CN106199117A - 一种直流分压器辅助伞裙设计方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种直流分压器辅助伞裙设计方法,包括如下步骤:S10,通过直流分压器组成结构尺寸确定直流分压器内部所有电极的位置;S20,在直流分压器外护套上设置与电极同数量的标记,所述各个标记分别对应分压器内部同一垂直高度的电极;S30,直流分压器自高压端起的第一处标记留空,自高压端往下第二处标记安装辅助伞裙,所述辅助伞裙的伞裙宽度大于直流分压器外护套伞裙宽度;S40,判断两相邻标记垂直距离的大小,自高压端往下第二处标记开始,根据上述垂直距离大小设置分布在其余标记或标记之间的辅助伞裙数量。本发明的直流分压器辅助伞裙设计方法,实现在防治阴雨条件下直流分压器暴雨闪络,避免直流分压器出现测量异常,保证系统的安全稳定运行。
Description
技术领域
本发明涉及换流站/变电站高压一次设备检修维护领域,具体涉及一种直流分压器辅助伞裙设计方法。
背景技术
2010年以来南方电网公司所辖换流站设备共发生暴雨闪络事故5起,发生雨闪的设备主要集中在户外直流场,包括直流分压器、油浸式平波电抗器户外1.2套管以及隔离开关支柱等,发生雨闪设备的电压等级主要是500kV和800kV。其中,直流分压器雨闪不但在南网地区出现,在国家电网所辖换流站也时有发生,2005年和2009年,±500kV江陵和龙泉换流站分别发生雨闪事故。相比复合支柱绝缘子等设备,直流分压器除了具有均压环、法兰、浸渍环氧树脂玻璃纤维筒、硅橡胶伞裙等结构,还包括内部阻容单元以及阻容单元间的内部电极和绝缘隔板等结构。外界环境变化,如湿污、大雨等,不但会改变外绝缘的电压和电场分布,也会影响直流分压器内部电极处的径向电压和电场分布。
复合绝缘设备暴雨闪络的缓解措施主要有清污法和加装辅助伞裙等措施。运行经验表明,人工清污无法彻底解决雨闪问题,仅可作为辅助措施。硅橡胶辅助伞裙是指采用硅橡胶材料制成,粘接在输变电设备绝缘伞裙表面,作为提高外绝缘性能的辅助元件。辅助伞裙用于防治雨闪时,又称为隔雨伞裙或切雨伞,已在国内多个站点设备上得到应用,是行业内公认的雨闪防治的有效措施。目前,行业标准《DL/T 1469-2015输变电设备外绝缘用硅橡胶辅助伞裙使用导则》已于2015年7月1日颁布,将于2015年12月1日执行,要涉及辅助伞裙的前期设计、材料选取、安装工艺控制和质量验收以及运行和维护等几方面。该标准规定“对于220kV及以下电压等级,辅助伞裙的安装间距不小于300mm;对于330kV以上电压等级,辅助伞裙的安装间距不小于400mm”,并且“辅助伞裙应沿绝缘子轴向大致等距离分布。如果绝缘子为大小伞结构,辅助伞裙应安装在大伞上”。
阴雨条件下,辅助伞裙的加装会对改变直流分压器内部电极的径向电压。研究表明,分压器出现测量误差或故障均伴随着阴雨、雾霾天气。在雨、雾、露、雪等不利天气条件下径向电位差超过绝缘材料或绝缘结构的允许值,易引发径向放电的发生,从而影响测量精度。因此,直流分压器辅助伞裙的设计应充分考虑分压器内部电极的径向电压,确保径向电压不会在内部电极和绝缘隔板上发生放电。
发明内容
本发明的目的在于针对上述现有技术中存在的问题,提出一种直流分压器辅助伞裙设计方法,实现在防治阴雨条件下直流分压器暴雨闪络的同时,避免直流分压器出现测量异常,保证系统的安全稳定运行。
为达到上述发明的目的,本发明通过以下技术方案实现:
一种直流分压器辅助伞裙设计方法,包括如下步骤:
步骤S10,通过直流分压器组成结构的尺寸确定直流分压器内部所有电极的位置;
