變壓器的絕緣質(zhì)量以及運(yùn)行中對(duì)絕緣的維護(hù)，對(duì)變壓器的安全可靠運(yùn)行的影響十分巨大。在變壓器發(fā)生的事故中，相當(dāng)大的部分是由于絕緣問題而造成的。因此，認(rèn)真而正確地解決變壓器的絕緣問題，是保證電力系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行的重要課題。
一、電力變壓器絕緣的分類
電力變壓器的絕緣可以分為外絕緣和內(nèi)絕緣兩大類，一般將變壓器油箱(對(duì)油浸式變壓器而言)以外的絕緣稱為外絕緣，對(duì)油箱以內(nèi)的絕緣稱為內(nèi)絕緣(包括絕緣油和浸在油里的紙和紙板等)。外絕緣包括套管本身和同相或異相套管間及套管對(duì)地絕緣。內(nèi)絕緣包括繞組絕緣和分接開關(guān)絕緣。其中繞組絕緣又分為主絕緣(對(duì)地和高低壓繞組間和相間絕緣)和縱絕緣(層間和匝間絕緣)。
二、電力變壓器主絕緣的結(jié)構(gòu)型式
電力變壓器按冷卻介質(zhì)不同可分為油浸式變壓器(用變壓器油冷卻)、干式變壓器(用空氣冷卻)和SF6變壓器(用SF6氣體冷卻)。目前，電力系統(tǒng)中大部分是油浸式變壓器，而干式變壓器和SF6變壓器僅占一小部分。為此，本節(jié)以油浸式變壓器為代表，對(duì)變壓器的絕緣作一說明，對(duì)于式和SF6變壓器僅作簡(jiǎn)要的介紹。
從上述可知，變壓器繞組間及繞組對(duì)鐵芯柱間的絕緣、繞組對(duì)鐵扼的絕緣、高低壓繞組相間絕緣都屬于變壓器的主絕緣，其結(jié)構(gòu)示意如圖1-2所示。
1.繞組間及繞組對(duì)鐵芯柱問的絕緣
油浸式變壓器的主絕緣用的是油和屏障合成的絕緣，采用的是絕緣紙板壓制的墊、筒、角環(huán)等(用絕緣漆粘合);縱絕緣是由電纜紙外包在導(dǎo)線上而成，也經(jīng)過浸漬處理;引線絕緣往往用黃蠟布帶組成。由圖1-2可見，電壓等級(jí)越高，紙筒數(shù)目就越多，油隙分得就越細(xì)，其電氣強(qiáng)度就越高。
2.繞組對(duì)鐵扼的絕緣
這部分絕緣是主絕緣的薄弱環(huán)節(jié)，由于繞組的端部電場(chǎng)對(duì)絕緣表面同時(shí)存在垂直分量和切向分量，容易發(fā)生電暈和滑閃放電，這將造成繞組對(duì)鐵扼的擊穿。因此，這部分的絕緣距離要大得多，并用紙角環(huán)將油道分隔開(見圖1-2)。
三、全絕緣變壓器和分級(jí)絕緣變壓器
《預(yù)規(guī)》規(guī)定電力變壓器分為全絕緣變壓器和分級(jí)絕緣變壓器兩類，它們的交流耐壓試驗(yàn)的方法是不同的。所謂全絕緣變壓器(如10, 35kV配電變壓器)，是指變壓器從繞組的首到尾的絕緣水平是一樣的;而110kV及以上的電力變壓器，由于采用了中性點(diǎn)直接接地的方式，對(duì)中性點(diǎn)的絕緣水平要求就降低了，從繞組的首到尾的絕緣水平也不一樣了，這種變壓器稱為分級(jí)絕緣變壓器。
四、干式變壓器和SF6變壓器的絕緣
《預(yù)規(guī)》提到了干式變壓器和SF6變壓器的試驗(yàn)問題，由于這兩種變壓器和抽浸式變壓器在結(jié)構(gòu)和冷卻介質(zhì)上的不同，其試驗(yàn)項(xiàng)目也不相同。
現(xiàn)代的干式變壓器是采用較先進(jìn)的結(jié)構(gòu)和工藝制成的。其高壓繞組通常用絕緣銅線繞制，在真空下用環(huán)氧樹脂進(jìn)行澆注，繞組具有高的介電性能和低的局部放電水平。低壓繞組以優(yōu)質(zhì)銅箔繞制而成，在短路時(shí)實(shí)現(xiàn)零軸向短路應(yīng)力，繞組層間和端部用F級(jí)熱固性環(huán)氧預(yù)浸布絕緣。由于冷卻介質(zhì)的原因，干式變壓器一般最大容量到15000kVA，最高電壓到35kV。
SF6變壓器是一種新型變壓器，其特點(diǎn)是繞組采用各種餅式和箔式繞組。高低壓繞組之間，繞組對(duì)地間的主絕緣的絕緣強(qiáng)度主要取決于SF6氣體的絕緣強(qiáng)度，用高機(jī)械強(qiáng)度和絕緣能力的高密閉性塑料薄膜作為銅線的絕緣包布。
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