專利名稱：110kV級(jí)電力變壓器分級(jí)絕緣中性點(diǎn)保護(hù)裝置的封裝結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電力變壓器保護(hù)裝置，尤其涉及一種IlOkV級(jí)電力變壓器分 級(jí)絕緣中性點(diǎn)保護(hù)裝置的封裝結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
我國(guó)110 220kV系統(tǒng)屬于有效接地系統(tǒng)，其中一部分變壓器的中性點(diǎn)系直接接 地；同時(shí)為了限制單相接地電流和滿足繼電保護(hù)的要求，一部分變壓器的中性點(diǎn)是不接地 的。這種系統(tǒng)中的變壓器分為兩種情況，其一是中性點(diǎn)全絕緣，此時(shí)中性點(diǎn)一般不加保護(hù)； 其二是中性點(diǎn)半絕緣(新制變壓器均如此)，這些變壓器中性點(diǎn)的絕緣水平比相線端低得 多，所以需要在中性點(diǎn)上加裝避雷器或間隙保護(hù)?，F(xiàn)有的IlOkV級(jí)電力變壓器分級(jí)絕緣中性點(diǎn)保護(hù)裝置存在諸多問題保護(hù)間隙采用分體式棒間隙或球間隙，這些保護(hù)間隙結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)陋，操作不方便，且占 地面積大，沒有進(jìn)行封裝，保護(hù)間隙直接暴露在空氣中，棒極表面及球間隙表面會(huì)形成污 穢，此外也會(huì)因雨水、樹枝等因素，引起變壓器中性點(diǎn)保護(hù)間隙擊穿而導(dǎo)致的繼電保護(hù)誤動(dòng) 作而將主變退出運(yùn)行，影響電力系統(tǒng)的正常穩(wěn)定運(yùn)行。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的就在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺點(diǎn)和不足，提供一種IlOkV 級(jí)電力變壓器分級(jí)絕緣中性點(diǎn)保護(hù)裝置的封裝結(jié)構(gòu)。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型利用硅橡膠復(fù)合絕緣外套及立柱將裝置的功能結(jié) 構(gòu)部分都封裝起來，其中高壓部分密封在硅橡膠復(fù)合絕緣外套中，電氣操作及控制部分則 封裝在立柱中。將硅橡膠復(fù)合絕緣外套和立柱在垂直方向進(jìn)行組合，使得裝置的占地面積 減小，僅為0.09m2。另外，為了使裝置同時(shí)達(dá)到自動(dòng)和手動(dòng)控制，裝置設(shè)置了相應(yīng)的電氣回 路并接至操作面板，在操作面板上面控制相應(yīng)的功能鍵即可實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)功能。硅橡膠復(fù)合絕緣外套中為放電間隙，在過電壓下達(dá)到保護(hù)動(dòng)作要求時(shí)間隙放電擊 穿用于保護(hù)變壓器中性點(diǎn)的絕緣。放電間隙密封在硅橡膠復(fù)合絕緣外套中不僅使裝置的外 觀更加美觀，而且避免了因暴露在空氣中，間隙表面形成污穢或因雨水、樹枝等因素，引起 變壓器中性點(diǎn)保護(hù)間隙擊穿而導(dǎo)致的繼電保護(hù)誤動(dòng)作而將主變退出運(yùn)行，影響電力系統(tǒng)的 正常穩(wěn)定運(yùn)行。立柱中為電氣操作及控制部分，可用于對(duì)保護(hù)間隙進(jìn)行相應(yīng)的操作和控制。