固体绝缘伸缩套.pdf

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1、10申请公布号CN102332693A43申请公布日20120125CN102332693ACN102332693A21申请号201110130912722申请日20110520H02G5/00200601H02G5/0620060171申请人刘忠地址102401北京市房山区良乡镇四合巷1号楼352号申请人刘旭72发明人刘忠刘旭54发明名称固体绝缘伸缩套57摘要发电厂辅机离相封闭母线输电设备，离相封闭母线外壳与各设备的连接及可拆连接结构，将橡胶伸缩套的橡胶材料，变更为刚性较好的固体绝缘材料，如SMC片状模塑料、DMC团状模塑料复合材料等固体绝缘材料。对离相封闭母线外壳的可拆连接结构，将橡胶伸缩。

2、套的橡胶材料，变更为与外壳相同的铝质材料。为解决可拆问题，此位置外壳采用双半圆铝筒法兰螺接结构。使离相封闭母线设备在发电厂的运行更安全、更可靠。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书6页附图4页CN102332706A1/1页2发明的技术特征1离相封闭母线外壳与各设备的连接，采用SMC、DMC等固体绝缘材料伸缩结构替代橡胶伸缩套。两种结构新结构，变压器活动套筒上下直径相同时，采用直筒结构，上方为螺栓连接静密封结构，下方采用与外壳错口动密封连接结构。老结构，采用上下两部分圆筒，与离相封闭母线外壳上下连接采用螺栓连接静密封，中间为上下错口可滑动式动密封结。

3、构。2离相封闭母线外壳的可拆连接结构，将橡胶伸缩套的橡胶材料，变更为与外壳相同的铝质材料。为解决可拆问题，此位置外壳采用两半圆法兰螺接结构。权利要求书CN102332693ACN102332706A1/6页3固体绝缘伸缩套0001技术领域输变电系统0002发电厂辅机离相封闭母线输电设备0003发电机组产生电能，电能经离相封闭母线传输到主变压器低压侧，经主变压器升压被输送上高压电网，进行远距离传输。0004离相封闭母线设备的作用，是连接发电机组和主变压器传输较高电压、大电流的一种传输电能的设备。因为，它没有备用通路，一旦出现问题，将直接影响发电机组电能的输出，甚至造成发电机组的停机，由此，再好的。

4、发电机，也无法将电能输送出去。所以，离相封闭母线设备在传输电能时，其安全可靠性的要求十分高，在使用运行中，不允许出现任何问题。0005离相封闭母线，金属材料制成，分三相，A相，B相，C相详见附图1，A视图，导体单独封闭在各自接地的金属外壳内，导体与外壳之间有隔离空间，外壳对导体起到屏蔽和保护作用。0006离相封闭母线设备基本结构，详见附图1。0007背景技术橡胶伸缩套0008离相封闭母线的连接分导体连接和外壳连接。本技术解决的是外壳的连接，故导体连接不涉及。0009按照发电厂设备设计使用规范要求，所提供的设备设计使用寿命为30年。离相封闭母线设备设计使用寿命也为30年。0010目前，离相封闭母。

5、线的主要部分及主要部件基本都能满足30年的使用寿命。只有部分位置外壳连接使用的橡胶伸缩套，不能满足30年的使用寿命，而且，经常出现老化龟裂、漏气、进水等问题，给发电厂发电机组的安全运行和日常维护，带来了较大的麻烦和事故隐患。0011本技术就是解决，离相封闭母线外壳连接使用橡胶伸缩套的使用寿命和安全运行的隐患及检修、维护的问题。0012目前，离相封闭母线设备外壳，使用橡胶伸缩套的位置共有以下四个位置。0013离相封闭母线在传输发电机电能的过程中，是经主变压器升压到适合远距离传输的一定的高压，将电能送上电网，至用户使用电能。所以，离相封闭母线主回路与主变压器设有一组设备的连接三相3个连接。详见附图。

6、10014为解决发电厂设备自身及照明等用电，离相封闭母线设有分支回路，分支回路将发电机本身发的部分电能，经厂用公用变压器降压送回电厂本身自用。同样，离相封闭母线设备分支回路与厂用公用变压器也有一组加公用变是两组设备的连接。详见附图10015离相封闭母线户内设有电压互感器、避雷器柜，用以对离相封闭母线设备本身和传输电能的保护。离相封闭母线设有另一分支回路，与此设备柜的连接为一组三相3个连接。详见附图10016部分发电机机组，设有可拆连接结构。如，主变压器原地大修时，需要原地吊罩，说明书CN102332693ACN102332706A2/6页4主回路与主变压器连接前较近适当位置，设计有可拆连接结构。

