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封闭式组合电器用温度补偿器的设计与制造

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  • 所在地:山东滨州市
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详细信息

作为普通管道用波纹膨胀节自80年代初在国内市场应用以来,至今已有20多年的历史,主要用于石油、化工、供热等领域,起热补偿、防震、柔性连接作用,是国内普遍采用的一种补偿器件。但封闭式组合电器用温度补偿器是近两年来随着沈阳高压开关有限责任公司引进消化日本三立公司开关设备制造技术而诞生的全新结构的补偿器件。该补偿器在1997年被应用在内蒙古伊敏电厂500kvsf6封闭式组合电器中,是首台国产封闭式大型超高压输电设备的配套补偿器件,沈阳仪器仪表工艺研究所通过对zf6―500型封闭式组合电器补偿器的研制,开发完善了220kv、110kv的系列温度补偿器。

2特点及作用该补偿器与普通管道用膨胀节使用情况不同。

普通膨胀节大多在高应力(即大位移,低循环次数下使用,而该补偿器是在低应力(即小位移)高循环次数下使用。因此对波纹管的耐压能力、补偿量和疲劳寿命该补偿器使用时,由于gis的支架承受能力较小,因此要设计压力平衡机构(即碟簧部分组件)依靠碟簧的弹性力来平衡内压产生的盲板力,使支架受力较小,这与通常采用的压力平衡结构有明显不同。

该补偿器的气密性要求极高,整个组合电器内部介质为昂贵的sf6气体要求年漏气量<1%否则会降低产品运行的可靠性,更严重的将造成系统的停电检修。因此在设计连接件法兰时,对密封面的结构、光洁度、公差等进行合理设计,以保证气密性的要求。

该补偿器不仅是一个机械元件,而且还是一个电器元件,要求内表面光滑无任何尖点,否则会产生放电,影响产品的绝缘性能,这一点与普通膨胀节有明显不同。

使用寿命长,在轴向位移和径向位移复合变形的条件下,寿命大于1万次(折合20年使用寿命)。

用于吸收gis制造上的尺寸误差及安装时产生的累计误差。

调整地基预埋件相互间产生的误差。

调整地平表面不平度产生的误差及地震时造成的过度位移量。

没有波纹补偿器,整个sf6组合电器的安装将无法进行,同时环境温度及产品本身温度变化引起的膨胀与收缩将使产品发生永久性损坏。

3设计与计算3.1波纹管的设计管膨胀节通用技术条件的要求规定进行。采用an-sys软件进行设计,并计算如下四种应力:内压引起的波纹管的直边段周向膜应力内压引起的波纹管周向膜应力02;⑶内压引起的波纹管径向膜应力叫(4)内压引起的波纹管径向弯曲应力4.通过对以上四种应力的计算并校核0 ~4,均满足校核要求,波纹管的耐压能力合格。再通过因位移引起的波纹管径向膜应力5及位移引起的波纹管径向弯曲应力6的计算可得出波纹管总应力范围0=0. 7(3+4)+5+6,进而计算波纹管的疲劳寿命n计算结果远远超过在轴向和径向位移复合变形条件下1万次的要求。我们进而又通过疲劳寿命型式试验进一步验证,试验结果疲劳寿命达到1万次。

3.2压力平衡结构设计膨胀节工作时,在内压作用下,对两端的固定点会产生推力,即盲板力:ap――波纹管的有效面积由此可以看出,内压产生的对固定点的推力非常大。在其它领域中,为了减小内压产生的推力,在结构上可采用压力平衡式膨胀节,在膨胀节设置工作波纹管和平衡波纹管,平衡波纹管产生的盲板力与工作波纹管产生的盲板力大小相等,方向相反,使内压产生的对固定点的推力相互平衡。在直线管线应用的叫直管力平衡式膨胀节。但这种直管压力平衡式膨胀节不适合应用于sf6封闭式组合电器。其一,这种膨胀节结构较大,而sf6封闭式组合电器用温度补偿器要求结构紧凑;其二,直管力平衡式膨胀节的内部结构复杂,内径上尺寸有变化affi起部不适合应用于这种场合;其三,直管力平衡式膨胀节只能进行轴向位移,不适合轴向和径向的组合变形。

