[發(fā)明專利]一種套裝式空心干式電抗器及其制備工藝

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202211043335.2
• 申請日: 2022-08-29
• 公開（公告）號: CN115512941A
• 公開（公告）日: 2022-12-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周志強;宋云東
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)遼寧省電力有限公司電力科學(xué)研究院;國家電網(wǎng)有限公司
• 主分類號: H01F27/28
• 分類號: H01F27/28;H01F27/30;H01F27/29;H01F41/00
• 代理公司: 遼寧沈陽國興知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 21100
• 代理人: 何學(xué)軍;李叢

本發(fā)明屬于空心干式電抗器制造技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種套裝式空心干式電抗器及其制備工藝。本發(fā)明由下匯流排與絕緣子連接板相連接，絕緣子連接板通過膠墊依次與絕緣子、升高座、底座相連接；在上匯流排和下匯流排中間連接有由多層包封線圈構(gòu)成的干式空心電抗器線圈，在每兩層包封線圈之間均設(shè)有撐條。本發(fā)明電抗器設(shè)計獨特，采用各包封線圈獨立模具、單獨繞制工藝，每個包封線圈的內(nèi)外表面光滑平整、無毛刺。能夠拆解、局部檢修、更換單層包封線圈，還能夠降低成本、縮短檢修時間，使工作效率得到顯著的提高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于空心干式電抗器制造技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種套裝式空心干式電抗器及其制備工藝。

背景技術(shù)

電力系統(tǒng)中廣泛使用空心干式電抗器，極大發(fā)揮了限制短路電流、無功補償和移相等重要作用。

由于并聯(lián)電抗器先天的結(jié)構(gòu)存在問題，且無自動檢測故障并跳閘功能，運行中的電抗器不能及時發(fā)現(xiàn)缺陷、故障，通常是看到電抗器發(fā)生冒煙、起火現(xiàn)象才能發(fā)現(xiàn)電抗器出現(xiàn)故障，嚴重影響電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。經(jīng)過對大量運行故障返廠電抗器的解體檢查發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有電抗器線圈的工藝缺陷是導(dǎo)致電抗器故障的主要原因。

目前空心干式電抗器線圈工藝制作過程如下：

（1）準備工作。首先在立繞機上安裝固定好圓柱形金屬筒做模具，并將模具上、下端部的匯流排固定好。

（2）第一層，即最內(nèi)層包封線圈的制作。首先在圓柱形模具外表面橫向纏繞脫模帶，然后在脫膜帶外層繞制環(huán)氧樹脂浸漬玻璃纖維絲，以下簡稱“玻璃絲”和無堿玻璃絲布帶，再在無堿玻璃絲布帶外表面繞制電磁線，最后在電磁線外層繞制玻璃絲和無堿玻璃絲布帶，完成第一包封線圈的制作。

對該包封線圈的外表面進行整理后，準備繞制第二層包封線圈。

（3）第二層包封線圈制作。以第一層包封線圈做底膜，首先在其外表面垂直安放樹脂纖維撐條，然后在撐條外側(cè)直接繞制玻璃絲和無堿玻璃絲布帶，再在無堿玻璃絲布帶外表面繞制電磁線，最后在電磁線外層繞制玻璃絲和無堿玻璃絲布帶，完成第二包封線圈的制作。對該包封線圈的外表面進行整理后，準備繞制第三層包封線圈。

（4）重復(fù)上面的步驟，完成所有層的包封線圈繞制。在每層玻璃絲包繞過程中，在經(jīng)過上、下端部匯流排時，選擇對稱的幾點（根據(jù)匯流排的等分數(shù)有關(guān)）在匯流排上纏繞數(shù)圈作為包封線圈的固定。

（5）線圈干燥。將繞制好的線圈送入干燥罐進行干燥。線圈經(jīng)過高溫加熱后樹脂材料完全固化，線圈完全成為一個剛性的整體。

根據(jù)上述線圈的制作過程發(fā)現(xiàn)，整個線圈是一個剛性的整體。

因其工藝過程造成的不足是，每層包封的內(nèi)表面無法進行整理，存在較明顯的凸凹、毛刺等缺陷。運行中一旦發(fā)生故障，電抗器將無法修復(fù)，整臺報廢，經(jīng)濟損失巨大。

第一，隨著電抗器投運通電，本體溫度快速上升，由于熱脹冷縮的原因，作為一個剛性整體的電抗器線圈承受較大的張力，導(dǎo)致包封表面產(chǎn)生裂紋。這些裂紋隨著后期各種運行環(huán)境的考驗，深度和長度也逐漸發(fā)展，將演變?yōu)榻^緣受潮、匝間短路等故障，甚至引發(fā)電抗器的火災(zāi)。

第二，最內(nèi)層除外的每層包封內(nèi)表面因撐條的作用，造成內(nèi)表面局部凹陷。如圖1所示，圖1是現(xiàn)有技術(shù)中包封線圈內(nèi)表面局部凹陷示意圖。圖中包括：干式電抗器的撐條1、干式電抗器的電磁線2、干式電抗器的絕緣層3及干式電抗器的包封線圈4。

此處絕緣厚度降低，絕緣強度下降。同時也造成內(nèi)表面不光滑，產(chǎn)生大量毛刺等，在運行過程中高壓空心電抗器內(nèi)表面極容易產(chǎn)生積污，影響導(dǎo)線散熱等，導(dǎo)致絕緣損傷、老化，甚至導(dǎo)致干式電抗器火災(zāi)。

鑒于以上的分析，本領(lǐng)域技術(shù)人員非常有必要對空心干式電抗器的線圈制作工藝方法進行改進。

發(fā)明內(nèi)容