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GIS用金属补偿器在我国电网中的使用

文章出处:责任编辑:河北华洁人气:915发表时间:2017-09-08 16:20:41
 

  我国电网发展迅速,并为国家“十二五”重点的大力扶持行业,输变电行业面临千载难逢的发展机遇,今后对GIS设备的需求将会越来越大。GIS用金属补偿器是未来大型电力开关设备的关键设备之一,也将具有很广阔的市场应用前景和巨大的经济价值及社会意义。
  近年来,高压开关尤其是气体绝缘全封闭开关设备(GIS)的可靠性和稳定都在不断提高。GIS用金属补偿器的形式也随着其电网管道的具体应用环境复杂而形式多样,其中对材质的要求也更加严格,每层材质不同的复合型GIS用金属补偿器的研制开发已成大势所趋,对复合型GIS用补偿器寿命估算更是电网可靠性和稳定性建设的重中之重。
  计算金属补偿器每层波纹管各自承受的压力是计算压力引起的每层波纹管的应力的关键。两层管坯之间的间隙在0.15mm左右,由于层间间隙很小,波纹管在各个方向的应变几乎相同。
  在压力为0.845Mpa仅有单层不锈钢金属波纹管就可以达到耐压要求,那么即便A199.6层耐压不够,再多一层,整体的耐压能力还是会提高,所以该复合的金属补偿器可以达到其耐压要求。
  标准中的计算公式只能计算同种材料多层波纹管的寿命,无法计算两种材料符合型补偿器的寿命。为了能按标准的公式计算复合型补偿器的寿命,可以计算某一种材料单层的寿命,如果每一层的寿命都满足要求,那么整体寿命就会达到要求。
  复合型金属补偿器内层不锈钢321按寿命公式计算的疲劳寿命为11429.1次,采用软件计算的疲劳寿命为64800次,可见利用标准公式计算寿命的安全系数更大,比计算软件大5.67倍。外层A199.6的疲劳寿命为1.72X105次,如果考虑加大5.67倍的安全系数,其寿命值也为30335.1次。可见该复合型金属补偿器的寿命满足预定10000次的寿命要求。
  对于复合型的金属补偿器的寿命可以单独评估每层波纹的寿命,其中关键是理解每层波纹管如何分担内压。不锈钢层按照常规GB/T12777-2008的寿命公式计算,A199.6不能按照寿命公式计算,采用有限元分析其疲劳寿命。
  现在该型补偿器已经在试制中,对于铝材质的焊接、成形都有其特殊性。在试制完成后我们将对该复合型的补偿器进行型式试验,型式试验评估以及理论计算及有限元分析的理论寿命评估,将大大提高复合型补偿器投入使用后的稳定性和可靠性。