在膨胀节外部加弹性组件。利用弹性组件的弹性力平衡内压产生的推力,所有弹性组件的弹性力和与内压产生的推力大小相等,方向相反。

根据碟簧的材料、结构尺寸等,对碟簧的叠合层数对合片数计算出每个弹簧组件的碟簧片数,根据单片碟簧作用力与碟簧的变形量关系,计算出每个弹性组件的变形量大小。

通过对补偿器工作时两端固定点的受力计算当补偿器正常情况,轴向位移在x=±1cmm范围内工作,由于弹性组件的作用,固定点的受力仅为普通膨胀节的20%.在膨胀节上采用碟簧组件作为力平衡机构有明显的特点,其结构简单、紧凑,适合安装开间较小的场合,其次适合小位移量、高寿命的场合,膨胀节两端的固定点受力随着轴向位移而发生变化,但通过合理的设计,可以使固定点的受力降至允许的范围。

4制造工艺的研究该补偿器由法兰、接管、波纹管、力平衡机构四个部分组成。由于它对使用寿命、气密性、内外表面光滑无任何尖点、两端法兰孔对穿等特殊要求,所以不能简单的像普通管道用膨胀节那样当作一个机械元件来制造,这样对整个制造工艺提出了新的更高的要求。

1接管法兰制造工艺法兰简图如所示。从结构上看,外型及径向截面形式复杂;从技术要求上看,螺栓孔位置度公差0.5mm,环形密封槽深度公差±0. 1mm,光洁度达到1.6单纯就法兰自身的加工并无多大难度,但*后总装后还要保证这一精度就很难做到,特别是焊接接管时造成的法兰翘曲变形,使这一精度无法保证。首先我们采用高精度靠模板对法兰外形进行仿形切割,提高生产效率;其次,我们改单个法兰加工为接管法兰焊后整体加工。该方案是基于反变形思路,既可以在施焊前预先给法兰一个反变形,也可以焊接管后校正变形。我们研究了校形工装,在液压机上完成校形工作,收到事半功倍的效果。

封闭式组合电器的罐体与补偿器的连接采用法兰连接,而组合电器的罐体上的法兰是采用大型回转台回转加工的办法来加工法兰螺栓孔,在保证了螺栓孔的位置度精度同时又保证了两端法兰的对穿精度,这就对补偿器的两端法兰螺栓孔的对穿精度提出了要求。

利用两理想法兰对应中心孔在一个平面的原理,我们研制了如所示的工装,该工装定位精度高,适用于不同规格的补偿器的装配。在制造过程中保证对穿精度。

补偿器的对穿检验是在全部组焊完成后的出厂检验中的重要参数之一。我们研制出一个对穿检测装置。该对穿装置结构简单,操作简便,检验精度高,工作效率高。

5气密性测试该补偿器的气密性测试依据gb11023―89“高压开关设备sf6气体密封试验方法”进行,sf6气体具有不可燃和良好的绝缘性能,其绝缘强度大大高于传统的绝缘气体,并具有良好的灭弧性,被广泛用于高压电器设备中。由于sf6气体价格昂贵,为了提高气体的利用率,我们又购置了sf6气体充罐回收装置,模拟实际使用工况对补偿器进行检测,补偿器泄露率为<1%/年。通过对产品内腔容积的计算根据gb11023―89标准可换算成泄露率<4.如无漏点,保压6h扣密封罩,用检漏仪测罩内sf6气体浓度c1;继续扣罩24h后,测量罩内sf6气体浓度c,计算差值ac=c2-c1;根据浓度差ac及其测试条件算出漏气率,依漏气率大小判断被测件是否合格。

对上述的测试装置,我们作了一些技术处理工作,法兰对穿工装此2孔板可达到1级精度,基本认为是线性的。

如孔板厚度选择合适,还有可能达到0.25级精度。

所以,对直反孔板必须改革,以薄孔板代替厚孔板,一定能取得满意的结果,k=常数定能实现。

4.2制作的规律(流量与孔径的关系)因此,我们只要精心校验每一块孔板,记下校验数据apmax、d,就能推算出所需孔板内径d.例如,实际校验一块孔板为:4.3几组常用(直反)压差、流量的孔板根据公式计算和实际校验,得出如表5所示几种常用(直反)压差、流量孔板参数。

