特高压标准电容器制造技术

本发明专利技术是一种特高压标准电容器，是将高压电极和低压电极均用绝缘支撑件固定在底部的压力容器罐体内的正立式结构，克服了标准电容器电压等级的提高影响其电压系数的提高的问题；对于现场试验用结构，本发明专利技术将标准电容器分成３个独立密封的气室，解决了大型试验设备不便运输的难题，以便用于现场试验及检测，本发明专利技术用于特高压标准电容器时的绝缘水平极高，短时工频电压耐受能力可超过１６００ｋＶ，长期额定工作电压超过１２００ｋＶ，电压系数优于２×１０↑［－６］。本发明专利技术也可用于额定工作电压小于１６００ｋＶ电压等级的标准电容器制做。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于髙电压测量设备，涉及一种800kV 1600kV电压等级特髙压标准电容 器，适用于特高压标准电容器量值测量、特髙压电气设备介质损耗测量、特髙压分压 器分压比校准、特高压标准电压互感器的电压系数测量等特髙压测量领域。
技术介绍
随着我国特高压电网技术研究及建设的步伐加快，原有的高电压测量设备已不能 满足需要。特髙压设备电容量和介质损耗的精密测量、特髙压计量设备如交流特高压 标准电压互感器的特征参数测量，都需要有电压等级更高的标准电容器做为必备的测 试手段。以往的标准电容器都是倒立式结构，例如:《电力电容器》2006年第6期上6tT 1000kV 标准电容器的电容稳定性能研究一文介绍的标准电容器结构，低压电极(内电极) 呈柱式悬臂梁结构，固定在底座上；高压电极呈钟罩式结构，在设备绝缘筒的上部。 随着电压等级的提髙，电极间的绝缘距离增加，低压电极髙度增加，导致局部电场分 布极其不均匀。同时，悬臂梁结构的低压电极力矩加大，高压电极和低压电极间的同 心度、同轴度发生偏移的趋势加大，使得标准电容器的电压系数(即电容量与施加电 压幅值之间的线性关系)变得越来越差，导致精密测量试品电容量、介损量的不确定 度扩大。目前世界上商品化的倒立式结构标准电容器的最髙标称电压等级是1200kV, 但是通常条件下的实际工作电压不宜超过800kV,否则需要附加许多条件，如严格的环 境相对湿度，极其缓慢的施加电压，电源的谐波量受到严格控制等。此外，倒立式标 准电容器的低压电极是悬臂梁结构，设备运输及现场安装产生的颠震容易导致悬臂支 撑杆和管发生蠕变弯曲，使得低压电极和高压电极间很容易发生位移，导致电压系数 进一步增大。随着电压等级的增加和设备尺寸加大，倒立式标准电容器的电极间同心 度、同轴度的加工、安装、检测、调节与控制的难度也大大增加。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有标准电容器结构上的不足，提供一种正立式特高压标准电 容器，适用于800kV 1600kV电压等级，且电极同心度和同轴度易于控制、设备制造容 易实现、有效防止电极支撑蠕变弯曲、绝缘裕度大、便于安装运输，还可用于特高压设 备现场测量。本专利技术的技术方案是 一种特高压标准电容器，其特征在于是将髙压电极和低压 电极均用绝缘支撑件固定在底部压力容器罐体内的正立式结构，由罐体l、高压套管2、 高压均压环3及地电位均压环4组成，罐体1和髙压套管2可以是两个独立的气室以 便拆装运输用于现场实验室，也可为一个气室用于固定实验室，内部均充以SFe气体绝 缘，高压套管2在罐体1上方，髙压均压环3及地电位均压环4在髙压套管2的两端； 髙压套管2由复合绝缘套管5、中间电位屏蔽罩6、地电位屏蔽罩7和高压电极管8组 合而成，高压电极管8的下端通过绝缘支撑件9固定在罐体1内的底座中心上；罐体1 内还有髙压电极10、低压电极11及可以实现电位跟踪的屏蔽电极12,它们依次在髙 压电极管8的下端与罐体1壁之间，髙压电极10用一组绝缘支撑件13固定在罐体底 板上，髙压电极10和髙压电极管8用软导线14连接低压电极11与屏蔽电极12及 罐体1壁之间用两层多个绝缘支撑棒15固定以调整髙压电极10与低压电极11相对位 置既同心度的调整,髙压电极10、低压电极11及屏蔽电极12均是同心圆环。上述特髙压标准电容器，其特征在于高压套管2的内径大于等于960毫米,其高 度大于等于8米。上述特高压标准电容器，其特征在于在高压套管2和罐体1之间有一过渡气室 16,过渡气室16内有两个盆式绝缘子17和两个梅花触头插接组件18，以便特髙压标 准电容器的高压套管2和罐体1拆开运输。上述特髙压标准电容器，其特征在于低压电极11与屏蔽电极12是上下两层结构。 本专利技术是一种正立式特髙压标准电容器，没有倒立式标准电容器悬臂梁结构，克服 了标准电容器电压等级的提髙影响其电压系数的提髙的问题；本专利技术的髙压电极10和髙 压电极管8分别用绝缘支撑件13和绝缘件9支撑，用软导线14进行电位连接，以减少高压 电极管8各种因素(如震动、金属管热胀冷缩等)产生的外力对髙压电极相对位置的影 响；本专利技术的一种结构是将标准电容器分成3个独立密封的气室，解决了大型试验设备 不便运输的难题，以便用于现场试验及检测，包括特髙压标准电容器的量值传递和特高 压标准介质损耗器的现场检测；本专利技术采用了屏蔽电极12,可以连接电位跟踪以减少低 压电极ll的泄漏电流影响，提高了电气性能；本专利技术可将标准电容器的电压等级提髙到 1800kV，电压系数可以优于1X10—5、介质损耗优于1X1(T4。