吳海東
摘 要:目前,循環經濟、低碳工業、低耗能以及新能源產業具有一個共同的特點,那就是環保和綠色,這兩個概念最近幾年很火。電壓大容量變壓器絕緣技術的使用,可以為我國的能源生產奠定基礎。鑒于此,文章對高電壓大容量變壓器絕緣技術的應用進行了相關研究。
關鍵詞:高電壓大容量變壓器;絕緣技術;應用
前言
在經濟飛速發展的今天,機電行業的發展模式不斷地在發生變化,舊有的高能源的生產模式已不再適用。而且,通過目前的現狀分析來看,人們對于電能質量的要求在逐步提高,對于電力系統出現故障的情況下,恢復正常運行的處理效率提出了更高的要求。高電壓大容量變壓器絕緣技術的研發,推動我國絕緣技術不斷發展,不管是研發理念方面,還是機電絕緣結構方面,都有新的變化。大型高壓設備使用最新的絕緣技術,可以較大幅度提升效益。在絕緣技術被使用的同時,火電投資比例被降低了。
1 高電壓大容量變壓器絕緣材料
在高壓絕緣技術中,電工陶瓷技術是一項最遲開發的技術。電工陶瓷的優良性能很多,比如機械性能往往比較高,自備環境性能比較穩定。它的缺點是拉伸強度不夠高,抗沖擊能力較弱,且易碎。最新研制的復合絕緣材料是一種有機材料,具備優良的性能,它將逐漸取代電工陶瓷,在國內,比較常見的絕緣材料有氣體絕緣材料、絕緣漆管、電工用塑料、絕緣膠等。下面對這幾種絕緣材料進行詳細的介紹。
1.1 氣體絕緣材料
氣體絕緣材料的一個優點就是絕緣,在一定的場合下,它可以起到滅弧和冷卻的作用。對于氣體絕緣材料而言,基本要求是絕緣強度高、熱導率高、資源豐富和價格實惠。
1.2 絕緣漆管
絕緣漆管底材一般分為兩種,一種是面紗,另一種是玻璃纖維。樹脂的種類一般有下面幾種:油性絕緣清漆、改性聚氯乙烯樹脂、硅橡膠漿等。漆管需要注意浸漬均勻,漆膜應保持完整性。常態時漆管的擊穿電壓要大于5000V,纏繞后要大于2000V,受潮后應大于1500V。
1.3 電工用塑料
電工用塑料的狀態一般有三種形式,即粉末、粒狀和纖維材料。電工用塑料的成分有這幾種:合成樹脂、填料和相關添加劑。當電工用塑料的溫度和壓力各不相同時,其可以被加工成為跟電工設備絕緣零部件相符合的絕緣保護材料。在塑料的特性影響因素中,合成樹脂的作用是比較大的。塑料根據樹脂的類型劃分,可分為熱固性塑料和熱塑性塑料這兩種。前者在成型后,其樹脂分子結構會變化,通常其結構從線性變為網狀。
1.4 絕緣膠
絕緣膠的種類很多。在變壓器上所用的絕緣膠主要有聚醋酸乙烯酯(白乳膠)、酚醛樹脂(電木膠)、聚乙烯醇(PVA)、聚乙烯醇縮丁醛(PVB)和環氧樹脂膠等。
2 絕緣技術在高電壓大容量變壓器中的應用分析
2.1 少膠粉云母環氧VPI絕緣技術的應用分析
少膠粉云母環氧VPI絕緣技術是利用TMEIC絕緣以及VB2645樹脂,可使絕緣體系完整,從而達到絕緣體系的作用。在少膠粉云母環氧VPI絕緣技術中,先使用稀釋的流程,接著進行合成,然后準備浸漬樹脂、固化劑等材料,使用合成工藝,最終得到成品。當合成的材料有差異時,可以得到不同的絕緣體系。所以,在實際應用過程中,其功能的差異性較大。
2.2 LD.F絕緣技術的應用分析
LD.F絕緣技術發展經歷了較長一段時間,實現的絕緣體系相對完善,其類型繁多。通常有低壓機電絕緣技術,使用頻率最高的是低壓機電絕緣代表包括變頻電機、同步電動機。在高電壓大容量變壓器絕緣應用中,LD.F絕緣體系的優勢是比較明顯的,其優勢不僅具備較好的電器性能,而且穩定性較好,耐熱性能較好,并且絕緣厚度比較薄。在實踐應用中,可發現,LD.F絕緣技術優點很多,比如工藝比較簡單,可靠性強,節能減排等等。當前,在我國大力倡導節能減排、綠色環保戰略的今天,LD.F絕緣技術的應用不僅很廣泛,而且具備很大的優勢。該技術在實踐應用中得到了革新和改進,未來的發展方向是6kV、10kV的高電壓且絕緣厚度越來越薄的方向發展。LD.F絕緣體系對于高電壓大容量變壓器的絕緣需求能夠充分滿足,其體系得到了持續改善,在絕緣領域的發展與應用前景是非常廣闊的。
2.3 多膠模壓絕緣技術的應用分析
多膠膜壓絕緣技術作為一種絕緣技術,使用了多膠粉云母連續式燒包、模壓成型的工藝。在交流電機應用方面,多膠膜壓絕緣技術的應用范圍是很廣的。多膠云母可分為多種,使用頻率最高的是環氧多膠粉云母帶,使用頻率次高的是VPI體系類型。在經濟全球化飛速發展的今天,中國與國外的一些國家,比如德國西門子公司進行密切合作,通過絕緣技術和絕緣材料的引入,以及合作和研發,最后得到了新型絕緣產品,成功地打造了一套交流機電絕緣技術體系。在該體系中,云母材料和固化樹脂等得到了廣泛的應用,這些材料的性能很好,能夠確保絕緣體系的絕緣性能,因而得到了廣泛的推廣。
3 結束語
綜上所述,高電壓大容量變壓器質量的可靠性與穩定性的提升僅僅是使用以前傳統的絕緣材料和技術是遠遠不足的,還需要使用新型的材料和技術。所以,要使高電壓大容量變壓器的絕緣技術水平得到進一步的提升,需要打造更加良好的絕緣體系。使高電壓大容量變壓器更安全、更穩定,實現為居民和工廠提供更穩定、更可靠的電能。
參考文獻
[1]王洋.高電壓大容量變壓器絕緣技術的應用[J].科技展望,2014(9):161.
[2]張蓬鶴,鄧澤官,吳巍,等.變壓器震后剩余壽命評估模型的研究[J].高壓電器,2013(6).
[3]姜益民.淺談變壓器運行壽命[J].變壓器,2013(12).
[4]馮運.電力變壓器油紙絕緣老化特性及機理研究[D].重慶:重慶大學,2007.
[5]鄭含博.電力變壓器狀態評估及故障診斷方法研究[D].重慶:重慶大學,2012.
[6]GB 1094.3-2003.電力變壓器第3部分:絕緣水平、絕緣試驗和外絕緣空氣間隙[P].國家質量技術檢驗檢疫總局,2003,5.
[7]GB/T 1094.4-2005.電力變壓器第4部分:電力變壓器和電抗器的雷電沖擊和操作沖擊試驗導則[P].國家質量技術檢驗檢疫總局,2005,8.