專利名稱：一種超特高壓油-SF₆套管試驗裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種超特高壓油一SF6套管試驗裝置，具體為IlOOkV及以下電壓等級油一SF6套管的絕緣、溫升等試驗裝置，屬于電力行業(yè)高電壓試驗技術領域。
背景技術：
500kV及以上電壓等級輸變電設備中，油一SF6套管是一種將輸變電工程變電站內的變壓器直接與氣體絕緣組合電器連接的設備，具有占地面積小、經(jīng)濟、環(huán)境對運行無影響、抗震能力強、可靠性高等突出優(yōu)點，具有非常廣闊的應用前景。油一SF6高壓套管在進行新產(chǎn)品鑒定及出廠時，需要對其進行型式試驗或逐個試驗，一般應包括高壓絕緣、溫升等試驗，按國家套管標準規(guī)定，套管在試驗時盡可能模擬實際運行狀態(tài)，實際運行中的油一SF6 套管，其一端與變壓器相連，浸漬在變壓器殼體內的變壓器油中，一端與氣體絕緣組合電器 (GIS)相連，浸漬在SF6氣體中，為了模擬油一SF6套管實際運行狀態(tài)，其試驗裝置應具備兩個組件模擬變壓器設備的試驗油箱和模擬GIS的能充以SF6氣體的密封氣室。試驗裝置可采取水平放置或垂直放置，以使油一SF6套管在水平布置或垂直布置的條件下進行試驗。 目前國內已有套管生產(chǎn)廠商采用垂直放置的試驗裝置進行油一SF6套管型式試驗和逐個試驗，其試驗油箱采用地埋式布置，油一SF6套管垂直安裝在試驗油箱上，在試驗油箱上加裝過渡筒，在過渡筒上再安裝加壓套管以實現(xiàn)對被試套管的絕緣試驗，如附圖1所示。這種垂直布置方式可以開展低電壓等級的油一SF6套管的絕緣試驗，但難于進行溫升試驗。對于高電壓等級(500kV及以上)的油一SF6套管，為滿足相應的絕緣要求，過渡筒長度需要增加以使筒內電場分布更為均勻，加壓套管也需要增高以滿足外絕緣要求，整套試驗裝置的總高度也急劇增加，對試驗裝置的結構強度和試驗大廳的高度提出了更高要求，并且降低了安全性，一般的試驗大廳很難達到500kV及以上電壓等級油一SF6套管試驗所需要求。中國發(fā)明專利《用于直流氣體絕緣金屬封閉輸電線路(GIL)的試驗研究裝置》(申請?zhí)?00810112990. 2申請日2008-05-27)所公開的水平放置三個氣室，是指在充滿SF6 氣體環(huán)境中進行絕緣、閃絡及導電微粒試驗；中國實用新型專利《一種復合式高壓組合電器》(申請?zhí)?01020609360.9申請日2010-11_16)、《一種用于共箱GIS母線與分箱出線變壓器的直連結構》(申請?zhí)?01020225749.3申請日2010-06-13)所公開的，是指72. 5kV 復合式組合電器或110KV油氣套管結構。一種可以將被試油一SF6套管水平安裝，能夠實現(xiàn)1100KV及以下超特高壓電壓等級油一SF6套管高壓絕緣試驗、溫升試驗功能，結構簡單，安裝拆卸過程方便安全且易于維護的超特高壓油一SF6套管試驗裝置成為必要。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是針對背景技術提出的問題，設計一種超特高壓油一SF6套管試驗裝置，該試驗裝置克服現(xiàn)有油一SF6套管試驗裝置試驗能力單一、試驗電壓等級低下、套管試品垂直布置的缺點和不足，可進行特高壓及以下電壓等級油一SF6套管的絕緣和溫升等試驗，結構簡單，安裝拆卸過程方便安全，且易于維護。