黃海斌 胡吉念 王銳 梁韓碩

摘要：高電壓線路大容量配電變壓器線路是我國(guó)配電信號(hào)網(wǎng)絡(luò)的重要結(jié)構(gòu)組成部分，其實(shí)際應(yīng)用技術(shù)的質(zhì)量會(huì)直接程度影響整個(gè)輸電信號(hào)線路的穩(wěn)定性和運(yùn)行安全狀態(tài)，因此本文主要針對(duì)該不同類(lèi)型配電變壓器的各種絕緣材料技術(shù)應(yīng)用展開(kāi)專(zhuān)題分析，分別詳細(xì)介紹各類(lèi)型的絕緣材料及實(shí)際技術(shù)應(yīng)用進(jìn)展情況，希望對(duì)廣大相關(guān)技術(shù)人員就業(yè)提供一些參考與經(jīng)驗(yàn)借鑒。

關(guān)鍵詞：高交流電壓;電源大容量;靜電變壓器;靜電絕緣保護(hù)技術(shù)

一、引言

在信息技術(shù)不斷快速發(fā)展的今天，機(jī)電設(shè)備行業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展非常迅速，需要在電力變壓器機(jī)電絕緣結(jié)構(gòu)技術(shù)上不斷創(chuàng)新，同時(shí)進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，需要認(rèn)真研究做好機(jī)電設(shè)備絕緣整體結(jié)構(gòu)的技術(shù)研究。通過(guò)對(duì)這些高壓電力設(shè)備采用機(jī)電絕緣結(jié)構(gòu)技術(shù)，可以提升火電生產(chǎn)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益，真正做到低成本投入高環(huán)保效益，提升高壓電力設(shè)備生產(chǎn)的環(huán)保利用程度。在充分應(yīng)用機(jī)電絕緣結(jié)構(gòu)技術(shù)之后，能夠有效降低火電設(shè)備投資的能耗比例。

二、高交流電壓和大容量電力變壓器和熱絕緣材料的實(shí)際應(yīng)用發(fā)展情況

在當(dāng)前的高功率電壓型和大容量類(lèi)型變壓器中，陶瓷金屬絕緣材料被廣泛應(yīng)用到各類(lèi)型變壓器中。然而，該類(lèi)陶瓷絕緣材料的橫向拉伸絕緣強(qiáng)度相對(duì)較低，而且由于陶瓷絕緣材質(zhì)的金屬絕緣層在設(shè)備中的抗沖擊適應(yīng)能力較弱，這在很大程度上會(huì)直接影響陶瓷絕緣材料的實(shí)際使用壽命。此外，由于該類(lèi)型的應(yīng)用絕緣材料中所應(yīng)用于塑性合成膠的塑性工程樹(shù)脂的主要含量成分較高，因此我們可以根據(jù)塑性合成樹(shù)脂的主要含量成分占比及其變化實(shí)際情況對(duì)應(yīng)用絕緣材料當(dāng)中膠的應(yīng)用類(lèi)型及時(shí)進(jìn)行相關(guān)綜合統(tǒng)計(jì)評(píng)定，以此結(jié)合應(yīng)用原理來(lái)有效地保證該類(lèi)材料的最佳應(yīng)用絕緣穩(wěn)定度和性能;對(duì)于應(yīng)用絕緣材料中的膠，該兩種類(lèi)型的應(yīng)用絕緣材料中的膠需要與該類(lèi)型變壓器及其它相關(guān)配套機(jī)械設(shè)備相應(yīng)用緊密結(jié)合，進(jìn)行相關(guān)綜合統(tǒng)計(jì)分析，保證該類(lèi)型的絕緣材料中的膠與該類(lèi)型的變壓器及其相關(guān)機(jī)械設(shè)備的應(yīng)用高度緊密度和契合度。

