CN112834870B - 一种特高压换流变压器阀侧出线装置的试验装置 - Google Patents

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Abstract

本发明属于变压器制造技术领域，特别涉及一种特高压换流变压器阀侧出线装置的试验装置。包括储油柜、待试升高座、待试套管及试验油箱，其中储油柜设置于试验油箱的上方、且通过联气管与试验油箱连通，待试升高座定位连接在试验油箱的顶部，待试套管与待试升高座连接，待试升高座内设置阀侧出线装置，试验油箱内设有屏蔽装置。该装置可在试验系统中对阀侧出线装置独立进行阀侧交流外施耐压、直流外施耐压等试验，可提前对阀侧出线装置绝缘结构的安全可靠性进行验证。

Description

一种特高压换流变压器阀侧出线装置的试验装置
技术领域
本发明属于变压器制造技术领域，特别涉及一种特高压换流变压器阀侧出线装置的试验装置。
背景技术
换流变压器作为特高压直流输电工程中重要的设备，其运行状况直接关系到电力系统的可靠性。且换流变压器运行工况复杂，阀侧绕组不仅要承受交/直流电压作用，而且在电能潮流返送或极性反转试验时，还需承受极性反转电压作用，这对换流变压器绝缘系统的设计和制造质量都提出了更高的要求，而出线装置作为连接换流变压器阀侧绕组与阀侧套管尾部的必要设备，更是决定换流变压器整体性能的关键因素之一。
对于阀侧出线装置的电气绝缘试验，现有的试验方法是将其与换流变压器整体进行装配后进行绝缘试验，利用换流变压器的阀侧绝缘试验项目同时考核阀侧出线装置的电气绝缘性能，主要试验项目包括交直流外施耐压、极性反转、冲击试验等。随着特高压直流输电工程将阀侧电压等级的逐步提高，由于特高压阀侧出线装置绝缘在交直流电压下的结构特殊性，阀侧出线装置质量管控难度逐步加大，重复施加于整体换流变压器的绝缘试验影响整体换流变压器绝缘长期运行的可靠性。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于提供一种特高压换流变压器阀侧出线装置的试验装置。该装置可在试验系统中对阀侧出线装置独立进行阀侧交流外施耐压、直流外施耐压等试验，可提前对阀侧出线装置绝缘结构的安全可靠性进行验证。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种特高压换流变压器阀侧出线装置的试验装置，包括储油柜、待试升高座、待试套管及试验油箱，其中储油柜设置于试验油箱的上方、且通过联气管与所述试验油箱连通，所述待试升高座定位连接在所述试验油箱的顶部，所述待试套管与所述待试升高座连接，所述待试升高座内设置阀侧出线装置，所述试验油箱内设有屏蔽装置。
所述屏蔽装置包括内部支架、引线屏蔽筒及屏蔽管，其中屏蔽管安装在内部支架上，引线屏蔽筒套设于所述屏蔽管的上端外侧，且与内部支架连接，所述引线屏蔽筒用于屏蔽阀侧出线装置与试验油箱的连接位置电场。
所述屏蔽管的下端设有均压球，通过均压球屏蔽端部电场。
所述均压球采用铝板制成，且所述均压球的表面覆盖有绝缘层。
所述引线屏蔽筒采用绝缘薄纸板制成，具有小油隙结构。
所述内部支架的下端与所述试验油箱连接、且高度可调。
所述试验油箱包括油箱体及设置于所述油箱体上方的油箱上盖，其中油箱体的四个侧壁的外部设有槽式加强铁，相邻两个槽式加强铁之间增加板式加强铁。
所述油箱上盖上设有升高座安装孔，所述升高座安装孔的外侧沿周向设有用于与所述待试升高座定位连接的多个定位销。
所述待试升高座和待试套管整体与地面呈15度夹角，所述待试升高座通过升高座支架支撑。
所述储油柜和所述待试套管分别设置于所述试验油箱的相对两侧，所述储油柜通过储油柜支架支撑。
本发明的优点及有益效果是：随着特高压直流输电工程阀侧电压等级的提高，阀侧出线装置结构复杂，质量管控难度较大。本试验装置提高了阀侧出线装置的绝缘结构可靠性，保障阀侧出线装置的安装制造质量，有效地验证了阀侧出线装置的绝缘可靠性及安装制造质量，保障了换流变压器整体绝缘试验的顺利进行，提高了整体变压器运行的稳定性。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明中试验油箱的内部结构示意图；
图3为本发明中试验油箱的内部结构平面示意图。