本發(fā)明的技術方案是一種超特高壓油一SF6套管試驗裝置，包括試驗油箱、GIS母線筒、GIS套管，以及油枕、過渡板、支撐底座及附件；其特征在于油一SF6套管試品是水平安裝，所述的試驗油箱是圓形桶狀，GIS母線筒是空心圓柱體結構，試驗油箱內注有變壓器油，GIS母線筒內充有SF6氣體；試驗油箱是水平放置，油一SF6套管的油側法蘭通過過渡板水平固連在試驗油箱上，油一SF6套管的油側絕緣部分插入在試驗油箱內，油一SF6套管的氣側絕緣部分固連在GIS母線筒內，油一SF6套管的氣側法蘭盤通過過渡板水平連接在GIS筒體上，GIS母線筒支撐架支撐在地面上，GIS母線筒通過過渡板與GIS套管水平連接，GIS套管垂固定于支撐底座上，支撐底座上還有便于GIS套管水平移動的軌道。其有益效果是整套裝置的絕緣性能滿足1100KV以下等級套管試驗裝置絕緣要求，可模擬油一SF6套管實際運行條件，整套試驗裝置降低了套管安裝高度，有利于對它的運輸及拆裝，同時降低了本試驗裝置結構強度及安全性要求，降低了對試驗環(huán)境大廳建筑物的高度要求。如上所述的一種超特高壓油一SF6套管試驗裝置，其特征在于所述的試驗油箱上安裝有溫度檢測元件、管道、閥門、法蘭及人孔，還有大電流導線引出端子、油一SF6套管的油端多點溫度測量熱電偶引出線端子，所述的油枕通過油管道與試驗油箱箱體連接。其有益效果是水平放置的試驗油箱能實現(xiàn)特高壓及以下電壓等級套管絕緣試驗和溫升試驗，組件齊全，與油一SF6套管試品連接方便，維護方便。如上所述的一種超特高壓油一SF6套管試驗裝置，其特征在于GIS母線筒包括四段GIS母線筒體、盆式絕緣子和導電桿；所述的四段GIS母線筒體由二個盆式絕緣子分隔成為三個獨立氣室，與油一SF6套管氣側法蘭連接的試驗氣室是不同直徑的二段母線筒，所述不同直徑的二段母線筒通過過渡板連接；所述試驗氣室的右側，是兩個盆式絕緣子間隔間的過渡氣室，所述過渡氣室右側，是與GIS套管氣室相通的GIS套管氣室；所述試驗氣室內的導電桿上還安裝有屏蔽罩；所述的試驗氣室、過渡氣室和GIS套管氣室母線筒上安裝有抽真空/充SF6氣體接口及SF6氣體密度表，所述試驗氣室母線筒上還安裝有熱電偶出線盤。其有益效果是該種結構理想的模擬了油一SF6套管氣側運行條件，并且能保證加壓用GIS套管的絕緣強度，GIS母線筒與油一SF6套管、GIS套管間連接簡單，拆裝方便。如上所述的一種超特高壓油一SF6套管試驗裝置，其特征在于所述的GIS套管下有支撐底座，支撐底座上有滑軌。其有益效果是在需要分離或對接GIS套管時，使用鏈條葫蘆帶動GIS套管下端部，即可使其方便安全的沿著軌道水平移動，不需要高空作業(yè)或很大的拉力即可使加壓用GIS套管沿著支撐架軌道水平移動，從而使整套試驗裝置的安裝拆卸工作方便快捷，減少了工作量，提高了安全性。


附圖1為傳統(tǒng)的試驗油箱垂直安裝方式示意圖；附圖2為本發(fā)明實施例水平安裝示意附圖3為本發(fā)明實施例過渡板示意圖；附圖4試驗油箱主視圖；附圖5為試驗油箱俯視圖；附圖6為試驗油箱與油箱連接示意圖；附圖7為四段GIS母線筒示意附圖8為GIS導電桿與油一SF6套管電連接件示意附圖9為本發(fā)明實施例進行溫升試驗示意圖。
