高電壓大容量變壓器絕緣技術的應用研究

1.張 賽 2.任 龍 2.何松林

1.國網(wǎng)四川省電力公司檢修公司 2.四川科銳得實業(yè)集團有限公司

高電壓大容量變壓器絕緣技術的應用研究

1.張 賽 2.任 龍 2.何松林

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加大高電壓大容量變壓器絕緣技術的研究力度，有利于保證變壓器的質量和安全，滿足人們的供電需求。因此，需積極應用新的絕緣技術與絕緣材料，加大研發(fā)力度與投入，不斷的提高絕緣技術水平，優(yōu)化絕緣體系性能，為高壓大容量變壓器運行的穩(wěn)定與安全提供保障，更好的滿足生活生產(chǎn)的需求?；诖吮疚姆治隽烁唠妷捍笕萘孔儔浩鹘^緣技術的應用。

高電壓大容量；變壓器；絕緣技術；應用

1、概述

1.1 變壓器的工作原理和基本構成

1.1.1 變壓器的工作原理

變壓器是利用電磁感應原理制成的靜止用電器，通常由鐵芯或磁芯和線圈組成。線圈至少有兩個繞組，部分特殊用途的變壓器線圈繞組可能達到兩個以上。接電源的繞組叫初級線圈，其他繞組叫次級線圈。在初級線圈一端加交流電后，鐵心中的磁通變化，次級線圈一端流出經(jīng)過變壓處理的交流電，這就是變壓器的基本原理。

1.1.2 變壓器的構成

變壓器的主要工作內(nèi)容是變換交流電壓、電流和阻抗，以服務于不同需求的電力用戶，最簡單的變壓器由一個軟磁材料做成的鐵心及兩個線圈構成，線圈一般套在鐵心上，從而利用鐵心加強磁耦合。鐵心由涂漆的硅鋼片疊壓而成，可以有效的減少鐵內(nèi)渦流和磁滯損耗，通常兩個線圈之間是沒有電的聯(lián)系的，均由絕緣線繞成，材料一般是銅或者鐵。連接交流電源的線圈被稱為初級線圈，另一個線圈被稱為次級線圈，通常用于連接用電器

1.2 高電壓絕緣技術的概念和研究范圍

高電壓絕緣技術，是指高電壓下通過特殊材料或者技術手段使目標成為絕緣體的技術，通常應用于電工領域。他的研究內(nèi)容很多，包括高電壓與絕緣理論，絕緣結構、測試技術、防護技術、過電壓和絕緣技術在電工領域和新興科學技術領域中的應用等，該技術的發(fā)展是基于用電需求和科學技術的進步，目前來看，已經(jīng)處于相對較成熟的層面，對電氣工程等學科和相關技術的發(fā)展有一定的推動作用。

2、高電壓大容量變壓器絕緣技術的應用

2.1 少膠粉云母環(huán)氧VPI技術

在高電壓大容量變壓器絕緣技術中，少膠粉云母環(huán)氧VPI技術比較復雜，需要考慮材料的結構特點和性能，并根據(jù)實際需要來按照比例稀釋，從而達到絕緣效果。一般情況下，此項技術以VB2645樹脂結構為基礎，對其進行技術改造，可將樹脂結構的性能充分的發(fā)揮出來。同時，需要利用VPI技術進行稀釋，使其與實際需要相符合，當稀釋完畢后要進行合成工作，通過添加固化劑等物質來使其成型，可有效起到保護作用。但需要注意的是，其稀釋參數(shù)十分重要，參數(shù)的變化會改變其絕緣系數(shù)，對絕緣效果會產(chǎn)生嚴重的影響，甚至會對變壓器造成損壞，加大電力企業(yè)的損失程度。

2.2 多膠模壓技術

多膠模壓技術原理與少膠粉云母環(huán)氧VPI技術有很多的相似之處，需要使用多膠粉云母來進行燒包、模壓成型，可有效保障成型質量，實現(xiàn)其絕緣效果?，F(xiàn)階段，多膠模壓技術已漸趨成熟，可廣泛應用于各個電力系統(tǒng)之中，能對設備起到良好的保護作用。其中，將其應用在高電壓大容量變壓器絕緣保護中，可使用環(huán)氧多膠粉云母帶技術，保證其安全、穩(wěn)定的運行。