7、。主变压器大修时，主变压器上方的离相封闭母线部分分段需吊离。此可拆连接结构多采用橡胶伸缩套三相3个连接。详见附图10017目前，上述四个位置离相封闭母线外壳使用的橡胶伸缩套，由于造价原因，国内各厂家基本都使用工业再生橡胶，故其使用寿命受到一定影响，尤其是户外部分，受户外环境条件较差的影响更大，其使用寿命更短。0018离相封闭母线与各设备的外壳连接，采用橡胶伸缩套的作用，主要有以下几点0019绝缘作用。离相封闭母线外壳在工作时，因导体的电流，而产生感应电流，其理论值为，同导体电流大小相等，方向相反。为避免其感应电流传导到变压器等设备壳体上，造成事故，故采用绝缘材料。0020伸缩作用。由于，离相封。

8、闭母线工作时有温度变化相对停机、环境温差变化昼夜、冬夏等以及安装误差，为抵消这些原因造成设备损坏，采用橡胶伸缩结构。0021可拆作用。由于变压器等设备运行一定时间后须进行检修，故此处设计成可拆结构，以便各设备的检修。0022离相封闭母线与各设备的外壳连接，采用橡胶伸缩套的弊端和隐患，主要有以下几点0023使用寿命。离相封闭母线设计使用寿命一般为30年，而橡胶材料的使用寿命只有几年，环境条件恶劣条件下户外更短。故，发电厂对这些橡胶伸缩套部件，需长期进行检查和维护，定期进行更换。由于，再生橡胶弹性较差且硬度较高易龟裂。一旦出现老化龟裂，导致雨水直接进入及日常潮湿气体侵入，易出现较大的放电事故，严重。

9、时会造成发电机组的停机。0024刚性较差。由于，橡胶伸缩套为弹性材料，刚性较差。此处密封较好时，会出现离相封闭母线冬季夜间温度降低时北方低温地区，外壳内气体压力形成负差，使橡胶套向内凹陷，造成外壳相对导体对地绝缘降低，而出现事故。此处连接处密封较差，又会出现昼夜温差变化时，夜间降温，外壳内出现气体压力负差而吸气，使环境中的潮湿气体进入外壳内，出现结露现象，一旦结露到一定程度，会导致导体对地放电事故，甚至造成机组的停机。0025密封不好。目前，国内各厂家橡胶伸缩套都采用快速可拆结构，采用钢带紧固动密封方式，而不采用螺栓连接静密封结构详见附图3。由此造成橡胶伸缩套与离相封闭母线外壳连接位置两端尤其。

10、是上方一端经常出现漏水现象，造成结露隐患。快速可拆结构，虽然使检修时拆卸方便。但是，电厂设备检修都在设备运行半年到一年以上，一年300天左右，都处在运行状态。确保机组安全、可靠的运行，才是第一要务。检修时拆卸部分螺栓工作量的大小，不应牺牲机组长年安全、可靠运行的代价来替代。0026发明内容固体绝缘伸缩套0027为解决上述离相封闭母线四个位置外壳连接橡胶伸缩套的弊端和隐患，本技术采用措施如下0028首先，是原材料的选择。用铝板和固体绝缘材料替代橡胶绝缘材料。0029密封方式的选择。由于，静密封较动密封有较大的密封优势。故本技术方案措施，是尽可能的采用静密封，减少动密封，以提高密封效果，防止潮湿气。

11、体进入离相封闭母线外壳内，来确保设备的安全、可靠运行。说明书CN102332693ACN102332706A3/6页50030本技术的具体结构方案如下00311对离相封闭母线外壳的可拆连接结构，将橡胶伸缩套的橡胶材料，变更为与外壳相同的铝质材料。由于，此处设计的主要作用是可拆，无伸缩、绝缘用途，为解决可拆问题，此位置外壳采用双半圆铝筒法兰螺接结构或上方大半圆加下方小半圆，更适合雨水下流。双侧法兰及双半圆法兰之间加密封垫，双侧法兰各连接孔用U型铝板连接，以保证外壳的导流作用。为观测此位置的密封和除湿，可在此处下方，每相加设1个吸湿器，时时监控密封效果并除湿。0032详见附图200332在离相封闭。

12、母线外壳与各设备连接位置，将橡胶伸缩套的橡胶材料，变更为刚性较好的固体绝缘材料，如，SMC片状模塑料、DMC团状模塑料复合材料等固体绝缘材料。0034目前，国内各生产厂家的离相封闭母线与主变压器、厂用公用变压器及户内设备柜电压互感器、避雷器柜的外壳连接基本结构有两种0035快速可拆结构新结构。此结构是动密封方式，橡胶伸缩套两侧与离相封闭母线设备外壳无螺栓连接，用错口套接，钢带紧固。详见附图30036螺栓连接结构老结构。此结构是静密封方式，橡胶伸缩套两侧与离相封闭母线设备外壳用螺栓连接。详见附图40037针对上述位置的两种结构方式，本技术采用的是，静密封加动密封结构。00381方案一。对快速可拆。