步骤S20,在直流分压器外护套上设置与电极同数量的标记,所述各个标记分别对应分压器内部同一垂直高度的电极;
步骤S30,直流分压器自高压端起的第一处标记留空,自高压端往下第二处标记安装辅助伞裙,所述辅助伞裙的伞裙宽度大于直流分压器外护套伞裙宽度;
步骤S40,判断两相邻标记垂直距离的大小,自高压端往下第二处标记开始,根据上述垂直距离大小设置分布在其余标记或标记之间的辅助伞裙数量。
进一步,所述设计方法还包括步骤S41,判断两相邻标记的垂直距离小于0.6m,则自高压端往下第二处标记开始安装辅助伞裙,在间隔有一个留空标记的另一标记上安装辅助伞裙。
进一步,所述设计方法还包括步骤S42,判断两相邻标记的垂直距离大于等于0.6m并小于等于1.2m,则自高压端往下第二处标记开始,在每一处标记均安装一片辅助伞裙。
进一步,所述设计方法还包括有步骤S43,判断两相邻标记的垂直距离大于等于1.2m,则自高压端往下第二处标记开始,每一处标记安装一片辅助伞裙,并在直流分压器外护套两相邻标记的中点各安装一片辅助伞裙。
步骤S10所述的直流分压器组成结构包括有均压环、法兰、浸渍环氧树脂玻璃纤维筒、外护套、内部阻容单元以及阻容单元间的内部电极和绝缘隔板。
所述辅助伞裙与直流分压器外护套材质相同,均为高温硫化硅橡胶或液体硅橡胶。
进一步,在上述设计方法基础上,若所述直流分压器外护套为等径伞结构的硅橡胶伞裙,则所述各待安装的辅助伞裙直接安装在直流分压器标记的硅橡胶伞裙。
进一步,在前述设计方法基础上,若所述直流分压器外护套为大小伞结构的硅橡胶伞裙,则所述各待安装的辅助伞裙安装在直流分压器标记处下方相邻的硅橡胶伞裙大伞上。
进一步,在前述设计方法基础上,所述渍环氧树脂玻璃纤维筒平均宽度小于300mm,则所述辅助伞裙从直流分压器硅橡胶伞裙外沿水平伸出的长度为80mm~100mm。
进一步,在前述设计方法基础上,所述浸渍环氧树脂玻璃纤维筒平均宽度大于等于300mm,则所述辅助伞裙从直流分压器硅橡胶伞裙外沿水平伸出的长度为100mm~120mm。
本发明的一种直流分压器辅助伞裙设计方法,提出了基于径向电压分布的直流分压器辅助伞裙设计方法,本设计方法相比传统的辅助伞裙设计,考虑了直流分压器内部的径向电压以及径向电压对电压测量的影响。相比行业标准《DL/T 1469-2015输变电设备外绝缘用硅橡胶辅助伞裙使用导则》的规定设计方法,本设计方法可通过优化设计直流分压器的辅助伞裙安装位置和尺寸,在防治阴雨条件下直流分压器暴雨闪络的同时,有效抑制直流分压器因外护套伞裙雨帘桥接引起的内部电极的径向电压和电场急剧增大,从而避免直流分压器出现测量异常,保证系统的安全稳定运行。另外,相比DL/T1469-2015的规定设计方法,对于同一直流分压器设备,本设计方法能够有效减少辅助伞裙的使用数量,从而降低设备成本和后期的维护成本。
附图说明
图1为本发明的一种直流分压器辅助伞裙设计方法的步骤流程图。
图2为本发明的一种直流分压器辅助伞裙结构的截面示意图及A、B局部发大示意图。
图3为本发明的一种直流分压器辅助伞裙结构的标记位置截面示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部实施例。
参看图1,为本发明的一种直流分压器辅助伞裙设计方法的步骤流程图。
在本发明实施例是在直流分压器外护套11上装设辅助伞裙,结合图2的本发明实施例的直流分压器辅助伞裙结构示意图及A、B局部发大示意图。该直流分压器辅助伞裙设计方法,包括如下步骤:
步骤S10,为了确定直流分压器内部各电极所处高度,通过直流分压器组成结构的尺寸确定直流分压器内部所有电极的位置,因为直流分压器组成结构的尺寸决定了内部各电极的安装位置,从结构尺寸判定内部电极位置,对于不同规格参数的直流分压器可以针对性的找出相应内部电极位置,可以免于对直流分压器拆卸即可获得内部各电极位置信息;
