4-研制總結(jié)報(bào)告

PAGE10PAGE10Y20WF—444/1106500kV交流無(wú)間隙罐式金屬氧化物避雷器研制總結(jié)報(bào)告JG07.500YZ南陽(yáng)金冠電氣有限公司二○○九年七月南陽(yáng)金冠電氣有限公司二○○八年八月設(shè)計(jì)文件名稱(chēng)研制總結(jié)報(bào)告JG07.500YZ產(chǎn)品型號(hào)、名稱(chēng)Y20WF-444/1106罐式金屬氧化物避雷器共10頁(yè)第1頁(yè)前言隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展以及人民生活水平的提高,對(duì)電力的需求大幅增長(zhǎng),有力地促進(jìn)了電力工業(yè)的不斷進(jìn)步，使得輸變電設(shè)備向著小型化、大容量、安全可靠性高等方向發(fā)展。六氟化硫氣體絕緣金屬全封閉組合電器(以下簡(jiǎn)稱(chēng)GIS）正是為適應(yīng)這一需要而研制、開(kāi)發(fā)的。GIS是輸變電行業(yè)的新技術(shù)，是當(dāng)今世界上最為先進(jìn)的電器設(shè)備。在現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展中，GIS以絕緣強(qiáng)度高，開(kāi)關(guān)室滅弧能力強(qiáng)，斷路器斷口承受電壓高，體積小、占地少,傳輸容量大,運(yùn)行條件不受限制，運(yùn)行安全，可靠性高，檢修周期長(zhǎng)，產(chǎn)品性能穩(wěn)定,特別適用于高海拔地區(qū)及重鹽霧地區(qū)等優(yōu)點(diǎn)，在電力系統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng)用.隨著GIS的大力發(fā)展，它的重要保護(hù)電器-—六氟化硫罐式避雷器（以下簡(jiǎn)稱(chēng)GIS避雷器）必須提供優(yōu)良的保護(hù)性能極可靠的安全運(yùn)行性能，使GIS免受操作過(guò)電壓及大氣過(guò)電壓的損壞。因此，開(kāi)發(fā)性能優(yōu)異的GIS避雷器對(duì)GIS的發(fā)展是有力地推動(dòng)南陽(yáng)金冠電氣有限公司是我國(guó)最大的金屬氧化物避雷器制造商之一。自上個(gè)世紀(jì)70年代開(kāi)始金屬氧化物避雷器研發(fā)、制造,已有近40年的歷史，公司擁有豐富的避雷器技術(shù)經(jīng)驗(yàn)和強(qiáng)大的科研開(kāi)發(fā)平臺(tái)。公司自2000年，在GIS避雷器技術(shù)方面投入了大量的研究，目前已有完成66kV～220kV各類(lèi)型號(hào)GIS避雷器的產(chǎn)品開(kāi)發(fā),并有數(shù)百相GIS避雷器在線(xiàn)安全運(yùn)行.2009年2月，公司把500kVGIS避雷器列入年度研制開(kāi)發(fā)項(xiàng)目計(jì)劃,專(zhuān)門(mén)成立500kVGIS避雷器研制項(xiàng)目組.500kVGIS避雷器研制項(xiàng)目組根據(jù)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)程序積極開(kāi)展工作，經(jīng)過(guò)產(chǎn)品技術(shù)調(diào)研、設(shè)計(jì)計(jì)算、試驗(yàn)驗(yàn)證和樣機(jī)試驗(yàn)等階段,已經(jīng)完成該項(xiàng)目.現(xiàn)將研制情況總結(jié)如下.產(chǎn)品主要技術(shù)參數(shù)運(yùn)行條件2.1。1安裝場(chǎng)所：戶(hù)內(nèi)外；2.1.2 環(huán)境溫度：不高于＋40℃，不低于－2.1.3 耐震能力：水平加速度0。4g，垂直加速度0。2g2.1。