在世界經(jīng)濟一體化的趨勢下，使各國之間的貿(mào)易往來日益密切，我國與很多國家都開展了戰(zhàn)略合作計劃，以高電壓大容量變壓器絕緣技術為基礎展開了研究，現(xiàn)已取得了顯著的成就，不斷對多膠模壓技術進行改進和完善，并逐漸將樹脂材料加入進來，可有效提高其絕緣性能，有利于保障變壓器設備的質量，實現(xiàn)其經(jīng)濟效益和社會效益。

2.3 LD.F絕緣技術的應用

LD.F絕緣技術發(fā)展經(jīng)歷了較長一段時間，實現(xiàn)的絕緣體系相對完善，其類型繁多。通常有低壓機電絕緣技術，使用頻率最高的是低壓機電絕緣代表包括變頻電機、同步電動機。在高電壓大容量變壓器絕緣應用中，LD.F絕緣體系的優(yōu)勢是比較明顯的，其優(yōu)勢不僅具備較好的電器性能，而且穩(wěn)定性較好，耐熱性能較好，并且絕緣厚度比較薄。在實踐應用中，可發(fā)現(xiàn)，LD.F絕緣技術優(yōu)點很多，比如工藝比較簡單，可靠性強，節(jié)能減排等等。當前，在我國大力倡導節(jié)能減排、綠色環(huán)保戰(zhàn)略的今天，LD.F絕緣技術的應用不僅很廣泛，而且具備很大的優(yōu)勢。該技術在實踐應用中得到了革新和改進，未來的發(fā)展方向是6kV、10kV的高電壓且絕緣厚度越來越薄的方向發(fā)展。LD.F絕緣體系對于高電壓大容量變壓器的絕緣需求能夠充分滿足，其體系得到了持續(xù)改善，在絕緣領域的發(fā)展與應用前景是非常廣闊的。

3、高電壓大容量變壓器絕緣技術的未來發(fā)展

3.1 材料的更新?lián)Q代

正如電工陶瓷被種種復合材料代替，可以預見的是，在未來的絕緣技術中，很可能還會出現(xiàn)更好的材料。目前來看，對材料的基本要求是不變的，在絕緣的前提下，穩(wěn)定性高、耐熱、抗擊穿強度高的新材料很可能在未來被應用于高電壓大容量變壓器的絕緣技術中。

3.2 技術的進步

技術的進步是時代發(fā)展的要求，同樣，持續(xù)進步的技術又推動了時代的發(fā)展，在未來的絕緣技術中，很可能利用到包括信息化技術在內(nèi)的高端技術，智能化的進行管理和工作，對問題的反應和處理能力也勢必大大加快。

3.3 加強質量監(jiān)控

我國在絕緣體質量檢測方面還存在明顯的不足，不能及時發(fā)現(xiàn)存在的問題，加大了安全隱患。對此，應加大信息技術的利用率，對絕緣體的質量進行實時監(jiān)控，有利于及時處理問題，從而提高電力系統(tǒng)的管理水平。

總之，經(jīng)濟的快速發(fā)展要求機電行業(yè)適時的轉變發(fā)展模式，摒棄不合時宜的高能源生產(chǎn)模式以順應時代發(fā)展的要求。在此背景下，絕緣技術從理論到具體的機電絕緣結構均得到了較大的發(fā)展與進步。絕緣技術的改進降低了火電投資比例，有助于低投入高效益的生產(chǎn)，進一步加強對其的研究非常有必要。

[1] 閆艷春，陳宏斌.高電壓大容量變壓器的絕緣技術探究[J].科技創(chuàng)新與應用，2014，(13)：137.

[2] 石峰.基于數(shù)據(jù)挖掘技術的變壓器狀態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)[D].華北電力大學，2013.

[3] 梁浩宇.基于支持向量機的變壓器故障診斷[D].長沙理工大學，2011.