用戶對(duì)電力設(shè)備要求越來(lái)越高，SF6氣體絕緣互感器優(yōu)越性逐步被電力部門所認(rèn)可，國(guó)內(nèi)的制造技術(shù)也已較為成熟。從實(shí)際試驗(yàn)得知SF6氣體的絕緣性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于油紙絕緣，而且氣體絕緣互感器的制造工藝過(guò)程也相對(duì)較為簡(jiǎn)便，但有關(guān)零部件的加工要求與裝配狀況對(duì)產(chǎn)品絕緣性能的影響都是至關(guān)重要的。本文就本人幾年前在研制開(kāi)發(fā)110kV、220kV氣體絕緣電流互感器過(guò)程中因產(chǎn)品零部件的制造及裝配偏差對(duì)絕緣的影響進(jìn)行分析，以供借鑒。
結(jié)構(gòu)概述
SF6氣體絕緣互感器為倒立式結(jié)構(gòu)。其頭部為T型殼體,制造工藝要求較高；二次繞組置于殼體內(nèi)；一次導(dǎo)電管穿過(guò)殼體與二次屏蔽筒；外絕緣采用高強(qiáng)度瓷套管，瓷套與殼體連接處設(shè)有高壓屏蔽罩使此處電場(chǎng)也形成同軸圓柱分布，從而改善了瓷套內(nèi)軸向場(chǎng)強(qiáng)分布；二次引線經(jīng)設(shè)在瓷套中的二次引線管引至底座。
試驗(yàn)情況及處理過(guò)程
實(shí)例1110kV氣體絕緣電流互感器內(nèi)部采用鋼管直立定位支撐，既保證了殼體與二次屏蔽筒間的絕緣距離，同時(shí)兼做二次引線管和接地線，是一種比較新穎的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)。根據(jù)對(duì)六臺(tái)產(chǎn)品進(jìn)行了絕緣試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，其中有一臺(tái)工頻耐壓試驗(yàn)沒(méi)有通過(guò),產(chǎn)品應(yīng)能承受230kV工頻耐壓，但試驗(yàn)電壓施加到170kV時(shí)就放電了。對(duì)此我們對(duì)該產(chǎn)品進(jìn)行解剖分析，首先查看、測(cè)量高壓屏蔽與其余相應(yīng)部件的距離并觀察是否有爬電現(xiàn)象，結(jié)果并無(wú)異常。后又拆除殼體兩端端蓋，測(cè)量殼體與二次屏蔽的距離，結(jié)果發(fā)現(xiàn)殼體與二次屏蔽發(fā)生偏心15mm，調(diào)整之后再次做工頻耐壓試驗(yàn)，結(jié)果試驗(yàn)合格。此問(wèn)題是由于操作者在裝配過(guò)程中不認(rèn)真造成的。
實(shí)例2220kV氣體絕緣電流互感器二次繞組屏蔽筒的支持絕緣子采用環(huán)氧樹(shù)脂一次澆注成型工藝，機(jī)械強(qiáng)度和電氣絕緣均能滿足設(shè)計(jì)要求。在對(duì)三臺(tái)產(chǎn)品進(jìn)行了絕緣試驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)，工頻耐壓試驗(yàn)均不能通過(guò)，產(chǎn)品應(yīng)能承受460kV工頻耐壓，但試驗(yàn)電壓增加至370kV左右就放電了，同時(shí)還發(fā)現(xiàn)套管下部對(duì)底座發(fā)生閃絡(luò)放電。經(jīng)分析應(yīng)該是套管內(nèi)高壓屏蔽罩端部局部場(chǎng)強(qiáng)不均勻(即局部絕緣間隙較小)而對(duì)套管內(nèi)壁放電，電弧通過(guò)套管內(nèi)壁，由于瓷套外表面最大場(chǎng)強(qiáng)超過(guò)了空氣放電場(chǎng)強(qiáng)造成套管下法蘭及底座處發(fā)生閃絡(luò)放電，經(jīng)過(guò)對(duì)產(chǎn)品解體檢查也證實(shí)了上述分析。我們通過(guò)改進(jìn)高壓屏蔽罩的形狀和位置，增大電極的曲率半徑，使電場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求，問(wèn)題迎刃而解。
SF6的絕緣特性在極不均勻電場(chǎng)中，SF6間隙的絕緣性能的優(yōu)勢(shì)不復(fù)存在。在SF6電器結(jié)構(gòu)中，影響SF6氣體間隙的最重要因素是電場(chǎng)的均勻性，當(dāng)然均勻電場(chǎng)是不可能有的，但絕緣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)必須避免出現(xiàn)極不均勻電場(chǎng)。產(chǎn)品裝配工藝及零部件的加工也要確保符合設(shè)計(jì)要求。
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