LVQB~kVSF氣體絕緣電流互感器課程

LVQB(T)35~500kV

SF6氣體絕緣電流互感器王文娣LVQB(T)-110/220/500型電流互感器SF6氣體絕緣立式倒置結(jié)構(gòu)電流互感,采用高耐電強(qiáng)度的SF6氣體作為絕緣介質(zhì)，不存在絕緣老化,絕緣性能好、使用壽命長(zhǎng)、生產(chǎn)周期短、工藝簡(jiǎn)化、無(wú)油、免維護(hù)、運(yùn)行更加安全可靠，能順應(yīng)無(wú)油化變電站的發(fā)展潮流,滿足現(xiàn)代電網(wǎng)對(duì)輸變電設(shè)備提出的高可靠性要求。綜述產(chǎn)品型號(hào)意義1、使用環(huán)境條件⑴海拔：不超過(guò)2000m⑵環(huán)境溫度：最高50℃/最低-40℃日平均溫度不超過(guò)30℃⑶最大月平均相對(duì)濕度：90%⑷10min平均最大風(fēng)速：35m/s⑸最大覆冰厚度：20mm⑹污穢等級(jí)：Ⅲ或Ⅳ類產(chǎn)品主要技術(shù)參數(shù)2、設(shè)備最高電壓

40.5/126/252/363/550kV3、額定頻率50Hz4、額定連續(xù)熱電流300~4000A5、額定電流比

300/1~4000/1300/5~4000/52*2000/16、二次組合0.2,0.2S，0.5，0.5S，5P，TPY等任意組合7、額定二次負(fù)荷

0.2級(jí)、0.2S級(jí)、0.5級(jí)、0.5S級(jí)、5P級(jí)：30VA~50VATPY級(jí)：15Ω

~20Ω產(chǎn)品主要技術(shù)參數(shù)8、準(zhǔn)確限值系數(shù)

20~409、儀表保安系數(shù)

≤510、TPY級(jí)準(zhǔn)確限值條件a.一次時(shí)間常數(shù)Tp=100msb.短路電流直流分量100%（即全偏移）c.規(guī)定的工作循環(huán):C100msO400msC100msO

兩次通電保證準(zhǔn)確度時(shí)間均為40ms11、額定絕緣水平

35kVCT:40.5/95/200kV110kVCT:126/200/480kV220kVCT:252/395/950kV330kVCT:510/950/1175kV

500kVCT:680/1175/1550kV(740/1175/1550kV1675)產(chǎn)品主要技術(shù)參數(shù)12、短時(shí)熱電流50~63kA3s13、額定動(dòng)穩(wěn)定電流125~160kA（峰值）14、零表壓耐壓水平1.3倍設(shè)備最高工作電壓，5min15、局部放電水平1.2倍設(shè)備最高工作電壓下≤5pC,Um下≤10pC16、年漏氣率

≤0.1%17、SF6氣體含水量

≤150×10-6（V/V）18、無(wú)線電干擾水平1.1倍設(shè)備最高工作電壓下，無(wú)線電干擾電壓≤500μV19、

外絕緣爬電比距≥25mm/kV或≥31mm/kV20、一次端子靜態(tài)承受載荷4000N~6000N產(chǎn)品主要技術(shù)參數(shù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特點(diǎn)防爆裝置殼體套管支持絕緣子底座氣體密度計(jì)屏蔽屏蔽接線盒產(chǎn)品采用倒置式結(jié)構(gòu)，由殼體、防爆片、盆式支持絕緣子、套管、底座、屏蔽罩、氣體密度計(jì)等部件組成。產(chǎn)品內(nèi)部帶有改善電場(chǎng)的屏蔽件，外帶均壓環(huán)改善產(chǎn)品電場(chǎng)。二次線通過(guò)接線端子接在密閉的接線盒內(nèi)。關(guān)鍵零部件如套管、屏蔽件、殼體、絕緣件、密封件等均委托具有良好生產(chǎn)條件的專業(yè)廠家制造，以保證關(guān)鍵部件的質(zhì)量。殼體二次屏蔽一次導(dǎo)桿主絕緣結(jié)構(gòu)特點(diǎn)1主絕緣采用同軸圓柱形均勻電場(chǎng)結(jié)構(gòu)。一次導(dǎo)桿、二次屏蔽、殼體相互構(gòu)成同軸圓柱形均勻電場(chǎng)。2絕緣間隙裕度較大。如500kV產(chǎn)品絕緣間隙至少保證150mm（國(guó)外或引進(jìn)產(chǎn)品只有75～109mm）。3采用合理的額定壓力來(lái)保證絕緣可靠。330、500kVCT額定壓力為0.45MPa，國(guó)外或引進(jìn)產(chǎn)品為0.39MPa。4分壓結(jié)構(gòu)采用中間分壓屏，中間分壓屏與高壓和低壓之間均為純SF6氣體絕緣，沒(méi)有采用工藝性較不穩(wěn)定的氣膜電容錐結(jié)構(gòu)，從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上排除了局放和介損的隱患。5產(chǎn)品零表壓耐受電壓達(dá)到1.1～1.3Um。6500kV產(chǎn)品應(yīng)能達(dá)到在680kV工頻電壓下，將產(chǎn)品置于漆黑的高壓廳內(nèi)無(wú)可見(jiàn)電暈和680kV工頻電壓下局放小于5pc的高標(biāo)準(zhǔn)要求。

