百万伏高压组合电器用复式波纹补偿器(膨胀节)设计、制造和试验

王 霞

(平高集团 机械制造事业部，河南 平顶山 467000)

波纹补偿器是高压组合电器中一种常用的补偿性电气设备，它的结构类型比较多样。随着电力建设的不断发展，为了满足高压与百万伏高压组合电器中对于波纹补偿器的应用需求，开发设计出了一种百万伏高压组合电器使用的复式波纹补偿器，本文将对于该复式波纹补偿器的特点以及设计制造、应用试验进行详细分析与论述。

1 百万伏高压组合电器用复式波纹补偿器的特点分析

根据百万伏高压组合电器设备的性能特点，应用于百万伏高压组合电器设备的复式波纹补偿器则需要具备以下的功能特点。

首先，该复式波纹补偿器需要具备补偿通径大、补偿要求高的特点。这是由于通常情况下，在一般的550kv以下的高压组合电气设备中，对于应用波纹补偿器的通径要求在700mm以下，但是对于百万伏的高压组合电器来讲，由于电器设备本身输送的电压幅度有很大的提升，因此就要求电器设备内部的元器件尺寸也要相应的进行提升与加大，所以作为高压组合电器设备应用之一的波纹补偿器元件的内部补偿空间也要更大，以满足高压组合电器设备运行中，对于内部元器件的运行应用需求。通常情况下，百万伏高压组合电器用复式波纹补偿器的通径大小在840mm以上，并且与之所连接的法兰外径在1300mm以上。其次，百万伏高压组合电器使用的复式波纹补偿器还具有位移要求比较复杂与使用寿命比较长的特点，这主要与百万伏高压组合电器的运行工作环境以及运行要求有很大的关系。最后用于百万伏高压组合电器的复式波纹补偿器，由于在百万伏高压组合电器中的特殊功能作用，决定了复式波纹补偿器的表面以及各个连接处需要具备光滑、无尖点以及划痕等特点，以避免在高压组合电器应用过程红出现尖端放电情况，对于高压组合电器设备以及电力系统的安全稳定运行造成不利影响。

2 百万伏高压组合电器用复式波纹补偿器的设计制造分析

如下图1所示，为百万伏高压组合电器用复式波纹补偿器的结构设计示意图。

图1 百万伏高压组合电器用复式波纹补偿器结构设计示意图

在上图1所示的百万伏高压组合电器用复式波纹补偿器结构设计图中，1和8分别表示的是复式波纹补偿器的法兰器件，2表示复式波纹补偿器中的锥面垫圈结构部分，3是指复式波纹补偿器的球面垫圈，4与5分别是指复式波纹补偿器的端管与波纹管部分，6是指中间管，7是指复式波纹补偿器的拉杆，9是螺母。

需要注意的是在进行复式波纹补偿器中的波纹管设计中，由于复式波纹补偿器本身具有复杂的位移与较高使用寿命的特点，因此，需要对于每一种位移情况下复式波纹补偿器中波纹管的应力与寿命情况进行计算，并设计应用。此外，在进行复式波纹补偿器设计实现过程中，由于高压组合电器应用中对于波纹补偿器应用的相关要求规定，波纹补偿器的破坏压力要大于5倍的设计压力值，因此，进行复式波纹补偿器的设计中，还需要通过对于波纹管爆破压力的计算，来进行设计实现。如下公式(1)为波纹管爆破压力计算公式。

在进行复式波纹补偿器的制作过程中，进行法兰加工制造时，为了避免法兰加工后的变形发生，要求在1055mm范围内法兰的平面度不能低于0.5mm，在进行波纹管制造中，波纹管为单层，并且波纹管直径在600mm以上时，可以有两条管坯纵焊缝。

3 复式波纹补偿器应用试验

在完成对于复式波纹补偿器的设计以及制造后，要实现复式波纹补偿器在百万伏高压组合电器中的应用，还需要进行复式波纹补偿器的相关应用试验，以对于在实际应用中的可行性进行试验确定。通常情况下，对于复式波纹补偿器的应用试验包括真空气密性试验以及SF6气体气密性泄漏检查试验、补偿器循环寿命试验、压力与爆破压力试验等，以进行复式波纹补偿器在百万伏高压组合电器中应用可行性与安全性进行判断确定，保证高压组合电器设备的运行应用安全性能。

4 结束语

总之，复式波纹补偿器是一种新结构类型的波纹补偿器，进行百万伏高压组合电器用复式波纹补偿器的设计与制造、试验分析，有利于保证百万伏高压组合电器设备运行应用安全性，促进复式波纹补偿器在高压组合电器中的推广应用。

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