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摘要:为了适应我国综合实力的持续增强,国家不断将关注点放在我国人民生活的生活品质提升上,国家电网铺设便是其中之一,高电压大容量变压器更是国家电网铺设中不可或缺的一部分。所以,高电压大容量变压器被大量应用于电路运输、高压电流的运输工作当中。因此,绝缘技术在这一方面被广泛应用,随着电压和电流的不断增大,传统的绝缘技术已不能满足我国现代的电路运输的安全要求,而且极易产生十分严重的安全隐患。所以,本文通过研究高电压大容量变压器的绝缘技术,希望可以提高此技术在该方面的应用效果。
关键词:高电压;大容量变压器;绝缘技术
1绝缘技术研究存在的问题分析
第一,国内的变压器绝缘设计研究一般主要是针对中小型的变压器,针对大型变压器的绝缘设计研究相对匮乏。近些年来,虽然国内众多研究学者越来越重视大型高电压大容量变压器的绝缘技术研究,并取得了一定的成果,但目前还是存在一定的问题。第二,变压器铁芯损耗的计算一般通过斯坦梅兹公式计算,或者铁芯损耗分离法计算,这两种计算方法都是将铁芯运行时的磁通频率和密度,代入斯坦梅兹公式,再将铁芯体积计算入内,从而得到结果。但是对于大型的变压器而言,其运行时,铁芯各个部位的磁通密度是不同的,按照一般计算方法,将会产生较大偏差。第三,在绕组损耗计算的研究中,目前主要有两种方法,一种是一维Dowell,另一种是二维有限元法,由于两者均采用了大量简化措施,进行一些简单的定性分析尚可,如果要反映真实的情况,这种计算方法是远远不够的。第四,目前高电压大容量变压器已开始大范围的应用,但相关的绝缘设计能力并未跟上,其中主绝缘设计是薄弱环节,另外对绝缘薄弱部位的研究工作做得也不够。
2变压器绝缘材料的种类分析
2.1电工用塑料技术
塑料是人类制造出来的最不易被腐蚀的合成物之一,但是电工用塑料必须考虑其热固性,电流在运输过程中会产生大量的热,所以电工用塑料必须保证在使用过程中不会被电流运输产生的热所烧毁或损坏。而且,在生产成本方面,电工用塑料越不容易被融化塑形其价位就越高,所以需要电工用塑料的热塑性和热固性较为均衡。
2.2绝缘漆管技术
目前,我国在绝缘漆管制造领域获得了较大的进展,可将玻璃纤维与面纱作为其原材料,适用于不同的绝缘领域中。其中,树脂的种类比较丰富,主要包括硅橡胶浆、改性聚氯乙烯树脂以及油性绝缘清漆等。在使用这种材料时,需要考虑绝缘漆管的综合性能,使漆膜、漆管等保持完整,可有效保证其绝缘效果。另外,由于其使用范围不同,在实际使用阶段要改变其参数设置。一般其击穿电压应不超过5kV,当绝缘漆管处于受潮状态时,其性能会有所下降,应将电压控制在1.5kV左右,可以保证其性能的稳定。
2.3气体绝缘材料
相比于其他绝缘材料来说,气体绝缘材料具备较强的优势性,其热导率效果比较好,施工成本低,绝缘效果佳,在我国得到了广泛的运用。其中,SF6的物理性能与化学性能比较好,在一定温度下,可以保证其稳定,不会与其他物质发生反应。而氮气的化学性质最为稳定,可避免与其他材料发生反应,保证高电压大容量变压器的性能,使其安全、稳定的运行。
3高电压大容量变压器绝缘技术的应用分析
3.1少胶粉云母环氧VPI技术的应用
在我们现在所应用的所有绝缘技术中,该绝缘技术是相对来说较为复杂的。该技术在具体进行使用时,必须将所使用材料的自身特性和结构考虑在内,根据实际需要对少胶粉云母环氧VPI技术进行调整,才能够达到预想的效果。一般情况下,此项技术以VB2645树脂结构为基础,对其进行技术改造,可将树脂结构的性能充分的发挥出来。同时,需要利用VPI技术进行稀释,使其与实际需要相符合,当稀释完毕后要进行合成工作,通过添加固化剂等物质来使其成型,可有效起到保护作用。但是需要注意的是,其稀释参数十分重要,参数的变化会改变其绝缘系数,对绝缘效果会产生严重的影响,甚至会对变压器造成损坏,加大电力企业的损失程度。