具體實施例方式附圖中的標記
附圖1中9-油-SF6套管，41-加壓套管，42-過渡筒，43-常規(guī)試驗油箱； 附圖2中1-試驗油箱，2-油枕，3-GIS母線筒，4-導電桿，5-盆式絕緣子，6-GIS套管， 7-支撐底座，8-GIS母線筒支撐架，9-油-SF6套管，10-油枕支架，11_油管道； 附圖3中13-過渡板，14-外圈螺孔，15-內圈螺孔；
附圖4 附圖6中16-人孔，17-取油樣塞，18-抽真空閥門，19-頂部鉬熱電阻，20-頂部注/放油閥門，21-溫升出線端子盒，22-人孔屏蔽蓋板，23-底部鉬熱電阻，24-底部注放油閥門，25-引流套管，26-大電流導線；
附圖7中12-GIS母線筒，27-GIS手孔，28-溫升測量出線盤，29-抽真空/充SF6氣體接口，35-屏蔽罩；
附圖8中4-導電桿，35-屏蔽罩，36-導電桿連接底座，37-油-SF6套管連接面，38-導電桿與套管連接螺栓，39-螺栓； 附圖9中40-大電流連接接頭。以下結合附圖對發(fā)明實施例作進一步說明
如附圖2所示，試驗油箱1水平橫臥于地面，油枕2安裝于油枕支架10上，油枕2通過油管道11與試驗油箱1連接。油一SF6套管9的油端通過過渡板13與試驗油箱1的端面固定連接并密封在油箱內。兩個盆式絕緣子5將四段GIS母線筒分隔成三個獨立氣室。與油一SF6套管9氣側法蘭連接的氣室為試驗氣室，其主體為一段滿足超大直徑油一SF6套管試驗要求的大直徑GIS母線筒3和一段特高壓工程用標準尺寸GIS母線筒。兩盆式絕緣子 5之間的氣室為過渡氣室，第三個氣室與GIS套管6的氣室相通，為GIS套管氣室，通過過渡板13與GIS套管6連接，GIS套管氣室內部氣壓保持在0. 5Mpa左右，能夠保證GIS套管的絕緣強度，試驗氣室內部氣壓保持在0. 4Mpa,過渡氣室的氣壓為0. 4Mpa 0. 5Mpa,以實現(xiàn)試驗氣室和GIS套管6氣室間氣壓的平穩(wěn)過渡。GIS母線筒支撐架8支撐于地面，使管道不至于因自重而彎曲變形。試驗氣室的導電桿4通過一個帶屏蔽罩35的電連接構件使 GIS與油一SF6套管9實現(xiàn)安全可靠的導電連接。施加試驗電壓用的GIS套管6通過支撐底座7直立于地面，并通過導電桿4與GIS母線管道實現(xiàn)電連接，過渡板13與GIS母線管道為密封連接。附圖3所示為本發(fā)明例過渡板示意圖，過渡板13是鋁合金制成的環(huán)狀圓盤，圓盤四周均勻分布兩圈安裝螺孔，用于實現(xiàn)不同直徑筒體間的過渡連接，外圈螺孔14與大直徑筒體連接(如實施例中試驗油箱1與油一SF6套管9固定連接的箱體、油一SF6套管9與大直徑GIS母線筒3連接)，內圈螺孔15與小直徑筒體連接(如實施例中油一SF6套管9與母線筒3連接)。如附圖4、附圖5、附圖6，為本發(fā)明實施例試驗油箱示意圖，試驗油箱1水平放置， 油箱體上還安裝有人孔16、取油樣塞17、抽真空閥門18、頂部鉬熱電阻19、頂部注/放油閥門20、安裝套管試品的過渡板13、溫升出線端子盒21、人孔屏蔽蓋板22、底部鉬熱電阻23、底部注/放油閥門24、引流套管25。試驗油箱側下方的人孔16用于試驗前人員進出油箱對內部進行處理及查看，油一SF6套管9通過過渡板13安裝在試驗油箱1上。試驗時，通過人孔屏蔽蓋板11將人孔屏蔽，并將人孔密封。