變壓器技術(shù)問答（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的，絕緣水平是變壓器能夠承受住運行中各種過電壓與長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.繞組的所有出線端都具有相同的對地耐受電壓時，這種絕緣結(jié)構(gòu)稱為全絕緣；繞組的中性點的絕緣水平低于出線端絕緣水平的繞組絕緣結(jié)構(gòu)稱為分級絕緣。繞組的絕緣水平見表14和表15.表15分級絕緣繞組中性點的絕緣水平系統(tǒng)標(biāo)稱電壓（方均根值）設(shè)備比較高電壓Um（方均根值）額定短時工頻耐受電壓AC（方均根值）雷電全波和截兩大類，如下所示：主絕緣-表143kV-500kV變壓器繞組出線端的對地絕緣水平系統(tǒng)標(biāo)稱電壓（方均根值）設(shè)備比較高電壓Um（方均根值）額定短時工頻耐受電壓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）對地之間的絕緣-同一繞組各點之間或其外絕緣套管本身的外絕緣%（箱外）套管間及套管對地間的絕緣操作沖擊電壓試驗只在Um>252kV級進(jìn)行。為了驗證變壓器長期運行的可靠性，對Um72.5kV的變壓器，可引入長時間與短時間感應(yīng)耐壓，并測局部放電量的試驗項目。

　　中性點絕緣水平見表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鐵心、對地和對其他繞組的絕緣，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)電壓等級高時，油隙中還要放置絕緣件。

　　內(nèi)繞組對鐵心的絕緣，在低電壓時采用酚醛紙筒（電木筒），在高電壓時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，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。特高電壓時采用成型絕緣件。常見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：當(dāng)油隙尺寸為3mm時，油隙絕緣強(qiáng)度為141kV/mm；為6mm時，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，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畸變，則絕緣強(qiáng)度低。采用薄紙筒小油隙結(jié)構(gòu)時繞組距離小了，但也降低了端部電場強(qiáng)度，應(yīng)加角環(huán)或引伸紙筒，且在端部線段內(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相平行的形狀，形成極好的油屏障，減少垂直電場的作用。

　　可以根據(jù)需要做成產(chǎn)品要求的厚度，并能實現(xiàn)產(chǎn)品的特殊要求，如實現(xiàn)機(jī)械支承和密封，還能實現(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，主要是因為它有較高的機(jī)械強(qiáng)度，便于套裝。但是這種紙筒的耐壓值如下：可見其電氣強(qiáng)度較差。這是因為紙筒層間的固化物樹脂與紙是不同的物質(zhì)，在交界面電場畸變，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，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)）上開一缺口就是這個道理，絕緣壓板無缺表1635kV及以下油浸式變壓器低壓繞組對鐵心主絕緣尺寸低壓繞組電壓等級/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字，因為鉛筆芯一般是導(dǎo)體；也不要用粉筆做標(biāo)記，因為粉筆是硫酸鈣，溶于油中易成油垢；要用藍(lán)鉛筆做標(biāo)記，因為它是非導(dǎo)體，不影響電氣強(qiáng)度。

　　絕緣件的清潔與否對電氣強(qiáng)度影響很大。若絕緣件上有粉塵，經(jīng)過油的沖洗就隨油游動起來。因為粉塵中有許多金屬粒子，它在電場的作用下，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存放的方式和地點不當(dāng)，如應(yīng)平放的而采用了立放。

　　層壓絕緣件開膠的原因有：①涂膠量小或膠的濃度不夠，使樹脂沒有足夠的粘結(jié)力；②溫度低或時間短，樹脂不能徹底進(jìn)行固化反應(yīng)；③壓力不足或在粘結(jié)過程中壓力減少，樹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。

　　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，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)是國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的工頻試驗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行，但絕緣裕度過大會使變壓器的技術(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絕緣材料耐熱等級電壓等級/kV引線主要絕緣距離空氣中比較小絕緣距離，引線每邊絕緣引線對繞組純油距離繞組對箱壁