專利名稱：一種直流特高壓穿墻套管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及到特高壓直流輸電工程，尤其是SOOkV直流穿墻套管。
背景技術(shù)：
特高壓直流輸電工程某換流站雙極高端閥廳直流側(cè)SOOkV高壓套管在現(xiàn)場(chǎng)直流耐壓試驗(yàn)過(guò)程中均發(fā)生室內(nèi)側(cè)均壓環(huán)對(duì)法蘭貫穿性閃絡(luò)放電，具體情況如下當(dāng)時(shí)，某換流站試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)室外的溫度為27. 5°C，濕度為76%，室內(nèi)的溫度為M°C， 濕度為81%，極1高端閥廳直流側(cè)SOOkV穿墻套管進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)直流耐壓試驗(yàn)，試驗(yàn)電壓為 +960kV,總耐壓時(shí)間30分鐘。當(dāng)試驗(yàn)進(jìn)行至11分鐘時(shí)，開(kāi)始有一次較大的放電聲，隨后又聽(tīng)到2次較大放電聲， 16分45秒時(shí)套管室內(nèi)段發(fā)生貫穿性閃絡(luò)放電現(xiàn)象，并伴隨著爆響，監(jiān)視人員看到套管底部緊貼合成傘裙出現(xiàn)貫穿性放電火光，并現(xiàn)場(chǎng)錄像截圖了放電瞬間，加壓設(shè)備一直流高壓發(fā)生器出現(xiàn)高壓過(guò)流跳閘。放電前試驗(yàn)電壓960. 3kV，電流為894 μ A，放電后電壓迅速降為 214kV，電流上升很快而無(wú)法看清。經(jīng)檢測(cè)，套管SF6氣體露點(diǎn)_M°C，壓力為3. 85Bar，與試驗(yàn)前數(shù)據(jù)一致，額定壓力為3.75Bar(2(TC )，此外，外觀檢查也沒(méi)有發(fā)現(xiàn)明顯放電點(diǎn)。試驗(yàn)前已咨詢過(guò)相關(guān)技術(shù)人員，表示套管已清洗過(guò)，壓力、微水正常，確認(rèn)該套管具備耐壓條件， 當(dāng)時(shí)看套管表面并沒(méi)有明顯臟污。相同結(jié)構(gòu)同類試品在現(xiàn)場(chǎng)耐壓試驗(yàn)中發(fā)生過(guò)幾次類似放電，證明此結(jié)構(gòu)套管外部場(chǎng)強(qiáng)分布不合理，絕緣裕度較小。為了解決這個(gè)問(wèn)題，需要對(duì)特高壓套管的均壓環(huán)進(jìn)行優(yōu)化。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有特高壓直流穿墻套管外部場(chǎng)強(qiáng)分布不合理的技術(shù)問(wèn)題，提供一種結(jié)構(gòu)優(yōu)越的特高壓直流穿墻套管均壓環(huán)，優(yōu)化其均壓措施，改善其外部場(chǎng)強(qiáng)分布。為實(shí)現(xiàn)以上目的，本實(shí)用新型采取了以下的技術(shù)方案一種直流特高壓穿墻套管， 包括有絕緣外套管，絕緣外套管的高壓端部上設(shè)有第一均壓環(huán)，絕緣外套管的法蘭側(cè)處連接有法蘭，在所述法蘭與絕緣外套管連接處的外側(cè)同軸還環(huán)繞設(shè)有環(huán)型的金屬第二均壓環(huán)。計(jì)算結(jié)果分析從計(jì)算結(jié)果可知，法蘭表面電場(chǎng)最大值為2. 31kV/mm，最大值位于法蘭與絕緣外套相接處；均壓環(huán)表面電場(chǎng)最大值為1. 44kV/mm ；金屬底座表面電場(chǎng)最大值為 0. 77kV/mm，最大值位于與絕緣外套相接處；絕緣外套表面電場(chǎng)最大值為2. 35kV/mm，最大值位于傘裙與法蘭最上端相接處。絕緣外套管表面場(chǎng)強(qiáng)最大值絕緣外套與法蘭相接處，該處電場(chǎng)值最高可達(dá) 2. 35kV/mm，是套管表面場(chǎng)強(qiáng)的薄弱點(diǎn)，最可能是閃絡(luò)發(fā)生的起始位置，這一結(jié)論與實(shí)驗(yàn)觀察得出的初步分析結(jié)論一致。為了解決這個(gè)問(wèn)題，通過(guò)在該位置附近加一個(gè)均壓環(huán)，能減小法蘭表面和絕緣外套表面電場(chǎng)強(qiáng)度，降低閃絡(luò)發(fā)生的概率。第二均壓環(huán)本身結(jié)構(gòu)與原高壓端部上的第一均壓環(huán)環(huán)類似，通過(guò)增加一個(gè)均壓環(huán)，用四根金屬支架安裝在特高壓直流穿墻套管靠墻側(cè)法蘭上，與原端部均壓環(huán)形成一套改善套管外部場(chǎng)強(qiáng)的結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)本實(shí)用新型的均壓環(huán)結(jié)構(gòu)大幅度優(yōu)化了特高壓穿墻套管外部場(chǎng)強(qiáng)分布，提高其整體絕緣水平，有效防止外閃放電。

