高壓組(zǔ)合電器用金屬波紋管補償(cháng)器(qì)產品主要應用於高壓輸變電係統(tǒng)中。一套高壓輸變電係統有數個組合電器站,每個組合電器站使用幾十台金屬(shǔ)波紋管補償器。
高壓輸變電係統的新(xīn)建與改(gǎi)造,是電力建設的重點。每年(nián)國內對高(gāo)壓組合電器用金屬波(bō)紋管補償器的需求量在2億元左右。
高壓組合電器用金屬波紋補償器作為GIS係統相(xiàng)鄰兩個設(shè)備外殼間相接部(bù)分的連接部件,主要用於安裝調(diào)整、吸收基礎間的(de)相對位移(yí)、吸收熱脹冷縮的伸縮量等引起的位移。
該補償器與普通管道用補償器不同,普通補償器大多在高應力低循環(huán)次(cì)數下使用,而高壓組合(hé)電器(qì)用金屬波紋管補償器是在低應力高循(xún)環次數下使用,循環次數多在1000次以上。
因此(cǐ),對高壓組合電器(qì)用金屬波紋補(bǔ)償器的耐壓能力、補償量、疲勞壽命都有不(bú)同的(de)要求。由於其工作在高電場梯度環境中,所以該補償器不僅是機械元件(jiàn),而且是(shì)一個電器元件,除要滿足(zú)普通補償器的一般性能外,還要求補償器內表麵光滑(huá)無尖角,否則會產生放電,影響產品的絕緣性。
由於整個組合電器內部介質為夭氣體或其他(tā)滅(miè)弧、絕緣氣體,補償器的密封性要求很高,普通管道用波紋補償器很難滿足以上要求。同時由於高壓組(zǔ)合(hé)電器的支架(jià)承受能力較小(xiǎo),而波紋補償器的內壓推力比較大,易對相連的設備(bèi)產生不良影響。而壓力平衡型波紋補償器(qì)通過(guò)自身結構使內壓引起的推力保持平衡,推力不作用或少作用於(yú)相連的(de)設備上,且能_自身的軸向補償功能。
此(cǐ)結構的壓力平(píng)衡型波紋補償器由4片法蘭和2個工作(zuò)波紋管、1個平衡波紋(wén)管及平衡拉杆等件組成(chéng)。3個波(bō)紋管(guǎn)之間由(yóu)法蘭和接管組焊連接起來,平衡拉杆穿(chuān)過法蘭上的拉杆孔由螺母固定在3個法蘭上,左右數量相等,為了使法蘭受力均勻,平衡拉杆在圓周方向上應均勻布置。此結構波紋補(bǔ)償器的設計關(guān)鍵是平衡波紋管的有效麵積要求是工作波紋(wén)管的二倍,這樣工作波紋管內壓引起的向外側的推力通過平衡拉杆被平衡波(bō)紋管因內(nèi)壓引起的相反方向的推力所抵消,而(ér)不是作用於與補(bǔ)償器相聯接的(de)設備上。
該種結構補(bǔ)償器在正常工作時,由於平衡拉杆的連接作用,兩個工作波紋管的(de)工作狀態相同,而平衡波(bō)紋管的工作狀態與(yǔ)工作波紋(wén)管相反,如果兩個工作波(bō)紋管處於拉伸(shēn)狀態,平衡(héng)波紋(wén)管則處於壓縮狀態,並且3個波紋(wén)管各自(zì)變形量的值相同。補償器的總變形量等於單個波紋(wén)管的變(biàn)形量。
該結構在設計、製造中(zhōng)主要有以下幾個(gè)難點。
1、法蘭製造工藝
由於組合電器用波紋補償器的端法蘭密封麵的平麵度(dù)及4片法蘭之間的平行度要求很高,而接管和中間(jiān)法(fǎ)蘭焊接時,法蘭表麵產生翹(qiào)曲變形,使得中間法蘭的表麵精度以及和端法蘭之間的平行度很難達到要求。為了解決這個問題,在下料時,用和產品法(fǎ)蘭外形相似的高精度法蘭(lán)模板進行仿形切割,同時,對於中間法蘭和接管焊接後可以進行整體加工的(de)結(jié)構,可對中間法(fǎ)蘭進行粗加工,然後與接管組焊後,進行法蘭校平,再對法蘭、接管組焊件進行整體加工,以_法蘭麵的平麵度及法蘭之間的平行度要求。
2、內焊縫外觀質量
高壓組合電器用波(bō)紋補償器內表麵焊縫除(chú)滿足強度(dù)要求外,同時要求焊縫(féng)表(biǎo)麵光滑無尖角。由於直管力平衡結構的內焊縫比較多,為了_焊縫質量並提高焊接的效率,在波(bō)紋管、法蘭、接管組焊時,應(yīng)用自動焊接工裝,以(yǐ)_每條焊縫的焊接質量。
3、法蘭的對穿精度
高壓組合電(diàn)器用波紋補償(cháng)器的兩側法蘭的螺栓孔在_位(wèi)置(zhì)度的同時,法蘭之間的對穿位置精度(dù)要求很高,除_4片法蘭之間的(de)對穿位(wèi)置外,更要_與用(yòng)戶(hù)設備相連(lián)接的兩片端法蘭上的螺栓孔的對穿精度。為解決這個難點,在製造中采用2套對穿工裝來_法蘭之(zhī)間的相對位置,一套對穿工裝用(yòng)於_工作(zuò)波紋管2與端法蘭1和中間法蘭3之間組焊的對穿精度,文中定義(yì)為波(bō)紋管(guǎn)組件l對穿工裝用於_波紋管組件1與平衡波紋管及(jí)中間法蘭(lán)7之間組焊(hàn)的對穿精度,同(tóng)時對穿工裝還要_3個波紋管及4片法蘭之間整體組焊時的(de)對穿精度,兩套工裝缺一不可,每套工裝的精度都要滿足設計要求。