步骤S20,在直流分压器外护套11上设置与电极同数量的标记,参看图3的直流分压器辅助伞裙结构的标记位置截面示意图,以同一高度的第一圆圈101和第二圆圈102所围的外护套位置作为一个标记,可以明确辅助伞裙在直流分压器外护套11上的准确安装位置,所述各个标记分别对应分压器内部同一垂直高度的电极,所述标记采用笔记或物理划痕方式标注,所述笔记方式采用标记笔标记;
步骤S30,直流分压器自高压端起的第一处标记留空,自高压端往下第二处标记安装辅助伞裙,所述辅助伞裙的伞裙宽度大于直流分压器外护套11伞裙宽度;
步骤S40,判断两相邻标记垂直距离的大小,自高压端往下第二处标记开始,根据上述垂直距离大小设置分布在其余标记或标记之间的辅助伞裙数量。
上述直流分压器辅助伞裙的设计方法,可以保证最佳的防雨闪效果。
作为一个具体实施例,所述设计方法还包括步骤S41,判断两相邻标记的垂直距离小于0.6m,则自高压端往下第二处标记开始安装辅助伞裙,在间隔有一个留空标记的另一标记上安装辅助伞裙。
作为另一个具体实施例,即图2所示的直流分压器辅助伞裙安装方式,在上述步骤S41或S40的基础上,所述设计方法还包括步骤S42,判断两相邻标记的垂直距离大于等于0.6m并小于等于1.2m,则自高压端往下第二处标记开始,在每一处标记均安装一片辅助伞裙。
作为另一个具体实施例,在上述步骤S42的基础上,所述设计方法还包括有步骤S43,判断两相邻标记的垂直距离大于等于1.2m,则自高压端往下第二处标记开始,每一处标记安装一片辅助伞裙,并在直流分压器外护套11两相邻标记的中点各安装一片辅助伞裙。
上述各实施例的辅助伞裙安装于直流分压器内部电极同一垂直高度的硅橡胶伞裙大伞上,可以防止内部电极与外护套的闪络处发生击穿效应,防治阴雨条件下直流分压器暴雨闪络的同时,有效抑制直流分压器因外护套伞裙雨帘桥接引起的内部电极的径向电压和电场急剧增大,从而避免直流分压器出现测量异常,保证系统的安全稳定运行。
步骤S10所述的直流分压器组成结构包括有均压环(未图示)、法兰(未图示)、浸渍环氧树脂玻璃纤维筒13、采用硅橡胶伞裙结构的外护套11、内部阻容单元3以及阻容单元3间的内部电极21和绝缘隔板22,所述内部电极21在圆心处相连接的双层金属圆盘,双层金属圆盘之间是圆环状的绝缘隔板22。
所述辅助伞裙与直流分压器外护套11材质相同,均为高温硫化硅橡胶或液体硅橡胶。
进一步,在上述设计方法基础上,若所述直流分压器外护套11为等径伞结构的硅橡胶伞裙,则所述各待安装的辅助伞裙直接安装在直流分压器标记的硅橡胶伞裙上。
进一步,在前述设计方法基础上,若所述直流分压器外护套11为大小伞结构的硅橡胶伞裙,则所述各待安装的辅助伞裙安装在直流分压器标记处下方相邻的硅橡胶伞裙大伞上。如在图2中缩略图A和缩略图B中所示,在第一内部电极221及第一绝缘隔板221对应的同高度外护套11伞裙上标记,其下方的首个大伞裙安装第一辅助伞裙121;相应的第二内部电极212及第二绝缘隔板222对应的同高度外护套11伞裙上的标记,其下方的首个大伞裙安装第二辅助伞裙122,可以保证安装于直流分压器上的辅助伞裙有足够的机械支撑强度。
进一步,在前述设计方法基础上,所述渍环氧树脂玻璃纤维筒13平均宽度小于300mm,则所述辅助伞裙从直流分压器外护套11的硅橡胶伞裙外沿水平伸出的长度为80mm~100mm。
进一步,在前述设计方法基础上,所述浸渍环氧树脂玻璃纤维筒13平均宽度大于等于300mm,则所述辅助伞裙从直流分压器外护套11的硅橡胶伞裙外沿水平伸出的长度为100mm~120mm。