4電源額定頻率：(48～62)Hz;2。1。5 海拔不超過(guò)1000m2.1.6 太陽(yáng)光的輻射：太陽(yáng)最大照射（1.1kW/m2）2。1。7長(zhǎng)期施加在避雷器端子間的工頻電壓應(yīng)不超過(guò)避雷器的持續(xù)運(yùn)行電壓；2.1。8地震烈度8度及以下地區(qū);2.1。9最大風(fēng)速不超過(guò)35m/s；資料來(lái)源編制雷鳴2009.07。25提出部門(mén)審定趙冬一2009.07.26標(biāo)記處數(shù)簽字日期批準(zhǔn)徐學(xué)亭2009。07.27設(shè)計(jì)文件名稱(chēng)研制總結(jié)報(bào)告JG07。500YZ產(chǎn)品型號(hào)、名稱(chēng)Y20WF-444/1106罐式金屬氧化物避雷器雷共10頁(yè)第2頁(yè)其它的使用環(huán)境條件應(yīng)符合JB/T7617—1994六氟化硫罐式無(wú)間隙金屬氧化物避雷器的要求。2.1.10在異常運(yùn)行條件下，本標(biāo)準(zhǔn)的使用需經(jīng)供需雙方協(xié)商。產(chǎn)品外形圖產(chǎn)品外形如圖1所示。圖1Y20WF—444/1106500kVGIS避雷器外形圖2.3主要技術(shù)參數(shù)：產(chǎn)品的主要技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表l。2.4產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特點(diǎn)本產(chǎn)品主要由芯體、圓盤(pán)絕緣子、罐體等組成，芯體封裝在罐體內(nèi),罐體內(nèi)充以絕緣強(qiáng)度很高的六氟化硫氣體，使得相地之間的絕緣距離大大縮小，減小了占地，并且產(chǎn)品本身不受外界環(huán)境的影響，保證了產(chǎn)品性能的穩(wěn)定可靠。由于采用了非線(xiàn)性伏安特性十分優(yōu)異的金屬氧化物電阻片，使得避雷器的保護(hù)特性大為提高，特別是陡波殘壓的降低，對(duì)于伏安特性比較平坦的GIS特別有利。在產(chǎn)品芯體部簧裝置，有效地消除了冷熱情況下的內(nèi)部應(yīng)力，并且使得避雷器具有較高的抗震能力。內(nèi)部所有的金屬件均具有粗糙度很低的表面,使得內(nèi)部電場(chǎng)分布對(duì)稱(chēng)、均勻、合理，而且內(nèi)部各個(gè)零部件均為有效連接，避免了小間隙的存在，使得避雷器內(nèi)部局部放電很低。外部采用屈服強(qiáng)度很高、密封性能良好的金屬罐體，有效隔離了外部環(huán)境對(duì)避雷器芯體的影響，從而保證了產(chǎn)品的運(yùn)行穩(wěn)定。 圖1YH20CX—396/1050線(xiàn)路型復(fù)合外套避雷器外形圖設(shè)計(jì)文件名稱(chēng)研制總結(jié)報(bào)告JG07.500YZ產(chǎn)品型號(hào)、名稱(chēng)Y20WF-444/1106罐式金屬氧化物避雷器共10頁(yè)第3頁(yè)表1Y20WF—444/1106500kVGIS避雷器技術(shù)參數(shù)表序號(hào) 項(xiàng)目單位技術(shù)參數(shù)備注1系統(tǒng)電壓kVr.m.s5002系統(tǒng)最高電壓kVr.m。s5503避雷器額定電壓kVr。m.s4444標(biāo)稱(chēng)放電電流8/20μSkAP205避雷器持續(xù)運(yùn)行電壓kVr.m.s3246參考電壓直流參考電壓DC1mA≥kV597工頻參考電壓AC3mA峰值/√2≥kV44470。