[发明专利]一种特高压交直流套管

说明书

技术领域

本发明涉及一种特高压交直流套管，具体地说，是一种应用在252kV及以上特高压交直流变压器或电抗器上的交直流套管。

背景技术

传统的高压套管5结构参见图1，主要由电容芯子1、外绝缘(瓷套或复合空心绝缘子)2、安装(接地)法兰3等零部件组成。电容芯子是套管的主绝缘，它是在套管的中心导电管外包绕多层电极、电极间用绝缘纸等绝缘材料作为极间介质组成的串联同轴圆柱电容器，电容器的一端与中心导电管相连，另一端由连接法兰的测量端子引出。套管的外绝缘有瓷套和复合空心绝缘子两种，作为内绝缘的保护容器同时承担外部电压和大气污秽的影响。

由于套管电压越高，相应的外绝缘的高度也越大(满足必要的干弧和爬电距离)，产品体积和重量也随之增加。作为套管的主绝缘，内部电容芯子设计时不仅要满足本身的电压分布，同时要考虑外绝缘的屏蔽作用，这样电容芯子也随电压的升高变得越来越长，随之以来带来以下问题：

1、中心导电管的加工和焊接变得非常困难，特别是1100kV特高压套管，中心导电管长度达到15m以上，行业上最长导电管一般不超过8m。导电管一般采用焊接方法拼接而成，较长的导电管机械强度很难得到保证。

2、电容芯子绕制时，绕度随芯子长度和直径增加而变大，使得极板包绕时的分散性加大，直接影响到套管的最终电气性能。

3、绕制结束后，必须进行真空干燥处理，由于芯子脱水效果受轴向长度影响最大，因此，真空干燥时间将会变得很长且效果很难得到有效保证，对产品的关键电气性能------介质损耗因数产生不利影响。

4、电容芯子真空干燥后，需要进行真空压力浸渍(环氧树脂或变压器油)处理，芯子越长，浸渍效果也越差，直接影响到套管的局部放电性能。从目前掌握的信息来看，超长电容芯子的环氧树脂浸渍工艺仍是制约国外特高压直流套管发展的一道瓶颈。

5、由于套管的长度、体积和重量的增加，造成套管装配以及后期的运输和安装难度的大大增加。例如，对于图2所示的安装在换流变压器4上的直流套管5，由于套管5安装角度接近水平，由于套管长度L较大，套管抗弯负荷要求极高。因此，对于±800kV套管就因此出现过大量断裂损坏的问题，轻微的振动和端部接线的摆动都可能导致套管损坏。

由于上述的原因，作是组成特高压直流输电的最为关键的配件------特高压交直流套管，尤其是±500kV以上电压的直流套管国内仍是空白。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构简单、长度较短、极大的降低了制造难度、且方便运输和安装的特高压交直流套管。

本发明的特高压交直流套管，一支油-SF6套管上端伸入到一支复合空心绝缘子的内下部；复合空心绝缘子的下端与油-SF6套管的法兰密封连接；复合空心绝缘子内充有SF6气体；导电杆上端穿过复合空心绝缘子，下端与油-SF6套管顶端的顶部端子连接。

本发明的有益效果：本发明的一种特高压交直流套管，彻底改变了传统套管的设计结构。与传统套管结构不同的是，它主要由两部分组成，即一支油-SF6套管和一支复合空心绝缘子。套管内绝缘(穿越接地体，作对地绝缘用)采用一支油-SF6套管；复合空心绝缘子内充SF6气体承担套管及引出导体与外绝缘套外部之间的电位差。本发明的特高压交直流套管，油-SF6套管较短，复合空心绝缘子也较短，两者组合成总长度较长的特高压交直流套管。由于油-SF6套管较短，制造难度大大降低，解决了特高压交直流套管绝缘制造的难度。产品可以分开运输，总长度、质量减小，降低了套管的运输和安装的难度。

上述的特高压交直流套管，油-SF6套管为油纸电容式套管，也可以是环氧浸渍电容式套管。油-SF6套管采用传统的成熟电容绝缘结构，与同型号的现有特高压交直流套管相比，可以将套管的主绝缘电容芯子(主绝缘)长度和重量减少60％，克服了以往的特高压交直流套管的电容芯子因长度增加带来的导电管加工、电容芯子绕制、电容芯子真空干燥和电容芯子真空压力浸渍等等困难，解决了特高压交直流套管绝缘制造的难度。

上述的特高压交直流套管，复合空心绝缘子的下端与油-SF6套管的法兰之间以可拆卸连接结构相连。这样运输时，可将复合空心绝缘子与油-SF6套管分开，分别进行运输，运送至安装地点后，再安装。降低了运输及安装的难度和成本。