絕緣技術(shù)在高電壓大容量變壓器中的應(yīng)用

李曉寧

摘 要：隨著我國(guó)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，生活以及工業(yè)用電量逐漸增長(zhǎng)，繼而讓高電壓大容量變壓器得到更廣泛應(yīng)用。因此，電廠企業(yè)確保高電壓大容量變壓器穩(wěn)定、安全運(yùn)行顯得越來(lái)越重要。傳統(tǒng)絕緣技術(shù)水平有著抗電壓、抗電流、能力差等缺點(diǎn)，安全隱患較大。因此，本文對(duì)絕緣技術(shù)在高電壓大容量變壓器中的應(yīng)用進(jìn)行分析，以求給有關(guān)工作人員提供一定的參考。

關(guān)鍵詞：絕緣技術(shù)；高電壓；大容量變壓器；應(yīng)用

引言

隨著科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，供電行業(yè)發(fā)展模式也在不斷變革，過(guò)去高能源生產(chǎn)模式已經(jīng)不再適應(yīng)當(dāng)前的用電需求。除此之外，對(duì)當(dāng)前人們生活狀況進(jìn)行分析可知，人們用電量也在不斷上漲，這就要求電力企業(yè)要確保供電安全、穩(wěn)定運(yùn)行[1]。在供電設(shè)備當(dāng)中，高電壓大容量變壓器是最為關(guān)鍵的設(shè)備之一，如果它出現(xiàn)了問(wèn)題，就會(huì)直接影響供電系統(tǒng)正常運(yùn)行，給供電企業(yè)帶來(lái)非常嚴(yán)峻的后果。將絕緣技術(shù)應(yīng)用到高電壓大容量變壓器當(dāng)中，能夠更為有效的提升運(yùn)營(yíng)效率[2]。

1 變壓器絕緣材料的概念和種類

1.1 變壓器絕緣材料的概念

最近幾年，我國(guó)主要高壓絕緣材料為電工陶瓷。這種絕緣技術(shù)在“十一五”

期間被國(guó)家重點(diǎn)幫扶。到目前為止，這種絕緣技術(shù)已經(jīng)逐漸成熟。它和其他絕緣技術(shù)相比，電工陶瓷技術(shù)有著機(jī)械性能好、抗腐蝕能力強(qiáng)、常溫環(huán)境下穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。但是，電工陶瓷絕緣技術(shù)還存在許多缺點(diǎn)，例如：存在較差可拉伸性，在外力作用之下比較容易破碎，進(jìn)而大大降低了使用壽命。隨著科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，我國(guó)在絕緣材料方面收到較大的研究成果，逐漸將復(fù)合材料應(yīng)用到高壓絕緣當(dāng)中，進(jìn)一步保證高電壓大容量變壓器更好的性能和質(zhì)量。除此之外，復(fù)合材料逐漸取代電工陶瓷材料，正在為我國(guó)電力產(chǎn)業(yè)的發(fā)展做出巨大貢獻(xiàn)[3]。

1.2 變壓器絕緣材料的種類

1.2.1 電工用塑料技術(shù)

一般狀況下，電工用塑料分為三種狀態(tài)，其中含有粒狀、粉末以及纖維。各種材料成分都是由化學(xué)添加劑、合成樹脂以及填料等組合而成。電工用塑料有著較強(qiáng)的可加工性，能夠根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際狀況進(jìn)行合理變化，其中包括溫度、壓力等方面變化。電工用塑料性質(zhì)和普通塑料性質(zhì)相同點(diǎn)較多，能夠通過(guò)合成樹脂特征對(duì)其不同的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改變，進(jìn)而充分滿足高壓絕緣技術(shù)的需求[4]。

1.2.2 絕緣漆管技術(shù)