抽真空閥門18(也可用于注放油)在抽真空時與真空泵連接，完成抽真空后通過油管道11與油枕2連接。在進行高壓套管溫升試驗時(參照附圖9)，將引流套管25安裝在試驗油箱上，通過大電流導線26將油一SF6套管9尾部與引流套管25連接，然后通過外部連接導線連接到升流裝置，被試油一SF6套管9的另一端同樣通過導電桿4、大電流連接接頭40連接到外部升流裝置，從而形成閉合回路。在試驗油箱內注入一定溫度的變壓器油并保持溫度恒定，油溫通過頂部鉬熱電阻19和底部鉬熱電阻23測量。通過升流裝置對試驗回路施加電流并測量被試油一SF6套管9的溫度，測量線通過溫升出線端子盒21從油箱內引出。進行高壓套管絕緣試驗時，不安裝引流套管25并且將其安裝口屏蔽、密封，避免引流套管造成油箱內電場畸變，影響套管試驗結果。為了防止施加高壓時套管對油箱壁閃絡，必須通過抽真空閥門18對試驗油箱進行真空注油并對變壓器油進行循環(huán)過濾，以達到標準規(guī)定的變壓器油指標要求。附圖7為本發(fā)明實施例中采用的GIS母線筒示意圖，GIS母線筒由一段大直徑GIS母線筒3、三段特高壓工程用標準尺寸GIS母線筒12、三段導電桿4、二個盆式絕緣子5組成。油一SF6套管9的SF6端法蘭通過過渡板13安裝固定在大直徑GIS母線筒3上，大直徑GIS母線筒與特高壓工程標準尺寸GIS母線筒同樣經(jīng)過過渡板13連接，兩個盆式絕緣子5將四段GIS母線筒分隔成三個獨立氣室。各氣室管壁上裝有一個抽真空/充SF6氣體接口 29，當試驗裝置安裝完成后，通過該接口外接SF6充放氣裝置對各氣室抽真空，然后充入SF6到指定氣壓就能進行試驗。在試驗氣室的筒壁上安裝有測量油一SF6套管9的SF6端各點溫度熱電偶引出線溫升測量出線盤觀，以在保持試驗氣室密封性的前提下進行油一SF6套管9的溫升試驗，另外試驗氣室還裝有維護管道用的GIS手孔27。附圖8為本發(fā)明實施例中采用的GIS導電桿與油一SF6套管電連接件示意圖，油一SF6套管9的尾部端面上有一個帶有螺孔的連接面37，導電桿4的連接底座36通過螺栓38固定在該連接面37上，形成油一SF6套管與氣體絕緣組合電器的對接，這樣連接底座36將油一SF6套管連接面37整體良好的包住，接觸面足夠大，可以保證連接處的載流能力滿足油一SF6套管9運行要求，避免因載流能力低引起導體局部過熱進而影響套管7運行的安全可靠性，此外，通過螺栓38固定可以使連接處結實、牢固，不會在套管運行過程中因連接處發(fā)生松動、錯位。導電桿的連接底座36上表面留有安裝屏蔽罩35的螺孔，屏蔽罩35的安裝圓面上鉆有螺孔，通過螺栓39將屏蔽罩35固定在導電桿4的連接底座36上，屏蔽罩35為弧形內外表面且平滑過渡的圓環(huán)狀金屬殼體，以保證沒有尖端突出，且屏蔽罩35的最大直徑與油一SF6套管9尾部直徑相等。該屏蔽罩35將油一SF6套管連接面37、氣體絕緣組合電器導電桿連接底座36、螺栓38和螺栓39完全屏蔽在屏蔽罩35內，以防止這些部件的局部凸起或工藝上的缺陷引起的局部場強畸變增大。附圖9為本發(fā)明實施例用于溫升試驗狀態(tài)示意圖，在溫升試驗中，試品油一SF6套管9施加大電流，此時GIS套管6、支撐底座7、GIS套管氣室以及過渡氣室均被拆卸，僅保留由一個盆式絕緣子5密封而形成的試驗氣室，在試驗氣室內的油一SF6套管9表面預埋測溫探頭，溫度測量線通過溫升測量出線盤觀引出連接到溫度測量設備上。原過渡氣室內的導電桿4露在GIS的一端安裝大電流連接接頭40。試驗油箱內測量套管溫度的測量線通過溫升出線端子盒21從油箱引出。將引流套管25安裝在試驗油箱上，通過大電流導線沈將油一SF6套管9尾部與引流套管25連接，然后通過外部連接導線連接到升流裝置，大電流連接接頭40同樣通過導線連接到升流裝置，從而形成閉合回路。