751mA直流參考電壓下漏電流≤μA308殘壓試驗(yàn)陡波沖擊殘壓試驗(yàn)1/5μS≤kAP1238雷電沖擊殘壓試驗(yàn)8/20μS≤1106操作沖擊殘壓試驗(yàn)30/80μS≤9079大電流沖擊耐受4/10μSkAP10010長(zhǎng)持續(xù)時(shí)間電流沖擊試驗(yàn)2ms方波電流沖擊耐受18次kAP2500線(xiàn)路放電等級(jí)4511局部放電量1.05倍Uc下≤pC1012無(wú)線(xiàn)電干擾電壓1.05倍Uc下≤μV50013絕緣性能工頻耐受試驗(yàn)1min≥kVr.m.s740操作沖擊耐受±各15次≥kVP1250雷電沖擊耐受±各15次≥kVP167514SF6氣體年泄漏率≤%0。515SF6氣體水分含量年泄漏率交接值≤ppm(V/V）150運(yùn)行值≤25016零表壓下耐受電壓（5min）kV17SF6氣體額定壓力（20℃)MPa0.418SF6氣體最低工作壓力(20℃MPa0.3519執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)GB11032-2000交流系統(tǒng)用無(wú)間隙金屬氧化物避雷器JB/T7617—1994六氟化硫罐式無(wú)間隙金屬氧化物避雷器3試制過(guò)程及關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題的解決本項(xiàng)目自2008年12月開(kāi)始，首先進(jìn)行技術(shù)協(xié)議的討論和技術(shù)方案的協(xié)商，開(kāi)始進(jìn)行產(chǎn)品的初步設(shè)計(jì)。研發(fā)組與用戶(hù)多次溝通后，雙方確定產(chǎn)品外形結(jié)構(gòu)，然后進(jìn)行內(nèi)部結(jié)構(gòu)及電場(chǎng)研究；在2009年2月完成全部圖樣設(shè)計(jì)并完成了內(nèi)部電場(chǎng)的計(jì)算；于2009年3月完成了產(chǎn)品全部零部件的加工，在此期間還對(duì)試驗(yàn)方法進(jìn)行了研究，并設(shè)計(jì)加工了試驗(yàn)工裝；在2009年4月進(jìn)行了樣機(jī)試制和廠(chǎng)內(nèi)試驗(yàn)；在2009年5月進(jìn)行了全部型式試驗(yàn),并順利通過(guò).下面對(duì)避雷器產(chǎn)品試制過(guò)程中的關(guān)鍵問(wèn)題及解決措施進(jìn)行論述。設(shè)計(jì)文件名稱(chēng)研制總結(jié)報(bào)告JG07。500YZ產(chǎn)品型號(hào)、名稱(chēng)Y20WF—444/1106罐式金屬氧化物避雷器共10頁(yè)第4頁(yè)3.1技術(shù)條件的制定試制的500kVGIS用六氟化硫罐式避雷器要滿(mǎn)足電力系統(tǒng)中組合電器的使用并可靠運(yùn)行，這就需要考慮該避雷器的技術(shù)條件、運(yùn)行狀況及電氣性能。研制組經(jīng)過(guò)多方調(diào)研、收集資料、參考國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的結(jié)構(gòu)和技術(shù)要求，依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，在與用戶(hù)多次溝通的基礎(chǔ)上,依據(jù)《GB7674-199772.5kV及以上氣體絕緣金屬封閉開(kāi)關(guān)設(shè)備》、《GB8905-1988六氟化硫電氣設(shè)備中氣體管理和檢測(cè)導(dǎo)則》、《GB11022—1989高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備通用技術(shù)條件》、《GB11023—1989高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備六氟化硫氣體密封試驗(yàn)導(dǎo)則》等標(biāo)準(zhǔn)，制定出了避雷器的技術(shù)條件(Q/JG015-2009)。