百萬伏高壓組合電器用復式波紋補償器(膨脹節)設計、制造和試驗

王 霞

(平高集團 機械制造事業部，河南 平頂山 467000)

波紋補償器是高壓組合電器中一種常用的補償性電氣設備，它的結構類型比較多樣。隨著電力建設的不斷發展，為了滿足高壓與百萬伏高壓組合電器中對于波紋補償器的應用需求，開發設計出了一種百萬伏高壓組合電器使用的復式波紋補償器，本文將對于該復式波紋補償器的特點以及設計制造、應用試驗進行詳細分析與論述。

1 百萬伏高壓組合電器用復式波紋補償器的特點分析

根據百萬伏高壓組合電器設備的性能特點，應用于百萬伏高壓組合電器設備的復式波紋補償器則需要具備以下的功能特點。

首先，該復式波紋補償器需要具備補償通徑大、補償要求高的特點。這是由于通常情況下，在一般的550kv以下的高壓組合電氣設備中，對于應用波紋補償器的通徑要求在700mm以下，但是對于百萬伏的高壓組合電器來講，由于電器設備本身輸送的電壓幅度有很大的提升，因此就要求電器設備內部的元器件尺寸也要相應的進行提升與加大，所以作為高壓組合電器設備應用之一的波紋補償器元件的內部補償空間也要更大，以滿足高壓組合電器設備運行中，對于內部元器件的運行應用需求。通常情況下，百萬伏高壓組合電器用復式波紋補償器的通徑大小在840mm以上，并且與之所連接的法蘭外徑在1300mm以上。其次，百萬伏高壓組合電器使用的復式波紋補償器還具有位移要求比較復雜與使用壽命比較長的特點，這主要與百萬伏高壓組合電器的運行工作環境以及運行要求有很大的關系。最后用于百萬伏高壓組合電器的復式波紋補償器，由于在百萬伏高壓組合電器中的特殊功能作用，決定了復式波紋補償器的表面以及各個連接處需要具備光滑、無尖點以及劃痕等特點，以避免在高壓組合電器應用過程紅出現尖端放電情況，對于高壓組合電器設備以及電力系統的安全穩定運行造成不利影響。

2 百萬伏高壓組合電器用復式波紋補償器的設計制造分析

如下圖1所示，為百萬伏高壓組合電器用復式波紋補償器的結構設計示意圖。

圖1 百萬伏高壓組合電器用復式波紋補償器結構設計示意圖

在上圖1所示的百萬伏高壓組合電器用復式波紋補償器結構設計圖中，1和8分別表示的是復式波紋補償器的法蘭器件，2表示復式波紋補償器中的錐面墊圈結構部分，3是指復式波紋補償器的球面墊圈，4與5分別是指復式波紋補償器的端管與波紋管部分，6是指中間管，7是指復式波紋補償器的拉桿，9是螺母。

需要注意的是在進行復式波紋補償器中的波紋管設計中，由于復式波紋補償器本身具有復雜的位移與較高使用壽命的特點，因此，需要對于每一種位移情況下復式波紋補償器中波紋管的應力與壽命情況進行計算，并設計應用。此外，在進行復式波紋補償器設計實現過程中，由于高壓組合電器應用中對于波紋補償器應用的相關要求規定，波紋補償器的破壞壓力要大于5倍的設計壓力值，因此，進行復式波紋補償器的設計中，還需要通過對于波紋管爆破壓力的計算，來進行設計實現。如下公式(1)為波紋管爆破壓力計算公式。

在進行復式波紋補償器的制作過程中，進行法蘭加工制造時，為了避免法蘭加工后的變形發生，要求在1055mm范圍內法蘭的平面度不能低于0.5mm，在進行波紋管制造中，波紋管為單層，并且波紋管直徑在600mm以上時，可以有兩條管坯縱焊縫。

3 復式波紋補償器應用試驗

在完成對于復式波紋補償器的設計以及制造后，要實現復式波紋補償器在百萬伏高壓組合電器中的應用，還需要進行復式波紋補償器的相關應用試驗，以對于在實際應用中的可行性進行試驗確定。通常情況下，對于復式波紋補償器的應用試驗包括真空氣密性試驗以及SF6氣體氣密性泄漏檢查試驗、補償器循環壽命試驗、壓力與爆破壓力試驗等，以進行復式波紋補償器在百萬伏高壓組合電器中應用可行性與安全性進行判斷確定，保證高壓組合電器設備的運行應用安全性能。

4 結束語

總之，復式波紋補償器是一種新結構類型的波紋補償器，進行百萬伏高壓組合電器用復式波紋補償器的設計與制造、試驗分析，有利于保證百萬伏高壓組合電器設備運行應用安全性，促進復式波紋補償器在高壓組合電器中的推廣應用。

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