摘要：随着高电压大容量变压器的不断进步和发展，逐渐对其提出新要求、高要求。要求其不仅仅需要质量优良，而且也要注意控制其设备的运行效率，而高电压大容量变压器绝缘技术也逐渐成为大家关注和研究的重点内容。经济的快速发展要求机电行业适时的转变发展模式，摒弃不合时宜的高能源生产模式以顺应时代发展的要求。在此背景下，绝缘技术从理论到具体的机电绝缘结构均得到了较大的发展与进步。绝缘技术的改进降低了火电投资比例，有助于低投入高效益的生产。其中，过电压与绝缘技术、防护技术、测试技术、绝缘结构、高电压和绝缘理论是研究高电压绝缘技术的主要内容。因此本文主要是对高电压小容量变压器空载电流偏大原因进行了一定的分析，在这个基础上提出了下文中的一些内容。
关键词：高电压；小容量；变压器；空载电流；偏大原因；分析
引言：小容量高电压电力变压器中，绕组一般多采用分段多层圆筒式结构。此结构电气性能稳定、耐冲击。绕组层间电压低，从而降低了局部放电量。由于绕组采用分段多层圆筒式结构，中部有辐向油道，增大了绕组的散热面。而近年来国家电网公司招标中对于66k V变压器产品的介损tanδ%要求为≤0.5%，国家标准GB50150-2006规定为介损tanδ%不大于出厂试验值的130%，部颁标准JB501-2006规定为介损tanδ%为0.8%。使出厂标准有所提高，这使一些制造厂对制造过程要求更严，包括组部件的采购。
1高电压大容量变压器绝缘技术理论研究分析
针对高电压大容量变压器绝缘技术展开相应的理论研究分析，大致可以分为五大项内容展开介绍，具体如下：
1.1绝缘材料理论分析：
针对高电压大容量变压器绝缘技术展开相应的理论探析，首先应该分析其绝缘材料的选择与应用。而且，绝缘材料的控制也是绝缘技术研究的重点内容。通常情况下，陶瓷材料是现在主要选择使用的绝缘材料，但是虽然其机械性能相对较高，可是其也存在易碎的缺点。新型复合绝缘材料相对而言性能较优良，不仅仅可以为系统的稳定性带来积极影响作用，而且也会在一定程度上对设备的电气性能产生积极推动作用。具体来说，绝缘材料是一种聚合物，由绝缘性能超强的聚四氟乙烯、优化憎水性的丁集橡胶、环氧树脂、聚烯烃、聚合物混凝土共同组成。因其性能相比较而言较为优良，受到大家的广泛使用。
1.2绝缘胶理论分析
一般情况下，高电压大容量变压器绝缘技术中可实际选择的绝缘胶使用范围较为狭窄，具体选择和应用的绝缘胶大致为polyvinyl Butyral、聚醋酸乙烯酯等几种。
1.3电工用塑料理论分析
针对绝缘技术下选用的电工用塑料这一问题展开深入的研究，发现目前市场上主要选择既可以保障热塑性与热固性塑料二者存在一个相对平衡的状态，又可以在此基础之上保障循环作用效率相对高效的电工用塑料。这一要求的主要目的在于，可以在一定程度上保障所选用的电工用塑料对整体技术结构的完整性产生积极推动作用，从而保障运行框架相对完善，并对循环效率产生积极影响。具体来说，纤维材料、粉状材料以及颗粒材料是目前主要分析对象，材料组成大致为添加剂、合成树脂等等。
1.4绝缘漆管理论分析
绝缘漆管的研究分析具体来说，应该是指分门别类的单独处理玻璃纤维绝缘漆管、面纱绝缘漆管。但应该系统分析硅有机漆、改性聚氯乙烯树脂、醇酸清漆，从而在一定程度上对绝缘漆管漆膜的完整性产生积极影响。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆值得一提的是，绝缘漆管的击穿电压应该随着周围环境的变化有所调整，以达到最好的处理效果，一般情况下，正常环境下应该选择不超过5KV的电压，但针对相对潮湿的环境，标准应该有所下调，不能超过1.5KV。
1.5气体绝缘材料分析
