[实用新型]变压器内置式过电压与调压分接保护装置

说明书

本实用新型提供一种结构简单，成本低的变压器内置式过电压与调压分接保护装置，用于保护变压器内每项调压分接间，包括绝缘管，所述绝缘管包括由绝缘管壁围成的管腔，绝缘管壁上设有电连接通道槽；在管腔内设有多个用于与变压器的分接线电连接的分接垫片，相邻的两个分接垫片之间设有多个避雷器阀片，相邻的两个避雷器阀片之间设有串接垫片；所述串接垫片和/或分接垫片的与避雷器阀片抵接的侧面上设有凸点。

技术领域

本实用新型涉及电力变压器领域，具体涉及可调压的高压、超高压和特高压变压器的内置式过电压与调压分接保护装置。

背景技术

众所周知，随着经济与科技的快速发展，电力系统的电压等级不断提高，以有效扩增电力容量，而用于电压等级变换的电力变压器，传统的高压变压器已不能满足超高压、特高压输变电的要求，大量的超高压、特高压变压器已正式投入电力系统的运行。电力系统的电压等级的提高，使得系统的随机干扰因素(如电磁能量转换、雷电等引起的电压冲击波)对于系统安全稳定的威胁，也随之突显并加剧，因此，如何解决随机干扰因素导致的电压/电流冲击波的危害，是当前高电压技术研究的重要课题，而变压器的现有调压系统，是雷电冲击波破坏的多发环节之一。

随着电力变压器及其他特种变压器电压等级的逐渐提高，对于电压的稳定性及可靠性要求越来越高，因而对于变压器的安全可靠的调压控制的需求更加迫切。变压器在试验或实际运行时，雷电等随机干扰因素会导致其各调压档位间出现巨大的冲击电压，当冲击电压超过了变压器可以承受的范围时，必然引起档位间的放电现象，它会破坏调压各档位间的绝缘，从而导致变压器的失效或损坏。通过提高调压各档位间的绝缘等级，是可以降低变压器被破坏的风险，但存在以下缺陷：由于绝缘结构须内置，冲击电压往往比正常电压差高出很多倍，因此需大量增加变压器的体积，这与变压器的使用要求相悖；大大增加变压器的设计制造难度、生产成本、改变原有结构所致的产品性能下降的风险；甚至存在难以解决的技术瓶颈，如线圈内部的绝缘问题。

利用现有的避雷器，是可以解决冲击电压的问题，它通常连接在电力系统与地之间，当雷电来袭时，电压冲击波首先通过外置避雷器被大地吸收，以使系统免遭破坏。但是，现有的避雷器无法用于变压器的调压保护，即调压档位间的过电压保护，如CN 105378859A披露的避雷器，它的构造不能适用于调压保护，其体积之大无法满足内置的要求。因此，要实现内置式的可用于变压器的调压档位间的由雷电等随机干扰因素引起的冲击电压或过电压保护的装置，必须通过技术创新，才能获得其有效可行的包括构造在内的技术方案。

以ZnO(氧化锌)为主的金属氧化物的非线性电阻的特性，早已被应用于避雷器，以ZnO为主的避雷器阀片(非线性电阻片)已形成规模化、商品化生产，但其非线性系数、通流容量、老化性能、吸收能量的能力、静态热稳定性和动态热稳定性方面，仍处于重点研究阶段，国内外ZnO避雷器爆炸的还不少，单从避雷器阀片的制造出发，要前面改善上述性能，还需很长的时间。因此，这对应用避雷器阀片的电器设计与制造，提出了特殊的现实要求，即必须要从避雷器阀片的机理研究出发，才能设计出可适配避雷器阀片的电器结构，才能有效规避产品质量问题所致的风险，如运行不稳定、可靠性差、使用寿命短、变压器爆炸等。

此外，对于正在运行的变压器，检测其避雷器阀片的有效性(是否正常) 非常困难，需要付出很大的代价，而与避雷器阀片相关的结构缺陷，极易导致避雷器阀片元件的性能改变或失效，这些改变或失效如果不能及时发现排除，则会引发爆炸等严重事故。因此，尽管ZnO非线性电阻片产品现已可投入电力系统的实际运行，但由于其通流容量、老化性能、吸收能量的能力、静态热稳定性、动态热稳定性等方面与其运行环境、使用要求和具体结构存在密切而又复杂的关系，其具体结构变化对其运行稳定性、安全可靠性及使用寿命十分敏感，基于深入研究所作的结构性优化改进，即便很微小，但也很可能会带来显著的有益效果，而脱离深入研究所作的结构性不慎改变，有可能造成致命的缺陷与风险，因此，涉及避雷器阀片应用的结构设计，需要紧密结合非线性电阻片机理及具体使用要求的分析与研究。

发明内容