高電壓大容量變壓器絕緣技術(shù)的應用

摘要：為了適應我國綜合實力的持續(xù)增強，國家不斷將關(guān)注點放在我國人民生活的生活品質(zhì)提升上，國家電網(wǎng)鋪設(shè)便是其中之一，高電壓大容量變壓器更是國家電網(wǎng)鋪設(shè)中不可或缺的一部分。所以，高電壓大容量變壓器被大量應用于電路運輸、高壓電流的運輸工作當中。因此，絕緣技術(shù)在這一方面被廣泛應用，隨著電壓和電流的不斷增大，傳統(tǒng)的絕緣技術(shù)已不能滿足我國現(xiàn)代的電路運輸?shù)陌踩?，而且極易產(chǎn)生十分嚴重的安全隱患。所以，本文通過研究高電壓大容量變壓器的絕緣技術(shù)，希望可以提高此技術(shù)在該方面的應用效果。

關(guān)鍵詞：高電壓;大容量變壓器;絕緣技術(shù)

1絕緣技術(shù)研究存在的問題分析

第一，國內(nèi)的變壓器絕緣設(shè)計研究一般主要是針對中小型的變壓器，針對大型變壓器的絕緣設(shè)計研究相對匱乏。近些年來，雖然國內(nèi)眾多研究學者越來越重視大型高電壓大容量變壓器的絕緣技術(shù)研究，并取得了一定的成果，但目前還是存在一定的問題。第二，變壓器鐵芯損耗的計算一般通過斯坦梅茲公式計算，或者鐵芯損耗分離法計算，這兩種計算方法都是將鐵芯運行時的磁通頻率和密度，代入斯坦梅茲公式，再將鐵芯體積計算入內(nèi)，從而得到結(jié)果。但是對于大型的變壓器而言，其運行時，鐵芯各個部位的磁通密度是不同的，按照一般計算方法，將會產(chǎn)生較大偏差。第三，在繞組損耗計算的研究中，目前主要有兩種方法，一種是一維Dowell，另一種是二維有限元法，由于兩者均采用了大量簡化措施，進行一些簡單的定性分析尚可，如果要反映真實的情況，這種計算方法是遠遠不夠的。第四，目前高電壓大容量變壓器已開始大范圍的應用，但相關(guān)的絕緣設(shè)計能力并未跟上，其中主絕緣設(shè)計是薄弱環(huán)節(jié)，另外對絕緣薄弱部位的研究工作做得也不夠。

2變壓器絕緣材料的種類分析

2.1電工用塑料技術(shù)

塑料是人類制造出來的最不易被腐蝕的合成物之一，但是電工用塑料必須考慮其熱固性，電流在運輸過程中會產(chǎn)生大量的熱，所以電工用塑料必須保證在使用過程中不會被電流運輸產(chǎn)生的熱所燒毀或損壞。而且，在生產(chǎn)成本方面，電工用塑料越不容易被融化塑形其價位就越高，所以需要電工用塑料的熱塑性和熱固性較為均衡。

2.2絕緣漆管技術(shù)

目前，我國在絕緣漆管制造領(lǐng)域獲得了較大的進展，可將玻璃纖維與面紗作為其原材料，適用于不同的絕緣領(lǐng)域中。其中，樹脂的種類比較豐富，主要包括硅橡膠漿、改性聚氯乙烯樹脂以及油性絕緣清漆等。在使用這種材料時，需要考慮絕緣漆管的綜合性能，使漆膜、漆管等保持完整，可有效保證其絕緣效果。另外，由于其使用范圍不同，在實際使用階段要改變其參數(shù)設(shè)置。一般其擊穿電壓應不超過5kV，當絕緣漆管處于受潮狀態(tài)時，其性能會有所下降，應將電壓控制在1.5kV左右，可以保證其性能的穩(wěn)定。

2.3氣體絕緣材料

相比于其他絕緣材料來說，氣體絕緣材料具備較強的優(yōu)勢性，其熱導率效果比較好，施工成本低，絕緣效果佳，在我國得到了廣泛的運用。其中，SF6的物理性能與化學性能比較好，在一定溫度下，可以保證其穩(wěn)定，不會與其他物質(zhì)發(fā)生反應。而氮氣的化學性質(zhì)最為穩(wěn)定，可避免與其他材料發(fā)生反應，保證高電壓大容量變壓器的性能，使其安全、穩(wěn)定的運行。

