[實(shí)用新型]抑制氣體絕緣開(kāi)關(guān)設(shè)備中特快速暫態(tài)過(guò)電壓的磁環(huán)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720591240.2
• 申請(qǐng)日: 2017-05-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN206947941U
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-01-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高凡夫;譚向宇;馬儀;王科;彭晶;陳先富;張少泉;陳曉云
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力科學(xué)研究院
• 主分類(lèi)號(hào): H02H9/04
• 分類(lèi)號(hào): H02H9/04;H01F7/02
• 代理公司: 北京弘權(quán)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11363
• 代理人: 逯長(zhǎng)明,許偉群

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及抑制過(guò)電壓技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種抑制氣體絕緣開(kāi)關(guān)設(shè)備中特快速暫態(tài)過(guò)電壓的磁環(huán)裝置。

背景技術(shù)

在電網(wǎng)系統(tǒng)中，由于GIS(Gas Insulated Switchgear，氣體絕緣開(kāi)關(guān)設(shè)備)具有占地面積小、可靠性高、安全性好、安裝周期短以及維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，使得GIS成為構(gòu)成各級(jí)電網(wǎng)的重要組成部分且在電網(wǎng)中得到廣泛的應(yīng)用。從組成結(jié)構(gòu)開(kāi)看，GIS是由斷路器、母線、隔離開(kāi)關(guān)、電壓互感器、電流互感器、避雷器和套管組合而成的高壓配電裝置。當(dāng)操作隔離開(kāi)關(guān)時(shí)，隔離開(kāi)關(guān)的斷口間會(huì)產(chǎn)生多次電弧重燃或預(yù)擊穿，每一次的電弧重燃都會(huì)產(chǎn)生一定幅值的瞬態(tài)過(guò)電壓，瞬態(tài)過(guò)電壓沿隔離開(kāi)關(guān)的斷口向兩側(cè)傳輸，經(jīng)過(guò)多次折射和反射形成幅值較高的VFTO(Very Fast Transient Overvoltage，特快速暫態(tài)過(guò)電壓)，VFTO會(huì)嚴(yán)重威脅GIS和GIS鄰近二次設(shè)備的絕緣安全，是GIS故障的主要原因之一，因此，在抑制過(guò)電壓技術(shù)領(lǐng)域，研究如何在GIS中有效地抑制VFTO是個(gè)重要的問(wèn)題。

目前有一種磁環(huán)裝置，該磁環(huán)裝置為閉環(huán)結(jié)構(gòu)，主要應(yīng)用小磁環(huán)抑制高頻電磁干擾的原理來(lái)設(shè)計(jì)。在GIS中的導(dǎo)電桿上安裝磁環(huán)裝置，就相當(dāng)于增加了等效電阻和電感，改變了導(dǎo)電桿附近的電路參數(shù)。因此，當(dāng)GIS中產(chǎn)生VFTO時(shí)，行波的幅值和陡度也將因?yàn)樵黾恿舜怒h(huán)裝置而降低。即：目前的磁環(huán)裝置通過(guò)磁環(huán)在高頻下的等效電阻和電感來(lái)抑制VFTO的陡度和幅值，從而實(shí)現(xiàn)在在GIS中抑制VFTO。

然而，如果大規(guī)模使用目前的磁環(huán)裝置，或者將目前的磁環(huán)裝置應(yīng)用于超高壓、特高壓等級(jí)的GIS中，操作隔離開(kāi)關(guān)時(shí)，在極端條件下，隔離開(kāi)關(guān)觸頭間隙產(chǎn)生的電壓值大約為2倍工頻電壓幅值，因此，流經(jīng)隔離開(kāi)關(guān)附近母線內(nèi)部的導(dǎo)電桿中的電流峰值也容易達(dá)到kA級(jí)別。由于目前的磁環(huán)裝置采用閉環(huán)結(jié)構(gòu)，由安培環(huán)路定律可知，當(dāng)流經(jīng)導(dǎo)電桿的電流值I很大時(shí)，閉環(huán)磁環(huán)上感應(yīng)形成的磁場(chǎng)強(qiáng)度H也非常大，再結(jié)合磁滯曲線可知，磁場(chǎng)強(qiáng)度H很大時(shí)，磁環(huán)容易進(jìn)入飽和狀態(tài)；最后，由磁通密度、磁場(chǎng)強(qiáng)度以及磁導(dǎo)率的關(guān)系可知，當(dāng)磁環(huán)上感應(yīng)形成的磁場(chǎng)強(qiáng)度H非常大時(shí)，磁環(huán)的磁導(dǎo)率接近于0，此時(shí)，等效電感和阻抗都顯著下降，導(dǎo)致磁環(huán)的抑制作用也明顯衰退。因此，目前的磁環(huán)裝置由于采用了閉環(huán)結(jié)構(gòu)，使得磁環(huán)裝置易飽和，在大規(guī)模使用磁環(huán)或者將磁環(huán)應(yīng)用于超高壓、特高壓等級(jí)的GIS中時(shí)，目前的磁環(huán)裝置無(wú)法有效地抑制VFTO。

