Como componente clave para garantizar el aislamiento eléctrico y la estabilidad mecánica en los equipos eléctricos, el cilindro de aislamiento del reactor previene eficazmente la descarga de corona, el sobrecalentamiento local y los daños mecánicos a través de la coordinación de la selección de materiales, el diseño estructural y el control del proceso, garantizando así el funcionamiento seguro y estable de los equipos eléctricos. A continuación se analizan los principios técnicos, la garantía de rendimiento y la aplicación práctica:
I. selección de materiales: alto aislamiento y resistencia al medio ambiente
El material principal del cilindro aislante suele ser una placa de tela de vidrio epoxidada o un material compuesto de película de poliéster / papel (dmd), que tiene las siguientes características:
Resistencia de alto aislamiento: la resistencia al volumen es ≥ 1 × 10 108 cm, que puede soportar el voltaje de frecuencia de Potencia durante el funcionamiento del reactor (por ejemplo, el reactor de 35 kV debe soportar la prueba de resistencia a la presión de 50kv de frecuencia de potencia de 1 min) para evitar flashes a lo largo de la superficie.
Resistencia al calor: temperatura de transición vítrea (tg) ≥ 155 ° c, resistencia a la temperatura a corto plazo hasta 180 ° c, adecuada para el aumento de temperatura del reactor cuando funciona a plena carga (generalmente ≤ 65k).
Resistencia a la corona: recubrimiento de pintura semiconductora en la superficie o proceso de estampado para eliminar los puntos de concentración del campo eléctrico y evitar el envejecimiento del aislamiento causado por la descarga parcial de corona. Por ejemplo, en los reactores uhv, la pared interior del cilindro aislante está recubierta con gradiente, y la uniformidad de la distribución de la intensidad del campo eléctrico aumenta en un 30%.
II. diseño estructural: soporte mecánico y optimización del campo eléctrico
Estructura de tubo concéntrico de varias capas: se forman enrollando 3 - 5 capas de placa de tela de vidrio, y las capas se unen a través de resina epoxi, lo que no sólo garantiza la resistencia mecánica (resistencia a la flexión ≥ 150 mpa), sino que también reduce el gradiente de tensión entre capas a través de un diseño equipotential.
Canal de ventilación y disipación de calor: abrir una ranura de disipación de calor en espiral (ranura de 3 - 5 mm de ancho y 10 - 15 mm de profundidad) en la pared exterior del cilindro aislante para formar disipación de calor convectiva con el canal de aceite del reactor y controlar la temperatura del punto caliente dentro del rango permitido. Por ejemplo, un cilindro aislado de reactor de 500kv reduce el aumento de temperatura en 8k optimizando el diseño de la ranura de disipación de calor.
Diseño anti - aflojamiento: se adopta un dispositivo de compresión de resorte entre el cilindro y el núcleo de hierro del reactor, y la fluctuación de la presión de contacto en condiciones de vibración (como el impacto de cortocircuito) es ≤ 15%, evitando el sobrecalentamiento local debido a la aflojamiento.
III. control de procesos: eliminación de defectos y fiabilidad a largo plazo
Proceso de impregnación al vacío: colocar el cilindro aislante enrollado en un tanque al vacío, impregnar la resina epoxi a una presión de - 0095mpa y llenar los microporos (tasa de poros ≤ 0,5%) para evitar la disminución de las propiedades aislantes causada por la intrusión de humedad.
Prueba de rayos x: prueba no destructiva del producto terminado para garantizar que no haya defectos como poros y grietas. Las estadísticas de una empresa muestran que la tasa de productos defectuosos de los cilindros aislantes se redujo del 2,3% al 0,15% después de la optimización del proceso.
Prueba de envejecimiento: a través de la prueba de calor húmedo de 168h (temperatura 40 ° C ± 2 ° c, humedad 95% + 3%) y la prueba de ciclo térmico de 1000h (- 40 ° C a 125 ° c), se verifica la estabilidad de rendimiento del tubo aislante en el medio ambiente.
IV. efectos prácticos de la aplicación
En una subestación de 750kv, después de adoptar un cilindro de aislamiento optimizado, la descarga parcial del reactor se redujo de 15 PC a menos de 5 pc, no se produjo ninguna falla de aislamiento durante cinco años de funcionamiento y la tasa de falla anual se redujo en un 72%. Al mismo tiempo, el diseño ligero del cilindro aislante (25% menos que la estructura tradicional) reduce el nivel general de vibración del reactor y prolonga la vida útil del equipo.
A través de la optimización coordinada de materiales, estructuras y procesos, el tubo de aislamiento del reactor ha construido un sistema de protección triple de "aislamiento eléctrico - soporte mecánico - Adaptación ambiental", que proporciona una garantía sólida para el funcionamiento seguro y estable de los equipos eléctricos.