3.2多胶模压技术的应用
多胶模压技术原理与少胶粉云母环氧VPI技术有很多的相似之处,需要使用多胶粉云母来进行烧包、模压成型,可有效保障成型质量,实现其绝缘效果。现阶段,多胶模压技术已渐趋成熟,可以广泛应用于各个电力系统之中,能对设备起到良好的保护作用。其中,将其应用在高电压大容量变压器绝缘保护中,可使用环氧多胶粉云母带技术,保证其安全、稳定的运行。在世界经济一体化的趋势下,使各国之间的贸易往来日益密切,我国与很多国家都开展了战略合作计划,以高电压大容量变压器绝缘技术为基础展开了研究,现已取得了显著的成就,不断对多胶模压技术进行改进和完善,并逐渐将树脂材料加入进来,可有效提高其绝缘性能,有利于保障变压器设备的质量,实现其经济效益和社会效益。
3.3LD.F技术的应用
这一绝缘技术有较多分类,主要得益于长期的发展与完善,其中包括抵压机电绝缘,以变频电机、同步电动机等作为低压机电绝缘的代表。LD.F绝缘有非常明显的优势,如电气性能好、稳定性强、耐热性强、绝缘厚度非常薄等,其优势已然得到了普遍的认可,有助于降低安全隐患。LD.F具备较强的优势性,其稳定性能比较强,不易与其他物质发生反应,同时,具备良好的耐热性能,在一定温度下可保持结构的稳定,不易发生形变等问题。另外,LD.F绝缘体比较薄,可应用于大多数电子设备中,避免对设备的性能造成影响。现阶段,我国的资源危机与能源危机不断加剧,使人们的节能减排意识不断增强,开始倡导“绿色经济”。传统绝缘体材料的浪费问题比较严重,部分材质属于高毒、高污染材料,在此背景下,要求相关人员进行技术革新,使其符合节能环保的需求。而LD.F材料的制造工艺比较简单,在制作过程中几乎不会造成环境污染、资源浪费等问题,在应用上具备很强的优势,具有广阔的发展前景。
4启示及建议
第一,目前我国的科学技术发展速度较快,绝缘技术还有很大的升级改造空间,使其充分发挥绝缘性能,从而保证设备的安全与稳定。对此,应从绝缘体的厚度上进行改进,以LD.F技术为例,绝缘体的厚度应与电压的升高成反比,可有效满足绝缘需求。第二,近几年来,我国将复合材料作为主要的绝缘材料,逐渐代替了传统的电工陶瓷材料。在经济、技术的双重发展下,人们对供电质量的要求会越来越高,对材料的要求也会更高。因此,要不断提高材料的耐性性能、稳定性能以及抗击穿能力等,从而保障电力系统安全稳定的运行,满足人们的用电需求。第三,我国在绝缘体质量检测方面还存在明显的不足,不能及时发现存在的问题,加大了安全隐患。对此,应加大信息技术的利用率,对绝缘体的质量进行实时监控,有利于及时处理问题,从而提高电力系统的管理水平。
5结语
总之,加大高电压大容量变压器绝缘技术的研究力度,有利于保证变压器的质量和安全,满足人们的供電需求。对此,相关研究人员,应该不断进行技术创新,开发更多的绝缘材料和应用技术,不断提高高电压电容量变压器的安全性能和稳定性,从而推进我国的电力企业不断向前发展。
参考文献
[1]马奔,赵晨如.关于高电压大容量变压器绝缘技术的应用探讨[J].电子世界,2017,(10):88.
[2]吴海东.高电压大容量变压器绝缘技术的应用研究[J].科技创新与应用,2017,(09):192.
[3]戴永帅,崔查秀.高电压大容量变压器绝缘技术分析[J].山东工业技术,2016(03):212.
[4]魏张强.电力油浸变压器绝缘故障分析[J].区域治理.2019,(1).88.
[5]左石.高电压大容量变压器绝缘技术的应用[J].中国科技投资.2018,(20).88.
[6]韩俊秀.高电压大容量变压器绝缘技术的应用分析[J].中国新通信.2019,(9).88.