上述直流分压器辅助伞裙设计方法的原理在于,当外护套11的硅橡胶伞裙雨帘桥接伞裙时,雨帘边缘对应位置的分压器内部径向电压增大幅度最大,并向两边依次减小;随着雨帘桥接伞裙程度的增加,雨帘边缘对应位置分压器内部径向电压将增大。
上述实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案;因此,尽管本说明书参照上述的各个实施例对本发明已进行了详细的说明,但是,本领域的普通技术人员应当理解,仍然可以对本发明进行修改或者等同替换;而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (10)
1.一种直流分压器辅助伞裙设计方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤S10,通过直流分压器组成结构的尺寸确定直流分压器内部所有电极的位置;
步骤S20,在直流分压器外护套上设置与电极同数量的标记,所述各个标记分别对应分压器内部同一垂直高度的电极;
步骤S30,直流分压器自高压端起的第一处标记留空,自高压端往下第二处标记安装辅助伞裙,所述辅助伞裙的伞裙宽度大于直流分压器外护套伞裙宽度;
步骤S40,判断两相邻标记垂直距离的大小,自高压端往下第二处标记开始,根据上述垂直距离大小设置分布在其余标记或标记之间的辅助伞裙数量。
2.根据权利要求1所述的直流分压器辅助伞裙设计方法,其特征在于,还包括步骤S41,判断两相邻标记的垂直距离小于0.6m,则自高压端往下第二处标记开始安装辅助伞裙,在间隔有一个留空标记的另一标记上安装辅助伞裙。
3.根据权利要求1或2所述的直流分压器辅助伞裙设计方法,其特征在于,还包括步骤S42,判断两相邻标记的垂直距离大于等于0.6m并小于等于1.2m,则自高压端往下第二处标记开始,在每一处标记均安装一片辅助伞裙。
4.根据权利要求3所述的直流分压器辅助伞裙设计方法,其特征在于,还包括有步骤S43,判断两相邻标记的垂直距离大于等于1.2m,则自高压端往下第二处标记开始,每一处标记安装一片辅助伞裙,并在直流分压器外护套两相邻标记的中点各安装一片辅助伞裙。
5.根据权利要求4所述的直流分压器辅助伞裙设计方法,其特征在于,步骤S10所述的直流分压器组成结构包括有均压环、法兰、浸渍环氧树脂玻璃纤维筒、外护套、内部阻容单元以及阻容单元间的内部电极和绝缘隔板。
6.根据权利要求5所述的直流分压器辅助伞裙设计方法,其特征在于,所述辅助伞裙与直流分压器外护套材质相同,均为高温硫化硅橡胶或液体硅橡胶。
7.根据权利要求6所述的直流分压器辅助伞裙设计方法,其特征在于,所述直流分压器外护套为等径伞结构的硅橡胶伞裙,则所述各待安装的辅助伞裙直接安装在直流分压器标记的硅橡胶伞裙。
8.根据权利要求6所述的直流分压器辅助伞裙设计方法,其特征在于,所述直流分压器外护套为大小伞结构的硅橡胶伞裙,则所述各待安装的辅助伞裙安装在直流分压器标记处下方相邻的硅橡胶伞裙大伞上。
9.根据权利要求6所述的直流分压器辅助伞裙设计方法,其特征在于,所述渍环氧树脂玻璃纤维筒平均宽度小于300mm,则所述辅助伞裙从直流分压器硅橡胶伞裙外沿水平伸出的长度为80mm~100mm。
10.根据权利要求6所述的直流分压器辅助伞裙设计方法,其特征在于,所述浸渍环氧树脂玻璃纤维筒平均宽度大于等于300mm,则所述辅助伞裙从直流分压器硅橡胶伞裙外沿水平伸出的长度为100mm~120mm。
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