新型式干式空心轻型电抗器的制作方法

1.本发明属于电抗器技术领域，具体涉及一种新型式干式空心轻型电抗器。


背景技术：

2.海上换流站采用无人值守、全户内、全密封、层叠式设备布置方式。其海上平台达万吨级别，约占整个工程造价19％，甚至高于换流站的设备造价。因此、设备的紧凑、轻型化设计是优选、甚至必选方案。国内市场对电抗器的需求是以干式包封式结构(简称“重型”)，国外电抗器的随不做要求，但主要是以轻型无包封式结构为主(简称“轻型”)。如果采用重型设计，在海外市场竞争中，不管是成本还是设备体积没有任何优势。传统重型电抗器无论从电气性能及生产制造成本角度均已不符合当前市场需求。从运输及维护角度轻型电抗器均比传统重型电抗器难度都大幅度降低。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种新型式干式空心轻型电抗器，以解决背景技术中存在的问题。
4.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种新型式干式空心轻型电抗器，包括轻型干式空心桥臂电抗器线圈、升高座和支撑部件，所述轻型干式空心桥臂电抗器线圈通过升高座与支撑部件进行过渡连接；所述轻型干式空心桥臂电抗器线圈包括线圈本体包封、上部汇流排、下部汇流排、吊装撑条、支撑绝缘垫块和均压环装置；线圈本体包封与上部汇流排通过支撑绝缘垫块进行支撑定位，上、下汇流排通过吊装撑条进行连接，均压环装置通过均压环支撑板与均压环过渡板连接在上部汇流排上，下部汇流排上紧固有线圈过渡安装板，线圈固定安装板与所述升高座连接。
5.优选地，所述线圈本体包封采用扁型换位铝绞线进行绕制成型，在绕制过程中不使用环氧树脂浸渍无碱无蜡玻璃丝包绕，整体绕制成圆筒形式并联结构。
6.优选地，线圈本体包封之间阵列分布有普通气道支撑条。
7.优选地，上部汇流排通过焊接或螺栓紧固连接有吊装加强板。
8.优选地，所述支撑绝缘垫块包括动支撑滑块和静支撑滑块，所述静支撑滑块上带有u型槽，该u型槽卡在上汇流排上，动支撑滑块置于线圈本体包封上，动支撑滑块与静支撑滑块接触的楔形面上配有凹凸导槽，动支撑滑块和静支撑滑块外边面边缘外层对应配有销钉安装孔，通过调整不同销钉安装孔的穿插位置来控制动支撑滑块与静支撑滑块的相对位置高度。
9.优选地，所述升高座包括升高座半圆型支撑筒、升高座顶部安装板和升高座支撑底座，升高座半圆型支撑筒的上端与升高座顶部安装板进行焊接处理，升高座半圆型支撑筒分为两部分，左右形状相同，呈现c型环抱在升高座支撑底座上，两个升高座半圆型支撑筒中间留有缝隙。
10.优选地，所述扁型换位铝绞线由电缆基材、单丝第一层绝缘膜、单丝第二层绝缘、
统包第一层绝缘膜、统包第二层绝缘膜和统包第三层绝缘膜逐层包绕生产而成。
11.优选地，所述吊装撑条包括吊装金具、吊装拉筋芯棒、复合填充涂层和硅橡胶涂层，所述吊装拉筋芯棒固定在吊装金具的内部，吊装金具和吊装拉筋芯棒之间设有复合填充涂层，所述硅橡胶涂层包裹在所述吊装金具的外部。
12.优选地，所述支撑部件包括支柱绝缘子、支柱绝缘子连接板、径向支柱绝缘子衔接板和安装底板，所述支柱绝缘子与线圈过渡安装板之间通过升高座紧固连接，所述支柱绝缘子之间衔接有支柱绝缘子连接板，径向方向上的支柱绝缘子连接板与径向支柱绝缘子衔接板通过304不锈钢紧固件进行紧固连接。
13.本发明的有益效果是：(1)本发明通过新方式的绕制制作过程可有效的改善电抗器本体的温升，提高散热能力。
14.(2)取消绑扎带和端部玻璃纱，改用吊装撑条和支撑绝缘垫块，可增加电抗器的整体美观性、同时进一步降低电抗器重量；
15.(3)电抗器本体包封减少甚至没有环氧树脂浸渍无碱无蜡玻璃丝包绕、其导线全部外露，便于检查维护，及时定位发现问题。
附图说明
16.图1是为本发明专利的轻型干式空心桥臂电抗器的示意图；
17.图2是为本发明中线圈部分结构示意图；
18.图3是为本发明中的局部放大示意图；
19.图4是为本发明中升高座示意图；
20.图5是为本发明中支撑绝缘垫块的示意图；
21.图6是为本发明中铝绞线的示意图；
22.图7是为本发明中吊装撑条的主视图；
23.图8是为本发明中吊装撑条的剖视图；
24.图9是为本发明中支撑部件的结构示意图。
具体实施方式
