電流分布很不均勻，其中端部等效電阻即靠近法蘭處等效瓷件表面電阻Rs(標號17)內電流最大，所以端部絕緣承受電位差也最大，進而使得此處電力線分布最為密集，再考慮到套管法蘭13邊角處電極形狀的因素，此處極其容易出現局部放電，對絕緣造成破壞性影響。

一直以來低壓大電流套管因為絕緣水平較低、結構原理較為簡單，并沒有受到過多的關注，對于局部放電、機械強度等指標也沒有進行嚴格考核。但隨著電力系統規模擴大對運行可靠性提出了更高要求，加上裝機容量和套管額定電流值的大幅度提高，開發一種高強度、低局放低壓大電流套管十分必要，對于建設現代化高可靠性、高穩定性、高安全性的電力系統有著十分重要的意義。

發明內容

針對現有技術中低壓大電流套管端部絕緣處易出現局部放電，對絕緣造成破壞，不能滿足運行可靠性等不足，本發明要解決的技術問題是提供一種高機械強度、低局部放電量的電力變壓器用低壓大電流套管結構。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：

本發明一種電力變壓器用低壓大電流套管結構，具有套管導電部分和瓷件，將瓷件分為上、下兩部分，在上、下兩部分瓷件之間通過法蘭進行連接、固定，在法蘭上部與上部分瓷件配合處填充半導體環氧樹脂材料。

在與瓷件配合處、填充半導體材料的法蘭部分設置加固槽。

在瓷件與法蘭連接處表面涂覆防水密封材料。

在瓷件表面和瓷件最下端瓷傘部分表面涂覆半導體材料。

在法蘭上，與上、下兩部分瓷件接觸位置設有密封墊。

本發明具有以下有益效果及優點：

1.本發明在套管上瓷件與法蘭間填充特殊環氧樹脂半導體材料，使得法蘭與涂覆在靠近法蘭的部分瓷件表面的半導體涂層形成電的連接，將原來形狀非常不規整、曲率半徑非常小的接地電極形狀變得更為圓整，有效調整了法蘭的電極形狀，加上瓷件表面半導體材料減小了所覆蓋部分的瓷件表面電阻，有效減小了由于分布電容分流作用而引起的瓷件端部(靠近法蘭)的電場集中而引起的局部放電。

2.本發明在法蘭與瓷件配合處開加固槽，在填充高強度半導體樹脂材料后，法蘭與瓷件在機械連接方面形成一體效果，對于大容量發電機變壓器抗擊突發短路能力、抗震能力的提高有著顯著效果。