當(dāng)前，在絕緣漆管制造方面，我國(guó)取得了較大的進(jìn)展。原材料可以選用玻璃纖維以及面紗。這些材料能夠適用于不同的絕緣領(lǐng)域。在原材料當(dāng)中，樹脂種類較多，其中含有改性聚氯乙烯樹脂、硅橡膠漿以及油性的絕緣清漆等等。在對(duì)這些材料進(jìn)行使用過(guò)程中，要充分考慮絕緣漆管綜合性能，讓漆管、漆膜等都確保完整、可靠。除此之外，由于使用范圍不同，在實(shí)際使用的時(shí)候需要對(duì)參數(shù)設(shè)置進(jìn)行改變。通常情況下，擊穿電壓應(yīng)該低于5kV。當(dāng)絕緣漆管受潮時(shí)，就會(huì)造成其性能降低，需要將電壓控制在1.5kV上下，以此確保其穩(wěn)定性能[5]。

1.2.3 氣體絕緣材料

氣體絕緣材料和其他絕緣材料相比，其有著較大的優(yōu)勢(shì)。它有著熱導(dǎo)率好、施工成本低以及絕緣效果好等優(yōu)點(diǎn)。目前，氣體絕緣材料已經(jīng)在我國(guó)得到了廣泛應(yīng)用。SF6的物理性能要高于化學(xué)性能。在一定的環(huán)境溫度下，SF6能夠確保穩(wěn)定，不會(huì)和其他物質(zhì)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)。另外，氮?dú)鈸碛兄罘€(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)，其能夠防止和其他材料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，確保高電壓大容量變壓器有著較高的性能，進(jìn)而保證變壓器能夠穩(wěn)定、安全的運(yùn)行[6]。

2 絕緣技術(shù)在高電壓大容量變壓器的應(yīng)用

2.1少膠粉云母環(huán)氧VPI技術(shù)

在高電壓大容量變壓器絕緣系統(tǒng)當(dāng)中，少膠粉云母環(huán)氧VPI技術(shù)的應(yīng)用比較繁瑣，需要充分考慮材料的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及性能，并且需要按照實(shí)際需求進(jìn)行一定比例稀釋，進(jìn)而達(dá)到更好絕緣效果。通常情況下，這種技術(shù)是以VB2645樹脂結(jié)構(gòu)作為基礎(chǔ)，然后對(duì)這個(gè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造，充分發(fā)揮樹脂結(jié)構(gòu)的性能。除此之外，要利用VPI技術(shù)進(jìn)行稀釋，讓其符合實(shí)際的需要。當(dāng)稀釋完畢之后要進(jìn)行核查，利用添加一些固化劑等物質(zhì)讓其成型，繼而起到更好保護(hù)作用。但是，需要對(duì)稀釋參數(shù)進(jìn)行格外注意，如果參數(shù)變化將會(huì)改變絕緣系數(shù)，對(duì)絕緣效果造成嚴(yán)重影響，甚至損壞變壓器，最終增加電力企業(yè)的損失程度。

2.2 多膠模壓技術(shù)

多膠模壓技術(shù)原理和少膠粉云母環(huán)氧VPI技術(shù)存在許多共同點(diǎn)。它需要利用多膠粉云母進(jìn)行燒包以及模壓成型，最終實(shí)現(xiàn)良好絕緣效果。目前，多膠模壓技術(shù)不斷成熟，并且由于其能對(duì)設(shè)備起到更好的保護(hù)作用，而在各個(gè)電力系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。將多膠模壓技術(shù)應(yīng)用到高壓大容量變壓器絕緣保護(hù)當(dāng)中，能夠使用環(huán)氧多膠粉云母帶技術(shù)確保其安全穩(wěn)定的運(yùn)行。在經(jīng)濟(jì)全球化背景下，各個(gè)國(guó)家的貿(mào)易往來(lái)不斷頻繁，我國(guó)和其他許多國(guó)家都進(jìn)行戰(zhàn)略合作計(jì)劃。通過(guò)高電壓大容量變壓器絕緣技術(shù)作為基礎(chǔ)進(jìn)行了廣泛研究，并收到了很好成果。對(duì)多膠模壓技術(shù)進(jìn)行不斷的創(chuàng)新和完善，將樹脂材料不斷引入其中，能夠大大提高其絕緣性能，對(duì)保證變壓器的質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益起到非常重要的作用。

