變壓器技術(shù)問(wèn)答（9）bookmark0 4絕緣與干燥bookmark2 4.1什么是變壓器的絕緣水平，絕緣水平是怎樣分級(jí)的，絕緣水平是變壓器能夠承受住運(yùn)行中各種過(guò)電壓與長(zhǎng)期比較高工作電壓作用的水平，是與保護(hù)用避雷器配合的耐受電壓的水平。它包括對(duì)地與相間兩種絕緣水平，取決于設(shè)備的比較高電壓Um.繞組的所有出線(xiàn)端都具有相同的對(duì)地耐受電壓時(shí)，這種絕緣結(jié)構(gòu)稱(chēng)為全絕緣；繞組的中性點(diǎn)的絕緣水平低于出線(xiàn)端絕緣水平的繞組絕緣結(jié)構(gòu)稱(chēng)為分級(jí)絕緣。繞組的絕緣水平見(jiàn)表14和表15.表15分級(jí)絕緣繞組中性點(diǎn)的絕緣水平系統(tǒng)標(biāo)稱(chēng)電壓（方均根值）設(shè)備比較高電壓Um（方均根值）額定短時(shí)工頻耐受電壓AC（方均根值）雷電全波和截兩大類(lèi)，如下所示：主絕緣-表143kV-500kV變壓器繞組出線(xiàn)端的對(duì)地絕緣水平系統(tǒng)標(biāo)稱(chēng)電壓（方均根值）設(shè)備比較高電壓Um（方均根值）額定短時(shí)工頻耐受電壓AC（方均根值）額定雷電沖擊耐受電壓LI（峰值）額定操作沖油浸式變壓器的絕緣內(nèi)絕緣（箱內(nèi)）縱絕緣- -繞組（或引線(xiàn)）對(duì)地之間的絕緣-同一繞組各點(diǎn)之間或其外絕緣套管本身的外絕緣%（箱外）套管間及套管對(duì)地間的絕緣操作沖擊電壓試驗(yàn)只在Um>252kV級(jí)進(jìn)行。為了驗(yàn)證變壓器長(zhǎng)期運(yùn)行的可靠性，對(duì)Um72.5kV的變壓器，可引入長(zhǎng)時(shí)間與短時(shí)間感應(yīng)耐壓，并測(cè)局部放電量的試驗(yàn)項(xiàng)目。

　　中性點(diǎn)絕緣水平見(jiàn)表15.變壓器內(nèi)絕緣結(jié)構(gòu)如1所示。

　　a.主絕緣。變壓器的主絕緣是繞組對(duì)鐵心、對(duì)地和對(duì)其他繞組的絕緣，也就是變壓器內(nèi)各有關(guān)部件間的絕緣。其中主要是空間距離（油隙），當(dāng)電壓等級(jí)高時(shí)，油隙中還要放置絕緣件。

　　內(nèi)繞組對(duì)鐵心的絕緣，在低電壓時(shí)采用酚醛紙筒（電木筒），在高電壓時(shí)采用軟紙筒或硬紙筒，在干式變壓器中采用環(huán)氧玻璃布筒。

　　高、低壓繞組間在高電壓時(shí)有一層到幾層的軟紙筒，形成較小油隙，以增強(qiáng)油的絕緣強(qiáng)度。

　　電壓在126kV及以上時(shí)，高壓繞組端部配置角環(huán)作為縱絕緣，也作為繞組間的主絕緣。

　　相間絕緣一般是油隙，但高電壓時(shí)還放置相間隔板或繞組外側(cè)加軟紙筒圍屏。

　　繞組和鐵軛之間的絕緣為鐵軛絕緣。它由墊圈和墊塊組成。

　　變壓器絕緣是怎樣分類(lèi)的，有哪幾部分絕緣，鐵軛絕緣和鐵軛夾件支板之間還有平衡絕緣。bookmark3油浸式變壓器的絕緣主要分為為內(nèi)絕和外1絕lshingPmm木墊塊或紙i：塊"代替鐵軛絕bookmark4和上。如果正壓釘下面或反壓釘上面不放壓釘絕緣，很容易使鋼壓板短路，即在壓板斷口處，壓板通過(guò)正壓釘一夾件一正壓釘，或反壓釘一夾件一反壓釘，使鋼199在油1與紙的絕結(jié)構(gòu)中皿塍的！'紙般的'絕賺shin形成短路匝，如3所示。://www.cnki.net平衡絕緣。