實(shí)用新型內(nèi)容

為克服相關(guān)技術(shù)中存在的問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種抑制氣體絕緣開(kāi)關(guān)設(shè)備中特快速暫態(tài)過(guò)電壓的磁環(huán)裝置。

一種抑制氣體絕緣開(kāi)關(guān)設(shè)備中特快速暫態(tài)過(guò)電壓的磁環(huán)裝置，包括磁環(huán)串、銅箔膠帶及固定外殼，其中：磁環(huán)串套設(shè)在GIS內(nèi)部的導(dǎo)電桿上，且與導(dǎo)電桿緊密貼合，磁環(huán)串由多個(gè)開(kāi)環(huán)抗飽和磁環(huán)構(gòu)成，多個(gè)開(kāi)環(huán)抗飽和磁環(huán)的中軸線重合且沿軸向緊密連接，相鄰兩個(gè)開(kāi)環(huán)抗飽和磁環(huán)之間通過(guò)膠粘劑緊密連接；多個(gè)開(kāi)環(huán)抗飽和磁環(huán)上設(shè)置有長(zhǎng)度相同的氣隙；磁環(huán)串的外表面包裹銅箔膠帶，包裹有銅箔膠帶的磁環(huán)串外設(shè)置固定外殼。

可選地，單個(gè)開(kāi)環(huán)抗飽和磁環(huán)的氣隙處緊密嵌入絕緣油紙板，且絕緣油紙板與氣隙之間通過(guò)膠粘劑緊密連接；

與氣隙接觸的絕緣油紙板的兩個(gè)側(cè)面與氣隙匹配，絕緣油紙板的厚度與氣隙的長(zhǎng)度匹配。

可選地，氣隙的長(zhǎng)度為1mm-2mm。

可選地，膠粘劑設(shè)置為改性環(huán)氧樹(shù)脂膠粘劑。

可選地，固定外殼設(shè)置為鋁殼。

可選地，開(kāi)環(huán)抗飽和磁環(huán)設(shè)置為鐵氧體軟磁開(kāi)環(huán)抗飽和磁環(huán)。

可選地，多個(gè)開(kāi)環(huán)抗飽和磁環(huán)的氣隙的切口方向一致。

可選地，固定外殼的截面積與單個(gè)開(kāi)環(huán)抗飽和磁環(huán)的截面積相同。

本實(shí)用新型的實(shí)施例提供的技術(shù)方案可以包括以下有益效果：

本實(shí)用新型提供一種抑制氣體絕緣開(kāi)關(guān)設(shè)備中特快速暫態(tài)過(guò)電壓的磁環(huán)裝置，包括磁環(huán)串、銅箔膠帶及固定外殼，其中：磁環(huán)串套設(shè)在GIS內(nèi)部的導(dǎo)電桿上，且與導(dǎo)電桿緊密貼合，磁環(huán)串由多個(gè)開(kāi)環(huán)抗飽和磁環(huán)構(gòu)成，多個(gè)開(kāi)環(huán)抗飽和磁環(huán)的中軸線重合且沿軸向緊密連接，相鄰兩個(gè)開(kāi)環(huán)抗飽和磁環(huán)之間通過(guò)膠粘劑緊密連接；多個(gè)開(kāi)環(huán)抗飽和磁環(huán)上設(shè)置有長(zhǎng)度相同的氣隙；磁環(huán)串的外表面包裹銅箔膠帶，包裹有銅箔膠帶的磁環(huán)串外設(shè)置固定外殼。