2.3 LD.F技術(shù)

自從發(fā)明LD.F技術(shù)以來(lái)，人們一直對(duì)這項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行完善和改進(jìn)。它的種類較多，能夠應(yīng)用在各種變壓器。比如：以低電壓絕緣技術(shù)為例，能夠?qū)ψ冾l電機(jī)等設(shè)備進(jìn)行絕緣保護(hù)，讓其能夠持續(xù)保持穩(wěn)定、安全的運(yùn)行狀態(tài)，并在高電壓大容量變壓器絕緣技術(shù)當(dāng)中得到廣泛應(yīng)用。LD.F技術(shù)有著穩(wěn)定性強(qiáng)，并且不容易和其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)的優(yōu)點(diǎn)。除此之外，它有著較好的耐熱性能。在一定溫度下能夠保持穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，并且不容易出現(xiàn)變形問(wèn)題。

目前，由于我國(guó)能源不斷緊缺，人們對(duì)節(jié)能減排意識(shí)不斷加強(qiáng)。傳統(tǒng)絕緣材料存在嚴(yán)重浪費(fèi)問(wèn)題，并且有些材質(zhì)還屬于高毒、高污染材料。在這個(gè)背景下，就需要有關(guān)人員對(duì)技術(shù)進(jìn)行革新，讓其適應(yīng)當(dāng)前節(jié)能環(huán)保的需求。LD.F材料制造工藝較為簡(jiǎn)單，在制造過(guò)程中不會(huì)污染空氣，并且不會(huì)出現(xiàn)資源的浪費(fèi)問(wèn)題。在應(yīng)用方面，有著較強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，發(fā)展前景廣闊。

3 高電壓大容量變壓器絕緣技術(shù)的未來(lái)發(fā)展

第一，當(dāng)前，我國(guó)科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展，絕緣技術(shù)的升級(jí)改造空間較大，讓其能夠充分發(fā)揮絕緣性能，進(jìn)而保證設(shè)備的穩(wěn)定以及安全。因此，相關(guān)技術(shù)人員需要從絕緣體的厚度方面進(jìn)行改進(jìn)，以LD.F技術(shù)為例，絕緣體厚度需要和電壓的升高存在反比關(guān)系，進(jìn)而大大滿足絕緣需要。

第二，近幾年來(lái)，我國(guó)主要的絕緣材料為復(fù)合材料，慢慢替代了傳統(tǒng)的電工陶瓷材料。在經(jīng)濟(jì)和技術(shù)共同發(fā)展的前提下，人們對(duì)供電質(zhì)量的要求不斷提高，對(duì)材料要求也逐漸增強(qiáng)。因此，需要不斷提高材料耐熱性能、抗擊穿能力以及穩(wěn)定性能等，繼而確保電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運(yùn)行，充分滿足人們用電需要。

第三，我國(guó)在絕緣質(zhì)量檢測(cè)方面還不夠成熟，對(duì)存在的問(wèn)題不能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)，增加了安全隱患。所以，高電壓大容量變壓器絕緣技術(shù)在今后發(fā)展當(dāng)中需要不斷加強(qiáng)信息技術(shù)的利用率，實(shí)時(shí)監(jiān)控絕緣體的質(zhì)量，更為有利的及早發(fā)現(xiàn)并解決問(wèn)題，繼而提高電力系統(tǒng)管理能力。

4 結(jié)束語(yǔ)

隨著絕緣技術(shù)的不斷變革，讓大型交流電機(jī)向著小型交流電機(jī)方面發(fā)展，重量型交流電機(jī)向著輕型交流電機(jī)方面發(fā)展。這些發(fā)展都對(duì)絕緣技術(shù)帶來(lái)新的挑戰(zhàn)。當(dāng)前，高電壓大容量的變壓器能夠使絕緣體等級(jí)發(fā)展變化。隨著節(jié)能降耗理念的不斷深入，普通電動(dòng)機(jī)將會(huì)逐漸被高導(dǎo)磁性能的電動(dòng)機(jī)所替代，進(jìn)而能夠大大降低電機(jī)的空載率，提升運(yùn)行負(fù)載率。因此，對(duì)變壓器絕緣技術(shù)的不斷創(chuàng)新是社會(huì)發(fā)展的必然要求。

參考文獻(xiàn)：

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