清远市方能电力工程安装有限公司
摘要:本文主要以高电压大容量变压器为对象,介绍了其绝缘技术的内容及要点,并对变压器绝缘技术的运用方式加以说明,对未来行业发展有一定借鉴。
关键词:高电压大容量变压器;绝缘技术;运用
1引言
目前用电量日益增加,这要求电力单位满足供电安全高效。高电压大容量变压器是供电系统中一项关键设备,因此应用愈加广泛,在此前提下,变电器绝缘技术的科学运用能够有效保障供电设备安全,对电力单位安全供电有积极作用。
2高电压绝缘技术的概念与研究范围
高电压绝缘技术指在高电压下利用特殊材料与技术手段将目标变为绝缘体。绝缘技术通常在电工领域运用。该技术研究内容较多,如高电压和绝缘理论,绝缘结构,测试技术,防护技术,过电压以及电工领域与新兴科学技术领域中绝缘技术的应用等,此项技术是在用电需求增大及科学技术不断进步的基础上开始发展,如今技术已经较为成熟。绝缘技术的发展也推动了电气工程学科以及相关技术的发展。
3变压器绝缘材料的种类
3.1电工用塑料技术
一般来说,电工用塑料状态主要有三种,分别是粒状,纤维状和粉末状,此外每种状态的塑料中都含有诸如填料,合成树脂以及化学添加剂等成分。与其他绝缘材料相比,电工用的塑料具有比较强的可加工性,能够根据需要进行加工。这种材料性质和普通塑料性质相比较相同点很多,对于温度变化与压力变化之类环境要求可按照合成树脂具体的性能通过加工改变来得到绝缘塑料的不同结构,有效的满足了高压绝缘技术的需要。
3.2电工陶瓷技术
电工陶瓷这一材料开发相对较早,是一种常用高压绝缘材料,由于电工陶瓷机械性能较高,能够形成稳定的自备环境,然而电工陶瓷拉伸强度偏低,抵抗冲击的能力较弱,易因外界因素影响而破碎。故而目前各种电工陶瓷的替代材料应运而生。
3.3复合绝缘材料技术
由于电工陶瓷存在易破碎的缺点,取代电工陶瓷的复合绝缘材料应运而生。该材料是一种性能优良的有机高分子合成材料,目前已经初步普及。当前常见绝缘材料包括乙丙橡胶,脂环族环氧树脂,硅橡胶,聚四氟乙烯等。在国外还出现聚烯烃,丁基橡胶或者聚合物混凝土等。其中聚四氟乙烯的电气性能与环境稳定性能较为优异。其次则是硅胶材料,硅胶的耐老化性能相对较好,硅胶材料最突出特点无疑是憎水性的迁移性,即使得附着在硅胶表面的污染物同样具备憎水性但同时自身不失去憎水性。由于硅胶材料这个特点,被广泛应用于高电压绝缘领域。
3.4绝缘漆管技术
当前我国制造绝缘漆管的生产领域进展较大,以玻璃纤维及面纱为绝缘漆管制造的原材料,生产的绝缘漆管适用于各种绝缘领域之中。此外由于树脂较为丰富的种类,例如硅橡胶浆,改性聚氯乙烯树脂以及油性绝缘清漆等。因此使用树脂材料时,必须考虑到绝缘漆管综合性能,保证漆膜与漆管部位保持完整,这样能够有效地保证漆管绝缘效果。值得注意,因为绝缘漆管不同的使用范围,所以在实际的使用阶段中需要对其参数设置进行改变。通常来说,绝缘漆管的击穿电压保证不超过5KV,在绝缘漆管处于受潮状态时,绝缘性能会有所下降,因此应将电压控制在1.5kv左右,可以保证其性能的稳定。
3.5气体绝缘材料技术
气体绝缘材料优点在于优异的绝缘性能,部分场合还能做到灭弧,冷却以及保护。气体绝缘材料还拥有下列性能,液化温度低,绝缘强度高,不可燃烧,热导率高,不与共存材料发生反应,资源丰富和价格便宜。