殼體由防銹鋁板焊接而成，提高產(chǎn)品外觀防銹，徹底杜絕渦流發(fā)熱，避免了鑄鋁件強(qiáng)度低和沙眼漏氣的隱患。殼體下筒采用了國(guó)內(nèi)成熟的GIS組合電器殼體翻邊工藝保證了殼體內(nèi)表面的光滑平整。三通式結(jié)構(gòu)可滿足較多二次線圈(9～10個(gè))的需要。殼體端板也采用防銹鋁板制作，以減少渦流。所有鋁件連接螺紋全部加裝了鋼絲螺紋套，以提高螺紋的耐磨性和強(qiáng)度。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特點(diǎn)殼體上上部加加裝了了防爆片片。SF6電流互互感器器的內(nèi)內(nèi)絕緣緣具有有很高高的可可靠性性，一一般情情況下下是不不可能能產(chǎn)生生內(nèi)部部絕緣緣故障障電弧弧的，，但考考慮到到不可可預(yù)見(jiàn)見(jiàn)的意意外因因素可可能引引起的的內(nèi)部部電弧弧，在在這種種情況況下，，作為為設(shè)備備的一一種保保安措措施，，特加加裝了了設(shè)計(jì)計(jì)爆破破壓力力為0.8~0.9MPa的防爆爆片。。產(chǎn)品結(jié)結(jié)構(gòu)特特點(diǎn)承受全全電壓壓的盆式絕絕緣子子及二次接接線板板均委托托具有有很好好的真空環(huán)環(huán)氧樹(shù)樹(shù)脂澆澆注設(shè)設(shè)備和和工藝藝的廠家家制作作。盆盆式絕絕緣子子的機(jī)機(jī)械強(qiáng)強(qiáng)度經(jīng)經(jīng)過(guò)抗抗彎和和抗拉拉試驗(yàn)驗(yàn)，電電氣性性能經(jīng)經(jīng)過(guò)絕絕緣耐耐壓和和24小時(shí)時(shí)全電電壓局局部放放電試試驗(yàn)（（小于于1pC））。產(chǎn)品經(jīng)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)長(zhǎng)途運(yùn)運(yùn)輸試試驗(yàn)和和絕緣緣試驗(yàn)驗(yàn)，其其機(jī)械械強(qiáng)度度和電電氣性性能合合格,質(zhì)量量可靠靠。產(chǎn)品結(jié)結(jié)構(gòu)特特點(diǎn)外絕緣緣套管：110、220kV、、330kV產(chǎn)品采采用SF6專用高高強(qiáng)度度瓷套套或高高溫硫硫化硅硅橡膠膠復(fù)合合空心心絕緣緣套管管；500kV產(chǎn)品采采用高高溫硫硫化硅硅橡膠膠復(fù)合合空心心絕緣緣套管管。可可承受受近1.6MPa的額定定壓力力(破破壞壓壓力＞＞4.0MPa)。高高溫硫硫化硅硅橡膠膠復(fù)合合空心心絕緣緣套管管耐老老化性性能良良好(耐漏電電起痕痕≥4.5kV/mm），內(nèi)支撐撐件采采用了了壁厚δ=16mm玻璃鋼鋼筒，保證證了套套管強(qiáng)強(qiáng)度。。外絕緣緣爬電電比距距≥31mm/kV。產(chǎn)品結(jié)結(jié)構(gòu)特特點(diǎn)所有屏蔽件件和內(nèi)部部電極均為專專業(yè)廠廠家采采用專專用模模具旋旋壓工工藝制制作。。表面光光滑平平整，，粗糙糙度達(dá)達(dá)3.2μm以上，，整臺(tái)臺(tái)產(chǎn)品品接近近無(wú)局局放。。產(chǎn)品結(jié)結(jié)構(gòu)特特點(diǎn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)構(gòu)特點(diǎn)六氟化硫硫（SF6））壓力（密密度）儀儀表具有有自動(dòng)溫度度補(bǔ)償功能，在在-30℃———+60℃范范圍內(nèi)任任何溫度度下指示示的壓力力值是室室溫下的的壓力值值（密度度）。壓壓力表配配有專用用連接閥，，單向自自封閥，壓力表表拆除后后，閥門(mén)門(mén)自動(dòng)關(guān)關(guān)閉，滲滲漏率≤≤10-15MPa.M3/s。。