關于高電壓大容量變壓器絕緣技術的應用探討

石偉+丁頌群

摘 要： 可持續發展是我國經濟發展的宗旨，其中包括循環經濟、低碳工業、新能源產業等方面，高電壓大容量變壓器絕緣技術的應用是綠色發展的基礎，所以，本文羅列了高電壓大容量變壓器絕緣材料，以及對運用絕緣材料發展的絕緣技術類型進行了分析，最后，對高電壓大容量變壓器絕緣技術的應用進行了探討，希望能夠對該領域的發展提供參考。

關鍵詞： 高電壓大容量變壓器；絕緣材料；絕緣技術類型；應用探討

前言：我國經濟取得了舉世矚目的成就，這不乏有粗放式發展的原因，從而造成了資源消耗和環境污染問題，現階段，我國進入了經濟結構調整和產業轉型升級的變革時期。同時，隨之而來的是人們對電力系統要求的提高，這對電力安全平穩運行和故障處理效率提出了新的挑戰。所以，不論在發展理念上，還是絕緣技術的應用上都需要有所突破和創新，我們結合現階段高電壓大容量變壓器絕緣技術的發展展開討論。

一、關于高電壓大容量變壓器絕緣材料的種類。

高電壓大容量變壓器絕緣材料的種類繁多，較早應用到高電壓絕緣領域的絕緣材料是電工陶瓷，它的機械性能比較高，但是由于陶瓷易碎、拉伸度不高、抗沖擊能力弱等缺點，電工陶瓷已經漸漸被新材料所取代。目前，國內高電壓大容量變壓器絕緣材料中復合材料應用較多，主要包括乙丙橡膠、硅橡膠、聚四氟乙烯、脂環族環氧樹脂等，而國際上的復合材料最新研究，已經將烯烴化合物、丁基橡膠、聚合物混凝土等運用到高電壓大容量變壓器絕緣材料的制造中。在復合材料中，聚四氟乙烯是電氣性能和環境穩定性能最好的，另外，硅膠具有憎水性和遷移性，這大大提高了硅膠材料的應用范圍和抗老化能力，所以它在高電壓大容量變壓器絕緣領域應用廣泛。另外，還包括氣體絕緣材料、絕緣漆管、電工用塑料絕緣膠等，下面我們將針對這些材料進行講解。

（一）簡析氣體絕緣材料的特點。

氣體絕緣材料具有很好的絕緣功能，而且在某些情況能夠起到滅弧、冷卻、保護的作用。另外還有價格低廉、熱導率高、資源豐富、不易燃燒等優點。目前用于高電壓大容量變壓器絕緣材料的氣體主要包括普通空氣、氮氣、二氧化碳、六氟化硫等氣體，以及他們之間相互混合的氣體，這些氣體化學性質穩定，一般不會和其他物質發生化學反應是，所以可用度較高。同時，像空氣這樣的氣體，來源廣泛，利用成本低，還有液化溫度低、活性低、被強電流擊穿可自愈等特點。其他諸如六氟化硫、二氧化碳、氮氣等氣體，在某些情況下，絕緣性能表現的更為優秀，優點比空氣絕緣更加突出。

（二）簡析絕緣漆管的特點。

作為較新開發應用的絕緣材料，絕緣漆管擁有廣闊的應用前景。它的底材包括棉紗和玻璃纖維，而面漆樹脂主要包括硅有機漆、醇酸清漆、硅橡膠漿、改性聚氯乙烯樹脂、油性絕緣清漆等，絕緣漆管的浸漬必須保證充分、均勻、完整，而且應該可以承受五千伏特以下電壓，即便在受潮狀態也可以承受1.5千伏，在纏繞后的擊穿電壓應該超過2千伏。

（三）簡析電工用塑料的特點。

一般來講，電工用塑料有粉末、粒狀、纖維材料三種形式，其成分主要有合成樹脂、填料、添加劑等。通過一定的溫度和壓力作用，電工用塑料可以被制作成跟電工設備絕緣零部件相符的絕緣保護材料。在這種特性中，合成樹脂起著主要作用，按樹脂類型可分為熱固性塑料和熱塑性塑料，而熱固性塑料在成型后。它的樹脂分子結構從線性變成網狀。

（四）簡析絕緣膠的特點。

現階段，絕緣膠在高電壓大容量變壓器絕緣材料中占有一定的比重，它主要有電木膠、白乳膠、聚乙烯醇縮丁醛、PVA、環氧樹脂膠等種類。相對電工陶瓷來說，絕緣膠的抗沖擊能力、拉伸強度都有了顯著的提高，輕易不會破碎[1]。

