摘要：高电压大容量变压器是目前使用较多的变压器，在电力部门和用户之间承担着十分重要的职责，相关绝缘性能的好坏直接影响着变压器工作能否稳定进行，传统的绝缘技术虽然仍然可以用于工作，但劣势十分明显，在这种情况下，以橡胶、树脂等优质原料为代表的新型绝缘材料和技术渐渐产生，并开始应用。
关键词：高电压；大容量变压器；绝缘技术
引言
大容量变压器是保障用电安全、持续的要素之一，在高压环境下，其绝缘技术也需适应时代发展，目前看来，一些有价值的材料已经得到应用，充分利用现有条件，继续推进技术进步，是可行的发展之路。为此，在接下来的文章中，将围绕高电压大容量变压器绝缘技术及其应用方面展开详细分析，希望能够给相关人士提供重要的参考价值。
1变压器的工作原理和基本构成
1.1变压器的工作原理
变压器是利用电磁感应原理制成的静止用电器，通常由铁芯或磁芯和线圈组成。线圈至少有两个绕组，部分特殊用途的变压器线圈绕组可能达到两个以上。接电源的绕组叫初级线圈，其他绕组叫次级线圈。在初级线圈一端加交流电后，铁心中的磁通变化，次级线圈一端流出经过变压处理的交流电，这就是变压器的基本原理。
1.2变压器的构成
变压器的主要工作内容是变换交流电压、电流和阻抗，以服务于不同需求的电力用户，最简单的变压器由一个软磁材料做成的铁心及两个线圈构成，线圈一般套在铁心上，从而利用铁心加强磁耦合。铁心由涂漆的硅钢片叠压而成，可以有效的减少铁内涡流和磁滞损耗，通常两个线圈之间是没有电的联系的，均由绝缘线绕成，材料一般是铜或者铁。
2高电压绝缘技术的相关内容简析
2.1高电压绝缘技术的概念和研究范围
高电压绝缘技术，是指高电压下通过特殊材料或者技术手段使目标成为绝缘体的技术，通常应用于电工领域。他的研究内容很多，包括高电压与绝缘理论，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等，该技术的发展是基于用电需求和科学技术的进步，目前来看，已经处于相对较成熟的层面，对电气工程等学科和相关技术的发展有一定的推动作用。
2.2高电压大容量变压器可用的绝缘材料
首先，高电压大容量变压器绝缘材料概述。电工陶瓷是较早被应用于高电压绝缘领域的绝缘材料，其机械性能是相对较高的，但基于陶瓷本身易破碎、拉伸强度不高、抗冲击能力弱的劣势，电工陶瓷渐渐被淘汰，目前看来，取代陶瓷的主要是一些复合材料，国内目前使用的复合绝缘材料已经比较多，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，烯和烃的化合物已经被研制出来，还有丁基橡胶或者聚合物混凝土等。各种复合材料中，电气性能和环境稳定性能最好的，是聚四氟乙烯，其次是硅胶，硅胶具有憎水性的特征，这使其应用范围大为增加，同时，硅胶的憎水性特征还有具有迁移性，这既是说，部分附着于硅胶表面的污染物也随之具有了憎水性。硅胶的另一大特色是其耐老化能力相当突出，是目前在高压电领域应用最广泛的材料之一；其次，绝缘漆管。绝缘漆管是近些年来被开发和应用的新式绝缘材料，其在高电压领域的应用前景也较为广阔，通常绝缘漆管的底材是玻璃纤维或者棉纱，树脂的种类相对而言较多，包括改性聚氯乙稀树脂、醇酸清漆、油性绝缘清漆、硅有机漆和硅橡胶浆等，需要注意的是，漆管的浸渍必须充分、均匀，漆膜也必须是完整的，通常来说，漆管应可以承受5千伏特以下的电压而不损坏，缠绕后，其击穿电压会降低很多，但也可以维持在2千伏特左右，受潮后，漆管能承受的击穿电压应不小于1.5千伏特；再次，绝缘胶。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆目前使用的绝缘胶数量也是较多的，包括白乳胶、电木胶、PVA、聚乙烯醇缩丁醛、环氧树脂胶等。比起电工陶瓷，绝缘胶的抗冲击能力、拉伸强度都有了提高，而且通常不会碎裂；最后，电工用塑料。