高電壓絕緣技術(shù)變壓器絕緣1變壓器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介ABC鐵軛鐵芯高壓繞組低壓繞組高壓引線2變壓器繞組餅式結(jié)構(gòu)3絕緣分類(lèi)4絕緣形式概況目前最廣泛：油浸紙；絕緣油起絕緣和散熱雙重作用；93起事故中，絕緣事故占80％，其中匝絕緣43％、主絕緣23％、套管絕緣15％。干式變壓器：無(wú)油、防火、防爆；環(huán)氧樹(shù)脂干式變壓器：35kV已掛網(wǎng)運(yùn)行；

SF6氣體絕緣變壓器：更高等級(jí)，重量小、噪音小、不易老化、耐濕耐污、承受過(guò)載能力小；

XLPE電纜繞制變壓器1：圓筒式2：餅式

1）連續(xù)式

2）糾結(jié)式

3）連續(xù)－糾結(jié)式5

高壓繞組絕緣結(jié)構(gòu)基本特點(diǎn)5

高壓繞組絕緣結(jié)構(gòu)基本特點(diǎn)1圓筒式：繞制工藝簡(jiǎn)單；層間電容大、對(duì)地電容小，在沖擊電壓下層間電壓分布較均勻；但端面小，軸向固定困難；層間油道長(zhǎng)而窄，不利于散熱。5

高壓繞組絕緣結(jié)構(gòu)基本特點(diǎn)2餅式：1）連續(xù)式：繞法簡(jiǎn)單縱向電容小，在雷電沖擊下各線餅間電壓分布很不均勻。2餅式：2）糾結(jié)式：繞法復(fù)雜縱向電容大，有利于改善在雷電沖擊下各線餅間電壓分布。220kV及以上常采用糾結(jié)式5

高壓繞組絕緣結(jié)構(gòu)基本特點(diǎn)6油浸式變壓器絕緣－變壓器油1：工程變壓器油有雜質(zhì)、氣泡、水分，介電強(qiáng)度遠(yuǎn)低于純凈油2：受潮變壓器油的擊穿電壓與溫度關(guān)系密切3：老化因素：1）熱老化：粘度增大，顏色變深，介損增大，油泥增多，擊穿電壓下降2）電老化：局部放電使油分子縮合成更高分子量的臘狀物（影響散熱），同時(shí)溢出氣體（使放電更易發(fā)生）絕緣紙用硫酸鹽木紙漿制成，含有許多氣隙，透氣性好、吸油性好。常用種類(lèi)：電纜紙：（0.08~0.12mm厚），導(dǎo)線絕緣、層間絕緣和引線絕緣；電話紙：更薄，出線頭和引線絕緣；皺紋紙：更柔軟，出線頭和引線絕緣；絕緣紙板：繞組間的墊塊、隔板、絕緣筒、角環(huán)；絕緣成型件：直接用紙漿按電場(chǎng)形狀制成6油浸式變壓器絕緣－絕緣紙6油浸式變壓器絕緣－油紙絕緣油與紙配合使用，可以互相彌補(bǔ)各自的缺點(diǎn)，顯著增強(qiáng)絕緣性能。因紙纖維為多孔性的極性介質(zhì)，極易吸收水分。當(dāng)油浸紙板的吸濕量超過(guò)3～5％后，介電強(qiáng)度劇烈下降。檢修、投運(yùn)前都要注意防潮。6油浸式變壓器絕緣：油－屏障絕緣分類(lèi)：覆蓋層、絕緣層、屏障（隔板、極間隙）。覆蓋層：在曲率半徑較小的電極上覆蓋絕緣材料或漆膜，限制了泄漏電流，阻止了雜質(zhì)小橋的發(fā)展，使工頻擊穿電壓提高，因而充油設(shè)備里很少采用裸導(dǎo)體。例：較均勻電場(chǎng)中提高70％，極不均勻電場(chǎng)中提高15％6油浸式變壓器絕緣：油－屏障絕緣絕緣層：在曲率半徑很小的電極上包裹較厚的絕緣層，使絕緣表面的最大場(chǎng)強(qiáng)明顯降低，有利于提高整個(gè)間隙的工頻和沖擊擊穿電壓。例：引線對(duì)箱壁的油隙為100mm時(shí)，在裸線上包3mm厚絕緣層，擊穿電壓提高1倍。6油浸式變壓器絕緣：油－屏障絕緣屏障：在繞組間、相間、對(duì)鐵芯、對(duì)鐵軛的油隙中宜放置尺寸較大（形狀與電極相適應(yīng)）的紙筒或紙板屏障，不但能阻止小橋形成，而且集聚在屏障上的空間電荷使屏障另一側(cè)的電場(chǎng)變得均勻。多屏障：將油隙分隔成多個(gè)較短的油隙，則擊穿場(chǎng)強(qiáng)更高，超高壓變壓器常采用薄紙小油道。例：紙筒總厚度占油隙總尺寸的30～40％；超高壓變壓器采用瓦楞紙6油浸式變壓器絕緣：

油－屏障絕緣7主絕緣－繞組間或繞組對(duì)鐵芯－結(jié)構(gòu)7主絕緣－繞組間或繞組對(duì)鐵芯－設(shè)計(jì)原則：1）工頻1分鐘及沖擊耐壓下不應(yīng)發(fā)生油隙擊穿或閃絡(luò)；

