摘要：随着科技的发展，城镇化进程的加快，电力已成为人类生产、生活必不可少的部分。现阶段，人们对电能质量提出了更高要求，一旦电气设备出现故障，尤其是高电压大容量变压器，当出现故障时将会影响整个电力系统的正常运行，同时对社会造成重大的影响。将最新的绝缘技术应用在高电压大容量变压器中，能够实现低投入、高效率，本文就高电压大容量变压器绝缘技术及其应用展开探讨。
关键词：高电压大容量变压器；绝缘技术；应用
大型高压设备使用最新绝缘技术的意义在于能够实现低投入高生产的经济效益。绝缘技术的广泛使用，降低了火电投资比例，非常符合低碳环保的生产理念。
高电压绝缘技术研究内容主要有六项，分别是：高电压与绝缘理论、绝缘结构、测试技术、防护技术、过电压和绝缘技术在电工领域和新兴科学技术领域中的应用。高电压绝缘技术推动了电气工程学科的发展。
1高电压大容量变压器的绝缘材料分析
1.1 固体绝缘材料
高电压大容量变压器对绝缘材料性能的要求相对较高，传统的陶瓷材料虽然具有较高的机械性能，但是其抗冲击能力不强，并且拉伸强度也相对较弱，在使用的过程中很容易被破坏。新型复合绝缘材料是现代高电压大容量变压器常用的绝缘材料一，例如聚合物混凝土、丁基橡胶、聚烯烃、聚四氟乙烯、硅橡胶、环氧树脂、乙丙橡胶等，其中聚四氟乙烯具有优异的环境稳定性以及电气性能，硅胶具有良好的耐老化性能，并且还具有憎水性的迁移性，当污染物附着在高电压大容量变压器表面时也具有憎水性正是由于硅胶具有的上述优势，致使其被广泛的推广和应用在高电压大容量变压器绝缘领域。电工用塑料的状态有三种，分别是粉末、粒状和纤维材料；电工用塑料的成分有三种，分别是合成树脂、填料和相关添加剂，其中合成树脂是主要成分。在不同的温度和压力下，电工用塑料可以被加工成和电工设备绝缘零部件相符合的绝缘保护材料。合成树脂对塑料的特性起到决定性的作用，塑料根据树脂的不同类型分为两种，热固性塑料和热塑性塑料。热固性塑料在成型后，树脂分子结构发生改变，从线性结构，改变成网状结构，热固性塑料的理化性质是既不容易熔化，也不容易溶解。热塑性塑料成型后树脂分子仍然为线性，其理化性质无明显变化，热塑性塑料可以熔化，能够反复利用。
1.2气体绝缘材料
（1）气体绝缘材料的特点和应用。气体绝缘材料，既有优点，又有缺点，缺点是相对于液体绝缘材料和固体绝缘材料来说，其他绝缘材料的屈服值比较低。缺点是气体绝缘材料在放电电压以下的绝缘电阻阻值比较高，所以绝缘被破坏，也可以自己恢复到正常状态。在电器设备中，最常用的绝缘材料是气体绝缘材料，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。（2）气体绝缘材料的分类。气体绝缘材料主要有五种，分别是空气、氮气、二氧化碳，六氟化硫和他们的混合气体。空气的优点是资源丰富，价格便宜，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，呈现负电性，击穿场强很高，在均匀电场下是空气的2.5倍，在气体压力是0.2Mpa时，其绝缘性能堪比绝缘油；六氟化硫的优点是耐热性和稳定性良好，500℃以下不分解，150℃下不与酸、碱、卤素、水和绝缘材料反应，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，“六氟化硫-氮气”是当前非常有发展前景的混合气体。
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1.3液体绝缘材料
绝缘漆管的底材包括两种，即玻璃纤维与面纱，树脂的种类包括硅橡胶浆、硅有机漆、改性聚氯乙烯树脂、醇酸清漆、油性绝缘清漆等，绝缘漆管必须均匀浸渍，保证漆膜的均匀性和完整性，正常状况下，绝缘漆管的击穿电压应该超过SkV.受潮状态的击穿电压应该超过1.skV，缠绕后的击穿电压应该超宁士2kV。