三、高直流電壓下和大容量直流變壓器的電絕緣保護(hù)技術(shù)的穩(wěn)步發(fā)展

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的高速進(jìn)步發(fā)展，絕緣材料技術(shù)當(dāng)前已經(jīng)發(fā)展非常迅速，交流高壓電機(jī)設(shè)備小型化的發(fā)展趨勢(shì)越來(lái)越明顯，重量也越來(lái)越輕，對(duì)機(jī)電絕緣材料技術(shù)的廣泛應(yīng)用已經(jīng)提出了更高的技術(shù)要求，要求各種機(jī)電設(shè)備必須能夠在更加惡劣的機(jī)電環(huán)境中運(yùn)行，能夠真正經(jīng)受住機(jī)電環(huán)境的嚴(yán)峻考驗(yàn)。隨著機(jī)電絕緣材料技術(shù)的不斷進(jìn)步發(fā)展，對(duì)各種新型大容量交流變壓器的廣泛應(yīng)用越來(lái)越多。為了真正實(shí)現(xiàn)機(jī)電環(huán)境的健康可持續(xù)發(fā)展，各種低能耗絕緣技術(shù)逐漸開(kāi)始得到廣泛應(yīng)用，對(duì)交流電機(jī)應(yīng)用提出了高強(qiáng)度導(dǎo)電、高導(dǎo)磁率的技術(shù)要求，這樣我們才能有效保證交流電機(jī)的額定空載率，這對(duì)交流變壓器各種絕緣材料技術(shù)的廣泛應(yīng)用，提出了更高的技術(shù)要求。在一些相關(guān)技術(shù)研究中我們發(fā)現(xiàn)，雖然交流電動(dòng)機(jī)普遍采用了不同的各種絕緣材料，但各種絕緣材料結(jié)構(gòu)基本上都是一樣的，根據(jù)不同制造商的工藝不同可以大致分為少量膠模成型絕緣和少量含膠模的浸漬膠模絕緣兩種體系。

四、絕緣技術(shù)研究存在的問(wèn)題

（一）目前我國(guó)的大型變壓器通用絕緣技術(shù)設(shè)計(jì)一直發(fā)展局限于中小型通用變壓器，缺乏大型通用變壓器的技術(shù)研究，導(dǎo)致大型通用變壓器中的絕緣設(shè)計(jì)技術(shù)一直未能完全形成整套體系，不能完全滿(mǎn)足我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)用電總量需求不斷擴(kuò)大提升的市場(chǎng)要求。

（二）目前存在我國(guó)大型鐵芯變壓器實(shí)際通用中的鐵芯磁通流體耗損損失功率計(jì)算的主要分析方法一般采用斯坦梅茲公式和大型高壓通用鐵芯磁通流體損耗功率計(jì)算結(jié)果分離法，通過(guò)一系列分析方法計(jì)算大型高壓通用鐵芯正常工作運(yùn)行時(shí)的磁通流體振動(dòng)率的頻率、密度和鐵芯鉆孔孔的體積密度即可直接得出高壓鐵芯磁通耗損功率計(jì)算主要結(jié)果。但是在大型高壓通用鐵芯變壓器中，鐵芯各磁通振動(dòng)密度部位的磁通流體振動(dòng)率和密度頻率都會(huì)存在較大量的差異，如果仍不能繼續(xù)同時(shí)采用磁通流體振動(dòng)密度頻率和鐵芯鉆孔體積密度兩種方法同時(shí)進(jìn)行耗損功率計(jì)算，那么采用估計(jì)方法得出的鐵芯耗損計(jì)算結(jié)果與實(shí)際機(jī)器使用中的情況將可能會(huì)有較大量的計(jì)算誤差。

（三）目前，我國(guó)一般普遍采用一維dowell或二維有限元法方式來(lái)精確計(jì)算壓力變壓器泵在繞組中的損耗，但這兩種計(jì)算方法都認(rèn)為是比較簡(jiǎn)化了的計(jì)算，導(dǎo)致實(shí)際計(jì)算出的結(jié)果難以完全反映真實(shí)的繞組耗損統(tǒng)計(jì)情況。

（四）雖然目前我國(guó)已經(jīng)基本開(kāi)始大規(guī)模范圍推廣使用高壓輸電壓電和大容量交流變壓器，但對(duì)于相關(guān)高壓絕緣體的設(shè)計(jì)卻還仍然處于初步探索研究階段。

五、高直流電壓下和大容量直流變壓器的電絕緣保護(hù)技術(shù)的實(shí)際性和應(yīng)用

（一）環(huán)氧 VPI 技術(shù)

