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1、针对达驰专家有关问题的解答环氧树脂浸玻璃纤维变压器套管抗震性能特殊设计方案变压器是电力系统结构型式最为复杂、最为核心的电气设备之一。变压器一般由油箱、器身(绕组和铁心)、套管、油枕、散热器等组成，变压器油箱内部充满了绝缘油。随着电压等级及变电容量的提高，变压器的结构型式越来越复杂，电压等级越来越高，变压器的自身振动与地震成为影响变压器正常运行的重要因素，国内外开展了大量的变压器振动监测与治理研究，而有关文献资料表明 ：变压器在地震中的破坏表现多样，灾后的恢复难度大，因此提高变压器的抗震能力是提高电力系统的抗震安全的重点环节。变压器浮放在轨道或基础平台上，未采取固定措施，或者虽采取了固定措施，但
2、固定方式不当或固定设施强度不足。地震时将固定螺栓剪断，拉脱或焊缝被拉开，使固定装置失效。造成地震中变压器本体发生位移、扭转、掉台甚至倾倒，从而造成变压器顶部高低压绝缘瓷套管被拉裂甚至拉断，或法兰错位，或其他附件间接撞坏或直接震害，使变压器失效。自唐山大地震后，我国地震区的变压器多已加固，变压器因固定强度不足造成本体破坏的情况已经有所减轻。高压变压器顶部绝缘瓷套在其根部裂损或断裂。产生此类震害的主要原因是：作为绝缘部分的瓷件材料是脆性材料，材料的抗弯性能很差加上瓷套管的结构形状特殊，不仅又细又长，而且上部质量较大，地震中根部承受很大弯矩，从而导致瓷套管因强度不足而断裂；另外，瓷套管安装在变压器顶
3、部，因为箱体的影响，瓷套管的固有频率在l10Hz范围内，与地震波的卓越频率相近，容易发生拟共振。且变压器的阻尼比较小，一旦接近设备的自振频率，动力放大系数则会很大，地震响应值也就很大。据对汶川大地震变压器损毁不完全统计电压等级破坏类型主变渗油重瓦斯差动主变脱轨套管500 kV20001220 kV18224141l0 kV200034335 kV20011110 kV00004l10 kV及以上主变压器受损109台，其中500 kV变压器损毁3台、220 kV变压器损毁40台、110 kV变压器损毁66台，而因套管损坏导致变压器无法正常工作的各电压等级的变压器共有73台。可见中、高压套管的断裂
4、、套管与法兰脱离、错位或漏油是变压器破坏或失效的一个重要原因，大多数变压器的漏油都是由于套管的损坏引起的，因此提高变压器套管连接法兰的抗震能力是非常有必要的。我公司加强变压器套管连接法兰的抗震能力采取如下措施：铝合金法兰与玻璃钢芯子采用特殊的胶装工艺;抗震弯曲刚度符合下列公式：Kc=6.54dch2c/te式中Kc一抗震弯曲刚度(Nm/rad)；dc一玻璃钢芯子胶装部位外径(m)；hc一玻璃钢芯子与法兰胶装高度(m)；te一法兰与玻璃钢芯子之间的间歇距离(m)。为此七星公司在连接法兰采用特殊抗震设计，不惜增加成本，玻璃钢芯子胶装部位外径增加20mm；玻璃钢芯子与法兰胶装高度增加50mm; 法兰
5、与玻璃钢芯子之间的间歇距离减少了5mm，抗震弯曲刚度增加了近10倍；法兰增加挡圈和密封圈采用双重密封。套管头部采用锥形设计整体重量减少1/3，从而减少地震时法兰根部承受的弯矩，从而避免法兰因强度不足而断裂产品技术、工艺、材料、设备上的先进性a.采用新型绝缘材料及结构，使套管介损小、局放低、寿命长，并具有极高的机械强度及抗地震破坏性；b.采用铜丝编织网专利技术，使电容极板具有极好的耐电蚀性能，并可使电极与玻璃钢之间牢固结合，防止产生裂隙，同时保证了绝缘介质的纯净，减少电极电阻率对产品的介质损耗率的影响。c.采用电容芯体应力分割缓冲专利技术，大大降低了电容芯子内部由于地震或热胀冷缩产生的内应力，稳
6、定了产品质量，提高了产品耐受外来冲击的能力及安全运行水平；d.与油浸纸变压器套管相比，因无油而大大简化了套管的密封结构，因此密封更可靠，防渗漏性能优异。e.产品主绝缘设计采用matlab程序软件，场强采用“等裕度”设计方案，使每层的绝缘裕度都相等，芯子中的绝缘材料能充分利用；产品沿面电压分布均匀，使污闪电压大大提高，具有很好的防污闪特性。f.自主研发的智能数控缠绕机，增加张力自动控制系统能有效控制张力，就可保证所有缠绕层自内至外都具有相同的变形和初张力。产品内部或外部产生应力时每层纤维能同时受力，使产品的抗震强度能更好发挥。产品改进后特殊性能指标试验经受150到20的冷热冲击试验，反复5次各项
7、指标均无变化；经受-50到20的循环冷冻试验25次，各项指标均无变化；经受72小时的浸水性试验，出水后立即测试各项指标均无变化；经受4000N弯曲负荷168小时弯曲负荷耐受试验，各项指标均无变化；经受1.5米高自由落体撞击试验，各项指标均无变化；经受0.8Mpa,24小时密封性试验，无泄露,无损伤，各项指标均无变化； 因此说，本产品是目前国内乃至国际上最先进的玻璃钢电容式变压器套管，其技术含量具有当今国际同类产品领先水平。由于油纸结构套管不可克服的抗震能力差的缺点，目前国家电网公司、南方电网公司已从2010年开始着手推广玻璃钢套管，详细制定了样机型式试验技术要求，招标文件。同时国内众多变压器厂
8、家也已认识到环氧树脂浸玻璃纤维电容式变压器套管的优点和发展的潜力。正积极和我们沟通采用环氧树脂浸玻璃纤维电容式变压器套管。国内另外几家生产厂家也在积极推广，完善，发展形式比较乐观。 玻璃钢技术应用是仅次于钢材，水泥的第三大应用市场，我们有理由相信随着工艺的进一步完善，技术的改进，加以国家的利好政策，环氧树脂浸玻璃纤维电容式变压器套管肯定会进一步发展推广，并最终取代传统油纸套管。玻璃钢技术在变压器套领域的应用有其它传统产品不可比拟的优势，历经近十年完善，技术以日益成熟，两大国内电网公司正积极推广采用，国内外用户正在逐步接受这一新产品，相信在不远的将来，环氧树脂浸玻璃纤维电容式变压器套管会得到更加广泛的推广及应用。山东七星高压电气有限公司已先期开发出系列产品，在环氧树脂浸玻璃纤维电容式变压器套管行业走在国内前列。山东七星高压电气有限公司