[7]崔爽.高电压大容量变压器绝缘技术的应用探究[J].中国科技投资.2018,(10).192.
作者简介:骆磊(1994.3),性别:男;籍贯:湖南长沙;民族:汉族;学历:本科;论文研究方向:高电压技术与绝缘材料;
关键词:高电压;大容量变压器;绝缘技术
1绝缘技术研究存在的问题分析
第一,国内的变压器绝缘设计研究一般主要是针对中小型的变压器,针对大型变压器的绝缘设计研究相对匮乏。近些年来,虽然国内众多研究学者越来越重视大型高电压大容量变压器的绝缘技术研究,并取得了一定的成果,但目前还是存在一定的问题。第二,变压器铁芯损耗的计算一般通过斯坦梅兹公式计算,或者铁芯损耗分离法计算,这两种计算方法都是将铁芯运行时的磁通频率和密度,代入斯坦梅兹公式,再将铁芯体积计算入内,从而得到结果。但是对于大型的变压器而言,其运行时,铁芯各个部位的磁通密度是不同的,按照一般计算方法,将会产生较大偏差。第三,在绕组损耗计算的研究中,目前主要有两种方法,一种是一维Dowell,另一种是二维有限元法,由于两者均采用了大量简化措施,进行一些简单的定性分析尚可,如果要反映真实的情况,这种计算方法是远远不够的。第四,目前高电压大容量变压器已开始大范围的应用,但相关的绝缘设计能力并未跟上,其中主绝缘设计是薄弱环节,另外对绝缘薄弱部位的研究工作做得也不够。
2变压器绝缘材料的种类分析
2.1电工用塑料技术
塑料是人类制造出来的最不易被腐蚀的合成物之一,但是电工用塑料必须考虑其热固性,电流在运输过程中会产生大量的热,所以电工用塑料必须保证在使用过程中不会被电流运输产生的热所烧毁或损坏。而且,在生产成本方面,电工用塑料越不容易被融化塑形其价位就越高,所以需要电工用塑料的热塑性和热固性较为均衡。
2.2绝缘漆管技术
目前,我国在绝缘漆管制造领域获得了较大的进展,可将玻璃纤维与面纱作为其原材料,适用于不同的绝缘领域中。其中,树脂的种类比较丰富,主要包括硅橡胶浆、改性聚氯乙烯树脂以及油性绝缘清漆等。在使用这种材料时,需要考虑绝缘漆管的综合性能,使漆膜、漆管等保持完整,可有效保证其绝缘效果。另外,由于其使用范围不同,在实际使用阶段要改变其参数设置。一般其击穿电压应不超过5kV,当绝缘漆管处于受潮状态时,其性能会有所下降,应将电压控制在1.5kV左右,可以保证其性能的稳定。
2.3气体绝缘材料
相比于其他绝缘材料来说,气体绝缘材料具备较强的优势性,其热导率效果比较好,施工成本低,绝缘效果佳,在我国得到了广泛的运用。其中,SF6的物理性能与化学性能比较好,在一定温度下,可以保证其稳定,不会与其他物质发生反应。而氮气的化学性质最为稳定,可避免与其他材料发生反应,保证高电压大容量变压器的性能,使其安全、稳定的运行。
3高电压大容量变压器绝缘技术的应用分析
3.1少胶粉云母环氧VPI技术的应用
在我们现在所应用的所有绝缘技术中,该绝缘技术是相对来说较为复杂的。该技术在具体进行使用时,必须将所使用材料的自身特性和结构考虑在内,根据实际需要对少胶粉云母环氧VPI技术进行调整,才能够达到预想的效果。一般情况下,此项技术以VB2645树脂结构为基础,对其进行技术改造,可将树脂结构的性能充分的发挥出来。同时,需要利用VPI技术进行稀释,使其与实际需要相符合,当稀释完毕后要进行合成工作,通过添加固化剂等物质来使其成型,可有效起到保护作用。但是需要注意的是,其稀释参数十分重要,参数的变化会改变其绝缘系数,对绝缘效果会产生严重的影响,甚至会对变压器造成损坏,加大电力企业的损失程度。
3.2多胶模压技术的应用