　　引線(xiàn)絕緣也可屬于主絕緣，它由皺紋紙、電纜紙和白布帶等包扎而形成。特高電壓時(shí)采用成型絕緣件。常見(jiàn)的變壓器主絕緣的絕緣件如2所示。

　　縱絕緣。變壓器縱絕緣包括匝間絕緣（導(dǎo)線(xiàn)的紙包絕緣、絲包絕緣和漆絕緣）、層間絕緣（層式繞組中的層間電纜紙或油道等）和餅間絕緣（紙板、墊塊和油道等）以及引線(xiàn)彼此之間的絕緣。

　　4.3變壓器各部分絕緣有什么作用，生產(chǎn)中為什么要注意絕緣件的清潔并防止其變形，a.薄紙筒小油隙的作用。變壓器油有一特點(diǎn)：當(dāng)油隙尺寸為3mm時(shí)，油隙絕緣強(qiáng)度為141kV/mm；為6mm時(shí)，則為101kV/mm.油隙尺寸越大，每毫米絕緣強(qiáng)度越低。因此，在一個(gè)油隙中加一張紙板就能提高油的絕緣強(qiáng)度，油隙分得越小，油絕緣強(qiáng)度越高。這就是用小油隙的理由。強(qiáng)度只相當(dāng)于0.5Smm油隙的絕緣強(qiáng)度。也就是說(shuō)，在相同的距離下，紙板越厚，絕緣強(qiáng)度越低。這就是用薄紙筒的理由。

　　但是，油隙的比較小值應(yīng)由散熱條件來(lái)確定，一般不小于7mm；而紙筒的厚度比較小值應(yīng)由機(jī)械強(qiáng)度來(lái)確定，一般比較小為3mm，即1.5mm紙板圍兩層。應(yīng)當(dāng)注意，靠近內(nèi)繞組的油隙應(yīng)保持7mm8mm，靠近外繞組的油隙應(yīng)保持8mmimm.繞組間主絕緣紙筒之間油隙也可由瓦愣紙板形成。繞組匝絕緣越厚，該油隙絕緣強(qiáng)度越高；繞組油道大引起電場(chǎng)畸變，則絕緣強(qiáng)度低。采用薄紙筒小油隙結(jié)構(gòu)時(shí)繞組距離小了，但也降低了端部電場(chǎng)強(qiáng)度，應(yīng)加角環(huán)或引伸紙筒，且在端部線(xiàn)段內(nèi)外側(cè)墊紙條。

　　主絕緣采用薄紙筒小油隙的結(jié)構(gòu)能使絕緣尺寸縮小，節(jié)約材料。在相間加隔板，繞組外加圍屏，套管外加電木筒也是這個(gè)原因，目的都是提高油的絕緣強(qiáng)度。

　　角環(huán)的作用。角環(huán)也是油屏障的一種，起增加繞組端部到鐵軛和繞組端部間的爬電距離的作用。

　　成型絕緣件的作用。成型絕緣件是用濕紙漿直接成型的，因此具有極高的電氣性能，可以做成和各種不同電力線(xiàn)相平行的形狀，形成極好的油屏障，減少垂直電場(chǎng)的作用。

　　可以根據(jù)需要做成產(chǎn)品要求的厚度，并能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的特殊要求，如實(shí)現(xiàn)機(jī)械支承和密封，還能實(shí)現(xiàn)薄紙筒小油隙的結(jié)構(gòu)。

　　酚醛膠紙筒（電木筒）的作用。油浸式變壓器采用酚醛紙筒作絕緣，主要是因?yàn)樗休^高的機(jī)械強(qiáng)度，便于套裝。但是這種紙筒的耐壓值如下：可見(jiàn)其電氣強(qiáng)度較差。這是因?yàn)榧埻矊娱g的固化物樹(shù)脂與紙是不同的物質(zhì)，在交界面電場(chǎng)畸變，且有氣泡和雜質(zhì)存在。膠紙的底紙不易被油浸漬，紙纖維的空隙不易被填滿(mǎn)，空氣和水分消除不易徹底，且容易吸潮。所以一般只在低電壓繞組內(nèi)采用。