環(huán)氧vpi技術(shù)是變壓器絕緣技術(shù)中相對(duì)復(fù)雜的一種，應(yīng)用中要兼顧變壓器的特點(diǎn)，同時(shí)還需要通過(guò)應(yīng)用環(huán)氧vpi絕緣技術(shù)對(duì)應(yīng)用樹(shù)脂材料進(jìn)行絕緣稀釋固化處理，根據(jù)樹(shù)脂稀釋處理目標(biāo)值來(lái)選擇樹(shù)脂固化劑的實(shí)際添加使用量。而在應(yīng)用此類(lèi)絕緣技術(shù)時(shí)，要注意嚴(yán)格控制應(yīng)用樹(shù)脂主體材料的絕緣稀釋處理比例，如果樹(shù)脂實(shí)際稀釋數(shù)值不完全符合實(shí)際作業(yè)工藝標(biāo)準(zhǔn)，將來(lái)就會(huì)直接影響應(yīng)用到樹(shù)脂材料的系統(tǒng)絕緣稀釋系數(shù)，從而也就無(wú)法有效保證應(yīng)用變壓器的系統(tǒng)絕緣技術(shù)效果，對(duì)影響配電企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性和運(yùn)行性能構(gòu)成很大影響。

（二） LD.F 技術(shù)

LD.f技術(shù)也是當(dāng)前變壓器絕緣技術(shù)中重要組成部分，由于該絕緣技術(shù)本身不會(huì)與其他化學(xué)物質(zhì)直接產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，同時(shí)可以具備良好的耐熱腐蝕性能，在各類(lèi)新型變壓器供電設(shè)備應(yīng)用中都已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，在使用上不僅可以有效避免當(dāng)前傳統(tǒng)新型絕緣材料體系系統(tǒng)能源使用損耗大的根本缺點(diǎn)，而且符合國(guó)家綠色環(huán)保經(jīng)濟(jì)發(fā)展理念與綠色可持續(xù)發(fā)展經(jīng)濟(jì)原則。

（三）多膠模壓應(yīng)用絕緣技術(shù)

多膠模壓應(yīng)用絕緣材料技術(shù)可以有效降低應(yīng)用絕緣材料技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用絕緣損耗。此外，該絕緣技術(shù)在實(shí)際研發(fā)應(yīng)用過(guò)程中，對(duì)一套高壓交流機(jī)電機(jī)的絕緣材料技術(shù)認(rèn)證體系可以進(jìn)行升級(jí)改造，由于具有應(yīng)用廣和成本低的優(yōu)勢(shì)，在高功率電壓下和大容量交流變壓器中可以得到廣泛應(yīng)用。該絕緣技術(shù)中的ssf6氣體復(fù)合絕緣材料的理化絕緣性能良好，在大功率范圍不同溫度下都應(yīng)用可以有效保證整個(gè)變壓器的正常運(yùn)行性和穩(wěn)定性，而且不會(huì)與其他化學(xué)物質(zhì)接觸產(chǎn)生任何融合化學(xué)反應(yīng)。

六、建議

改進(jìn)復(fù)合絕緣體材料厚度，以利于改善電力變壓器大、重、效率低的基本缺點(diǎn)。因?yàn)椴捎眠@種復(fù)合絕緣材料可以取代目前傳統(tǒng)水力電工中的陶瓷材料，以利于提高電力變壓器的運(yùn)行穩(wěn)定性和具備抗擊和貫穿性的能力。加強(qiáng)變電絕緣體生產(chǎn)質(zhì)量情況監(jiān)測(cè)。廣泛應(yīng)用于加強(qiáng)電力信息電子技術(shù)的綜合利用，通過(guò)各種智能檢測(cè)設(shè)備對(duì)電力絕緣體生產(chǎn)質(zhì)量情況進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)監(jiān)控，這樣就可以能及時(shí)準(zhǔn)確檢測(cè)和找到電力變壓器日常運(yùn)行管理過(guò)程中可能存在的安全問(wèn)題，并發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)通過(guò)反饋上報(bào)給電力相關(guān)技術(shù)人員，以利于加快變電搶修工作速度，提升我國(guó)電力系統(tǒng)安全管理水平。

七、結(jié)語(yǔ)

只有不斷加強(qiáng)高電壓型和大容量電力變壓器的電絕緣保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用研究，才能持續(xù)不斷的提升電力變壓器的運(yùn)行穩(wěn)定性、耐熱性和對(duì)電抗擊的貫穿性，保障我國(guó)電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定以及正常運(yùn)行。

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作者簡(jiǎn)介：姓名：黃海斌，性別：男 ，籍貫：廣西玉林市，民族：漢，出生年月：1998年7月30號(hào)，學(xué)歷：本科