变压器产业网

　　我国电网已进入交、直流并行输送的发展时期，特高压电网具有输电能力强，输电损耗低的特点，适用于大容量远距离输送电能，在跨大区及远距离大规模输电的情况下，采用1000kV以上交流和±800kV及以上直流输电网络具有明显的经济优势。2006年建成的武汉特高压试验基地在正常试验运行。2008年建成“晋东南一南阳一荆门”

　　1000kV交流特高压试验示范工程在正常运行，2011年建成“云-广、向家坝-上海”±800kV直流特高压试验示范工程在正常运行。国家电网公司直流建设分公司拟在2012年建成“锦屏-苏南”±800kV特高压直流输电工程。

　　特高压交流套管已研发并在武汉特高压试验基地在正常试验运行。特高压直流套管是为换流变压器（平波电抗器）配套的关键部件之，国际上也只有少数套管制造企业生产制造并有运行经验，特高压直流套管的研发对国内套管制造企业是一个挑战，为了满足特高压换流变压器对特高压直流套管的需求，开展特高压直流套管的研究，势在必行。可为今后工程用特高压套管的设计、制造、试验积累数据及经验。并有利于提高民族企业的自主创新能力。

　　1基本参数套管的基本参数和性能指标符合“锦屏-苏南”

　　±800kV特高压直流输电工程中换流变压器低端直流套管的技术要求，也符合IEC62199-2004bushing 4109-2008高压套管技术条件、GB/T22674-2008直流系统用套管的要求。主要技术参数见表1，主要尺寸见表2.序号项目名称阀侧（D接）套管型号额定电流/大连续电流/A额定直流电压（dc）/kV额定交流对地电压/kV雷电冲击全波耐受电压（peak）/kV雷电冲击截波耐受电压（peak）/kV操作波冲击耐受电压（peak）1h工频耐受电压+局放测量（r.m.s）/kV交流长时外施+局放（r.m.s）/kV抽头耐受电压（r.m.s）/kV 2h直流耐受电压+局放测量（dc）/kV直流耐受电压（dc）/kV极性反转电压+局放测量（dc）/kV直流极性反转+局放（dc）/kV爬电比距/mm. CT部分长/mm大于600安装方式水平安装弯曲扭矩/N静态安全系数动态不小于2.5不小于1.67研究的关键整体结构的优化根据套管的使用工况及技术要求，对套管的整体结构进行研究分析后，确定套管的优化结构。

　　套管由主绝缘。

　　按照套管的技术要求，对套管所要用的主要材料-绝缘皱纹纸、环氧树脂系统的基本化学、物理性能进行性能对比分析，试验，优选。

　　套管电容芯体卷制、真空干燥绝缘处理、真空浇注浸渍固化是关键，针对细长电容芯体制定了卷制时张力、压力、电极位置的控制要求，并通过先进的卷制机设备来实现，卷制好的电容芯体装入模具中，放入真空干燥浇注罐中，进行彻底的干燥处理，主要控制温度、真空度及时间。环氧树脂系统经加热真空处理后浇注到电容芯体内，而后进行凝胶及后固化，主要控制温度、升温速率及时间。

　　3试验3.1套管的试验为了满足套管的试验项目及指标的要求，按换流变出线装置的要求，先进行了套管尾部在换流变出线装置中的电场计算校核，之后制作了套管直流试验的出线装置油缸。

　　2008、GB/T4109-2008标准，在国家高压电器质量监督检验中心进行了逐个试验、型式试验及研究性试验，其试验项目及试验结果见表4.直流试验状态见。

　　3.2振动试验不同的换流站对地震条件要求不同，一般按地震烈度（7级）及加速度（0.1~0.2g）来考核。对于换流变压器，在运行期间会产生振动，而高压直流套管安装在升高座上，伸入阀厅。也会产生振动。为了考核高压直流套管的整体性能，进行此项试验是必要的。

　　试验前对套管进行了工频干耐受、直流耐受、直流极性反转、雷电冲击耐受、密封试验、tan5及C测量等试验。试验时，套管安装在专制的试验装置上，与4.1Mx4.1M的振动试验台相连，振动频率0~50出，位移度±0.5爪爪，30爪10万次，1轴、7轴分别进行振动后套管完好无损（在中法兰与试验架间未装橡皮垫圈）。试验后再次进行工频序号试验项目试验结果表4套管的逐个试验、型式试验及研究性试验项目及试验结果Tab.4Routinetest、type 1公称爬电距离2抽头绝缘试验工频干耐受电压试验+局部放电施加电压（r.m.s）2kV60s无闪络量测量试验直流耐受电压试验+局部放电测量直流极性反转试验+局部放电测◎施加电压（dc）-236kV持续时间为90min，施加电压（dc）+236kV持续时间为90min，施加电压（dc）-236kV持续时间为45min，后30min：500pC为7个，2000pC为1个。

　　雷电冲击耐受电压试验※全波：施加电压（peak）+l次（实际1349kV）截波：施加电压（peak）l波：施加电压（peak）-1操作冲击干耐受电压试验※操作冲击干耐受电压：正极性（peak）：1温升试验水平安装在温升试验油缸上，下部浸入油温为90，施加2 800A，平衡2h后，各部位温升及温度符合标准要求。

　　热短时电流耐受校验弯曲负荷耐受试验水平安装在温升试验油缸上，连接套筒固定，套管中心导管内充以表压力为0.2MPa的氮气，对套管头部接线端子施加垂直于套管轴向力3 150N，维持1min各密封部位无渗漏，无机械损坏。

　　密封试验①套管内部承受0.25MPa表压力的内压力、维持1h，各密封部位无泄漏；②套管中心导管内充以表压力为0.25MPa的氮气，维持15min套管的顶端密封部位无泄漏；③套管中部充以表压力为0.40MPa的氮气，维持<4h套管的中部密封部位无泄漏。

　　tan8及C测量温升试验水平安装在温升试验油缸上，下部浸入油温为90，复合外套包加热器并采用保温毯包裹，施加3150A，平衡2h后，各部位温升及温度附合标准要求。

　　悬臂负荷耐受试验水平安装在温升试验油缸上，油温为90，在头部施加向下的重力3150N，60s.无漏，无变形。

　　注：※为3米油缸，◎为1米出线装置油缸，为研究性试验。注2：型式试验及研究性试验后，又进行了两次逐个试干耐受、直流耐受、直流极性反转、雷电冲击耐受、密封试验、tan5及C测量等试验，其各项试验与振动前无变化，符合要求。试验照片见。

　　4结论通过套管电容芯子“等裕度”优化设计、内外绝缘的合理配合、以及对套管各部件的结构优化设计。保证了设计的合理、并留有一定裕度。

　　根据实际制定的套管的卷制、真空干燥、真空浇注浸渍固化、切削及套管的装配工艺，经过研制满足要求，为制造积累了工艺数据。

　　研制的产品满足性能指标的要求，也为今后工程用特高压直流套管的设计、制造、试验积累数据及经验。其各项性能指标达到国际标准的水平。