25.下面结合附图及较佳实施例详细说明本发明的具体实施方式。
26.图示1为本发明专利的轻型干式空心桥臂电抗器的示意图。如图1所示包含轻型干式空心桥臂电抗器线圈1、均压环装置2、升高座3和支撑部件4。轻型干式空心桥臂电抗器线圈1通过升高座3与支撑部件4进行过渡连接，衔接部位通过304不锈钢紧固件进行紧固连接处理，预紧到要求扭力。并做防松处理。
27.图示2为本发明专利的线圈部分结构示意图。如图2和图3所示线圈本体包封12采用扁型换位铝绞线5进行绕制成型，与传统电抗器线圈结构不同，本发明专利的线圈本体包封12在绕制过程中不使用环氧树脂浸渍无碱无蜡玻璃丝包绕。整体绕制成圆筒形式并联结构。包封气道之间喷涂化合物来保证绝缘性能。不使用环氧树脂浸渍无碱无蜡玻璃丝包绕可大幅度减轻线圈本体包封12的自身重量，同时提高了散热性能。线圈本体包封12与上部汇流排6通过支撑绝缘垫块14进行支撑定位，与传统线圈本体包封绕制不同，传统线圈本体绕制过程中使用的端绝缘处理办法是增加端环，端环是由环氧树脂浸渍无碱无蜡玻璃丝包
绕而成。本发明专利发明专利的轻型干式空心桥臂电抗器端绝缘处理办法是使用新形式的支撑绝缘垫块14进行线圈本体包封12与上部汇流排6之间的绝缘支撑。上、下汇流排通过吊装撑条15进行连接，采用处理过的304不锈钢紧固件进行紧固连接。该吊装撑条15替换了传统电抗器使用的环氧树脂浸渍玻璃纤维带垂直绑扎形式。在提供良好的包封与包封支撑的同时也提高了整体的散热性能，同时也起到了吊装时应力传导的作用。线圈本体包封12之间除了阵列在上部汇流排6两侧的吊装撑条15外还阵列分布有普通气道支撑条15，为线圈本体包封12之间提供支撑散热作用。吊装加强板7与上部汇流排6通过焊接或螺栓紧固连接，为电抗器线圈在移动或安装吊装时提供更大的吊装接触面积，有效减少上部汇流排6局部受到较大应力的情况。均压环装置2通过均压环支撑板8与均压环过渡板10连接在上部汇流排6上，通过304不锈钢紧固件进行紧固连接。线圈过渡安装板11与下部汇流排13通过304不锈钢紧固件进行紧固连接。为下部汇流排13与3-升高座提供过渡支撑。使其保证可以稳定的坐落在3-升高座上。
28.图示4为本发明专利的升高座示意图。升高座半圆型支撑筒18上端与升高座顶部安装板17进行焊接处理，升高座半圆型支撑筒18分为两部分，左右形状相同，呈现c型环抱在升高座支撑底座19上，两个升高座半圆型支撑筒18中间留有缝隙，以降低电磁场对整体的影响。同时c型结构可提高整体的受力能力，且便于加工生产。
29.图示5为本发明专利的支撑绝缘垫块14结构图。该支撑绝缘垫块由动支撑滑块20和静支撑滑块21两部分组成。静支撑滑块21通过与汇流排6宽度适配的u型槽与上汇流排6进行限位固定。动支撑滑块20与静支撑滑块21接触楔形面上配有凹凸导槽，对其限制左右自由度。动支撑滑块20和静支撑滑块21外边面边缘外层配有销钉安装孔，通过调整不同销钉安装孔的穿插位置来控制动支撑滑块20与静支撑滑块21的相对位置高度。在吊装撑条15对其上下汇流排6的轴向限位的前提下可实现上下汇流排6对线圈本体包封12的张紧作用。该支撑绝缘垫块14创新性的代替了传统线圈本体包封绕制过程中使用端环来增加端绝缘的方式。减轻了整体质量。
30.图示6为本发明专利的铝绞线5的结构示意图。该发明专利的铝绞线5是由电缆基材22、单丝第一层绝缘膜23、单丝第二层绝缘24、统包第一层绝缘膜25、统包第二层绝缘膜26，统包第三层绝缘膜27逐层包绕生产。为线圈本体包封12的绕制提供良好的绝缘和对外防护作用。
31.图示7和图8为本发明专利的15-吊装撑条结构示意图。特制吊装金具28可以与电抗器的汇流架6进行紧固件紧固连接，可抵消由于紧固件在紧固过程中的对新型式吊装拉筋核心强度性能部件的保护。防止其复合材料受挤压而断裂失效。吊装拉筋芯棒29通过复合材料如无碱无蜡玻璃纤维丝或碳纤维丝绕制而成，也可通过0角度拉伸并通过树脂热固化成型得到。通过角度铺层设计可得到性能优异的吊装拉筋，且批量性能可控。对整体质量有较高的保证。本次铺层角度设计为[
±
25/
±
15/
±
10]2s及0角度两种。复合填充涂层30通过调制粘接剂进行粘接固定。硅橡胶涂层31为主体提供隔热及防氧化保护。提升该新型式吊装拉筋整体的耐候性。
[0032]
