一种输电系统的保护装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种保护装置，具体涉及一种用于特高压柔性直流输电系统的保护装置。


背景技术：

2.随着现代社会对电力需求的日益增长,特高压柔性直流输电技术得到了稳步快速发展,已成为远距离大容量的电能传输技术，与此同时，直流电力线路的运行状态关系到整个电网的安全性和可靠性。特高压柔性直流输电系统中，可控自恢复消能装置需要设置保护装置进行强制均压，以防止杂散电容引起系统电压分布不均、确保可控自恢复消能装置的荷电率处于安全范围内，而保护装置需要满足以下要求：(1)保护装置中电阻模块中的多个电阻元件在装配过程中受力均匀，以避免电阻元件受损和接触不良；(2)保护装置在受到地震、导线拉力等高强度外力后不会因为变形而在电阻元件内产生应力影响阻值；(3)保护装置的阻值在持续运行电压下温升不大于60k，以避免阻值超差。目前，尚未有满足特高压柔性直流输电系统上述需求的保护装置。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是解决目前尚未有满足特高压柔性直流输电系统的电阻元件在装配过程受力均匀、电阻元件抗变形能力强和阻值在持续运行电压下温升不大于60k的需求的保护装置的不足之处，提供一种输电系统的保护装置。
4.为了解决上述现有技术所存在的不足之处，本实用新型提供了如下技术解决方案：
5.一种输电系统的保护装置，其特殊之处在于：包括第一均压环、第二均压环、m个电阻模块和m-1个屏蔽罩；
6.每个所述电阻模块包括第一金属法兰固定板、第二金属法兰固定板、n个电阻元件和多个绝缘棒，所述n个电阻元件和多个绝缘棒分别同轴均布在第一金属法兰固定板和第二金属法兰固定板之间的不同圆周上，n个电阻元件所在圆周的半径大于多个绝缘棒所在圆周的半径，每个电阻元件与第一金属法兰固定板、第二金属法兰固定板之间均设置有弹性连接件；
7.相邻两个电阻模块之间通过多个金属支柱连接；
8.所述第一均压环设置在第一个电阻模块上部，第一个电阻模块的第一金属法兰固定板，以及第一金属法兰固定板与n个电阻元件和多个绝缘棒的连接处均位于第一均压环内；所述第二均压环设置在第m个电阻模块下部，第m个电阻模块的第二金属法兰固定板，以及第二金属法兰固定板与n个电阻元件和多个绝缘棒的连接处均位于第二均压环内；
9.所述m-1个屏蔽罩分别设置在相邻两个电阻模块之间，第l个电阻模块的第二金属法兰固定板、第l个电阻模块的第二金属法兰固定板与n个电阻元件和多个绝缘棒的连接处、第l 1个电阻模块的第一金属法兰固定板、第l 1个电阻模块的第一金属法兰固定板与n
个电阻元件和多个绝缘棒的连接处均位于第l个屏蔽罩内，所述1≤l≤m-1，l为正整数；
10.m、n均为不小于2的正整数。
11.进一步地，每个所述电阻元件包括由上至下依次设置的上端电极、上瓷基体、金属连接头、下瓷基体和下端电极，所述上端电极与第一金属法兰固定板之间、下端电极与第二金属法兰固定板之间均设置有弹性连接件。
12.进一步地，所述弹性连接件为柔性弹垫，柔性弹垫包括连接板和圆周均布在连接板外周的多个支脚，所述连接板与上端电极或下端电极连接，连接板上设置有多个通孔，所述支脚与第一金属法兰固定板或第二金属法兰固定板连接，支脚为波浪结构；柔性弹垫具有良好的柔韧性和支撑性，可以消除保护装置因受到地震、导线拉力等高强度外力产生变形而作用在电阻元件内的应力，增强保护装置的受力安全可靠性。
13.进一步地，所述上瓷基体的外径、下瓷基体的外径均不小于35mm，上瓷基体的长度、下瓷基体的长度均不小于310mm；n为不小于16的正整数；相邻两个电阻元件之间的最短距离不小于60mm；用于使散热通道保持流畅，满足持续电压下电阻元件的散热要求。
14.进一步地，每个所述绝缘棒两端通过压接金属端头分别与第一金属法兰固定板、第二金属法兰固定板连接。
15.进一步地，所述第一金属法兰固定板、第二金属法兰固定板均为环状结构；所述金属连接头的上下端面外圆倒圆角，圆角半径不小于15mm。
16.进一步地，所述电阻元件为高压玻璃釉膜电阻或线绕电阻或陶瓷电阻。
17.进一步地，所述绝缘棒为阻燃环氧玻璃引拔棒。
18.进一步地，所述第一均压环、第二均压环和屏蔽罩采用铝合金制备。
19.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
20.(1)本实用新型一种输电系统的保护装置，包括第一均压环、第二均压环、m个电阻模块和m-1个屏蔽罩；电阻模块中n个电阻元件和多个绝缘棒分别同轴均布在第一金属法兰固定板和第二金属法兰固定板之间的不同圆周上，n个电阻元件所在圆周的半径大于多个绝缘棒所在圆周的半径有利于保证散热通道通畅，满足持续电压下电阻元件温升不大于60k的需求。