在技術(shù)條件中，對(duì)500kVGIS罐式避雷器的主要技術(shù)參數(shù)、試驗(yàn)方法以及試驗(yàn)程序等方面進(jìn)行了明確規(guī)定。3.2避雷器結(jié)構(gòu)的研究500kVGIS用避雷器為單相單罐式結(jié)構(gòu)。外殼采用鑄鋼或鑄鋁合金材料，具有足夠的強(qiáng)度，內(nèi)部芯體采用電阻片與絕緣桿三柱螺旋固定方式，芯體上部采用均壓罩改善避雷器電位分布，避雷器低壓出線(xiàn)端子和壓力釋放裝置位于殼體底部。由于避雷器電壓等級(jí)高，所需的電阻片數(shù)量大，而避雷器高度又有限制，因此在電阻片的連接上采取了3柱串聯(lián)的結(jié)構(gòu)。各柱電阻片以避雷器中心為圓點(diǎn)平均分布，每柱有12組電阻片，每組由4片電阻片組成，共36組。每組之間用銅質(zhì)導(dǎo)電帶依次串聯(lián)連接。采用這種結(jié)構(gòu)可以有效地降低了避雷器的高度，利于電場(chǎng)的分布。避雷器整體高度:2830mm，直徑:φ987mm，重量約:700kg.3.3金屬氧化物電阻片的研究非線(xiàn)性金屬氧化物電阻片是避雷器的核心部件,其性能的好壞直接影響避雷器的性能。為此，專(zhuān)門(mén)成立了電阻片研制小組，對(duì)電阻片的電氣性能進(jìn)行研究。借鑒我廠(chǎng)多年電阻片的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)和制造能力，依據(jù)技術(shù)條件,確定電阻片的尺寸為φ115/φ42×21.經(jīng)過(guò)試驗(yàn)，其電氣性能達(dá)到規(guī)定要求。如表2所示。3.4關(guān)鍵零部件的研究3。4。l盆式絕緣子盆式絕緣子由用戶(hù)提供成型產(chǎn)品，其電氣和機(jī)械性能達(dá)到規(guī)定要求，為本產(chǎn)品的對(duì)接和密封提供了可靠的保證。盆式絕緣是子真空澆鑄件，設(shè)計(jì)時(shí)重點(diǎn)考慮有三項(xiàng)：1)高壓電氣性能設(shè)計(jì)及電場(chǎng)計(jì)算；2)嵌件澆鑄應(yīng)力計(jì)算；3）盆式絕緣子受氣壓作用時(shí)主應(yīng)力計(jì)算及變形計(jì)算.3。4。2絕緣棒的研究絕緣件分為真空浸漬件和真空澆鑄件。使用在SF6罐式避雷器中的絕緣件必須具有以下特點(diǎn)：1）耐SF6氣體及其分解物，必須進(jìn)行一定的表面處理；2)、絕緣強(qiáng)度高;3）、局部放電量小；4）、泄漏電流??；設(shè)計(jì)文件名稱(chēng)研制總結(jié)報(bào)告JG07。500YZ產(chǎn)品型號(hào)、名稱(chēng)Y20WF-444/1106罐式金屬氧化物避雷器共10頁(yè)第5頁(yè)5）、足夠的機(jī)械強(qiáng)度。綜合各廠(chǎng)家生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)及多年的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，選擇環(huán)氧真空浸漬棒進(jìn)行試制生產(chǎn)，并制定了絕緣件的技術(shù)規(guī)范。3.4。3罐體的研究罐體是避雷器的主要部件,其質(zhì)量的好壞直接影響產(chǎn)品性能，所以罐體的尺寸和強(qiáng)度是經(jīng)過(guò)計(jì)算和試驗(yàn)后確定的.罐體的材質(zhì)和加工必須符合產(chǎn)品規(guī)定的要求,特別是密封面和內(nèi)部粗糙度。同時(shí)對(duì)罐體加工單位的加工能力進(jìn)行控制。罐體的加工單位必須具備以下幾點(diǎn)要求：(1)由于罐體屬于壓力容器，因此加工單位必須具有壓力容器生產(chǎn)許可證；(2)焊接水平高,確保焊接質(zhì)量;(3)機(jī)加工能力強(qiáng)，能保證罐體達(dá)到要求的機(jī)加精度.GIS金屬殼體有焊接殼體及鑄造殼體。