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1000kV油浸式电容式电压互感器1000kV CVT采用的新技术以及先进性描述
日新电机(无锡)有限公司采用日本日新电机株式会社在电容式电压互感器方面的新技术,并在此基础上进一步开发出适合中国市场需求的1000kV CVT。日新电机(无锡)有限公司还拥有足够的生产能力以满足客户在数量、质量和交货期方面的要求。
一 科学与合理的设计
1. 采用日新技术并结合我国实际情况进行CVT、CC的CAD、CAM优化设计。
2. 电容分压器部分采用日本日新的结构。
3. 电磁单元部分参照日新技术,对中间变压器,在设计思路上进行彻底改进,不惜增加材料成本以提高其电气性能。同时对补偿电抗器、阻尼器也作了相应的改进。
二 原材料的先进与成熟的工艺
1. 电容分压器采用外置内油式不锈钢金属膨胀器(膨胀器从日本进口)。使瓷套内部压力始终保持在0.0005MPa 到0.005MPa,微正压力,避免电容器的渗漏油:自无锡日新成立以来,截止到2010年12月,生产的5万余台互感器产品,拥有着“产品没有发生一台渗漏不良”的优秀业绩。
而且,当电容分压器内部发生贯穿性击穿时,瓷套内部压力可通过电容器顶部外置的膨胀器释放,能有效避免瓷套爆炸的可能。而老产品及国内同行的电容分压器都采用内置外油式膨胀器,内部压力较大,容易引起渗漏油;而且瓷套有爆炸的可能。
2. 电容分压器采用纸膜复合介质,具有很高的绝缘裕度和吸收雷电冲击波的性能。经过精确计算纸膜比例,理论上可做到电容温度系数接近零。
3. 电容器芯子取消原有的胶纸夹板,而是用进口塑料收缩带预先拉紧,再靠瓷套两端的盖、底板压紧,电容芯柱四角包有电缆纸,这些改进措施消除了由于胶纸板的制造缺陷而造成的沿夹板表面或层间放电的隐患,避免了可能造成贯穿性击穿的缺陷。
4. 在绝缘最弱的铝箔的端部处增设补强纸,从而降低了局放量,增强了绝缘水平,延长了使用寿命,提高了安全可靠性。
5. 采用日新技术改进电容元件之间的连接方式, 元件间的连接采用宽铝带压接方式。使得元件能承受大电流的冲击,电流密度小,对元件的极板不会造成灼伤;不用焊接方式,可避免焊接时局部过热对绝缘介质造成损伤。
6. 进口的编织线作为元件段间的引出线,编织端与元件极板间充分接触,汇流面积大。
7. 电容分压器采用高强度瓷套,同时瓷套与法兰间采用水泥浇装技术,能更好地耐受地震和大风的作用,水泥浇装部位能较好地适应各种环境,浇装法兰上的密封圈受力均匀,提高了电容分压器的密封性,可有效防止渗漏油的发生;法兰经过热镀锌处理,可以更长时间地耐受腐蚀。
8. 采用进口优质硅钢片,选取较低的磁通密度,既保证二次输出容量足够大又不使中间变压器过负荷,中间变压器最大热负荷可达到1000VA。
9. 电磁单元的二次引出端子板采用环氧浇注板,不吸潮,绝缘电阻高;同时独家提供一个专供用户接线的二次接线板,使用户不用拆卸环氧浇注板上的导线即可进行各项试验,给电磁单元的防渗漏又增加了一层保障。
10. 在中间变压器的一次与二次线圈间有一层静电屏,能有效地降低由一次侧传递至二次侧的过电压。
11. 在电磁单元箱体的侧面有一个独立的端子箱,方便现场调整一次侧的调节线圈。
12. 氧化锌避雷器(补偿电抗器两端的保护元件)外引置于二次端子箱内,并配备一个备品,便于现场测试时的更换。
13. 供用户接线的二次端子箱采用铰链门方式,并配有新颖的锁扣,可方便灵活地开启和上锁。
14. 在用户进线的二次端子箱电缆入口处,配有一只薄橡胶封堵,可防止小动物的进入。
15. 独特设计的油面指示计,通过光在不同介质中的折射,非常方便用户对油面的读取。
16. 大面积不锈钢双接地板及大尺寸的不锈钢接地螺栓,方便用户的接地设置。
17. 改变原有的电容分压器真空干燥工艺,把真空干燥、浸渍过程完全分开,独家采用干燥炉外单抽单注工艺。干燥炉装备从日本日新引进的自动控制装置,自动监控电容分压器真空过程(真空度、温度、时间等),用微机自动记录真空全过程的有关参数,并自动识别工艺过程的好坏,克服按时间来判断工艺过程的好坏的老工艺。CC浸渍采用炉外单台注油方式,引进日本日新自动注油装置,使用循环注油方法,保证浸渍过程的顺利实施及真空浸渍的完善性,大大降低了CC的介质损耗及局部放电量。
18. 引进日本日新的绝缘油处理系统,使绝缘油的含气量及微量水分大大降低,达到了国际先进水平。
19. 电磁单元内部的联接线采用软联接线绞压联接方式,代替原来的硬线锡焊工艺,避免了运输过程中由于振动而造成联接线联接部分脱落,保证了运行的可靠性。
