[发明专利]一种具有防爆减灾功能的超/特高压气体绝缘变压器类套管

说明书

本发明属于超/特高压交、直流输电设备的电器绝缘结构设计与优化设计领域，具体涉及一种具有防爆减灾功能的超/特高压气体绝缘变压器类套管，包括气体绝缘套管，连接气体绝缘套管和变压器油箱的隔离缓冲气室，以及套管端部的屏蔽环。隔离缓冲气室两端安装绝缘隔离支撑。当套管内部放电导致套管侧绝缘隔离支撑破坏时，隔离缓冲气室能够起到缓冲作用，防止气体进入变压器内部，同时阻挡变压器油进入故障套管内部，降低套管及变压器发生燃烧和爆炸的机率，提升套管和变压器的安全性和可靠性。

技术领域

本发明属于超/特高压交、直流输电设备的电器绝缘结构设计与优化设计领域，具体涉及一种具有防爆减灾功能的超/特高压气体绝缘变压器类套管。

背景技术

套管故障是引起变压器发生火灾的重要原因之一，尽管变压器类套管发生火灾的概率较低，但一旦因某种原因起火，往往对变压器造成较大毁坏，甚至引起邻近变压器和其他电气设备损坏，严重危害变电站安全稳定运行。在以往的变压器火灾事故案例中，套管拉杆系统放电、套管下瓷套放电、升高座内出线装置放电均是典型的放电来源，这些部位一旦发生绝缘击穿或闪络，放电产生的高能电弧使局部油温骤然上升，形成油蒸汽及裂解出可燃性气体(氢气、甲烷、乙烷、乙烯、乙炔等)，大量气体形成的压力波会造成油浸纸套管下瓷套爆裂或升高座密封结构破裂，变压器油从套管法兰或升高座法兰部位喷出，遇到外部有氧环境后分解的可燃气体和油蒸汽会点燃并持续燃烧，导致火灾发展扩大，火势将蔓延至变压器其他部位。可见，绝缘破坏和机械缺陷的联合作用可能导致套管剧烈爆炸，产生的巨大能量引发高危险性火灾，严重影响电力系统的安全性与靠性。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有设计存在的问题，提供了一种具有防爆功能的超/特高压气体绝缘变压器类套管，该套管在设计中引入了隔离缓冲气室，当套管内部放电导致套管侧盆式绝缘子绝缘隔离支撑损坏时，则变压器侧的绝缘隔离支撑能够有效阻挡变压器油流入气室，同时阻挡套管内的气体进入变压器内部，减小电弧引燃变压器油的可能性，降低因套管内部放电导致套管及变压器爆炸的几率，从而提高超/特高压交、直流套管及变压器在运行中的安全性与可靠性。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案实现：

一种具有防爆减灾功能的超/特高压气体绝缘变压器类套管，包括气体绝缘套管以及与变压器类部件相连的变压器升高座，变压器升高座的第一端用于与变压器类部件连接，变压器升高座的第一端密封安装有第一绝缘隔离支撑，第一绝缘隔离支撑与变压器类部件之间能够形成变压器出线油室；变压器升高座的第二端与气体绝缘套管通过法兰连接，变压器升高座从靠近第二端的一侧分为两段，两段通过法兰连接，在两段的连接处密封安装有第二绝缘隔离支撑，第二绝缘隔离支撑采用盆式绝缘子、板式绝缘子或绝缘栅，在变压器升高座内腔，第一绝缘隔离支撑与第二绝缘隔离支撑之间形成有隔离缓冲气室；变压器升高座的第二端与气体绝缘套管相通；隔离缓冲气室和气体绝缘套管的套管主绝缘气室中均填充绝缘气体；

气体绝缘套管和变压器升高座内设置有中心导体，中心导体与第二绝缘隔离支撑以及与第一绝缘隔离支撑之间均密封连接；气体绝缘套管内部装有同心筒型金属屏蔽电极；

气体绝缘套管的端部安装有屏蔽环。

气体绝缘套管的外绝缘为空心复合/瓷绝缘子。

所述绝缘气体优选为SF₆绝缘气体或其他环保型绝缘气体，如CO₂、N₂、PFC气体、CF₃I气体、C₄F₇N气体或C₅F₁₀O气体等。

第一绝缘隔离支撑为盆式绝缘子、板式绝缘子、锥型绝缘子或绝缘栅，这些绝缘隔离支撑为具有绝缘、密封和机械支撑特性的绝缘隔离支撑。