權利要求
1.一種超特高壓油一SF6套管試驗裝置，包括試驗油箱、GIS母線筒、GIS套管，以及油枕、過渡板、支撐底座及附件；其特征在于油一SF6套管試品是水平安裝，所述的試驗油箱是圓形桶狀，GIS母線筒是空心圓柱體結構，試驗油箱內注有變壓器油，GIS母線筒內充有SF6氣體；試驗油箱是水平放置，油一SF6套管的油側法蘭通過過渡板水平固連在試驗油箱上，油一SF6套管的油側絕緣部分插入在試驗油箱內，油一SF6套管的氣側絕緣部分固連在GIS母線筒內，油一SF6套管的氣側法蘭盤通過過渡板水平連接在GIS筒體上，GIS母線筒支撐架支撐在地面上，GIS母線筒通過過渡板與GIS套管水平連接，GIS套管垂固定于支撐底座上，支撐底座上還有便于GIS套管水平移動的軌道。
2.如權利要求1所述的一種超特高壓油一SF6套管試驗裝置，其特征在于所述的試驗油箱上安裝有溫度檢測元件、管道、閥門、法蘭及人孔，還有大電流導線引出端子、油一SF6套管的油端多點溫度測量熱電偶引出線端子，所述的油枕通過油管道與試驗油箱箱體連接。
3.如權利要求1所述的一種超特高壓油一SF6套管試驗裝置，其特征在于GIS母線筒包括四段GIS母線筒體、盆式絕緣子和導電桿；所述的四段GIS母線筒體由二個盆式絕緣子分隔成為三個獨立氣室，與油一SF6套管氣側法蘭連接的試驗氣室是不同直徑的二段母線筒，所述不同直徑的二段母線筒通過過渡板連接；所述試驗氣室的右側，是兩個盆式絕緣子間隔間的過渡氣室，所述過渡氣室右側，是與GIS套管氣室相通的GIS套管氣室；所述試驗氣室內的導電桿上還安裝有屏蔽罩；所述的試驗氣室、過渡氣室和GIS套管氣室母線筒上安裝有抽真空/充SF6氣體接口及SF6氣體密度表，所述試驗氣室母線筒上還安裝有熱電偶出線盤。
4.如權利要求1所述的一種超特高壓油一SF6套管試驗裝置，其特征在于所述的GIS套管下有支撐底座，支撐底座上有滑軌。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種超特高壓油—SF6套管試驗裝置，該裝置克服現(xiàn)有油—SF6套管試驗裝置試驗能力單一、試驗電壓等級低下、套管試品垂直布置的缺點和不足，裝置包括試驗油箱、GIS母線筒、GIS套管、油—SF6套管，以及油枕、過渡板、支撐底座及附件；其特征在于油—SF6套管試品是水平安裝。裝置的絕緣性能滿足1100KV以下、500KV以上等級套管試驗裝置絕緣要求，可模擬油—SF6套管實際運行條件，整套試驗裝置降低了套管安裝高度，有利于對它的運輸及拆裝，同時降低了本試驗裝置結構強度及安全性要求，降低了對試驗環(huán)境大廳建筑物的高度要求。
文檔編號G01R31/12GK102565636SQ20111036162
公開日2012年7月11日 申請日期2011年11月15日 優(yōu)先權日2011年11月15日
發(fā)明者彭宗仁, 胡偉, 許佐明, 謝雄杰, 趙文強, 鄔雄 申請人:國網(wǎng)電力科學研究院