3高電壓大容量變壓器絕緣技術(shù)的應用分析

3.1少膠粉云母環(huán)氧VPI技術(shù)的應用

在我們現(xiàn)在所應用的所有絕緣技術(shù)中，該絕緣技術(shù)是相對來說較為復雜的。該技術(shù)在具體進行使用時，必須將所使用材料的自身特性和結(jié)構(gòu)考慮在內(nèi)，根據(jù)實際需要對少膠粉云母環(huán)氧VPI技術(shù)進行調(diào)整，才能夠達到預想的效果。一般情況下，此項技術(shù)以VB2645樹脂結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，對其進行技術(shù)改造，可將樹脂結(jié)構(gòu)的性能充分的發(fā)揮出來。同時，需要利用VPI技術(shù)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(zhì)來使其成型，可有效起到保護作用。但是需要注意的是，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。

3.2多膠模壓技術(shù)的應用

多膠模壓技術(shù)原理與少膠粉云母環(huán)氧VPI技術(shù)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(zhì)量，實現(xiàn)其絕緣效果?，F(xiàn)階段，多膠模壓技術(shù)已漸趨成熟，可以廣泛應用于各個電力系統(tǒng)之中，能對設(shè)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(shù)，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(shù)為基礎(chǔ)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(shù)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(shè)備的質(zhì)量，實現(xiàn)其經(jīng)濟效益和社會效益。

3.3LD.F技術(shù)的應用

這一絕緣技術(shù)有較多分類，主要得益于長期的發(fā)展與完善，其中包括抵壓機電絕緣，以變頻電機、同步電動機等作為低壓機電絕緣的代表。LD.F絕緣有非常明顯的優(yōu)勢，如電氣性能好、穩(wěn)定性強、耐熱性強、絕緣厚度非常薄等，其優(yōu)勢已然得到了普遍的認可，有助于降低安全隱患。LD.F具備較強的優(yōu)勢性，其穩(wěn)定性能比較強，不易與其他物質(zhì)發(fā)生反應，同時，具備良好的耐熱性能，在一定溫度下可保持結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，不易發(fā)生形變等問題。另外，LD.F絕緣體比較薄，可應用于大多數(shù)電子設(shè)備中，避免對設(shè)備的性能造成影響?，F(xiàn)階段，我國的資源危機與能源危機不斷加劇，使人們的節(jié)能減排意識不斷增強，開始倡導“綠色經(jīng)濟”。傳統(tǒng)絕緣體材料的浪費問題比較嚴重，部分材質(zhì)屬于高毒、高污染材料，在此背景下，要求相關(guān)人員進行技術(shù)革新，使其符合節(jié)能環(huán)保的需求。而LD.F材料的制造工藝比較簡單，在制作過程中幾乎不會造成環(huán)境污染、資源浪費等問題，在應用上具備很強的優(yōu)勢，具有廣闊的發(fā)展前景。

4啟示及建議

第一，目前我國的科學技術(shù)發(fā)展速度較快，絕緣技術(shù)還有很大的升級改造空間，使其充分發(fā)揮絕緣性能，從而保證設(shè)備的安全與穩(wěn)定。對此，應從絕緣體的厚度上進行改進，以LD.F技術(shù)為例，絕緣體的厚度應與電壓的升高成反比，可有效滿足絕緣需求。第二，近幾年來，我國將復合材料作為主要的絕緣材料，逐漸代替了傳統(tǒng)的電工陶瓷材料。在經(jīng)濟、技術(shù)的雙重發(fā)展下，人們對供電質(zhì)量的要求會越來越高，對材料的要求也會更高。因此，要不斷提高材料的耐性性能、穩(wěn)定性能以及抗擊穿能力等，從而保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運行，滿足人們的用電需求。第三，我國在絕緣體質(zhì)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(shù)的利用率，對絕緣體的質(zhì)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。

5結(jié)語

總之，加大高電壓大容量變壓器絕緣技術(shù)的研究力度，有利于保證變壓器的質(zhì)量和安全，滿足人們的供電需求。對此，相關(guān)研究人員，應該不斷進行技術(shù)創(chuàng)新，開發(fā)更多的絕緣材料和應用技術(shù)，不斷提高高電壓電容量變壓器的安全性能和穩(wěn)定性，從而推進我國的電力企業(yè)不斷向前發(fā)展。

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作者簡介：駱磊（1994.3），性別：男;籍貫：湖南長沙;民族：漢族;學歷：本科;論文研究方向：高電壓技術(shù)與絕緣材料;