多胶模压技术原理与少胶粉云母环氧VPI技术有很多的相似之处,需要使用多胶粉云母来进行烧包、模压成型,可有效保障成型质量,实现其绝缘效果。现阶段,多胶模压技术已渐趋成熟,可以广泛应用于各个电力系统之中,能对设备起到良好的保护作用。其中,将其应用在高电压大容量变压器绝缘保护中,可使用环氧多胶粉云母带技术,保证其安全、稳定的运行。在世界经济一体化的趋势下,使各国之间的贸易往来日益密切,我国与很多国家都开展了战略合作计划,以高电压大容量变压器绝缘技术为基础展开了研究,现已取得了显著的成就,不断对多胶模压技术进行改进和完善,并逐渐将树脂材料加入进来,可有效提高其绝缘性能,有利于保障变压器设备的质量,实现其经济效益和社会效益。
3.3LD.F技术的应用
这一绝缘技术有较多分类,主要得益于长期的发展与完善,其中包括抵压机电绝缘,以变频电机、同步电动机等作为低压机电绝缘的代表。LD.F绝缘有非常明显的优势,如电气性能好、稳定性强、耐热性强、绝缘厚度非常薄等,其优势已然得到了普遍的认可,有助于降低安全隐患。LD.F具备较强的优势性,其稳定性能比较强,不易与其他物质发生反应,同时,具备良好的耐热性能,在一定温度下可保持结构的稳定,不易发生形变等问题。另外,LD.F绝缘体比较薄,可应用于大多数电子设备中,避免对设备的性能造成影响。现阶段,我国的资源危机与能源危机不断加剧,使人们的节能减排意识不断增强,开始倡导“绿色经济”。传统绝缘体材料的浪费问题比较严重,部分材质属于高毒、高污染材料,在此背景下,要求相关人员进行技术革新,使其符合节能环保的需求。而LD.F材料的制造工艺比较简单,在制作过程中几乎不会造成环境污染、资源浪费等问题,在应用上具备很强的优势,具有广阔的发展前景。
4启示及建议
第一,目前我国的科学技术发展速度较快,绝缘技术还有很大的升级改造空间,使其充分发挥绝缘性能,从而保证设备的安全与稳定。对此,应从绝缘体的厚度上进行改进,以LD.F技术为例,绝缘体的厚度应与电压的升高成反比,可有效满足绝缘需求。第二,近几年来,我国将复合材料作为主要的绝缘材料,逐渐代替了传统的电工陶瓷材料。在经济、技术的双重发展下,人们对供电质量的要求会越来越高,对材料的要求也会更高。因此,要不断提高材料的耐性性能、稳定性能以及抗击穿能力等,从而保障电力系统安全稳定的运行,满足人们的用电需求。第三,我国在绝缘体质量检测方面还存在明显的不足,不能及时发现存在的问题,加大了安全隐患。对此,应加大信息技术的利用率,对绝缘体的质量进行实时监控,有利于及时处理问题,从而提高电力系统的管理水平。
5结语
总之,加大高电压大容量变压器绝缘技术的研究力度,有利于保证变压器的质量和安全,满足人们的供電需求。对此,相关研究人员,应该不断进行技术创新,开发更多的绝缘材料和应用技术,不断提高高电压电容量变压器的安全性能和稳定性,从而推进我国的电力企业不断向前发展。
参考文献
[1]马奔,赵晨如.关于高电压大容量变压器绝缘技术的应用探讨[J].电子世界,2017,(10):88.
[2]吴海东.高电压大容量变压器绝缘技术的应用研究[J].科技创新与应用,2017,(09):192.
[3]戴永帅,崔查秀.高电压大容量变压器绝缘技术分析[J].山东工业技术,2016(03):212.
[4]魏张强.电力油浸变压器绝缘故障分析[J].区域治理.2019,(1).88.
[5]左石.高电压大容量变压器绝缘技术的应用[J].中国科技投资.2018,(20).88.
[6]韩俊秀.高电压大容量变压器绝缘技术的应用分析[J].中国新通信.2019,(9).88.
[7]崔爽.高电压大容量变压器绝缘技术的应用探究[J].中国科技投资.2018,(10).192.
作者简介:骆磊(1994.3),性别:男;籍贯:湖南长沙;民族:汉族;学历:本科;论文研究方向:高电压技术与绝缘材料;