[发明专利]高压、超高压干式空心限流电抗器

说明书

技术领域

本发明涉及变压器保护设备技术领域，具体而言涉及一种高压、超高压干式空心限流电抗器。

背景技术

随着智能电网的飞速发展，近年来，500kV电网日趋稠密。随着潮流分布的变化，多个500kV变电站的短路电流超过目前断路器63kA的遮蔽电流，而接近该短路电流的变电站则更多。

根据当前500kV超高压断路器制造技术，国内断路器的极限短路开断电流为63kA。为此，500kV系统最大短路电流必须控制在63kA以下，如果系统短路电流接近此极限值时，必须提前采取措施，如不能有效控制，不但会影响到系统的安全稳定运行，还会直接影响系统容量的扩大，不能适应和满足国民经济建设和人民生活。

在电网中采取串联大容量限流电抗是限制短路电流的有效手段，可有效限制系统短路电流、保证主网可靠运行。目前加装限流电抗器是维持电网稳定运行的最简便、经济、可靠的措施。500kV站点需要增设此设备以应对日益严峻的短路电流全面超标问题。

超高压干式空心限流电抗器可串联于母线或线路侧，其端部电场集中，绝缘水平均远高于普通电抗器。不同于常规并联电抗器或滤波用电抗器的连接方式，此类电抗器一般难以退出运行，这样也就对设备可靠性提出了更高的要求。

进一步地，超高压干式空心限流电抗器处于超高压交流系统中，以应对系统的短路电流，电抗器电压等级高，漏磁大。漏磁对电抗器上使用的辅件造成严重影响，会造成辅件发热超过300℃。高电压对电抗器内外部绝缘造成严重影响，需要增加内部绝缘强度，在外部增加电场屏蔽措施。电抗器主体及绝缘支柱要有足够大的强度应对系统的短路电流形成的电动力的影响。因此，合理、科学地设置均压结构，绝缘支柱结构，提高电抗器主体及支柱绝缘子的支撑强度，对提超高压限流电抗器的安全可靠运行具有重大意义。220kV系统用的此类电抗器也存在上述问题。另外，现有技术中的电抗器还存在其它技术缺陷，具体内容如下所述。

例如授权公告号为CN100570763C的中国发明专利，其公开了一种35千伏三相干式空心限流电抗器，包括线圈、绝缘筒、上下托板，电抗器的线圈采用多根细铜线组成的铜绞线外部包有绝缘层，每层线圈外面都涂有环氧树脂固化剂；在每层线圈之间设有F级绝缘冷拔风道条，其上下端部设有端绝缘，端绝缘厚度与导线直径相同；通过绝缘穿条穿过风道条和端绝缘，将风道条铆在端绝缘和托板上。具有结构简单合理、抗短路电流能力强、电气性能好、体积小、重量轻、损耗小、低噪声的优点。但当该干式空心限流电抗器处于超高压交流系统中，以应对系统的短路电流，电抗器电压等级高，会出现漏磁大的状况。

又例如公开号为CN101599345A的发明专利，其公开了一种干式空心限流调容电抗器，串接在电力系统主变回路中使用，属于变压器保护设备技术领域。其包括安装底板、第一高压绝缘子和第一线圈，第一高压绝缘子与安装底板连接，第一线圈位于第一高压绝缘子上，第二高压绝缘子位于所述第一线圈上，第二线圈位于第二高压绝缘子上；所述第一线圈的两端分别是第一进线端和第一出线端，所述第二线圈的两端分布是第二进线端和第二出线端，第一进线端、第二进线端、第一出线端和第二出线端均位于铝导电臂上。该发明的电感可变，达到不同负荷变化时所需要的电感值；电流也能随系统中电流变化而相应变化，使短路电流随时能降至其后设备的允许值；使用安装方便，能在一组电抗器上通过接通支路的变化，而实现电抗器的电流变化及电感变化。该发明中的电抗器选用串联于母线或线路侧，其端部电场集中，绝缘水平均远高于普通电抗器，不同于常规并联电抗器或滤波用电抗器的连接方式，此类电抗器一般难以退出运行，而如果要解决这一问题则投入的成本较高。

发明内容

本发明的目的是提供一种高压、超高压干式空心限流电抗器，解决现有技术中高压、超高压不能有效控制系统电路电流过大，影响到系统的安全稳定运行、直接影响系统容量的扩大的技术问题。

为了实现上述设计目的，本发明采用的方案如下：

按照本发明的一种高压、超高压干式空心限流电抗器，包括电抗器主体包括线圈、防雨帽和多个组合吊臂，所述电抗器主体由多个绝缘支柱支撑；电抗器主体的上部和底部均设有电场屏蔽件，电场屏蔽件包括上部电抗器主体电晕环和下部电抗器主体电晕环，以解决了高电压下电抗器主体及辅件局部场强过高问题。本发明的电抗器能够满足220kV、500kV电网对电压、电流分布、绝缘水平以及短时电流的要求。