图中：1为储油柜，2为储油柜支架，3为联气管，4为待试升高座，5为待试套管，6为升高座支架，7为试验油箱，8为引线屏蔽筒，9为内部支架，10为屏蔽管，11为均压球，12为油箱上盖，13为定位销。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。
如图1所示，本发明提供的一种特高压换流变压器阀侧出线装置的试验装置，包括储油柜1、待试升高座4、待试套管5及试验油箱7，其中储油柜1设置于试验油箱7的上方、且通过联气管3与试验油箱7连通，待试升高座4定位连接在试验油箱7的顶部，待试套管5与待试升高座4连接，待试升高座4内设置阀侧出线装置，试验油箱7内设有屏蔽装置。
储油柜1和待试套管5分别设置于试验油箱7的相对两侧，储油柜1通过储油柜支架2支撑。待试升高座4和待试套管5整体与地面呈15度夹角，待试升高座4通过升高座支架6支撑。
如图1-2所示，试验油箱7包括油箱体及设置于油箱体上方的油箱上盖12，其中油箱体的四个侧壁的外部设有槽式加强铁，相邻两个槽式加强铁之间增加板式加强铁。油箱上盖12上设有升高座安装孔，升高座安装孔的外侧沿周向设有用于与待试升高座4定位连接的多个定位销13。
如图3所示，屏蔽装置包括内部支架9、引线屏蔽筒8、屏蔽管10及均压球11，其中屏蔽管10安装在内部支架9上，引线屏蔽筒8套设于屏蔽管10的上端外侧，且与内部支架9连接，内部支架9的下端与试验油箱7连接、且高度可调，确保引线屏蔽筒8与阀侧出线装置的插接配合尺寸满足要求。
引线屏蔽筒8用于屏蔽阀侧出线装置与试验油箱7的连接位置电场，引线屏蔽筒8采用与换流变压器该位置相同的薄纸板小油隙结构，模拟换流变压器该位置的绝缘结构。
进一步地，屏蔽管10的下端与均压球11连接，均压球11为水滴状结构，来均匀尾部电场。均压球11采用铝板制成，且均压球11的表面覆盖有厚绝缘层。
对于阀侧出线装置的电气绝缘试验，现有的试验方法是将其与换流变压器整体进行装配后进行绝缘试验，利用换流变压器的阀侧绝缘试验项目同时考核阀侧出线装置的电气绝缘性能，主要试验项目包括交直流外施耐压、极性反转、冲击试验等。随着特高压直流输电工程将阀侧电压等级的逐步提高，由于特高压阀侧出线装置绝缘在交直流电压下的结构特殊性，阀侧出线装置质量管控难度逐步加大，重复施加于整体换流变压器的绝缘试验影响整体换流变压器绝缘长期运行的可靠性。
在特高压换流变压器中，采用阀侧套管由油箱上部的升高座引出的方式，阀侧出线装置安装在换流变压器升高座内部。随着阀侧电压等级的加大，目前阀侧升高座外径可达1.62米，整体长度约8米，安装高度约5米。阀侧出线装置在升高座内部结构紧凑，由绝缘纸板整体组装的电场屏蔽系统构成。
本发明的整体试验装置需按照GB1094、IEC 60076、IEC61378－2的规定对换流变压器进行阀侧绝缘试验，试验项目包括雷电冲击试验、操作冲击试验、直流耐压及局部放电测量试验、直流电压极性反转及局部放电测量试验、外施工频交流电压及局部放电测量试验。
本发明的工作原理是：
试验系统需模拟阀侧出线装置在换流变压器正常运行时绝缘结构的电压分布，考核阀侧套管及阀侧出线装置在交直流状态下的绝缘特性，还原阀侧出线装置在换流变压器运行中的工作状态。试验系统将阀侧升高座(内部安装阀侧出线装置)安装在一个试验油箱上。试验油箱是承载出线装置的载体，为满足试验系统多次安装、重复使用的需求，试验油箱采用螺栓把装结构，设计中综合考虑出线装置的安装尺寸、绝缘裕度、套管外绝缘距离，确定了试验油箱的高度和体积，油箱内部整体高4.9米，长4.3米，宽3.1米。由于试验系统油箱内部没有器身支撑，为保证油箱整体可以承受真空13.3pa和正压0.1Mpa的机械强度试验，在油箱四个侧壁外部槽式加强铁间增加板式加强铁。阀侧升高座和阀侧套管整体与地面呈15度夹角且重量较大，需通过两个承重梁支撑在地面。为平衡试验系统的整体重心，储油柜及支架布置在套管的相反方向并与试验油箱利用角钢进行连接，如图1所示。
本试验装置提高了阀侧出线装置的绝缘结构可靠性，保障阀侧出线装置的安装制造质量，有效地验证了阀侧出线装置的绝缘可靠性及安装制造质量，保障了换流变压器整体绝缘试验的顺利进行，提高了整体变压器运行的稳定性。
以上所述仅为本发明的实施方式，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进、扩展等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (3)