表5几组常用(直反)压差。流量孔板板参数q实0实q公式5非标准孔板(小锐孔板)的推广和应用小锐孔板虽然非标准,但我们找到了它的规律,只要孔板厚度选择合适,流量就与压差的平方根近似地成正比,即线性关系。这样由现场传送到二次仪表的ap与二次表的刻度相对应,对工艺操作工来说,观察直观,操作方便,如要求氮气与氟气流量配比为4:1,只要氟气给定12.5%,氮气给定50%就可以了。

由流量和孔板的关系式,可方便地计算出所需孔板的孔径,这样可节省孔板制作时间,也可节省下大量材料,淘汰过去烦琐的挑选制作孔板的工艺。由于各个参数都可计算出来,因此可以成批生产,便于类似我单位直反这样小流量的地方,采纳使用。采用小锐孔板,引出压差送给变送器,变送器输出4一20madc,是标准信号,可接至ys―80、i系列及其他功能表,还可以与计算机连网,具有非常广泛的使用价值。

(:20⑴年4月29日)(上接第3页)为了节省补偿器抽真空的时间和回收不净所造成的气体浪费,在补偿器内腔内增设了筒状填充物,使得内腔容积大大减小,但测试结果仍具有可比性。该装置的应用,使工作效率提高5倍以上,同时可节省大量昂贵的sf6气体从而节约大量的资金。

6综合经济技术水平该补偿器于1996~ 1997年研制,1997年12月份通过沈阳市科委的技术鉴定,1998年获沈阳市科技进步一等奖,同时被列为***新产品,并获得五项国家专利。

该项目的研制成功,为我国输变电行业首次提供了先进的补偿器件,有重大的经济效益和社会效益,整体水平居国内**,达到国际先进水平。

该项目从立项到现在,已为14项输变电工程提供了415台温度补偿器。随着我国电力事业的发展,大型sf6封闭式组合电器开关系统已成为输变电系统的发展方向,市场前景广阔。

(:2000年5月15日)





商用厨房设备主要有十大类:灶台灶具类设备、面点制作设备、清洁洗消设备、操作台设备、存储置物类设备、保温设备、制冷设备、食品加工设备、厨房排烟设备、其他商用厨房设备。
商用厨房设备:
灶台灶具类设备有:食堂双头大锅灶、单头大锅灶、一大一小双头灶、单头炒灶、单头单尾炒灶、双头单尾炒灶、双头双尾炒灶、五星炒灶、单头蒸灶、双头蒸灶、单门蒸饭车、双门蒸饭车、蒸汽发生器、单头炖汤炉、双头炖汤炉、电磁炉、(二、四、六、八、十头)煲仔炉、煲仔炉、海鲜蒸柜、烤鸡炉、烤猪炉、烤鸭炉、可倾式汤锅、可倾式炒锅、万能蒸烤箱、铁板烧设备、微波炉、油炸炉等。
面点制作设备有:蒸包炉、煮面炉(桶)、烤箱、电饼铛、醒发箱、搅拌机、和面机、压面机、面条机、包子机、馒头机、饺子机、酥皮机、面粉车等。
清洁洗消设备有:单眼水池、双眼水池、三眼水池、各类异形定制水池、餐具消毒柜、刀具消毒柜、碗柜、洗碗机、油水分离器等。
操作台设备有单通打荷台、双通打荷台、单层工作台、双层工作台、三层工作台、工作台冰箱、残污台沙拉操作台、水吧操作台、木案工作台、调料台(车)等。
存储置物类设备有:储物柜、挂墙吊柜、挂墙层架、货架、米面架、收餐车、饼盘车、座台立架、异形工作台等。
保温设备有:保温餐车、保温售饭台、暖碟柜、保温汤桶车、暖饭车、自助餐保温台等。
制冷设备有:冷库、单门冰箱、双门冰箱、四门冰箱、六门冰箱、工作台冰箱、制冰机、饮料展示柜、菜品展示柜、冷饮机等。
食品加工设备有切菜机、洗菜机、去根机、去皮机、切片机、绞肉机、锯骨机、豆浆机、豆腐机、咖啡机等。
厨房排烟设备有排烟风机、油烟净化器、排烟管道、油网烟罩、风机控制箱等。
其他商用厨房设备:传菜梯(升降梯、餐梯)、热水器、开水器、净水器(净水处理设备)、高压花洒龙头、冲地水龙头、食堂污碟输送带、餐厨垃圾处理设备、收残车(台)、收残台、等。



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