一种特高压gis现场冲击试验暂态过电压抑制方法_2

文档序号:9470402阅读:来源:国知局
整体电阻在40-80Q内,就能够达到抑制效果。因而单元模块的多少主 要取决于装置内每个电容、电阻的沿面闪络电压。
[0027] 由于所述暂态过电压抑制器自身的电感将对暂态过电压的抑制产生负面影响,因 此,为尽量减小电感,优选的,电阻采用无感绕法制成,多种无感绕法均可,推荐采用双线无 感绕法,因为双线无感绕法为两条电阻丝并联而成,与其他无感绕法相比,具有更大的载流 量。
[0028] 优选的,所述电容为脉冲电容器。脉冲电容器具有内阻小,通流能力强的特点,可 以承受装置内流过的大电流,而其他类型电容器则不能承受装置内流过的大电流。
[0029] 在一个实施例中,所述电阻的电阻丝为卡玛丝。卡玛丝是在镍铬合金中加入少量 的铝、铁、铜、锰、硅等合金元素构成。它具有较高的电阻系数、较低的电阻温度系数,此外, 与康铜丝、锰铜丝等其他电阻丝相比,虽然其中所含的镍元素价格较高,但具有更强耐腐蚀 性,能够保证其长期工作在变压器油环境中。
[0030] 优选的,所述单元模块的数目至少为10个。由于整个装置所承受的冲击电压一定 的条件下,单元模块的数量越多,每个单元模块所分担的电压就越低,因此,需要保证装置 具有足够多的单元模块,从而降低各个单元模块的电压,防止单元模块内脉冲电容器与无 感电阻的沿面闪络。由于以变压器油代替空气作为绝缘介质,能够保证较高的沿面闪络电 压,因此保证单元模块数多10即可,所需单元模块数量远小于绝缘介质为空气的情况。
[0031] 在一个实施例中,所述单元模块的数目为10个。
[0032] 在另一实施例中,所述单元模块的数目为12个。
[0033] 优选的,所述暂态过电压抑制器还包括均压模块,所述均压模块包括三个均压环, 分别为第一均压环,第二均压环和第三均压环;
[0034] 其中,第一均压环和第二均压环半径相等,并排部署在所述暂态过电压抑制器的 顶端,通过两端带有均压环固定铜盘的金属导杆连接;第三均压环为半径略小于第一均压 环的均压环,通过穿过绝缘罐体的铜盘固定,部署在所述暂态过电压抑制器的中部。
[0035] -方面,均压模块(全部3个均压环)可以改善装置附近的电场,使其分布更加均 匀,防止在装置附近由局部电场过高所引发的电晕放电;另一方面,均压模块(顶端2个均 压环)与罐体之间存在杂散电容,流过该杂散电容的补偿电流可以弥补罐体与大地之间杂 散电容的泄漏电流,使罐体由上至下的电压分布(单位长度电压降)更均匀,防止电压降在 罐体顶端过于集中所引发的电晕放电与沿面闪络。
[0036] 优选的,在每个电阻和电容之间填充有绝缘垫块。更进一步地,所述绝缘垫块上有 孔。在过电压抑制的过程中,该装置将流过很大电流,如果结构设计方面不考虑其散热效 果,将会造成装置过热,严重时可导致电阻、电容被烧坏,因此通过采用有孔的绝缘垫块来 保证装置的散热。如果绝缘垫块无通孔,则整个绝缘罐体内部将被分隔成一个个油腔,油腔 之间被绝缘垫块完全隔开,对流散热只能在单个油腔内进行,极大影响对流散热效果;如果 绝缘垫块采用有孔结构,实现油腔的互连,将使对流散热范围扩大到整个绝缘罐体,使其不 再局限于单个油腔,保证对流散热效果。
[0037] 更优的,所述绝缘垫块采用环氧玻璃纤维。由于所述环氧玻璃纤维具有极高的机 械强度与抗压能力,广泛应用于电气设备的绝缘支撑,尤其适用于高压电抗器等发热量大 的设备,由此可知,其耐热性能也十分优越,能够在电气绝缘、机械支撑、耐热能力等各个方 面满足本文装置的要求。
[0038] 进一步地,所述绝缘罐体的两端使用密封塞进行密封;最上端的单元模块伸向上 端密封塞的接引铜排与上端所述绝缘罐体密封塞此二者之间的交界面之间、以及最下端的 单元模块伸向下端密封塞的接地铜排与下端所述绝缘罐体密封塞此二者之间的交界面均 有密封圈;所述绝缘罐体外壳通过均压罩与均压环连接。密封塞与绝缘罐体之间由密封圈 实现密封,密封塞与接引铜排之间也由密封圈实现密封,密封圈的作用是保证两端的塞与 其他部件交界处的良好密封。