气体绝缘材料的处理工作相对而言是整个绝缘技术材料控制工作中最为关键的一项内容，而且还应该加强注意其信息整合，尤其是针对部分需要加强保护及冷却措施的特殊性场合。通常情况下采用的气体绝缘材料有F6S、CO2、N2、混合气体（常见的为F6S以及N2）。
2.试验验证
2.1试验定性验证
在原因分析中，认为容性空载电流包括绕组间及绕组对地的传递电容电流。于是在低压ac端头施加低电压，高压BC端头短接后连接到油箱，最终油箱接地，其他端头悬空。此试验的原理是在单相电压励磁，使得三相电容电流不能相互抵消，最终会在油箱接地点体现出来。试验测量发现在油箱接地点有44.3m A的电容电流。与粗算结果基本相近。但是变压器的接地电流的组成比较复杂，通过这个试验，只能定性的推断电容电流的存在。
2.2试验定量验证
在空载电流中，有励磁的感性电流，空载损耗对应的有功电流，有容性电流。其中容性电流可认为与试验频率呈线性关系，而感性电流与频率的关系由铁心参数决定，是非线性的。此产品在50Hz下容性分量占主要地位。可以推测，在高频低励磁条件下，容性电流会更加显著，感性电流可忽略。为排除感性电流的干扰，获得实际的电容电流。选择在低电压下，进行200Hz下的空载试验。可认为此时测到的电流就是电容电流。可见，当去除电容电流的影响后，励磁电流和计算值接近，励磁特性曲线也和理论值相符。无功的电容电流基本不影响有用功率（测量损耗），所以损耗一直是正常的。说明引起空载电流异常的原因是空载状态下绕组电容电流占比过大，产品的铁心质量并不存在问题。在测量中，还有另一个现象值得注意。在空载试验过程中，电压较低时电容电流很大，回路阻抗呈现容性，而当电压到100％Un以上时，电感电流开始显著增大，会出现阻抗由容性向感性的转变，即测量电流会逐渐减小至只包含有功的电阻电流，而后又迅速增大成为感性电流。功率因数也会随之出现大范围的变化。这些变化会在极小的电压变化范围内完成。因此，测量仪器的设置对试验现象有很大影响，不同的量程、采样时间以及加压速度得到的结果差别较大，甚至有完全相反的结果。选择最合适的方式才能避免测量设备引起的结果偏差干扰试验判断。
总结：通过对上述的内容进行分析研究之后可以得出，总而言之，空载试验是极重要的产品出厂试验，影响空载电流和空载损耗的因素很多，找出真正的原因才能正确的判断铁心是否有问题，才能采取有效的处理方法。常规产品中容性分量在总的空载电流中占的比重较小，主要起到补偿作用，有利于减小空载电流值。一些产品由于是特殊性能参数或者采用了特殊结构，其传递电容电流占空载电流的比重较大。有可能产生过补偿现象。在设计和试验时都要予以充分考虑。传递电容电流对空载电流中的电容分量不参与铁心励磁过程，不会对变压器其他性能参数造成影响。特殊的试验过程对试验操作、测量方式有更高的要求，有针对性的选择才能获得更真实的试验结果。
参考文献：
[1]吴海东.高电压大容量变压器绝缘技术的应用研究[J].科技创新与应用,2017(09):192.
[2]阮炜,李林达,杨家辉,吕晓东.高电压小容量变压器空载电流偏大原因分析[J].变压器,2016,53(05):71-72.
[3]李彩云,王文昌,韩彬.电工层压木在高电压大容量变压器中发生绝缘事故分析[J].变压器,2013,50(07):27-30.
[4]孟镇.配电变压器有载无弧自动调容控制系统研究[D].沈阳农业大学,2013.
[5]王乃庆,张喜乐,钟俊涛.高电压、大容量变压器用电磁线的国产化之路[J].电器工业,2004(01):48-50.
[6]王者敏.抓住时机加快发展我省战略重点产品高电压大容量变压器[J].江苏电机工程,1990(02):1-4.
论文作者:张丹
论文发表刊物:《防护工程》2018年第29期
论文发表时间:2018/12/27
标签：电流论文; 电压论文; 变压器论文; 电容论文; 绝缘材料论文; 绕组论文; 大容量论文; 《防护工程》2018年第29期论文;