我們采用焊接殼體.我們的主要工作有:1)殼體直徑設(shè)計(jì)和計(jì)算(詳見(jiàn)設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)）;2）板材滾筒焊接殼體的內(nèi)表面，要求磨光焊縫，殘留焊縫高小于2mm，磨去魚(yú)鱗紋，手感無(wú)毛刺尖角，目視光滑，并按產(chǎn)品表面處理工藝規(guī)程進(jìn)行表面處理.3）加工質(zhì)量監(jiān)控：強(qiáng)度監(jiān)控和氣密性監(jiān)控。強(qiáng)度監(jiān)控主要是進(jìn)行水壓試驗(yàn)，例行水壓：0。75MPa/30min；破壞水壓試驗(yàn):1.8MPa/30min。氣密性監(jiān)控主要是進(jìn)行檢漏試驗(yàn):年漏率小于0。5％/年。3.4.4SF6氣體SF6氣體應(yīng)符合GB/T12022—1989《工業(yè)六氟化硫》的規(guī)定。在使用、檢查過(guò)程中按GB3723《工業(yè)用化學(xué)產(chǎn)品采樣安全通則》、GB/T5832.2-1996《氣體中微量水份的測(cè)定露點(diǎn)法》、GB/T12022-1989工業(yè)六氟化硫《氣瓶安全監(jiān)察規(guī)程》等標(biāo)準(zhǔn)的各項(xiàng)規(guī)定執(zhí)行。針對(duì)我公司試制中的情況,我們制定了《避雷器用六氟化硫氣體技術(shù)規(guī)范》。3.4.5吸附劑運(yùn)行中的GIS避雷器受潮后，其絕緣強(qiáng)度下降，需要在避雷器殼體內(nèi)設(shè)置吸附劑，保持內(nèi)腔干燥.F-03吸附劑為φ4～φ6mm球狀顆粒，飽和吸水量（25℃)≥22%.因?yàn)楸芾灼鳉んw內(nèi)基本屬于無(wú)電弧分解物的氣室，僅考慮吸附水分的用量即可，原則上吸附劑用量為充3.5壓力釋放裝置的研究壓力釋放裝置能有效的釋放因避雷器內(nèi)部各種原因引起的過(guò)高壓力，該裝置安裝在避雷器下部,遠(yuǎn)離監(jiān)測(cè)器的觀察處，從而保證其動(dòng)作時(shí)，避免了誤傷工作人員。爆破片采用不銹鋼帶凹型溝槽產(chǎn)品，它具有以下優(yōu)點(diǎn):1）材質(zhì)為不銹鋼，動(dòng)作穩(wěn)定，不會(huì)因材質(zhì)本身特性造成誤動(dòng)作；2）形狀為內(nèi)凹型，具有較大張力，不會(huì)因輕微碰撞或壓力略微上升(屬正常范圍內(nèi)的壓力上升)時(shí)造成誤動(dòng)作；3）帶溝槽能確保爆破片在設(shè)計(jì)文件名稱(chēng)研制總結(jié)報(bào)告JG07.500YZ產(chǎn)品型號(hào)、名稱(chēng)Y20WF—444/1106罐式金屬氧化物避雷器共10頁(yè)第6頁(yè)其動(dòng)作時(shí)有有效的薄弱點(diǎn)，利于爆破片的破損，及時(shí)有效的釋放壓力。以上優(yōu)點(diǎn)確保了壓力釋放裝置工作的穩(wěn)定性、安全性和及時(shí)性要求。另外,在壓力釋放裝置的泄放口徑上，我們也進(jìn)行了研究，由于避雷器體積大,SF6氣體多，因而泄放口徑選取了φ50mm,從而保證了氣體在釋放時(shí)能順暢通過(guò),不至于引起極高壓力過(guò)久停留在罐體內(nèi)而造成的不必要的損害.3。6密封結(jié)構(gòu)的研究密封性能的優(yōu)劣對(duì)六氟化硫GIS避雷器來(lái)說(shuō)是十分重要的.一般來(lái)說(shuō)，泄漏有兩種：穿透O形橡膠密封圈的泄漏和通過(guò)密封面的泄漏.在設(shè)計(jì)中要考慮可能出現(xiàn)由于密封面設(shè)計(jì)不當(dāng)或密封圈壓縮變形量設(shè)計(jì)不合理，而造成的密封圈在某點(diǎn)(或某段）出現(xiàn)泄漏.