[0039] 更优的,所述密封塞为环氧玻璃纤维材质。
[0040] 可选的,所述暂态过电压抑制器还包括用于与空载套管顶端连接的高压接线端 子,所述高压接线端子位于金属导杆上。
[0041] 可选的,所述暂态过电压抑制器还包括可动式支撑底座,所述可动式支撑底座包 括防震滚轮与将所述暂态过电压抑制器进行固定的绝缘拉杆;所述绝缘拉杆通过金属连接 部件将绝缘拉杆与第三均压环或可动式支撑底座连接;所述金属连接部件包括第一连接部 件,其中,所述第一连接部件用于连接固定绝缘拉杆,且第一连接部件两端有孔,一端的孔 用于固定插入绝缘拉杆,另一端的孔有螺纹;所述金属连接部件还包括第二连接部件,其 中,所述第二连接部件一端用于与均压环或可动式支撑底座连接固定,另一端为螺纹拉杆, 所述螺纹拉杆与第一连接部件中有螺纹的一端连接,通过旋转螺纹拉杆上的螺栓能够对绝 缘拉杆长度进行微调。
[0042] 所述可动式支撑底座既能够使装置方便快速的移动,保证装置的灵活性与试验的 高效性,又能够在试验过程中起固定装置的作用,保证装置的稳定性与试验的安全性。优选 的,所述防震滚轮为橡胶轮,能够缓冲装置移动过程中的震荡。这里未对绝缘拉杆的数量进 行限制,以实际应用时能实现装置固定为准。
[0043] 进一步地,在所述可动式支撑底座下有支撑杆,所述支撑杆在试验过程中起固定 作用,避免试验过程中滚轮支撑造成的不稳定性。
[0044] 下面将对本公开参照附图进行进一步说明。特别声明,以下的描述本质上只是起 到了宏观解释和实例说明的作用,绝不对本公开及其应用或使用进行任何限制。除非另外 特别说明,否则,在实施例中阐述的部件和步骤的相对布置以及数字表达式和数值并不限 制本公开的范围。另外,本领域技术人员已知的技术、方法和装置可能不被详细讨论,但在 适当的情况下意在成为说明书的一部分。
[0045] 图1为本公开连接三套间隔设备下现场冲击试验暂态过电压抑制方法的电路示 意图。在本实施例中,包括现场试验雷电波1、电源侧套管2、GIS电源侧分支母线3、末端盆 式绝缘子4、第一套间隔设备5、第二套间隔设备6、第三套间隔设备7、GIS空载套管侧分支 母线8、空载套管9、接线铜排10、暂态过电压抑制器IUGIS断路器12、电流互感器13、GIS 隔离开关14、GIS接地开关15、GIS主母线16。现场试验雷电波1由紧凑型冲击电压发生 器产生,与普通的冲击电压发生器相比,紧凑型冲击电压发生器的电感小,在负载电容较大 的情况下保证负载电压波形满足标准雷电波的要求。所述冲击电压发生器主电容充电电压 为2. 2MV,以产生现场冲击试验规定的幅值为I. 92MV的雷电波,产生的雷电波通过电源侧 套管2注入到3/2接线的GIS内。暂态过电压抑制器11的电容取值为800pF,由分散布置 的电容串联而成;电阻取值为500,电阻采用卡玛丝双线无感绕法,卡玛丝具有较低电阻 温度系数,有利于提高装置热稳定性,双线无感绕法可以减小装置电感,并能够增大装置载 流量;电阻与电容采用交替分布,阻尼装置内部振荡,提高装置耐压水平。在本实施例中, 通过人为设定缺陷的方式,使GIS电源侧分支母线3末端的盆式绝缘子4发生闪络(暂态 过电压幅值最高的试验工况),故障点处电压迅速跌落,这一急剧变化的暂态电压波过程在 GIS内各节点间发生折反射,从而产生振荡频率为IOMHz量级的暂态过电压。接入抑制器前 后GIS内各点的暂态过电压幅值见表1。
[0046] 表1.连接三套间隔设备下各点暂态电压幅值
[0047]
[0048] 由表1可知,在空载套管顶端(E点)处,暂态过电压幅值下降幅度最大,最大下降 幅度为I. 92MV,随着GIS内各点与抑制器间距的增加,暂态过电压幅值下降幅度逐渐减小, 在第一套间隔设备左端(A点),暂态电压幅值下降幅度最低,仅下降了 0.9MV。但与抑制器 间距较大的
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