【摘 要】
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近些年随着绿色电网的不断发展,以及电力系统的可持续发展要求,环保型电力设备越来越受到社会的关注,其中植物绝缘油作为新型的环保液质,其不但具有自然降解的优点,还有燃点高、低毒性的特点,适合替代矿物油作为变压器的绝缘介质。但是目前为止,国内植物油变压器应用集中在低电压等级的配电变压器上,高电压等级的电力变压器使用较少,主要原因是植物油的耐电性能研究较少。目前植物油的绝缘性能研究并不充分,高电压等级的植
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近些年随着绿色电网的不断发展,以及电力系统的可持续发展要求,环保型电力设备越来越受到社会的关注,其中植物绝缘油作为新型的环保液质,其不但具有自然降解的优点,还有燃点高、低毒性的特点,适合替代矿物油作为变压器的绝缘介质。但是目前为止,国内植物油变压器应用集中在低电压等级的配电变压器上,高电压等级的电力变压器使用较少,主要原因是植物油的耐电性能研究较少。目前植物油的绝缘性能研究并不充分,高电压等级的植物油变压器绝缘设计还未形成标准。针对以上问题,本文以110 kV双圈电力变压器为主要研究对象,着重研究植物油对变压器主绝缘的影响,主要内容包括:（1）阐述植物油作为变压器内部绝缘液质的击穿机理,在此基础上分析植物油的相对介电常数对变压器内部电场分布的影响,对植物油与固体绝缘材料配合使用时的电场进行数值计算,以此说明植物油使得电场分布更均匀的特性;（2）将植物油与矿物油分别在同一电极内进行工频电压、雷电冲击电压作用下试验,详细比较两者的击穿电压,特别是负极性雷电冲击电压作用下,研究电极间距对击穿电压的影响,依据试验的结果推出植物油变压器设计时的绝缘安全系数;（3）在传统110 kV矿物油变压器的主绝缘结构基础上进行设计,得到110 kV植物油变压器的主绝缘结构,根据此进行电场解析和电场强度计算,采用前面试验得到的许用场强公式对该结构的绝缘裕度进行评价;（4）将本文论述的方法最终使用在110 kV植物油样机上,在工厂内进行制造并完成雷电冲击试验,从试验方面进行可靠性的验证。本文对植物油的耐压特性进行详细分析,基于传统矿物油的绝缘结构,依据植物油自身特性设计了110 kV植物油变压器的主绝缘结构,并应用在110 kV电力变压器中,对该变压器进行全套绝缘试验,在样机中的实际试验结果证明了本文设计的绝缘结构具有较好的可靠性,可以作为110kV植物油,甚至更高电压等级的植物油变压器设计的重要参考。
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