图示9为本发明专利的底部支撑结构示意图。支柱绝缘子32与线圈过渡安装板11之间通过升高座3用304不锈钢紧固件进行紧固连接。纵向的支柱绝缘子32之间衔接有支柱绝缘子连接板33，通过304不锈钢紧固件进行紧固连接。径向方向上支柱绝缘子连接板33与
径向支柱绝缘子衔接板34通过304不锈钢紧固件进行紧固连接。使所有纵向结构支柱绝缘子32环抱固定，整体强度得到有效提升。支柱绝缘子32通过安装底板35与地面基础固定。
[0033]
应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种新型式干式空心轻型电抗器，其特征在于：包括轻型干式空心桥臂电抗器线圈、升高座和支撑部件，所述轻型干式空心桥臂电抗器线圈通过升高座与支撑部件进行过渡连接；所述轻型干式空心桥臂电抗器线圈包括线圈本体包封、上部汇流排、下部汇流排、吊装撑条、支撑绝缘垫块和均压环装置；线圈本体包封与上部汇流排通过支撑绝缘垫块进行支撑定位，上、下汇流排通过吊装撑条进行连接，均压环装置通过均压环支撑板与均压环过渡板连接在上部汇流排上，下部汇流排上紧固有线圈过渡安装板，线圈固定安装板与所述升高座连接。2.根据权利要求1所述的新型式干式空心轻型电抗器，其特征在于:所述线圈本体包封采用扁型换位铝绞线进行绕制成型，在绕制过程中不使用环氧树脂浸渍无碱无蜡玻璃丝包绕，整体绕制成圆筒形式并联结构。3.根据权利要求1所述的新型式干式空心轻型电抗器，其特征在于:线圈本体包封之间阵列分布有普通气道支撑条。4.根据权利要求1所述的新型式干式空心轻型电抗器，其特征在于:上部汇流排通过焊接或螺栓紧固连接有吊装加强板。5.根据权利要求1所述的新型式干式空心轻型电抗器，其特征在于:所述支撑绝缘垫块包括动支撑滑块和静支撑滑块，所述静支撑滑块上带有u型槽，该u型槽卡在上汇流排上，动支撑滑块置于线圈本体包封上，动支撑滑块与静支撑滑块接触的楔形面上配有凹凸导槽，动支撑滑块和静支撑滑块外边面边缘外层对应配有销钉安装孔，通过调整不同销钉安装孔的穿插位置来控制动支撑滑块与静支撑滑块的相对位置高度。6.根据权利要求1所述的新型式干式空心轻型电抗器，其特征在于:所述升高座包括升高座半圆型支撑筒、升高座顶部安装板和升高座支撑底座，升高座半圆型支撑筒的上端与升高座顶部安装板进行焊接处理，升高座半圆型支撑筒分为两部分，左右形状相同，呈现c型环抱在升高座支撑底座上，两个升高座半圆型支撑筒中间留有缝隙。7.根据权利要求2所述的新型式干式空心轻型电抗器，其特征在于:所述扁型换位铝绞线由电缆基材、单丝第一层绝缘膜、单丝第二层绝缘、统包第一层绝缘膜、统包第二层绝缘膜和统包第三层绝缘膜逐层包绕生产而成。8.根据权利要求1所述的新型式干式空心轻型电抗器，其特征在于:所述吊装撑条包括吊装金具、吊装拉筋芯棒、复合填充涂层和硅橡胶涂层，所述吊装拉筋芯棒固定在吊装金具的内部，吊装金具和吊装拉筋芯棒之间设有复合填充涂层，所述硅橡胶涂层包裹在所述吊装金具的外部。9.根据权利要求1所述的新型式干式空心轻型电抗器，其特征在于:所述支撑部件包括支柱绝缘子、支柱绝缘子连接板、径向支柱绝缘子衔接板和安装底板，所述支柱绝缘子与线圈过渡安装板之间通过升高座紧固连接，所述支柱绝缘子之间衔接有支柱绝缘子连接板，径向方向上的支柱绝缘子连接板与径向支柱绝缘子衔接板通过304不锈钢紧固件进行紧固连接。

技术总结
本发明属于电抗器技术领域，具体涉及一种新型式干式空心轻型电抗器，包括轻型干式空心桥臂电抗器线圈、升高座和支撑部件，所述轻型干式空心桥臂电抗器线圈通过升高座与支撑部件进行过渡连接；所述轻型干式空心桥臂电抗器线圈包括线圈本体包封、上、下部汇流排、吊装撑条、支撑绝缘垫块和均压环装置；线圈本体包封与上部汇流排通过支撑绝缘垫块进行支撑定位，上、下汇流排通过吊装撑条进行连接，下部汇流排上紧固有线圈过渡安装板，线圈固定安装板与所述升高座连接。本发明取消绑扎带和端部玻璃纱，改用吊装撑条和支撑绝缘垫块，可增加电抗器的整体美观性、同时进一步降低电抗器重量。同时进一步降低电抗器重量。同时进一步降低电抗器重量。


技术研发人员：骆福权 陈铁 吴玉坤
受保护的技术使用者：天津经纬正能电气设备有限公司
技术研发日：2023.05.19
技术公布日：2023/8/23