操作 面板上設(shè)置有兩個(gè)空氣開關(guān)，溫濕度控制器，就地/遠(yuǎn)方開關(guān)，分閘按鈕，合閘按鈕，停止按 鈕和端子排。兩個(gè)空氣開關(guān)分別為電動(dòng)操作回路和控制回路的電源開關(guān)；溫濕度控制器用 于控制裝置內(nèi)空氣中水分的含量和溫度，以此來減小間隙放電的分散性，使裝置的保護(hù)性 能更加優(yōu)良；就地/遠(yuǎn)方開關(guān)用于選擇就地操作或遠(yuǎn)方操作；分閘按鈕、合閘按鈕用于控制 裝置的分合閘狀態(tài)；停止按鈕用于在緊急狀態(tài)下停止正在進(jìn)行的操作。操作箱的箱門及立柱門處加裝了帶鎖的手柄，提高了安全性，防止無關(guān)人員的誤操作。具體地說，本實(shí)用新型包括頂端接線盤、硅橡膠復(fù)合絕緣外套、接地銅牌、立柱、操 作箱、底座、位置指示窗口、手柄和立柱門；其位置和連接關(guān)系是頂端接線盤、硅橡膠復(fù)合絕緣外套、立柱和底座上下依次連接；在立柱上，從上到下依次 設(shè)置有接地銅牌、位置指示窗口、操作箱和立柱門；在操作箱和立柱門上分別設(shè)置有手柄。本實(shí)用新型具有下列優(yōu)點(diǎn)和積極效果1、整體封裝，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，功能全面，操作方便，外觀美觀；2、保護(hù)性能優(yōu)良，不會(huì)因?yàn)殚g隙表面產(chǎn)生污穢或因雨水、樹枝等因素，引起變壓器 中性點(diǎn)保護(hù)間隙擊穿而導(dǎo)致的繼電保護(hù)誤動(dòng)作而將主變退出運(yùn)行；3、由于裝置在密封后使用了溫濕度控制器，減少了影響間隙放電的外界因素，使 間隙的放電更加穩(wěn)定，放電分散性小。本實(shí)用新型適用于IlOkV級(jí)電力變壓器分級(jí)絕緣中性點(diǎn)保護(hù)裝置的封裝。
圖1. 1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)圖(主視)，圖1. 2是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)圖(后視)；圖2是操作箱面板示意圖。其中10-頂端接線盤；20-硅橡膠復(fù)合絕緣外套；30-接地銅牌；40-立柱；50-操作箱，51-電氣操作回路電源開關(guān)，52-電氣控制回路電源開關(guān)，53-溫濕度控制器，54-就地/遠(yuǎn)方開關(guān)，55-合閘按鈕，56-分閘按鈕，57-停止按鈕，58-端子排；60-底座；70-位置指示窗口；80-手柄；90-立柱門。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例詳細(xì)說明一、總體如圖1. 1,1. 2，本實(shí)用新型包括頂端接線盤10、硅橡膠復(fù)合絕緣外套20、接地銅牌 30、立柱40、操作箱50、底座60、位置指示窗口 70、手柄80和立柱門90 ；[0040]其位置和連接關(guān)系是頂端接線盤10、硅橡膠復(fù)合絕緣外套20、立柱40和底座60上下依次連接；在立柱40上，從上到下依次設(shè)置有接地銅牌30、位置指示窗口 70、操作箱50和立 柱門90 ；在操作箱50和立柱門90上分別設(shè)置有手柄80。二、功能部件1、頂端接線盤10頂端接線盤10是一種金屬圓板，其上設(shè)置有接線端子；其功能是起電氣連接作用。2、硅橡膠復(fù)合絕緣外套20硅橡膠復(fù)合絕緣外套20是一種由硅橡膠復(fù)合絕緣材料制作的帶有傘裙的圓筒外 套；高0. 7m,內(nèi)徑0. 22m。其功能是起電氣隔離作用。3、接地銅牌30接地銅牌30是一種銅塊；其功能是起電氣接地作用。4、立柱 40立柱40是一種金屬方形空心柱，其長(zhǎng)X寬X高=0. 3mX0. 