因此在密封性能設(shè)計(jì)時(shí)，我們綜合考慮以下幾點(diǎn)因素:1）密封圈的壓縮率密封圈永久變形，使其使用壽命下降。因而,根據(jù)對(duì)各種密封圈試品的密封試驗(yàn)表明:在金屬-金屬法蘭密封的情況下,密封圈的壓縮率在25％左右比較合理。2)密封槽的影響密封槽一般選取O形。槽深要保證密封圈合理的壓縮率，槽寬則要保證密封圈壓縮變形后，有足夠的伸縮空間。3)密封圈材質(zhì)的影響通過(guò)參照我公司SF6電流互感器用密封圈，確定其材質(zhì)為三元乙丙膠,并選擇適中硬度確保密封圈與密封面之間保持較好的彌合性。3.7避雷器內(nèi)部微水分的保證由于避雷器內(nèi)部的絕緣介質(zhì)是六氟化硫氣體，因此在避雷器運(yùn)行過(guò)程中其絕緣性能的好壞直接關(guān)系到避雷器能否正常運(yùn)行。而六氟化硫氣體在水份增加的情況下，絕緣強(qiáng)度會(huì)大大降低，對(duì)正常運(yùn)行造成危險(xiǎn)，因而避雷器內(nèi)部六氟化硫氣體對(duì)水份要求十分嚴(yán)格.根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，我們選取了FO3干燥劑對(duì)水份進(jìn)行控制。這種干燥劑具有吸附能力強(qiáng)、吸附速度快的優(yōu)點(diǎn)，且其在裝配前可進(jìn)行活化處理。同時(shí)，我們依據(jù)避雷器內(nèi)部六氟化硫氣體的含量對(duì)其進(jìn)行了計(jì)算,選取干燥劑重量為內(nèi)部所充氣體重量的6％，約為2。04kg。另外，根據(jù)六氟化硫氣體物理特性，其分子量較大，氣體比較重，因而我們將干燥裝置設(shè)計(jì)在了避雷器的底部，對(duì)六氟化硫氣體中含有的水份進(jìn)行有效的吸收，確保避雷器正常運(yùn)行時(shí)，六氟化硫氣體水份小于25Oppm。3.8電位分布研究罐式避雷器對(duì)其內(nèi)部電場(chǎng)要求非常嚴(yán)格，這也是產(chǎn)品研制的關(guān)鍵問(wèn)題。為了改善電場(chǎng)分布，研發(fā)組借鑒國(guó)內(nèi)外先進(jìn)結(jié)構(gòu)方式，采取均壓罩均壓措施，改善產(chǎn)品電位分布.設(shè)計(jì)文件名稱(chēng)研制總結(jié)報(bào)告JG07.500YZ產(chǎn)品型號(hào)、名稱(chēng)Y20WF—444/1106罐式金屬氧化物避雷器共10頁(yè)第7頁(yè)我公司委托西安交通大學(xué)高壓教研室分別對(duì)Y20WF-444/1106500kVGIS避雷器三維靜電場(chǎng)的模擬計(jì)算.采用ANSYS12。0作為分析軟件，經(jīng)多次計(jì)算，500kVGIS用避雷器的電位分布情況如下.1）設(shè)計(jì)的Y20WF—444/1106500kVGIS避雷器電阻片柱的最大電位分布不均勻系數(shù)k為電阻片的電壓偏差在-0.00％～+0.00％之間。其中最大偏差位于No.22電阻片組(Ⅱ柱，均壓罩下方），最小偏差位于No。2電阻片組（Ⅱ柱，均壓罩下方）。2）均壓罩表面最大場(chǎng)強(qiáng)出現(xiàn)在下均壓罩表面，其值為66。403kV/cm,低于起暈電壓，因此在最高運(yùn)行電壓下不會(huì)電暈。3）盆式絕緣子的最大表面場(chǎng)強(qiáng)出現(xiàn)在下表面內(nèi)緊靠導(dǎo)體側(cè)，其值為36。302kV/cm，小于許用場(chǎng)強(qiáng)。4）相同條件下,沿電阻片柱最大電位分布不均勻系數(shù)計(jì)算值高于實(shí)測(cè)值，計(jì)算所得最大電位分布不均勻系數(shù)為14。5％，實(shí)測(cè)為13.5%。