產(chǎn)品底座座內(nèi)裝設(shè)設(shè)了SF6氣體密度度控制器器，產(chǎn)品品額定壓壓力為0.35MPa（500kVCT為0.45MPa）,當(dāng)產(chǎn)品內(nèi)內(nèi)部壓力力為0.3MPa（500kVCT為0.4MPa）時(shí)，密度度控制器器發(fā)出報(bào)報(bào)警信號(hào)號(hào)；產(chǎn)品密封性能能是SF6電器產(chǎn)品品最關(guān)鍵鍵的問(wèn)題題，應(yīng)采采用國(guó)內(nèi)內(nèi)成熟的的密封結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)，嚴(yán)格格的限位密封封，密封圈采采用優(yōu)質(zhì)三元元乙丙橡橡膠圈，同時(shí)為為保證密密封性能能的長(zhǎng)期期性，采采用密封膠和防水膠，每臺(tái)產(chǎn)產(chǎn)品保證證年泄漏漏率＜0.1%，能確保保產(chǎn)品長(zhǎng)長(zhǎng)期安全全運(yùn)行。。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)構(gòu)特點(diǎn)測(cè)量級(jí)采采用了導(dǎo)導(dǎo)磁性能能良好的的超微晶合合金鐵芯芯，誤差曲曲線相當(dāng)當(dāng)平穩(wěn)，，0.2S級(jí)等測(cè)量量級(jí)均有有較大裕裕度，儀儀表保安安系數(shù)經(jīng)經(jīng)直接法法試驗(yàn)達(dá)達(dá)到了FS≤5的要求。。由于是倒倒立結(jié)構(gòu)構(gòu)，5P級(jí)二次鐵鐵芯內(nèi)的的磁場(chǎng)相相當(dāng)均勻勻，直接接法試驗(yàn)驗(yàn)表明，，復(fù)合試試差均遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于5%要求，能能保證繼繼電保護(hù)護(hù)正確動(dòng)動(dòng)作。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)構(gòu)特點(diǎn)TPY級(jí)借鑒油油浸式互互感器TPY級(jí)設(shè)計(jì)經(jīng)經(jīng)驗(yàn)，同同時(shí)由于于倒立結(jié)結(jié)構(gòu)形成成的二次次磁場(chǎng)的的均勻性性，使TPY級(jí)暫態(tài)誤誤差更為為優(yōu)異，，TPY級(jí)暫態(tài)誤誤差均應(yīng)應(yīng)小于5%，且兩次次通電保保證準(zhǔn)確確度時(shí)間間在100ms內(nèi)也能小小于5%。暫態(tài)態(tài)性能應(yīng)應(yīng)十分優(yōu)優(yōu)異。產(chǎn)品應(yīng)滿滿足50-63kA3s的熱穩(wěn)定定試驗(yàn)和和125～～160kA的動(dòng)穩(wěn)定定試驗(yàn)。。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)構(gòu)特點(diǎn)設(shè)計(jì)時(shí)注注意的內(nèi)內(nèi)容序號(hào)設(shè)計(jì)時(shí)注意的內(nèi)容效果1二次板加壓圈，厚度增至30，動(dòng)密封增加6mm厚不銹鋼壓圈杜絕了二次板開(kāi)裂、泄漏；提高動(dòng)密封密封性能，提高一次抗彎性能，杜絕了動(dòng)密封泄漏。2二次線圈固定使用乳白膠、采用同油浸式相同的器身真空干燥工藝解決了二次線圈在器身內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)問(wèn)題，徹底干燥器身內(nèi)水分，將產(chǎn)品微水控制在最高水平。