2）在工作電壓下不出現(xiàn)有害的局放。計(jì)算方法：重要部位用數(shù)值計(jì)算，繞組間、繞組對(duì)鐵芯用同軸圓柱場(chǎng)分析。等效簡(jiǎn)化：按介電常數(shù)的比例將紙筒的總厚度折合成等值油隙距離后估算油隙中的最大場(chǎng)強(qiáng)數(shù)值：Ut：工頻1分鐘耐壓Ebmin：油隙最小擊穿場(chǎng)強(qiáng)d0、dp：油、紙層厚度K1：繞組內(nèi)外差異引入的電場(chǎng)集中系數(shù)K2：撐條引入的集中系數(shù)K3：安全裕度7主絕緣－繞組間或繞組對(duì)鐵芯－設(shè)計(jì)油隙最小擊穿場(chǎng)強(qiáng)強(qiáng)油體積：處于90％～100％最大場(chǎng)強(qiáng)范圍內(nèi)的油的體積。油的介電強(qiáng)度與強(qiáng)油體積有關(guān)：若油道越窄、各處的強(qiáng)油體積減小，介電強(qiáng)度可明顯提高。7主絕緣－繞組間或繞組對(duì)鐵芯－設(shè)計(jì)7主絕緣－繞組間或繞組對(duì)鐵芯－設(shè)計(jì)7主絕緣－繞組間或繞組對(duì)鐵芯－沖擊電壓校驗(yàn)?zāi)?00kV油浸變壓器，中部進(jìn)線，主絕緣由0.5mm瓦楞紙－小油道（4mm）共14層組成。計(jì)算：1）總紙層厚度9mm，總油層厚度56mm，總等值油隙距離69.5mm。2）K1＝0.93，K2＝1.35

徑向場(chǎng)強(qiáng)Er：3）全波沖擊下餅間最大電位差為入浸波的10.5％，該處油道寬12mm，則軸向場(chǎng)強(qiáng)Ea為：4）合成場(chǎng)強(qiáng)E為：5）此5mm油道在工頻電壓下最小擊穿場(chǎng)強(qiáng)為13kV/mm，全波沖擊系數(shù)1.9，結(jié)構(gòu)沖擊擊穿電壓為：放電量約10－7～10－8

C的放電在絕緣表面形成爬電痕跡對(duì)高壓油浸變壓器要求在1.3及1.5倍相電壓下的局部放電量分別不超過(guò)300pC及500pC。7主絕緣－繞組間或繞組對(duì)鐵芯－工頻電壓校驗(yàn)繞組端部對(duì)鐵軛間的電場(chǎng)很不均勻，而且有很強(qiáng)的與絕緣層相平行的切向分量，很容易發(fā)生滑閃僅增長(zhǎng)沿面距離對(duì)提高工頻及沖擊耐壓作用不大。7主絕緣－繞組對(duì)鐵軛－特點(diǎn)采用多個(gè)角環(huán)、成型件等，并將絕緣件按等位面設(shè)計(jì)＝》減少與絕緣件相切的電場(chǎng)分量將高壓引線布置在繞組中部高壓引線在端部時(shí)，加靜電板：在絕緣環(huán)上用金屬帶包裹成一個(gè)具有較大曲率半徑的不閉合金屬環(huán)，在包以很厚的絕緣層。7主絕緣－繞組對(duì)鐵軛－措施采用直徑較粗的導(dǎo)線，并包以很厚的絕緣層＝》保證在試驗(yàn)電壓下導(dǎo)線表面和絕緣層表面的電場(chǎng)都不超過(guò)各自擊穿場(chǎng)強(qiáng)兩平行導(dǎo)線間電場(chǎng)可按平行圓柱體電極的電場(chǎng)來(lái)估算導(dǎo)線與外殼平行時(shí)，可按圓柱對(duì)平面電極的電場(chǎng)來(lái)計(jì)算不均勻電場(chǎng)中，引線絕緣的擊穿電壓略大于油中針對(duì)針的擊穿電壓。7主絕緣－引線絕緣沖擊電壓下繞組間電壓分布規(guī)律：8－變壓器的內(nèi)部保護(hù)－縱向電場(chǎng)分析8－縱絕緣－縱向電場(chǎng)分析初始電壓按電容鏈分布，穩(wěn)態(tài)電壓按電阻分布，暫態(tài)過(guò)程發(fā)生激烈振蕩8－縱絕緣－變壓器的內(nèi)部保護(hù)措施原則：減小C0，增大Ck1：靜電板：使第一餅各匝間電容增大，且影響到后續(xù)幾個(gè)餅的電壓分布。2：糾結(jié)式繞法：通過(guò)改變?cè)验g位置來(lái)增大縱向電容；例雙餅連續(xù)式為553pF，糾結(jié)式13884pF。3：內(nèi)屏蔽（插入電容）：將屏蔽線匝直接繞在連續(xù)式線圈內(nèi)部，端頭懸空，不參與變壓器正常運(yùn)行，增大了縱向電容。4：圓筒式：層間電容大，對(duì)地電容小。若在首末端各加一靜電屏，起始分布更接近與穩(wěn)