3.9試驗(yàn)工裝的研究GIS用避雷器由于其特殊的使用環(huán)境，如果在不使用充入六氟化硫氣體的引線(xiàn)套管的情況下是不能進(jìn)行任何電氣試驗(yàn)的,所以我們?yōu)槠湓O(shè)計(jì)了型式試驗(yàn)和出廠(chǎng)試驗(yàn)共用的試驗(yàn)工裝。工裝最主要的部分就是一只耐六氟化硫氣體的復(fù)合外套空心套管，其本身的電氣性能要求不低于避雷器的電氣性能要求,以保證其能夠安全地為避雷器進(jìn)行試驗(yàn)。另外，由于復(fù)合外套空心套管的法蘭和避雷器上的安裝尺寸不一樣，所以我們又設(shè)計(jì)了一個(gè)便于和空心套管的法蘭與避雷器高壓側(cè)法蘭之間過(guò)渡的過(guò)渡板，整個(gè)工裝與避雷器豎直裝配.設(shè)計(jì)出線(xiàn)試驗(yàn)套管必須滿(mǎn)足：1）在各種規(guī)定的試驗(yàn)電壓下不發(fā)生閃絡(luò)或擊穿;2）在規(guī)定的工頻試驗(yàn)電壓下，無(wú)局部放電；3）安全；4）便于安裝、拆卸；5)使用與多種出線(xiàn)方式?；谏鲜隹紤]，我們參考相關(guān)資料,嚴(yán)格計(jì)算，設(shè)計(jì)的出線(xiàn)試驗(yàn)套管，外形美觀大方，經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證,完全可以滿(mǎn)足GIS避雷器試驗(yàn)需要。3.10關(guān)鍵組裝工藝研究為方便樣機(jī)的組裝，我們特制了裝配工裝底座，使整個(gè)芯體和罐體的裝配方便靈活。3。10.1絕緣特性試驗(yàn)實(shí)際運(yùn)行證明，GIS的絕緣特性最重要的是表面粗糙度和雜質(zhì)的危害.SF6氣體對(duì)電極表面缺陷引起的微觀電場(chǎng)不均勻度十分敏感，有資料顯示：當(dāng)微粒長(zhǎng)度為1mm時(shí)，擊穿電壓已降到七成，100mm時(shí)降到三成。放電實(shí)踐表明,微粒通常容易積存在罐的底部，特別容易在垂直罐體和管道的水平盆式絕緣子的上表面處，這是法拉第籠效應(yīng)的表現(xiàn)。在高電壓的加壓過(guò)程中,導(dǎo)電物質(zhì)在電場(chǎng)的作用下立起，在電場(chǎng)力超過(guò)微粒重力時(shí),微粒開(kāi)始漂浮,由于帶電后的下沉電壓要比起始電壓的電壓值低得多，故雜質(zhì)一旦設(shè)計(jì)文件名稱(chēng)研制總結(jié)報(bào)告JG07。500YZ產(chǎn)品型號(hào)、名稱(chēng)Y20WF-444/1106罐式金屬氧化物避雷器共10頁(yè)第8頁(yè)立起就不容易倒置，在交流電場(chǎng)中導(dǎo)致了微粒處于震動(dòng)和上浮的過(guò)程，是在不斷上下振動(dòng)中又逐漸上浮,處在“蹦蹦跳”的狀態(tài),微粒往往被驅(qū)趕到電場(chǎng)較弱處，特別是遷移到罐體邊緣和盆式絕緣子的邊緣。在避雷器總裝后,我們進(jìn)行了10min的電壓“老練”，對(duì)消除微粒非常有效。3.10。2密封性能檢查密封主要取決于罐體焊接質(zhì)量,密封槽及密封面的加工水平；其次是密封圈的制造、安裝調(diào)整狀況。我們對(duì)罐體的驗(yàn)收要求很?chē)?yán)格:罐體的設(shè)計(jì)壓力為0.4MPa,例行試驗(yàn)壓為0.75MPa，破壞壓力為1。75MPa.具體試驗(yàn)數(shù)據(jù)參見(jiàn)罐體試驗(yàn)報(bào)告。避雷器樣機(jī)總裝后，采用聚乙烯塑料布包扎積累法測(cè)定SF6氣體的漏率，測(cè)量?jī)x器的靈敏度為1×10-11MPa.cm3.s-1，經(jīng)檢測(cè)年漏率為：0.014%.3。10.3真空度及含水量控制真空度是繼清潔度、密封性之后的第三個(gè)控制關(guān)鍵，是控制SF6氣體含水量的重要保證措施，它不僅能減少SF6氣體本身的水份，也減少了罐內(nèi)其它物質(zhì)（絕緣體、密封體)內(nèi)所含的水分。