二、關于高電壓大容量變壓器絕緣技術的種類。

關于高電壓大容量變壓器絕緣技術的分類，主要包括多膠模壓絕緣體系、LD.F絕緣體系、少膠粉云母脂環氧VPI絕緣體系。

（一）簡述多膠模壓絕緣體系的技術類型。

多膠模壓絕緣主要使用一種模壓成型、多膠粉云母帶連續式繞包組成的絕緣體系。其中，多膠云母通常用的是環氧多膠粉云母帶。另外，較新研制的VPI體系中的交流機電絕緣系統更為先進。

（二）簡述LD.F絕緣體系的技術類型。

該體系類型比較多，其中低壓機電絕緣機中的同步電動機和變頻電機應用最為廣泛。LD.F絕緣體系具有絕緣厚度薄、耐熱性強、穩定性好、電氣性能優秀等優點，從而能夠有效保證安全穩定運轉，而且這種絕緣工藝比較簡單，能源需求量小，方便大量清潔生產。

（三）簡述少膠粉云母脂環氧VPI絕緣體系的技術類型。

TMEIC絕緣是少膠粉云母脂環氧VPI絕緣體系的主要形式，通過VB2645樹脂的輔助，然后經過稀釋、固化、浸漬等工藝處理，最后合成。少膠粉云母脂環氧VPI絕緣體系在實際使用中作用比較突出，應用前景廣闊[2]。

三、關于高電壓大容量變壓器絕緣技術的應用。

在經過以上對高電壓大容量變壓器絕緣技術的類型分析，我們來對高電壓大容量變壓器絕緣技術的應用進行探討。

（一）探究基于多膠模壓絕緣體系的技術應用。

基于多膠模壓絕緣體系的技術通過多膠粉云母連續式繞包、模壓成型的方式，在交流電機領域的應用比較廣泛。多膠云母的種類繁多，使用最多的是環氧多膠粉云母帶，之后是VPI體系類型。伴隨我國經濟的發展及全球化的趨勢，我們和國外企業展開密切合作，通過引進先進技術，研發了諸多新型的絕緣產品和絕緣技術，并且創立了交流機電絕緣技術體系，通過對云母材料、玻璃纖維材料、聚酯薄膜材料、固化樹脂等材料的應用，充分了解材料性能，從而保證了多膠模壓絕緣體系的良好，從而在高電壓大容量變壓器絕緣領域或其他相關領域中應用廣泛。

（二）探究基于LD.F絕緣體系的技術應用。

這種絕緣技術類型已經經過了較長時間的發展，形成了比較成熟的體系，最新采用的低壓機電絕緣代表包括變頻機電、同步電動機等，高電壓大容量變壓器絕緣技術中LD.F絕緣體系具有突出的優點，主要體現在電器性能良好、穩定性能好、耐熱性強、絕緣厚度薄等方面，而且在實際應用中，展現出了工藝簡單、可靠性高、絕緣性能好、凈化生產、節約能源等特質，在現階段，我國提倡的高效環保理念，所以這個技術體系符合可持續化發展的指導思想，能夠在各領域應用中大展拳腳。而且，在實踐過程中，LD.F絕緣體系也不但突破和創新，逐步向六千伏、十千伏等方向邁進，綜合這些優點和發展前景，LD.F絕緣體系在高電壓大容量變壓器絕緣技術中的應用不容小覷。

（三）探究少膠粉云母脂環氧VPI絕緣體系的技術應用。

少膠粉云母脂環氧VPI絕緣具有完整的絕緣體系，運用不同的合成材料，可以形成不同的絕緣體系，從而其功能表現的差異性較大，在高電壓大容量變壓器絕緣技術中可以運用自如[3]。

結論

綜上所述，高電壓大容量變壓器絕緣技術的應用是電力系統安全平穩運行的重要保障，是國家社會發展和滿足人民生活需求的重要保證。本文通過對新型絕緣材料的講解，分析了高電壓大容量變壓器絕緣技術的類型及其實際應用情況，希望通過積極的探索，逐步完善該領域技術的發展。

參考文獻

[1]馬奔，趙晨如. 關于高電壓大容量變壓器絕緣技術的應用探討[J].電子世界，2017，（10）：88.

[2]吳海東. 高電壓大容量變壓器絕緣技術的應用研究[J]. 科技創新與應用，2017，（09）：192.

[3]高峰. 探析高電壓大容量變壓器絕緣技術的應用[J]. 科技展望，2015，25（28）：105.