[发明专利]一种大型GIS壳体及其焊接方法

说明书

技术领域

本发明涉及高压变电站领域，特别是涉及一种用于百万伏变压电站的大型GIS壳体及其焊接方法。

背景技术

随着国民经济和电力工业的迅速发展，电网规模日益庞大，GIS(GasInsulated Switchgear，气体绝缘金属封闭开关设备)因其运行受外部环境影响小、不需要经常性检修、占地面积小等优点，近年来在变电站中被广泛采用。

GIS是特大型变电站的核心设备，GIS内部包括母线、断路器、隔离开关、接地开关、电压互感器、电流互感器、避雷器、电缆终端、进出线套管等个部件，这些部件经优化设计有机地组合在一起，并通过GIS壳体密封，GIS壳体内充满六氟化硫气体以作绝缘。

在晋东南百万伏特高压变电站中，环境温度最低-25度，这对GIS壳体的刚性和密封性有严格的要求，而现有的GIS壳体一般采用铸件或铝板、普通钢板焊接而成，其强度较低，无法满足百万伏特高压变电站对GIS的要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种GIS壳体，该壳体刚性强，且密封性能良好，能够满足百万伏特高压变电站对GIS的要求。

本发明还提供一种GIS壳体的焊接方法，该焊接方法能够将GIS壳体各部分严密焊接成一体，保证GIS壳体的密封性。

本发明公开一种大型GIS壳体，包括圆柱形的外壳体，所述外壳体的下端面中间设有圆柱形支筒体，外部执行机构通过所述支筒体与GIS内部部件连接；所述支筒体的四周分别设有4个的支腿，用以支撑所述GIS壳体。

优选的，所述外壳体两外侧焊接有端法兰，用以连接密封所述GIS壳体的盖板。

优选的，所述外壳体的上端面中间和两个支腿中间设置有检修孔。

优选的，在2个所述支腿的外侧分别安装有可拆装的圆法兰。

优选的，所述外壳体和所述支筒体均由厚度范围是5mm-20mm，耐低温、高强度的钢板制造。

本发明还公开一种大型GIS壳体的焊接方法，包括：对所述GIS壳体上的纵向焊缝采用埋狐自动焊方式进行焊接；对所述GIS壳体上的环向焊缝采用埋弧焊和TIG焊结合的方式进行焊接；对所述GIS壳体上的各部件采用MAG焊的方式进行焊接。

优选的，焊接所述GIS壳体上的支腿部件时，将所述支腿放置在焊接平台上，进行焊接。

优选的，所述埋弧自动焊的焊接电流范围是450A-650A，焊接电压范围是40V-50V，焊接速度范围是250-350mm/min。

优选的，所述埋弧焊和TIG焊的焊接电流范围是150A-250A，焊接电压范围是15-30V，焊接速度范围是100-200mm/min。

优选的，所述MAG焊的焊接电流范围为200A-300A，焊接电压范围是30-50V，焊接速度范围150-250mm/min。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明GIS壳体的形状和结构特征与GIS内部部件的结构相适应，且该结构特征稳固，利于组装和焊接。GIS壳体采用高强度、耐低温的16MnR材料，保证GIS壳体的钢性。本发明对GIS壳体的纵向焊缝、环向焊缝及各部件分别采用不同的焊接方法进行焊接，保证GIS壳体焊接后的稳固性和密封性。

附图说明

图1为本发明GIS壳体正视图；

图2为GIS壳体焊缝示意图；

图3为GIS壳体焊接示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

参见图1，为本发明GIS壳体正视图。GIS壳体10整体为圆柱体，直径范围0.8m-2.5m，高度范围是3m-5m。GIS壳体10的两侧安装有端法兰11，端法兰11用于装配用于密封GIS壳体10的盖板(图中未示出)。端法兰11的高度与外壳体16的高度相当，且端法兰11具有一定的止口，能够与外壳体16紧密配合在一起。

GIS壳体10的下端面的中间位置安装有支筒体14，支筒体14为圆柱形，外部设备的液压操动机构通过支筒体14与GIS内部传动部件连接，控制GIS内部部件动作。

在支筒体14周围的四个相对方位上分别设有4个支腿13，支腿13下部为长方形板，通过上部筋板与外壳体16的下端弧面焊接在一起。安装GIS时，四个支腿13落在液压操动机构支架(图中未示出)上，通过螺栓连接，以支撑GIS。