固體絕緣介質(zhì)表面吸附水膜時(shí)會(huì)使沿面電壓分布不均勻，因而使閃絡(luò)電壓低于純空氣間隙的擊穿電壓，介質(zhì)表面粗糙，也會(huì)使電場(chǎng)分布畸變，從而使閃絡(luò)電壓降低，在高壓時(shí)易發(fā)生凝露現(xiàn)象。水分對(duì)避雷器影響的關(guān)鍵是在于把SF6氣體露點(diǎn)必須控制在0℃以下,以防止溫度變化造成絕緣體表面上凝露,所附著的水珠和SF6電弧產(chǎn)生物發(fā)生反應(yīng)生成HF、SF4等低氟化物，這就是沿面的絕緣材料的主要原因。通常允許值把露點(diǎn)控制在—5真空度一般要求在133Pa（即1mmHg）再繼續(xù)抽真空30min，然后才能充SF6氣體，我們要求真空度小于20Pa，從而保證了避雷器優(yōu)良的電氣性能。3.10．4裝配環(huán)境的要求對(duì)裝配環(huán)境我們也提出了一定的要求:1)場(chǎng)地應(yīng)干凈無(wú)塵,相對(duì)封閉、隔離:降塵控制：≤0。1mg/m2·24h;游塵顆粒直徑：≤0.5μm，數(shù)量：≤100萬(wàn)個(gè)/立方分米。2）安裝環(huán)境：相對(duì)濕度≤45％；環(huán)境溫度：20℃±53）安裝人員應(yīng)經(jīng)過(guò)培訓(xùn)上崗,進(jìn)入場(chǎng)地應(yīng)換鞋，穿工作服，戴工作帽及手套。3。10.5避雷器的生產(chǎn)要求零部件驗(yàn)收：嚴(yán)格按照?qǐng)D紙、規(guī)范及外購(gòu)?fù)鈪f(xié)件檢驗(yàn)規(guī)程(JG07。500GWJ)進(jìn)行進(jìn)廠(chǎng)驗(yàn)收，對(duì)機(jī)加工進(jìn)行工藝和過(guò)程的控制和檢查，確保滿(mǎn)足產(chǎn)品要求。裝配：嚴(yán)格按照裝配圖紙及裝配工藝規(guī)程(JG07。500GZP)的要求進(jìn)行裝配，確保產(chǎn)品的性能符合要求設(shè)計(jì)文件名稱(chēng)研制總結(jié)報(bào)告JG07。500YZ產(chǎn)品型號(hào)、名稱(chēng)Y20WF-444/1106罐式金屬氧化物避雷器共10頁(yè)第9頁(yè)4型式試驗(yàn)結(jié)果根據(jù)《Y20WF—444/1065氣體絕緣金屬封閉無(wú)間隙金屬氧化物避雷器型式試驗(yàn)大綱》的要求，對(duì)試品進(jìn)行了型式試驗(yàn)，各項(xiàng)性能均滿(mǎn)足大綱的要求，型式試驗(yàn)合格.試驗(yàn)項(xiàng)目均由電力工業(yè)電氣設(shè)備質(zhì)量檢測(cè)中心承擔(dān)并出具型式試驗(yàn)報(bào)告［型式試驗(yàn)報(bào)告〔2009〕檢字第JBL041號(hào)］?，F(xiàn)將型式試驗(yàn)報(bào)告摘錄如下（表4）：表4Y20WF—444/1106500kVGIS用避雷器型式試驗(yàn)結(jié)果匯總表序號(hào)試驗(yàn)項(xiàng)目名稱(chēng)標(biāo)準(zhǔn)要求試驗(yàn)結(jié)果評(píng)價(jià)1直流1mA參考電壓試驗(yàn)597≤U1mADC≤612kV610.3kV合格20。75倍直流1mA參考電壓下漏電流試驗(yàn)≤50μA21。0μA合格3持續(xù)電流持續(xù)運(yùn)行電壓324kV下：IX≤3500μAIR≤650μA最大持續(xù)運(yùn)行電壓324kV下：IX≤4000μAIR≤700μA持續(xù)運(yùn)行電壓324kV下:IX≤1780μAIR≤260μA最大持續(xù)運(yùn)行電壓324kV下：IX≤1910μAIR≤340μA合格4工頻參考電壓試驗(yàn)U5mA。Ac≥444kV(峰值/）458.3kV合格5局部放電與無(wú)線(xiàn)電干擾試驗(yàn)P