3mX 2. 5m。其功能是起封裝有關(guān)功能部件如電氣操作回路、溫濕度控制回路和電氣控制回路 的作用。電氣操作回路、溫濕度控制回路和電氣控制回路均為現(xiàn)有的常用電路。本實(shí)用新 型不涉及內(nèi)部電路的結(jié)構(gòu)和工作過程，只涉及對(duì)其外部封裝結(jié)構(gòu)保護(hù)的問題。5、操作箱 50操作箱50是一種金屬方形箱，其上設(shè)置有操作面板；其功能是起操作有關(guān)功能部件的作用。具體地說，操作面板上設(shè)置有分別與封裝在立柱40中的電氣操作回路、溫濕度控 制回路和電氣控制回路連接的電氣操作回路電源開關(guān)51、電氣控制回路電源開關(guān)52、溫濕 度控制器53、就地/遠(yuǎn)方開關(guān)54、合間按鈕55、分間按鈕56、停止按鈕57和端子排58。操作箱50中的功能部件如開關(guān)、按鈕均為常用部件。1)溫濕度控制器53溫濕度控制器53是一種對(duì)溫度和濕度進(jìn)行檢測(cè)和監(jiān)控的儀器，有上市產(chǎn)品。其功能是對(duì)裝置內(nèi)部的溫度和濕度進(jìn)行檢測(cè)和控制。2)端子排 58端子排58是一種進(jìn)行電路系列組合接線的固定裝置，有上市產(chǎn)品。其功能是起電氣線路連接的作用。6、底座 60底座60是一種金屬板；其功能是起安裝固定作用。7、位置指示窗口 70[0073]位置指示窗口 70是一種透明有機(jī)玻璃窗口 ；其功能是便于觀察保護(hù)裝置的分合閘狀態(tài)。8、手柄 80手柄80是一種常用的帶鎖的金屬手柄其功能是鎖住操作箱50和立柱門90，防止無關(guān)人員的誤操作。9、立柱門 90立柱門90是一種常用的金屬門；其功能是起安全作用。三、工作原理本實(shí)用新型利用硅橡膠復(fù)合絕緣外套20及立柱40將其它功能部件都封裝起來。在發(fā)生工頻過電壓系統(tǒng)有效接地保護(hù)間隙不動(dòng)作時(shí)，中性點(diǎn)的工頻電壓可達(dá) 43. SkV ；在雷電過電壓時(shí)暫態(tài)電壓峰值可能達(dá)到幾百千伏。故保護(hù)間隙需要與電氣操作及 控制回路分開，封裝在硅橡膠復(fù)合絕緣外套20中。同時(shí)，絕緣外套的內(nèi)壁爬電距離必須足 夠大，否則在低于間隙放電電壓時(shí)，絕緣外套的內(nèi)壁就已經(jīng)發(fā)生閃絡(luò)放電，引起繼電保護(hù)誤 動(dòng)作。經(jīng)過計(jì)算分析后，本實(shí)用新型的硅橡膠復(fù)合絕緣外套20的尺寸選擇為高0. 7m,內(nèi)徑 0. 22m。為了減小本實(shí)用新型的占地面積，使裝置外觀美觀，同時(shí)達(dá)到操作方便的目的，本 實(shí)用新型將電氣操作及控制部分封裝在立柱40中，并將立柱40裝設(shè)在硅橡膠復(fù)合絕緣外 套20的下方，裝置的占地面積僅為0. 09m2。操作箱50的箱門及立柱門90處加裝了帶鎖的 手柄80，提高了安全性，防止無關(guān)人員的誤操作。本實(shí)用新型在正常工作時(shí)將變壓器中性點(diǎn)引出線接至頂端接線盤10，將接地銅牌 30接地；操作箱50面板上的電氣操作回路電源開關(guān)51和電氣控制回路電源開關(guān)52均處 于合閘狀態(tài)，此時(shí)溫濕度控制器53處于工作狀態(tài)，能夠自動(dòng)檢測(cè)并調(diào)節(jié)裝置內(nèi)部空氣的溫 濕度。遠(yuǎn)方操作時(shí)將就地/遠(yuǎn)方開關(guān)54旋至“遠(yuǎn)方”，在遠(yuǎn)方發(fā)出動(dòng)作信號(hào)，裝置會(huì)進(jìn)行 相應(yīng)的分合閘或停止操作。