气体绝缘材料主要分为五种,分别为空气,氮气,二氧化碳,六氟化硫及混合气体。其中空气的优点是资源丰富,价格低廉,液化温度低,理化性能稳定,击穿后能自愈。氮气的优点是化学性质比空气稳定,一般不予共存材料发生反应。六氟化硫气体的优点是呈负电性,击穿场强很高,在均匀电场下是空气的2.5倍,气压0.2Mpa时,其绝缘性能堪比绝缘油。同时六氟化硫耐热性及稳定性良好,500℃以下不分解,150℃下不与酸,碱,卤,素,水以及绝缘材料发生反应,灭弧性能良好,是空气的数十倍。混合气体一般有两种或两种以上的气体组成,优点是绝缘效果更优异。六氟化硫和其他气体混合后,绝缘强度增大。而且气体绝缘材料既能适用于高压绝缘,也能适用于低压绝缘,因为气体绝缘材料介电常数小,损耗小,而且电导也小。
气体绝缘材料的优点较多,但缺点也同样存在,其缺点主要是相对其他液体性绝缘材料以及固体性绝缘材料的屈服值较低。同时气体绝缘材料在放电电压以下的绝缘电阻阻值比较高,因此即使绝缘性能被破坏,材料本身也能够恢复正常。所以电器设备中最常用绝缘材料就是气体绝缘材料。
3.6绝缘胶技术
绝缘胶种类较多。变压器所使用绝缘胶主要为聚醋酸乙烯酯,酚醛树脂,聚乙烯醇,聚乙烯醇缩丁醛,以及环氧树脂胶。绝缘胶相对于电工陶瓷材料来说,抗冲击能力于拉伸强度都具有显著的增强,不会轻易破碎。
4高电压大容量变压器绝缘技术的应用
4.1少胶粉云母环氧VPI技术
在高电压大容量变压器绝缘技术中,少胶粉云母环氧VPI技术较为复杂,需考虑材料结构特点以及性能,根据需要按照比例稀释,从而达到绝缘效果。通常来说,此项技术以树脂结构为基础,对其进行技术改造,可将树脂结构的性能充分的发挥出来。需要利用VPI技术进行稀释,使其与实际需要相符合,当稀释完毕后要进行合成工作,通过添加固化剂等物质来使其成型,可有效起到保护作用。但值得注意的是,稀释参数十分重要,参数的变化会改变其绝缘系数,对绝缘效果会造成严重的破坏,甚至会对变压器造成损坏,使电力企业产生较大损失程度。
4.2LD.F绝缘技术的应用
LD.F绝缘技术实现的绝缘体系已经相对完善,其类型繁多。通常为低压机电绝缘技术,使用频率最高的是低压机电绝缘代表包括变频电机、同步电动机。在高电压大容量变压器绝缘应用中,LD.F绝缘体系的优势是比较明显的,其优势不仅具备较好的电器性能,而且稳定性较好,耐热性能较好,并且绝缘厚度比较薄。在实践应用中,可发现,LD.F绝缘技术优点很多,比如工艺比较简单,可靠性强,节能减排等等。LD.F绝缘技术的应用不仅很广泛,而且具备很大的优势。该技术在实践应用中得到了革新和改进,未来的发展方向是高电压且绝缘厚度越来越薄的方向发展。LD.F绝缘体系能够充分满足高电压大容量变压器的绝缘需求,其体系得到了持续改善,能够较好的应用于绝缘领域。
4.3多胶模压绝缘技术
多胶模压技术原理相较于少胶粉云母环氧VPI技术存在许多相似之处,通过使用多胶粉云母进行烧包,模压成型,能够有效保障成型质量,实现其绝缘效果。现阶段,多胶模压技术已渐趋成熟,可广泛应用于各个电力系统之中,能对设备起到良好的保护作用。其中,将其应用在高电压大容量变压器绝缘保护中,可使用环氧多胶粉云母带技术,保证其安全、稳定的运行。目前以高电压大容量变压器绝缘技术为基础展开了研究,现已取得了显著的成就,不断对多胶模压技术进行改进和完善,并逐渐将树脂材料加入进来,可有效提高其绝缘性能,有利于保证变压器设备的安全质量,使设备安全运行。
5结束语
高电压大容量变压器绝缘技术科学应用对于电力系统能够安全平稳的运行是一项重要保障。通过讲解各种绝缘材料性能,介绍了高电压大容量变压器绝缘技术的应用,使电力企业能够科学应用变压器绝缘技术,为设备安全运行提供保障,有效保证了国家社会的发展以及满足了生活用电的需求。
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