一种基于膨胀器泄压能力改进的电流互感器防爆性能提升方法

专利检索2026-09-28  4


本发明属于电气设备领域,并涉及设备安全检测技术,具体涉及基于内部电弧试验的220kv电流互感器防爆性能提升方法。


背景技术:

1、高压直流输电以造价低、损耗小、输送容量大、易于电网联络等优势成为远距离、跨区域电能输送的首选手段,特别是随着国家大气污染防治和新基建行动计划深入推进,高压直流输电工程进入了高速发展阶段。在输电系统运行过程中电流互感器作为专门提供保护、测量用的二次电流的作用的核心部件,其安全的运行是确保输电系统稳定可靠的关键。

2、目前电网中主要运行的油浸式电流互感器因其防爆能力不足导致运行中事故频发。据统计十年间由于内部故障引发的爆炸几十次,对系统的运行和人身安全造成了严重影响。国内至今缺乏电流互感器防爆性能安全评估方法,导致无法从根本上解决电流互感器防爆性能差、易爆炸的问题。另外我国在开展油浸式电流互感器电弧内部故障试验和其试验技术研究方面几乎是空白。因此需要开展一系列油浸倒立式电流互感器内部电弧故障试验,并通过试验的开展,提出互感器结构改进方法提升其防爆性能,为全面提升电流互感器的可靠性水平提供技术支撑。


技术实现思路

1、本发明提供一种基于膨胀器泄压能力改进的电流互感器防爆性能提升方法。提出对电流互感器试品开展内部电弧试验,并结合试验的开展,提出互感器膨胀器的结构改进方法提升其防爆性能。

2、为实现上述目的,一种基于膨胀器泄压能力改进的电流互感器防爆性能提升方法,包括以下几个步骤。

3、首先开展内部电弧试验,包括以下步骤:

4、取试验试品,在器身顶部设置引弧线,将试验电源的电源输出两端分别连接电流互感器一次线端子和电流互感器接地端,施加电压使电流互感器壳体爆裂产生碎片向周边飞溅;

5、试验过程中,测量试品的测量燃弧电流和燃弧电压,试验后,统计有无飞溅物超出遏制区域,区域范围为半径4.92m的圆,

6、再根据内部电弧试验,提出电流互感器结构改进方法,改进的零部件为膨胀器。

7、膨胀器具体改进措施为:膨胀器外罩采用分体式,增设限位拉杆,并在膨胀器顶部增设防爆片。

8、膨胀器外罩采用分体式,具体措施为:外罩主体采用厚度3mm铝板,顶盖选用厚度1-1.5mm铝板,外罩主体固定在储油柜上,改进后视察窗玻璃采用“s”型密封圈固定于膨胀器外罩上,视察窗玻璃整体尺寸大于膨胀器外罩开口尺寸,视察窗玻璃完全嵌在膨胀器外罩内部。

9、膨胀器增设限位拉杆(1),膨胀器为叠形波纹式膨胀器,主体为φ417×11膨胀节,采用厚度0.3mm不锈钢板焊接而成,单节补偿量1.83l,调节限位拉杆,长度计算方式如下:

10、

11、h为试验解体后膨胀器高度的最大值;hmax为膨胀器在不被破坏的前提下能拉伸到的最高高度,c为膨胀器单节补偿量,单位为l,d为膨胀器单节高度,单位为mm,φ为直径单位为mm,ρ为膨胀器材料密度,单位为g/cm2,节数为n,限位拉杆长度l,单位为mm。

12、为达到压力释放的目的,在膨胀器顶部增设防爆片(2),防爆片厚度d(单位mm)计算方式如下:

13、

14、ρf为防爆片所选材料密度,单位为g/cm2,e为延伸率,g为硬度,单位为kg·n/mm2,c为膨胀器单节补偿量,单位为l;p为防爆片破裂的压强期望阈值,单位为pa。



技术特征:

1.一种基于膨胀器泄压能力改进的电流互感器防爆性能提升方法,其特征在于,首先对电流互感器开展内部电弧试验,内部电弧试验包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于膨胀器泄压能力改进的电流互感器防爆性能提升方法,其特征在于,所述膨胀器外罩采用分体式,外罩主体固定在储油柜上,改进后视察窗玻璃采用“s”型密封圈固定于膨胀器外罩上,视察窗玻璃整体尺寸大于膨胀器外罩开口尺寸,视察窗玻璃完全嵌在膨胀器外罩内部。

3.根据权利要求1所述的一种基于膨胀器泄压能力改进的电流互感器防爆性能提升方法,其特征在于,所述膨胀器增设限位拉杆,膨胀器为叠形波纹式膨胀器,采用不锈钢板焊接而成,调节限位拉杆,长度计算方式如下:

4.根据权利要求1所述的一种基于膨胀器泄压能力改进的电流互感器防爆性能提升方法,其特征在于,在膨胀器顶部增设防爆片,防爆片厚度d,单位为mm,计算方式如下:


技术总结
本发明提供了一种基于膨胀器泄压能力改进的电流互感器防爆性能提升方法。首先对油浸倒置式电流互感器试品开展电弧试验,试验结束后根据电流互感器外壳碎片飞溅情况判断电流互感器防爆性能是否达到要求,对未达到要求的电流互感器的膨胀器进行改进设计提升其防爆性能,并提出了电流互感器结构改进措施,该发明可为之后电流互感器结构的改进、提高防爆性能提供重要参考。

技术研发人员:王路伽,郭晨曦,梁巧,石平千,张建文
受保护的技术使用者:中国矿业大学
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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