1.一种特高压换流变压器阀侧出线装置的试验装置，其特征在于，包括储油柜(1)、待试升高座(4)、待试套管(5)及试验油箱(7)，其中储油柜(1)设置于试验油箱(7)的上方、且通过联气管(3)与所述试验油箱(7)连通，所述待试升高座(4)定位连接在所述试验油箱(7)的顶部，所述待试套管(5)与所述待试升高座(4)连接，所述待试升高座(4)内设置阀侧出线装置，所述试验油箱(7)内设有屏蔽装置；
所述屏蔽装置包括内部支架(9)、引线屏蔽筒(8)及屏蔽管(10)，其中屏蔽管(10)安装在内部支架(9)上，引线屏蔽筒(8)套设于所述屏蔽管(10)的上端外侧，且与内部支架(9)连接，所述引线屏蔽筒(8)用于屏蔽阀侧出线装置与试验油箱(7)的连接位置电场；
所述屏蔽管(10)的下端设有均压球(11)，通过均压球(11)屏蔽端部电场；
所述均压球(11)采用铝板制成，且所述均压球(11)的表面覆盖有绝缘层；
所述引线屏蔽筒(8)采用绝缘薄纸板制成，具有小油隙结构；
所述内部支架(9)的下端与所述试验油箱(7)连接、且高度可调；
所述试验油箱(7)包括油箱体及设置于所述油箱体上方的油箱上盖(12)，其中油箱体的四个侧壁的外部设有槽式加强铁，相邻两个槽式加强铁之间增加板式加强铁；
所述油箱上盖(12)上设有升高座安装孔，所述升高座安装孔的外侧沿周向设有用于与所述待试升高座(4)定位连接的多个定位销(13)。
2.根据权利要求1所述的特高压换流变压器阀侧出线装置的试验装置，其特征在于，所述待试升高座(4)和待试套管(5)整体与地面呈15度夹角，所述待试升高座(4)通过升高座支架(6)支撑。
3.根据权利要求1所述的特高压换流变压器阀侧出线装置的试验装置，其特征在于，所述储油柜(1)和所述待试套管(5)分别设置于所述试验油箱(7)的相对两侧，所述储油柜(1)通过储油柜支架(2)支撑。
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