3殼體端板采用雙密封結(jié)構(gòu)提高外殼長(zhǎng)期運(yùn)行的密封性能4采用不銹鋼接線盒和鑄鋁接線盒解決二次防腐性能5采用三接地線提高產(chǎn)品接地可靠性6屏蔽采用抱箍結(jié)構(gòu)，端蓋由螺栓連接改焊接結(jié)構(gòu)提高器身二次線圈的固定，防止端蓋和螺釘在運(yùn)輸中松脫7220kV及以上產(chǎn)品支撐絕緣子改型，強(qiáng)度提高一倍提高絕緣子抗彎，保證主絕緣可靠，解決產(chǎn)品頭部斷裂問(wèn)題8500kV產(chǎn)品套管直徑增大到600提高產(chǎn)品內(nèi)在絕緣性能，達(dá)到產(chǎn)品在工頻耐壓下五可見(jiàn)電暈高性能9臥運(yùn)產(chǎn)品運(yùn)輸采用防震包裝提高產(chǎn)品運(yùn)輸抗震能力，解決產(chǎn)品頭部斷裂問(wèn)題10殼體板材改用防銹鋁板提高產(chǎn)品外觀防銹，徹底杜絕渦流發(fā)熱立式結(jié)構(gòu)構(gòu)電場(chǎng)特特點(diǎn)國(guó)外公司司（如德德國(guó)MWB、德國(guó)雷雷茲、法法國(guó)Alstom公司）和和國(guó)內(nèi)公公司（上上海MWB公司、大大連第一一互感器器公司、、山東彼彼岸電氣氣設(shè)備有有限公司司）500kVSF6氣體絕緣緣互感器器勻?yàn)榱⒘⑹浇Y(jié)構(gòu)構(gòu)。即軀軀殼為直直立的圓圓柱形結(jié)結(jié)構(gòu)。1)一次(高電位)對(duì)二次(低電位)—同軸圓柱柱體電場(chǎng)場(chǎng)；2)二次(低電位)對(duì)殼體(高電位)—正交電場(chǎng)場(chǎng)，電場(chǎng)場(chǎng)分布不不均勻(無(wú)措施改改善場(chǎng)強(qiáng)強(qiáng))；上述兩個(gè)個(gè)電場(chǎng)處處于正交交。電場(chǎng)場(chǎng)分布不不均勻(無(wú)措施改改善場(chǎng)強(qiáng)強(qiáng))。端部主主絕緣距距離必須須增大。。3)二次引出出線(低電位)對(duì)電容式式套管(絕緣介質(zhì)質(zhì)：樹(shù)脂脂和紙)的電位是是變化的的，為同同軸圓柱柱體電場(chǎng)場(chǎng)，該電電場(chǎng)與上上述第一一個(gè)同軸軸圓柱體體電場(chǎng)處處于正交交。正交交區(qū)的電電場(chǎng)特別別不均勻勻。國(guó)內(nèi)外一一些公司司多用電電容套管管來(lái)改善善電場(chǎng)分分布，采采用膠紙紙包扎或或環(huán)氧樹(shù)樹(shù)脂澆注注。該結(jié)結(jié)構(gòu)工藝藝復(fù)雜，，很難將將包扎或或澆注中中的空氣氣排盡，，氣泡導(dǎo)導(dǎo)致局部部電場(chǎng)集集中和局局部放電電量的增增大。局局放的的逐步發(fā)發(fā)展和對(duì)對(duì)絕緣材材料的熱熱和電的的破壞將將可能導(dǎo)導(dǎo)致運(yùn)行行中的內(nèi)內(nèi)絕緣損損壞。立式結(jié)構(gòu)構(gòu)電場(chǎng)特特點(diǎn)臥式結(jié)構(gòu)構(gòu)電場(chǎng)特特點(diǎn)湖南電力力電瓷電電器廠、、西安中中新電力力設(shè)備制制造有限限公司為為臥式結(jié)結(jié)構(gòu)，軀軀殼為平平放的圓圓柱體結(jié)結(jié)構(gòu)。1)一次對(duì)二次為為同軸圓柱體體電場(chǎng)；2)二次對(duì)殼體為為同軸圓柱體體電場(chǎng)。上述兩個(gè)電場(chǎng)場(chǎng)處于同軸。。電場(chǎng)分布均均勻。3)二次引出線對(duì)對(duì)充氣(SF6氣體)套管為同軸圓圓柱體電場(chǎng)，，該電場(chǎng)與上上述兩個(gè)同軸軸圓柱體電場(chǎng)場(chǎng)處于正交。。在正交區(qū)的的電場(chǎng)特別不不均勻，在空空心復(fù)合絕緣緣子上端部放放置高電位充充氣套管和中中間電位充氣氣套管,來(lái)改善內(nèi)部和和外部電場(chǎng)。。設(shè)計(jì)原則影響SF6氣體間隙絕緣緣的最重要因因素是電場(chǎng)的的均勻性，在在均勻電場(chǎng)中中，SF6氣體的絕緣性性能十分優(yōu)良良，氣體間隙隙d的增大、氣體體壓力p的增加都能顯顯著地提高間間隙的絕緣能能力。