13、结构新结构，本技术有两种方案如下0039变压器端子罩上下直径相同时，采用直筒结构，上方为螺栓连接静密封结构，下方采用与外壳错口的动密封连接结构。安装时同变压器端子罩一并安装。检修时，将上部螺栓拆下，将固体绝缘伸缩套下移，即可进行设备的检修。0040详见附图30041当变压器端子罩为直径不同时上方位置为斜筒，采用下节老结构方式。详见附图400422方案二。对螺栓连接结构老结构，采用双直筒结构，与离相封闭母线外壳连接，采用螺栓连接静密封，中间为上下错口的可滑动式动密封结构。0043本方案适用，已发电机组老结构。详见附图40044本技术特点详述如下0045使用寿命。由于采用固体绝缘材料，如，SMC、。

14、DMC，其使用寿命与离相封闭母线使用寿命30年基本相同。0046安全密封。由于采用固体绝缘材料，如，SMC、DMC，不易变形，不会出现向内凹陷现象，静密封较动密封提高了密封效果。0047绝缘效果。由于本技术采用固体绝缘材料，如，SMC、DMC，较橡胶绝缘材料，其绝缘效果更可靠、更安全。0048维护从简。由于本技术采用了上述措施，提高了使用寿命和密封效果，使发电厂在这些部件上，基本不需进行日常维护。0049相对发电厂用户，本技术与原技术的自身经济价格、价值对比如下0050价格比，同规格及大小部件，SMC、DMC的价格是再生橡胶的23倍。说明书CN102332693ACN102332706A4/6。

15、页60051寿命比，同环境位置条件下，SMC、DMC的寿命是再生橡胶的4倍以上。0052价格及价值结论，从短期价格看，本技术较原技术投入大；从长期价值算，本技术较原技术投入小。0053目前，国内发电机组，基本分为200MW等级、300MW等级、600MW等级、1000MW等级。离相封闭母线外壳直径，按此等级设计一般为0054分支回路常用650、700、750、830MM等；0055主回路常用900、1050、1150、1280、1450、1580MM等。附图说明0056附图1离相封闭母线基本结构0057本图为国内常规200MW、300MW及以下发电机组离相封闭母线基本结构。目前国内600MW及。

16、以上发电机组多采用单列变，即，每相为一个独立变压器，布置增加了主变三角形回路，但连接方式相同，本技术对此部分完全适用。0058附图注解说明00591发电机组00602离相封闭母线与发电机出线连接箱00613户内离相封闭母线主回路00624A列墙00635户外离相封闭母线主回路6可拆连接结构见附图27与主变连接橡胶伸缩套见附图3、48主变压器高压出线9主变压器10厂用公用变压器11与厂变连接橡胶伸缩套见附图3、412分支回路13电压互感器、避雷器柜14与设备柜连接橡胶伸缩套见附图3、415分支回路16发电机中性点附图2现、原技术可拆连接结构本图为离相封闭母线现、原技术可拆连接结构。如主变压器原地。

17、大修，主变压器上方的离相封闭母线一部分可拆卸吊离。附图注解说明1导流板2外壳可拆连接筒3离相封闭母线外壳4吸湿器5母线外壳伸缩节说明书CN102332693ACN102332706A5/6页76橡胶伸缩套7离相封闭母线外壳附图3现、原技术与变压器连接结构新结构本图为变压器设备运行一定时间后，进行检修时，拆除此处连接，使离相封闭母线与变压器分离户内设备柜连接与此连接结构相同，适用。附图注解说明1离相封闭母线外壳2密封垫3固体绝缘伸缩套4密封垫5变压器端子罩6密封法兰7固体绝缘伸缩套加固筋8离相封闭母线外壳9紧固钢带10橡胶伸缩套11变压器端子罩附图4现、原技术与变压器连接结构老结构本图为变压器设。

18、备运行一定时间后，进行检修时，拆除此处连接，使离相封闭母线与变压器分离户内设备柜连接与此连接结构相同，适用。附图注解说明1离相封闭母线外壳2密封垫3固体绝缘上套4固体绝缘下套5变压器端子罩6密封垫7密封垫8离相封闭母线外壳9密封垫10橡胶伸缩套11变压器端子罩具体实施方式0064步骤一0065与生产发电厂辅机绝缘材料配件的生产厂家，进行合作。按图制造产品。0066步骤二0067与已发电的机组中找一到两个电厂进行合作，进行改造合作。试运行两年，然后推广。0068步骤三说明书CN102332693ACN102332706A6/6页80069找一到两个新项目，与发电厂及电力设计院和离相封闭母线制造厂家，进行合作，在其项目中采用本技术，产品招标、设计、生产、安装，试运行两年，然后推广。说明书CN102332693ACN102332706A1/4页9附图1说明书附图CN102332693ACN102332706A2/4页10附图2说明书附图CN102332693ACN102332706A3/4页11附图3说明书附图CN102332693ACN102332706A4/4页12附图4说明书附图CN102332693A。