电工用塑料是另一种可以应用在高压环境下的绝缘材料，包括粉末状塑料、粒状塑料和纤维塑料三种，通常情况下，以上电工塑料主要是以合成树脂作为主要成分，加上填料和相关添加剂制成。基于合成树脂的特性，电工用塑料在不同的温度条件和压力条件下，可以被加工成符合各类要求的绝缘保护材料。根据合成树脂的不同，电工用塑料又可以分为热塑性塑料和热固性塑料俩种，热塑性塑料在加工成型后，树脂分子结构不变，理化性质也基本没有变化，热塑性塑料的特征是可以熔化，能够反复利用。热固性塑料成型后，树脂分子会变为网状结构，而不再是线性结构，他的理化性质是不容易溶解、熔化；另外，气体绝缘材料。应用于高电压领域的气体绝缘材料目前有普通空气、二氧化碳、氮气、六氟化硫和他们的混合气体，基于这些气体一般不会和和其他化学物质发生反应，也成为了可选用的绝缘 材料。空气作为绝缘材料的优势在于来源广泛、资源丰富、价值较低、液化温度低，同时活性不高，而且被强电流击穿后，可以自愈。六氟化硫的击穿场强是空气的2倍以上，其优点还包括耐热性好、稳定性高，通常情况下呈现负电性，六氟化硫和其他气体混合可以进一步提升绝缘强度，可以达到绝缘油的水平。氮气的优势在于化学性质非常稳定，几乎不会同任何共存的材料发生反应，是目前应用在高电压环境下大容量变压器中的重要绝缘材料[1]。
2.3高电压大容量变压器绝缘技术的类型
第八，多胶模压绝缘体系。目前看来，多胶模压绝缘体系的主要材料是可以模压成型的多胶粉云母，以多胶粉云母带连续式绕包组成绝缘体系，多胶云母一般采用环氧多胶粉云母带，VPI体系最新研制出的交流机电绝缘体系也可以应用在高电压环境下的变压器中。第二，LD.F绝缘体系。LD.F体系是一类绝缘技术的总称，包括低压机电绝缘机中的同步电动机和变频电机等，LD.F绝缘体系具有绝缘厚度很薄、耐热性好、电气性能优良、稳定性高等优势，同时，其绝缘工艺相对简单，容易掌握，运行也相对安全，能做到净化生产，大量使用LD.F体系可以节约资源能源。第三，少胶云母脂环氧VPI绝缘体系。少胶云母脂环氧VPI绝缘体系在实际应用中效果良好，它主要是用TMEIC绝缘，以树脂作为辅助，经过稀释、固化、浸渍树脂等工序制成产品，具有稳定性好、耐热性高等特色，可以广泛应用在高电压大容量变压器的绝缘技术中。
3高电压大容量变压器绝缘技术的未来发展
3.1材料的更新换代
正如电工陶瓷被种种复合材料代替，可以预见的是，在未来的绝缘技术中，很可能还会出现更好的材料。目前来看，对材料的基本要求是不变的，在绝缘的前提下，稳定性高、耐热、抗击穿强度高的新材料很可能在未来被应用于高电压大容量变压器的绝缘技术中[2]。
3.2技术的进步
技术的进步是时代发展的要求，同样，持续进步的技术又推动了时代的发展，在未来的绝缘技术中，很可能利用到包括信息化技术在内的高端技术，智能化的进行管理和工作，对问题的反应和处理能力也势必大大加快。
结论
简而言之，随着时代的发展，高电压大容量变压器的使用越发广泛，这对绝缘技术提出了更高的要求，传统的电工陶瓷存在着易破碎、拉伸强度不高、抗冲击能力弱的缺点，渐渐被各种新型材料替代。为此，文章围绕高电压大容量变压器绝缘技术的应用，希望能够给相关人士提供重要的参考价值[3]。
参考文献
[1]刘复林，韩延纯.大型电力变压器常见故障和状态检修要点[J].黑龙江科学，2015(03)：21+25.
[2]常非，赵丽平.高压大容量五电平变换器在RPC中的应用[J].电力系统及其自动化学报，2014(09)：40-45.
[3]夏云永.变压器线圈工艺改进对运行的影响[J].江苏科技信息，2014(09)：45-46.
论文作者:李彩云
论文发表刊物:《电力设备》2018年第23期
论文发表时间:2018/12/27
标签：电压论文; 变压器论文; 技术论文; 大容量论文; 绝缘材料论文; 塑料论文; 电工论文; 《电力设备》2018年第23期论文;