就地操作時(shí)將就地/遠(yuǎn)方開關(guān)54旋至“就地”，在操作面板上按下合閘按鈕55，裝 置的保護(hù)間隙會(huì)在電氣操作回路的控制下閉合，從位置指示窗口 70可以看到指針位置從 分閘位置指向合閘位置，到達(dá)指定位置后，電氣操作回路自動(dòng)斷電，操作結(jié)束。若在合閘過 程中按下停止按鈕57，合間動(dòng)作會(huì)馬上停止。就地操作時(shí)將就地/遠(yuǎn)方開關(guān)54旋至“就地”，在操作面板上按下分閘按鈕56，裝 置的保護(hù)間隙會(huì)在電氣操作回路的控制下閉合，從位置指示窗口 70可以看到指針位置從 合閘位置指向分閘位置，到達(dá)指定位置后，電氣操作回路自動(dòng)斷電，操作結(jié)束。若在分閘過 程中按下停止按鈕57，分間動(dòng)作會(huì)馬上停止。
權(quán)利要求110kV級(jí)電力變壓器分級(jí)絕緣中性點(diǎn)保護(hù)裝置的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于包括頂端接線盤(10)、硅橡膠復(fù)合絕緣外套(20)、接地銅牌(30)、立柱(40)、操作箱(50)、底座(60)、位置指示窗口(70)、手柄(80)和立柱門(90)；其位置和連接關(guān)系是頂端接線盤(10)、硅橡膠復(fù)合絕緣外套(20)、立柱(40)和底座(60)上下依次連接；在立柱(40)上，從上到下依次設(shè)置有接地銅牌(30)、位置指示窗口(70)、操作箱(50)和立柱門(90)；在操作箱(50)和立柱門(90)上分別設(shè)置有手柄(80)。
2.按權(quán)利要求1所述的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于 操作箱(50)是一種金屬方形箱，其上設(shè)置有操作面板；操作面板上設(shè)置有分別與封裝在立柱(40)中的電氣操作回路、溫濕度控制回路和電 氣控制回路連接的電氣操作回路電源開關(guān)(51)、電氣控制回路電源開關(guān)(52)、溫濕度控制 器(53)、就地/遠(yuǎn)方開關(guān)(54)、合閘按鈕(55)、分閘按鈕(56)、停止按鈕(57)和端子排 (58)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種110kV級(jí)電力變壓器分級(jí)絕緣中性點(diǎn)保護(hù)裝置的封裝結(jié)構(gòu)，涉及一種電力變壓器保護(hù)裝置。本實(shí)用新型包括頂端接線盤、硅橡膠復(fù)合絕緣外套、接地銅牌、立柱、操作箱、底座、位置指示窗口、手柄和立柱門；頂端接線盤、硅橡膠復(fù)合絕緣外套、立柱和底座上下依次連接；在立柱上，從上到下依次設(shè)置有接地銅牌、位置指示窗口、操作箱和立柱門；在操作箱和立柱門上分別設(shè)置有手柄。本實(shí)用新型整體封裝，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，功能全面，操作方便，外觀美觀；保護(hù)性能優(yōu)良；由于裝置在密封后使用了溫濕度控制器，減少了影響間隙放電的外界因素，使間隙的放電更加穩(wěn)定，放電分散性??；適用于對(duì)110kV級(jí)電力變壓器分級(jí)絕緣中性點(diǎn)保護(hù)裝置的封裝。
文檔編號(hào)H02H7/04GK201638657SQ20102017003
公開日2010年11月17日 申請(qǐng)日期2010年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月20日
發(fā)明者勞斯佳, 周文俊, 喻劍輝, 陳宏偉, 韓晉平, 馬心良, 黃燕 申請(qǐng)人:河南省電力公司漯河供電公司;武漢大學(xué)