圖1為本實(shí)用新型直流特高壓穿墻套管結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為沿絕緣外套表面電場(chǎng)強(qiáng)度圖表示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型的內(nèi)容做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。實(shí)施例請(qǐng)參閱圖1所示，一種直流特高壓穿墻套管，包括有絕緣外套管1，絕緣外套管1的高壓端部上設(shè)有第一均壓環(huán)2，絕緣外套管1的法蘭側(cè)處連接有法蘭3，在法蘭3與絕緣外套管1連接處的外側(cè)同軸還環(huán)繞設(shè)有環(huán)型的金屬第二均壓環(huán)4。本實(shí)施例中，第二均壓環(huán)4的環(huán)徑可以大于第一均壓環(huán)2，其管徑可以與第一均壓環(huán)2相等。法蘭和絕緣外套管相接處的電場(chǎng)強(qiáng)度最大，因而在該位置加裝第二均壓環(huán)。考慮到法蘭側(cè)套管直徑較大的情況，加裝的第二均壓環(huán)同高壓端部上的第一均壓環(huán)相比，環(huán)徑有所增大，管徑不變。根據(jù)高壓端第一均壓環(huán)的尺寸，以及高壓端第一均壓環(huán)與金屬底座的相對(duì)距離，初步選定加裝第二均壓環(huán)的尺寸為環(huán)徑為238cm，管徑為60cm，與絕緣外套管同軸布置。第二均壓環(huán)4與法蘭連接在一起，加載電位為0。其余激勵(lì)和邊界條件不變。加裝第二均壓環(huán)4之后，計(jì)算模型復(fù)雜度增加，整個(gè)場(chǎng)域的剖分網(wǎng)格為630萬(wàn)單元，節(jié)點(diǎn)數(shù)為 480萬(wàn)，在16核64G內(nèi)存的高性能服務(wù)器上運(yùn)行約5個(gè)小時(shí)。根據(jù)之前的計(jì)算，對(duì)比加裝第二均壓環(huán)前后法蘭、絕緣外套、高壓端部上第一均壓環(huán)電場(chǎng)強(qiáng)度見(jiàn)下表1: 表1加裝第二均壓環(huán)前后電場(chǎng)變化
權(quán)利要求1. 一種直流特高壓穿墻套管，包括有絕緣外套管(1)，絕緣外套管(1)的高壓端部上設(shè)有第一均壓環(huán)O)，絕緣外套管(1)的法蘭側(cè)處連接有法蘭(3)，其特征在于在所述法蘭 (3)與絕緣外套管(1)連接處的外側(cè)同軸還環(huán)繞設(shè)有環(huán)型的金屬第二均壓環(huán)G)。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種直流特高壓穿墻套管，包括有絕緣外套管，絕緣外套管的高壓端部上設(shè)有第一均壓環(huán)，絕緣外套管的法蘭側(cè)處連接有法蘭，在所述法蘭與絕緣外套管連接處的外側(cè)同軸還環(huán)繞設(shè)有環(huán)型的金屬第二均壓環(huán)。本實(shí)用新型的均壓環(huán)結(jié)構(gòu)大幅度優(yōu)化了特高壓穿墻套管外部場(chǎng)強(qiáng)分布，提高其整體絕緣水平，有效防止外閃放電。
文檔編號(hào)H02G3/22GK202019169SQ20112000972
公開(kāi)日2011年10月26日 申請(qǐng)日期2011年1月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月13日
發(fā)明者楚金偉, 陳忠 申請(qǐng)人:中國(guó)南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司超高壓輸電公司檢修試驗(yàn)中心