1.張 賽 2.任 龍 2.何松林

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高電壓大容量變壓器絕緣技術(shù)的應(yīng)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(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。因此，需積極應(yīng)用新的絕緣技術(shù)與絕緣材料，加大研發(fā)力度與投入，不斷的提高絕緣技術(shù)水平，優(yōu)化絕緣體系性能，為高壓大容量變壓器運(yùn)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(shù)的應(yīng)用。

高電壓大容量；變壓器；絕緣技術(shù)；應(yīng)用

1、概述

1.1 變壓器的工作原理和基本構(gòu)成

1.1.1 變壓器的工作原理

變壓器是利用電磁感應(yīng)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(gè)繞組，部分特殊用途的變壓器線圈繞組可能達(dá)到兩個(gè)以上。接電源的繞組叫初級(jí)線圈，其他繞組叫次級(jí)線圈。在初級(jí)線圈一端加交流電后，鐵心中的磁通變化，次級(jí)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(gòu)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(wù)于不同需求的電力用戶，最簡(jiǎn)單的變壓器由一個(gè)軟磁材料做成的鐵心及兩個(gè)線圈構(gòu)成，線圈一般套在鐵心上，從而利用鐵心加強(qiáng)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(gè)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(jí)線圈，另一個(gè)線圈被稱為次級(jí)線圈，通常用于連接用電器

1.2 高電壓絕緣技術(shù)的概念和研究范圍

高電壓絕緣技術(shù)，是指高電壓下通過特殊材料或者技術(shù)手段使目標(biāo)成為絕緣體的技術(shù)，通常應(yīng)用于電工領(lǐng)域。他的研究?jī)?nèi)容很多，包括高電壓與絕緣理論，絕緣結(jié)構(gòu)、測(cè)試技術(shù)、防護(hù)技術(shù)、過電壓和絕緣技術(shù)在電工領(lǐng)域和新興科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域中的應(yīng)用等，該技術(shù)的發(fā)展是基于用電需求和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，目前來看，已經(jīng)處于相對(duì)較成熟的層面，對(duì)電氣工程等學(xué)科和相關(guān)技術(shù)的發(fā)展有一定的推動(dòng)作用。

2、高電壓大容量變壓器絕緣技術(shù)的應(yīng)用

2.1 少膠粉云母環(huán)氧VPI技術(shù)

在高電壓大容量變壓器絕緣技術(shù)中，少膠粉云母環(huán)氧VPI技術(shù)比較復(fù)雜，需要考慮材料的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和性能，并根據(jù)實(shí)際需要來按照比例稀釋，從而達(dá)到絕緣效果。一般情況下，此項(xiàng)技術(shù)以VB2645樹脂結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，對(duì)其進(jìn)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(shí)，需要利用VPI技術(shù)進(jìn)行稀釋，使其與實(shí)際需要相符合，當(dāng)稀釋完畢后要進(jìn)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(hù)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(huì)改變其絕緣系數(shù)，對(duì)絕緣效果會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的影響，甚至?xí)?duì)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(shù)

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(jìn)行燒包、模壓成型，可有效保障成型質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)其絕緣效果?，F(xiàn)階段，多膠模壓技術(shù)已漸趨成熟，可廣泛應(yīng)用于各個(gè)電力系統(tǒng)之中，能對(duì)設(shè)備起到良好的保護(hù)作用。其中，將其應(yīng)用在高電壓大容量變壓器絕緣保護(hù)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(yùn)行。

在世界經(jīng)濟(jì)一體化的趨勢(shì)下，使各國(guó)之間的貿(mào)易往來日益密切，我國(guó)與很多國(guó)家都開展了戰(zhàn)略合作計(jì)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(duì)多膠模壓技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)和完善，并逐漸將樹脂材料加入進(jìn)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(shí)現(xiàn)其經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

2.3 LD.F絕緣技術(shù)的應(yīng)用

LD.F絕緣技術(shù)發(fā)展經(jīng)歷了較長(zhǎng)一段時(shí)間，實(shí)現(xiàn)的絕緣體系相對(duì)完善，其類型繁多。通常有低壓機(jī)電絕緣技術(shù)，使用頻率最高的是低壓機(jī)電絕緣代表包括變頻電機(jī)、同步電動(dòng)機(jī)。在高電壓大容量變壓器絕緣應(yīng)用中，LD.F絕緣體系的優(yōu)勢(shì)是比較明顯的，其優(yōu)勢(shì)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(shí)踐應(yīng)用中，可發(fā)現(xiàn)，LD.F絕緣技術(shù)優(yōu)點(diǎn)很多，比如工藝比較簡(jiǎn)單，可靠性強(qiáng)，節(jié)能減排等等。當(dāng)前，在我國(guó)大力倡導(dǎo)節(jié)能減排、綠色環(huán)保戰(zhàn)略的今天，LD.F絕緣技術(shù)的應(yīng)用不僅很廣泛，而且具備很大的優(yōu)勢(shì)。該技術(shù)在實(shí)踐應(yīng)用中得到了革新和改進(jìn)，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(duì)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(lǐng)域的發(fā)展與應(yīng)用前景是非常廣闊的。

3、高電壓大容量變壓器絕緣技術(shù)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(fù)合材料代替，可以預(yù)見的是，在未來的絕緣技術(shù)中，很可能還會(huì)出現(xiàn)更好的材料。目前來看，對(duì)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(qiáng)度高的新材料很可能在未來被應(yīng)用于高電壓大容量變壓器的絕緣技術(shù)中。

3.2 技術(shù)的進(jìn)步

技術(shù)的進(jìn)步是時(shí)代發(fā)展的要求，同樣，持續(xù)進(jìn)步的技術(shù)又推動(dòng)了時(shí)代的發(fā)展，在未來的絕緣技術(shù)中，很可能利用到包括信息化技術(shù)在內(nèi)的高端技術(shù)，智能化的進(jìn)行管理和工作，對(duì)問題的反應(yīng)和處理能力也勢(shì)必大大加快。

3.3 加強(qiáng)質(zhì)量監(jiān)控

我國(guó)在絕緣體質(zhì)量檢測(cè)方面還存在明顯的不足，不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)存在的問題，加大了安全隱患。對(duì)此，應(yīng)加大信息技術(shù)的利用率，對(duì)絕緣體的質(zhì)量進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，有利于及時(shí)處理問題，從而提高電力系統(tǒng)的管理水平。

總之，經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展要求機(jī)電行業(yè)適時(shí)的轉(zhuǎn)變發(fā)展模式，摒棄不合時(shí)宜的高能源生產(chǎn)模式以順應(yīng)時(shí)代發(fā)展的要求。在此背景下，絕緣技術(shù)從理論到具體的機(jī)電絕緣結(jié)構(gòu)均得到了較大的發(fā)展與進(jìn)步。絕緣技術(shù)的改進(jìn)降低了火電投資比例，有助于低投入高效益的生產(chǎn)，進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)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(shù)探究[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2014，(13)：137.

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

[3] 梁浩宇.基于支持向量機(jī)的變壓器故障診斷[D].長(zhǎng)沙理工大學(xué)，2011.