　　壓釘絕緣的作用。鐵心柱上不能有短路匝，繞組中不能有短路匝，結(jié)構(gòu)件也不能形成短路匝。鋼壓板（壓環(huán)）上開(kāi)一缺口就是這個(gè)道理，絕緣壓板無(wú)缺表1635kV及以下油浸式變壓器低壓繞組對(duì)鐵心主絕緣尺寸低壓繞組電壓等級(jí)/kV繞組形式尺寸/mm高壓繞組表1735kV及以下油浸式變壓器高壓繞組比較小主絕緣尺寸（2）絕緣件的清潔、變形和開(kāi)膠變壓器器身進(jìn)行真空干燥前一定要把灰塵吸掉。在絕緣件上不要用鉛筆寫(xiě)字，因?yàn)殂U筆芯一般是導(dǎo)體；也不要用粉筆做標(biāo)記，因?yàn)榉酃P是硫酸鈣，溶于油中易成油垢；要用藍(lán)鉛筆做標(biāo)記，因?yàn)樗欠菍?dǎo)體，不影響電氣強(qiáng)度。

　　絕緣件的清潔與否對(duì)電氣強(qiáng)度影響很大。若絕緣件上有粉塵，經(jīng)過(guò)油的沖洗就隨油游動(dòng)起來(lái)。因?yàn)榉蹓m中有許多金屬粒子，它在電場(chǎng)的作用下，排列成串，形成帶電體之間的通路（搭橋），從而破壞了絕緣強(qiáng)度，造成放電。電壓越高，粉塵游離越嚴(yán)重，越容易放電。

　　絕緣件變形的種類(lèi)有收縮變形和翹曲變形。變形的原因有：①材料本身含水量大；②含水量不均勻，或水分揮發(fā)速度不一，收縮快慢不等；③局部受熱或局部受潮；④存放的方式和地點(diǎn)不當(dāng)，如應(yīng)平放的而采用了立放。

　　層壓絕緣件開(kāi)膠的原因有：①涂膠量小或膠的濃度不夠，使樹(shù)脂沒(méi)有足夠的粘結(jié)力；②溫度低或時(shí)間短，樹(shù)脂不能徹底進(jìn)行固化反應(yīng)；③壓力不足或在粘結(jié)過(guò)程中壓力減少，樹(shù)脂只是自身固化成膜，而使被粘合面間不能真正粘結(jié)；④爐內(nèi)升溫太快，出爐的溫度高或冷卻太快，內(nèi)部包含很大熱量，失掉壓力后和空氣急劇接觸形成內(nèi)應(yīng)力而把粘結(jié)層拉開(kāi)。

　　4.4絕緣結(jié)構(gòu)尺寸受什么影響，主要絕緣距離有哪些，變壓器內(nèi)絕緣的絕緣強(qiáng)度在很大程度上與其工藝處理有關(guān)，即與固體絕緣被油浸透的過(guò)程、絕緣干燥的程度、絕緣結(jié)構(gòu)中存留空氣多少以及變壓器油的凈化脫氣程度等有關(guān)。因此，所有的絕緣尺寸均與一定的工藝處理有關(guān)，4和表16、表17只是尺寸（油浸式）。如處理工藝或散熱器要求變動(dòng)，則這些尺寸可作適當(dāng)調(diào)整。

　　絕緣結(jié)構(gòu)的尺寸，特別是主絕緣尺寸將直接影響器厭量和外形尺寸短路抗也嘩緣強(qiáng)度以外還要考慮比較小機(jī)械距離與散熱的要求。bookmark5等性能數(shù)據(jù)。絕緣尺寸的依據(jù)是國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的工頻試驗(yàn)電壓和沖擊電壓作用下繞組內(nèi)電壓的分布。選取的絕緣結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)要具有一定的裕度，以保證變壓器的安全運(yùn)行，但絕緣裕度過(guò)大會(huì)使變壓器的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)降低。絕緣尺寸除了要保證足夠的絕表19絕緣材料耐熱等級(jí)電壓等級(jí)/kV引線(xiàn)主要絕緣距離空氣中比較小絕緣距離，引線(xiàn)每邊絕緣引線(xiàn)對(duì)繞組純油距離繞組對(duì)箱壁