20. 采用新型材料的阻尼器。阻尼器在装配前都必须调定伏安特性以保证瞬变响应特性、抑制铁磁谐振性能和方便精度调整。
采用上述先进的材料和成熟的工艺制造的产品,明显具有以下的电气和力学特点:
①电容分压器的电容温度系数非常小,可小于2×10-4K-1;
②电容分压器的介质损耗低,tan<0.08%;
③电容分压器的局部放电量低,<4pC;
④绝缘油中的微量水分低,<2ppm;
⑤CVT能很好地抑制铁磁谐振,在中性点有效接地系统中,在0~1.5Un下都能满足铁磁谐振的要求,并有效地消除了CVT在合闸时低次谐波产生的可能性,其性能明显优于国家标准及IEC标准的规定。
⑥CVT的瞬变响应特性优良(一个周波内可降到额定值的3%以下),满足了电力系统采用微机和快速继电保护的要求,其性能明显优于国家标准及IEC标准的规定。
⑦由于CVT精度高而稳定,又有先进的调试仪表,且每一台电容式电压互感器在出厂前均精心调试其精度,确保同型号的电容式电压互感器的剩余电压绕组的变比误差和相角误差非常接近,因此任意三台同型号的电容式电压互感器,当一次绕组施加三相平衡电压时,剩余电压绕组接成开口三角后的剩余电压≤1.0V。
⑧1000kV CVT是由电容分压器和电磁装置两部分组成,电容分压器由5节耦合电容器组成,5节瓷套均为高强度瓷套,采用锥形设计,机械结构合理,产品通过了严格的9度地震强度的抗震解析试验。
21. 防渗漏措施
采用外置式不锈钢金属膨胀器使得电容分压器内部的正压不超过0.005Mpa;二次引出端子板采用环氧树脂在真空条件下浇注成一体的工艺并提供用户专用的二次接线端子,并采用双密封结构即双密封槽、密封圈结构再加上瓷套两端的法兰采用水泥浇装,已取消了容易出问题的半环压圈,密封更加牢固、可靠,完全解决了CVT容易出现的渗漏油问题。
三 先进与精良的检测
我公司高压实验室配备了800kV 2400kVA工频串联谐振装置、美国HIPOTRONICS 600 kV 1800kVA工频串联谐振装置、瑞士TETTEX的2809a西林电桥、4761精密电流比较仪、2767互感器校验仪和4862标准电子分压器、瑞士TETTEX 200kV和HAEFELY 600kV标准电容器、800kV标准电容器、英国Model 5局部放电测量仪、JFD-2B局部放电测量仪、日本WR-9000数字式记录仪和CA-06微量水分测定仪等具有国际先进水平的测试设备和仪器,确保对CVT进行全套例行试验和型式试验,尤其对每一台CVT进行局部放电量、绝缘水平和精度等重要项目的测试。为了进一步规范检测手段,公司按照日新模式成立了品质保证处,派专人负责CVT、CC的检查和测试。经过完整、严格的试验测试,每台CVT的性能和质量都能得到绝对保证。同时,我公司按照GB/T19001-2000-ISO9001:2000质量保证标准建立了完整的质量保证体系,于2003年获得750kV CVT国家制造计量器具许可证。产品生产全过程,包括原材料进厂、设计、制造到出厂安装用户服务,都严格按程序文件要求操作,产品质量更加稳定可靠。
雄厚的技术力量,丰富的生产制造经验,再加上科学的管理,我公司的CVT性能先进、质量可靠,在用户中享有很高信誉。我公司的 CVT设计科学、结构合理、选材精良(见附件:进口元器件、材料)、 工艺先进,而且具有严格的质量控制和先进、完备的检测设备和测试手段,确保产品各项性能完全符合国家标准和用户要求。
四 产品的改进与完善
按照GB/T19001-2000-ISO9001:2000质量保证体系的要求,我公司不断地对产品进行改进与完善,以期来满足用户不断变化的要求。
1. 针对早期产品的端子箱门时间长了,紧固螺栓锈蚀,难以打开的问题,将产品的二次端子箱改为不锈钢铰链门结构,方便开启;
2. 应用户要求,采用新颖的锁扣形式,方便用户加挂锁;
3. 针对现场年检试验中避雷器损坏的问题,将保护用的避雷器由电磁单元箱壳内部移到二次端子箱内,方便用户必要时更换。
4.针对用户对接地方式的要求不同,统一配置了大面积的双不锈钢接地板和大直径的不锈钢接地螺栓,适合不同用户需求;
5.采用独特设计的玻璃,利用光在不同介质中的折射特性的不同,改善油面指示的效果;
6.对原来的接线板的安装固定槽进行改进,与低压开关等的固定槽一致,增强了与熔断丝、微型开关、指示灯的匹配;
7.在二次电缆入口处装设软橡胶封堵,防止小动物进入二次端子箱;
8.在电磁单元箱体的侧面有一个独立的端子箱,方便现场调整一次侧的调节线圈。

1000kV CVT在武汉特高压基地挂网运行[2007年2月]

