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电力复合脂分油率对接头端子温升的影响

来源:《高电压技术》第45卷 第4期

作者:张雪松,周立宪,刘胜春,司佳钧,李冬青,孙 娜 

关键词:分油率;接头端子;接触电阻;温升;有限元;电力复合脂 ; 导电膏;接头发热;防腐蚀;防发热;降电阻;抗氧化;20年免维护

摘要:

接头端子搭接部位的温升随时间呈指数上升趋势:分油率<3%的电力复合脂在常温及交变环境温度作用下均能够保持性能稳定,若接头端子搭接部位的电阻降低 8%-14%,则温度降低6%~7%,接头端子温度呈搭接部位低非搭接部位高的分布形式,且该电力复合脂在接头端子搭接部位不均匀分布时其功效会降低;分油率>3%的电力复合脂常温下易发生劣化,在交变环境温度作用下劣化会加速,若接头端子搭接部位的电阻升高8%-47%,则温度升高3%~7%,接头端子温度呈搭接部位高非搭接部位低的分布形式。

引言:

近年来,电力复合脂在特高压直流换流站连接中的应用越来越广泛。2014年复龙站极II低端YID—B相阀塔第一层左侧电抗器靠近阀组件侧的导流板过热至温度为110 °C,停运后检查接头表面电力复合脂发现有干结、粉化现象,分析其原因主要是因为使用了可靠性较差的电力复合脂。电力复合脂分油率对其可靠性的影响很大,有的电力复合脂分油率低,结构性能稳定,可靠性高;而有的电力复合脂分油严重,结构稳定性差,可靠性差。

1.机理分析

在接头端子接触面上涂电力复合脂后,电力复合脂能很好地填充这些空隙,在外加压力的作用下,接触面空隙里电力脂中的导电粒子之间相互接触,从而形成了链状导电通路。

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电力复合脂的导电能力在很大程度上取决于基础油对导电颗粒的分散能力。基础油对保持电力复合脂性能稳定性起着重要的作用。当电力复合脂的分油率<3%时,基础油对导电颗粒的分散能力较强,使电力复合脂的导电能力增强,进而降低接头端子搭接部位的电阻及温升。而且电力复合脂的性能较稳定性,在使用期限内不会发生劣化。此外还能够起到很好的油封作用,从而阻止氧气、水分和其他腐蚀介质侵入接触区域,进而防止高电阻率氧化物的生成。

当电力复合脂的分油率>3%时,电力复合脂的导电能力下降,稳定性降低,在常温下电力复合脂容易发生劣化,在交变环境温度的作用下其劣化加速,导致电力复合脂在接头端子搭接部位逐渐干结、粉化,进而在接头端子接触表面重新形成电阻很大的膜。

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3.结论

1)电力复合脂的分油率反映了基础油对导电颗粒分散能力及电力复合结构稳定性的影响,该参数对电力复合脂选型和现场实施有一定的指导作用。

2)当电力复合脂的分油率<3%时,可以增强接头端子搭接部位的导电性能, 降低搭接部位的接触电阻及温升,而且稳定性较好,在使用期限内不会发生劣化,但在使用时需要在接头端子搭接部位均匀涂覆。

3)当电力复合脂的分油率>3%时,使得电力复合脂的导电性能下降。且稳定性较差, 常温下容易发生劣化,交变环境温度下其劣化加速,从而在接头端子搭接部位接触面上形成电阻很大的膜,进而导致接端子搭接部位的接触电阻增大,温度升高。

国网互联电力复合脂(导电膏)满足技术条件如下:

(1)满足《电力复合脂技术条件》DLT 373-2010的指标要求。

(2)满足国家电网企业标准《电力复合脂技术条件》Q/GDW 10634-2018的指标要求。

(3)满足欧盟RoHS指令2011/65/EU及其修订指令(EU)2015/863的指标要求。

国网互联电力复合脂(导电膏)是国家电网特高压工程首选,已应用国网互联电力脂特高压工程如下:

1. 酒泉-湖南±800kv特高压直流输电线路

2. 晋北-南京±800kv特高压直流输电线路

3. 锡盟-泰州±800kv特高压直流输电线路

4. 上海庙-山东±800kv特高压直流输电线路

5. 昌吉-古泉±1100千伏特高压直流输电工程

6. 扎鲁特—青州±800千伏特高压直流工程

7. 青海—河南±800千伏特高压直流工程

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