本专利技术的过渡气室采用盆 式绝缘子结构特别适合拆装、运输，适合现场使用，为用于1000kV交流特髙压输变电设 备的性能研究及参数检验创造条件，也为1000kV乃至更高电压的工频电压比例标准量值 溯源提供技术保障。附图说明图1，本专利技术的结构图； 图2，本专利技术的实施例结构图； 图3，本专利技术的罐体l的结构图； 图4，本专利技术的罐体l的横切面图。图中，1罐体、2高压套管、3髙压均压环、4地电位均压环、5复合绝缘套管、6 中间电位屏蔽罩、7地电位屏蔽罩、8高压电极管、9绝缘支撑件、IO高压电极、 ll低压电极、12屏蔽电极、13绝缘支撑件、14软导线、15绝缘支撑棒、16过渡 气室、17盆式绝缘子、18梅花触头组件。具体实施方式 图1是本专利技术一个气室的结构图，本专利技术是一种将髙压电极和低压电极均用绝缘 支撑件固定在底部SF6气体绝缘的压力容器罐体内的正立式结构的特髙压标准电容器， 由罐体1、髙压套管2、高压均压环3及地电位均压环4组成，罐体内部充以SF6气体 绝缘，髙压套管2在罐体1上方，髙压均压环3及地电位均压环4在髙压套管2的两 端；高压套管2由复合绝缘套管5、中间电位屏蔽罩6、地电位屏蔽罩7和髙压电极管 8组合而成，髙压电极管8的下端通过绝缘支撑件9固定在罐体1内的底座中心上。图2是本专利技术实施例的结构图，在一个气室结构上增加了一个过渡气室16，在罐 体1和髙压套管2之间增加了盆式绝缘子18和电气连接作用的梅花触头组件18。两种结构中的罐体1内部结构和高压套管2内部结构基本相同，如图3中，罐体1 内有髙压电极10、低压电极11及屏蔽电极12,它们依次在高压电极管8的下端与罐 体1壁之间，髙压电极屏蔽罩10固定在与绝缘支撑件9同轴的绝缘支撑件13上且用 软导线14与髙压电极管8连接，如图4中，低压电极11与屏蔽电极12及罐体1壁之 间用两层八个绝缘支撑棒15固定。正立式特高压标准电容器采用SFe气体作为主绝缘介质；高压电极管8和髙压电极 10分别用两组相互独立的绝缘支撑件9和绝缘支撑件13固定在罐体1的底座上，这样 髙压电极管8因温度变化导致不同物体膨胀系数不一致产生的应力及设备吊装、运输 等原因产生的外应力作用不会影响到高压电极10与低压电极11的相对几何位置；髙 压电极10与髙压电极管8之间采用软导线连接的方式，确保高压引线和髙压电极电位 相等；采用多根(两根以上)绝缘支撑件13固定髙压电极10，以便调整其相对低压电 极11几何尺寸位置的对称；低压电极11和屏蔽电极12采用多个绝缘支撑棒15固定 在罐体1上，并保证有足够的绝缘强度，lmin短时工频耐压水平不低于5kV(有效值)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种特高压标准电容器，其特征在于：是将高压电极和低压电极均用绝缘支撑件固定在底部的压力容器罐体内的正立式结构，由罐体（１）、高压套管（２）、高压均压环（３）及地电位均压环（４）组成，罐体（１）和高压套管（２）是两个独立的气室，内部均用ＳＦ↓［６］气体绝缘，高压套管（２）在罐体（１）上方，高压均压环（３）及地电位均压环（４）在高压套管（２）的两端；高压套管（２）由复合绝缘套管（５）、中间电位屏蔽罩（６）、地电位屏蔽罩（７）和高压电极管（８）组合而成，高压电极管（８）的下端通过绝缘支撑件（９）固定在罐体（１）内的底座中心上；罐体（１）内还有高压电极（１０）、低压电极（１１）及屏蔽电极（１２），它们依次在高压电极管（８）的下端与罐体（１）壁之间，高压电极（１０）通过与绝缘支撑件（９）同轴的绝缘支撑件（１３）固定在罐体（１）的底座上且用软导线（１４）与高压电极管（８）连接，低压电极（１１）与屏蔽电极（１２）及罐体（１）壁之间用两层多个绝缘支撑棒（１５）固定，高压电极（１０）、低压电极（１１）及屏蔽电极（１２）均是同心圆环。

【技术特征摘要】
1、一种特高压标准电容器，其特征在于是将高压电极和低压电极均用绝缘支撑件固定在底部的压力容器罐体内的正立式结构，由罐体(1)、高压套管(2)、高压均压环(3)及地电位均压环(4)组成，罐体(1)和高压套管(2)是两个独立的气室，内部均用SF6气体绝缘，高压套管(2)在罐体(1)上方，高压均压环(3)及地电位均压环(4)在高压套管(2)的两端；高压套管(2)由复合绝缘套管(5)、中间电位屏蔽罩(6)、地电位屏蔽罩(7)和高压电极管(8)组合而成，高压电极管(8)的下端通过绝缘支撑件(9)固定在罐体(1)内的底座中心上；罐体(1)内还有高压电极(10)、低压电极(11)及屏蔽电极(12)，它们依次在高压电极管(8)的下端与罐体(1)壁之间，高压电极(10)通...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晓琪，王均梅，吴春风，潘滨，叶国雄，余春雨，吴士普，汪本进，鄢来君，毛安澜，李璿，
申请(专利权)人：国网武汉高压研究院，
类型：发明
国别省市：83[中国|武汉]