2变压器绝缘设计研究思路
（1）建立一个计算模型，用于准确计算变压器铁芯损耗，分析不同材质铁芯的磁通密度和频率变化；（2）建立三维损耗模型，计算出绕组损耗，研究绕组损耗的影响因素；（3）根据绕组结构对绝缘性能的影响，以及变压器的绝缘电场特征，最后开发出适用于高电压大容量变压器的绝缘结构。电力变压器的主绝缘主要是指线圈间〔高压到低(中)、低(中)压到铁心间〕以及线圈端部到铁扼间的绝缘,忽略引线、分接开关相应的主绝缘。主绝缘对电力变压器的技术经济指标具有重要影响。电力变压器主绝缘分析是以电场为基础,如线圈间按同心圆柱电容器计算,线圈端部到铁扼以数值计算法加以分析等 。
3高电压大容量变压器绝缘技术的应用
3.1少胶粉云母环氧VPI技术的应用
在整个高电压大容量变压器绝缘技术中，少胶粉云母环氧VPI技术可以说是相对较为复杂的一种技术。因此要想做好此种技术的应用就必须要将材料结构的实际特点与性能考虑进去，还要根据实际的应用需求按照一定的比例加以稀释，进而获得预期的绝缘效果。通常情况下，该项技术都是建立在VB2645树脂结构上的，并对其加以技术改变从而充分发挥出树脂结构本身的性能。为了保证该项技术在应用过程中能够符合实际应用需求，需要先对其进行稀释，之后再进行合成，并添加一些固化剂物质使其成型，起到有效的保护作用。但需要注意在稀释过程中，要控制好稀释参数，这是因为伴随着稀释参数的不断变化，相应的绝缘系数也会发生变化，进而对绝缘效果产生重大的影响，甚至造成变压器损坏。
3.2多胶膜压技术
多胶膜压技术以多胶粉云母为原料，进行烧包和模压成型，它的技术原理与环氧VPI技术使用少胶粉云母类似，成型质量比较高，能达到绝缘效果。多胶模压技术在现阶段已经发展的比较完善，在各个电力系统中都得到了广泛应用，能够较好的保护设备。而在高电压大容量变压器中，它的应用能提供给变压器高质量的保护，以保障变压器的安全稳定运行。
3.3 LD.F绝缘技术的应用分析
LD.F绝缘技术发展时间相对较长，已经形成了比较完善的绝缘体系，体系的类型相对较多，例如低压机电绝缘技术，最常采用的低压机电绝缘代表包括变频电机、同步电动机等二LD.F绝缘体系在高电压大容量变压器绝缘应用中具有很大的优势，其优势主要包括良好的电器性能、较强的稳定性、较强的耐热性以及绝缘厚度薄等，并且该绝缘技术体系在实践应用的过程中具有绝缘性能好、工艺简单、可靠性高、净化生产以及节约能源等众多优点。目前，在提倡节能、环保、无污染的背景下，LD.F绝缘技术在高电压大容量变压器绝缘领域的应用非常广泛。LD.F绝缘技术在应用的过程中不断的创新与更新，并且逐渐的想6kV、10kv减薄方向发展，绝缘厚度逐渐的降低LD.F绝缘体系能够很好的满足高电压大容量变压器的绝缘需求，并且其技术还在不断的创新和更新，体系不断的丰富与完善，在高电压大容量变压器绝缘领域具有很好的应用前景。
结语
综上所述，绝缘技术的发展和应用是保障高电压大容量变压器正常运行，从而保障电力系统的平稳安全运行的关键，是关系人民能否正常生产、生活的关键。所以，作为相关研究人员，应该不断进行技术创新，开发更多的绝缘材料和应用技术，不断提高高电压电容量变压器的安全性能和稳定性，从而推进我国的电力企业不断向前发展。
参考文献
[1]马奔,赵晨如.关于高电压大容量变压器绝缘技术的应用探讨[J].电子世界,2017(10):88.
[2]戴永帅,崔查秀.高电压大容量变压器绝缘技术分析[J].山东工业技术,2016(03):212.
论文作者:陈家荣
论文发表刊物:《电力设备》2018年第32期
论文发表时间:2019/5/24
标签：电压论文; 绝缘材料论文; 变压器论文; 大容量论文; 技术论文; 气体论文; 性能论文; 《电力设备》2018年第32期论文;