21.(2)本实用新型一种输电系统的保护装置中电阻元件在上端电极与第一金属法兰固定板之间、下端电极与第二金属法兰固定板之间均设置有弹性连接件，降低了电阻元件的尺寸精度水平要求，提高了生产效率，降低了生产成本，有利于产品的批量大规模生产。
22.(3)本实用新型一种输电系统的保护装置中弹性连接件为柔性弹垫，柔性弹垫包括连接板和多个波浪形支脚，具有良好的柔韧性和支撑性，可以消除保护装置因受到地震、导线拉力等高强度外力产生变形而作用在电阻元件内的应力，增强保护装置的受力安全可靠性。
23.(4)本实用新型一种输电系统的保护装置中设置有均压环和屏蔽罩，使得每个电阻模块上的电场强度均匀分布，减小了局部放电。
附图说明
24.图1为本实用新型一种输电系统的保护装置一个实施例的结构示意图；
25.图2为图1实施例中一个电阻模块的结构示意图；
26.图3为图1的a-a剖视图；
27.图4为图1实施例中弹性连接件的结构示意图。
28.附图标记说明如下：01-第一均压环；02-第二均压环；03-电阻模块，031-第一金属法兰固定板，032-第二金属法兰固定板，033-电阻元件，0331-上端电极，0332-上瓷基体，0333-金属连接头，0334-下瓷基体，0335-下端电极，034-绝缘棒，0341-压接金属端头，035-弹性连接件，0351-连接板，0352-支脚；04-屏蔽罩；05-金属支柱。
具体实施方式
29.下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步地说明。
30.参照图1至图4，一种输电系统的保护装置，包括第一均压环01、第二均压环02、m个电阻模块03和m-1个屏蔽罩04。
31.每个所述电阻模块03包括第一金属法兰固定板031、第二金属法兰固定板032、n个电阻元件033和多个绝缘棒034，n个电阻元件033和多个绝缘棒034分别同轴均布在第一金属法兰固定板031和第二金属法兰固定板032之间的不同圆周上，n个电阻元件033所在圆周的半径大于多个绝缘棒034所在圆周的半径；每个电阻元件033包括由上至下依次设置的上端电极0331、上瓷基体0332、金属连接头0333、下瓷基体0334和下端电极0335，金属连接头0333的上下端面外圆倒圆角，圆角半径不小于15mm；上端电极0331与第一金属法兰固定板031之间、下端电极0335与第二金属法兰固定板032之间均设置有弹性连接件035；弹性连接件035为柔性弹垫，柔性弹垫采用不锈钢制备，包括连接板0351和圆周均布在连接板0351外周的三个支脚0352，连接板0351与上端电极0331、下端电极0335连接，连接板0351上设置有多个通孔，三个支脚0352与第一金属法兰固定板031、第二金属法兰固定板032连接，支脚0352为波浪结构；柔性弹垫水平方向可释放5mm形变，垂直方向可释放8mm形变，具有良好的柔韧性和支撑性，可以消除保护装置因受到地震、导线拉力等高强度外力产生变形而作用在电阻元件内的应力，增强保护装置的受力安全可靠性。
32.相邻两个电阻模块03之间通过多个金属支柱05连接。
33.第一均压环01设置在第一个电阻模块03上部，第一个电阻模块03的第一金属法兰固定板031，以及第一金属法兰固定板031与n个电阻元件033和多个绝缘棒034的连接处均位于第一均压环01内；所述第二均压环02设置在第m个电阻模块03下部，第m个电阻模块03的第二金属法兰固定板032，以及第二金属法兰固定板032与n个电阻元件033和多个绝缘棒034的连接处均位于第二均压环02内。
34.m-1个屏蔽罩04分别设置在相邻两个电阻模块03之间，第l个电阻模块03的第二金属法兰固定板032、第l个电阻模块03的第二金属法兰固定板032与n个电阻元件033和多个绝缘棒034的连接处、第l 1个电阻模块03的第一金属法兰固定板031、第l 1个电阻模块03的第一金属法兰固定板031与n个电阻元件033和多个绝缘棒034的连接处均位于第l个屏蔽罩04内，所述1≤l≤m-1，l为正整数。
35.上述均压环和屏蔽罩的设置，使得该保护装置上的电场分布均匀，减少了局部放电。
36.为保证所述保护装置在持续运行电压下温升不大于60k，上瓷基体0332的外径、下瓷基体0334的外径均不小于35mm，上瓷基体0332的长度、下瓷基体0334的长度均不小于
310mm；n为不小于16的正整数；相邻两个电阻元件033之间的最短距离不小于60mm。
37.本实施例中，电阻元件033为高压玻璃釉膜电阻。
38.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，对于本领域的普通专业技术人员来说，可以对前述各实施例所记载的具体技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型所保护技术方案的范围。