在均勻勻電場(chǎng)中，SF6間隙的擊穿場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)大約是同同等空氣間隙隙的三倍，而而在極不均勻勻電場(chǎng)下SF6間隙的擊穿場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)大約只是是同等空氣間間隙的三分之之一。在SF6電器結(jié)構(gòu)中，，均勻電場(chǎng)是是不可能有的的。不良的設(shè)設(shè)計(jì)有可能出出現(xiàn)極不均勻勻電場(chǎng)，因此此設(shè)計(jì)時(shí)必須須避免出現(xiàn)這這一現(xiàn)象，注注意事項(xiàng)如下下：1)零部部件不能有尖尖角，盡量加加大零部件外外形圓角半徑徑，實(shí)在避免免不了的尖角角應(yīng)加電場(chǎng)屏屏蔽件；2)努力避免棒棒-板間隙設(shè)設(shè)計(jì)，采用電電場(chǎng)稍不均勻勻的同軸圓柱柱形或同心球球形結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)。對(duì)于不可避免免的棒-板形形結(jié)構(gòu)處，必必要時(shí)增設(shè)電電場(chǎng)屏蔽件將將電場(chǎng)轉(zhuǎn)變?yōu)闉橥S圓柱形形分布。與同同等間隙的極極不均勻電場(chǎng)場(chǎng)相比，稍不不均勻的同軸軸圓柱或同心心球形電場(chǎng)具具有高得多的的絕緣強(qiáng)度。。設(shè)計(jì)原則場(chǎng)強(qiáng)控制①稍不均勻電電場(chǎng)(不均勻勻系數(shù)≤2)下，SF6氣體在0.35MPa壓力下的場(chǎng)強(qiáng)強(qiáng)允許值為22kV/mm，，在0.45MPa壓力下的場(chǎng)強(qiáng)強(qiáng)允許值為26kV/mm。。臥式結(jié)構(gòu)：一次導(dǎo)體直徑徑取φ120，二次繞組屏蔽蔽罩內(nèi)徑取φ404，最大場(chǎng)強(qiáng)為21.3kV/mm；；二次繞組屏蔽蔽罩外徑取φ760，軀殼外徑取φ1100，，最大場(chǎng)強(qiáng)為11.9kV/mm。。立式結(jié)構(gòu)：二次繞組屏蔽蔽罩與外殼之之間的場(chǎng)強(qiáng)也也按此控制，，絕緣距離不不小于200mm。②端部(2＜＜不均勻系數(shù)數(shù)＜4)場(chǎng)強(qiáng)強(qiáng)允許值按10kV/mm控制。③盆式絕緣子子：絕緣子內(nèi)內(nèi)部允許場(chǎng)強(qiáng)強(qiáng)（最高工作作相電壓）取取3kV/mm，，絕緣子表面（（切線方向））允許場(chǎng)強(qiáng)（（雷電沖擊電電壓）取10kV/mm。。電密控制：鋁管取1A/mm2；銅管(或銅線線)取2A/mm2。高電位屏蔽及及中間電位屏屏蔽的設(shè)計(jì)SF6電流互感器頭頭部是一個(gè)尺尺寸很大的高高電位殼體，，空心復(fù)合絕絕緣子外部電電場(chǎng)分布很不不均勻，電場(chǎng)場(chǎng)等位線大量量地集中于互互感器的上方方。采用高電電位屏蔽可以以改善空心復(fù)復(fù)合絕緣子法法蘭處的電場(chǎng)場(chǎng)不均勻性，，但500kV及以上電壓壓等級(jí)僅采采用高電位位屏蔽是不不夠的，電電場(chǎng)計(jì)算表表明，當(dāng)不不設(shè)置中間間電位屏蔽蔽時(shí)，40%的電位集中中在空心復(fù)復(fù)合絕緣子子的上方，，這部分空空心復(fù)合絕絕緣子只占占總高度的的18%。換言之，，18%的空心復(fù)合合絕緣子高高度承受了了40%的試驗(yàn)電壓壓，而空心心復(fù)合絕緣緣子下方約約50%的高度都只只承受10%的電壓。采采用中間電電位屏蔽向下壓到空空心復(fù)合絕絕緣子總高高40%～50%的高度，使使空心復(fù)合合絕緣子上上方電場(chǎng)緩緩和。二次次引出線管管