摘要：在长期工作电压的作用下，变压器内部绝缘在弱绝缘时容易产生局部放电。局部放电的存在会对变压器内部的绝缘材料造成很大的损坏，导致局部放电附近的绝缘材料直接受到放电粒子的轰击，造成绝缘损坏，导致局部绝缘材料被腐蚀并最终破裂。因此本文探讨了关于35kV环氧树脂浇注干式变压器局放的控制分析。
关键词：干式变压器；局部放电；控制
引言
我国电力变压器技术取得了快速发展和进步，正逐步向高电压等级和小体积方向发展。同时也应该清楚地看到，干式变压器的绝缘受到越来越大的工作场强的影响，这将导致更高的局部放电风险。局部放电，伴随着物理和化学过程，如电和热，将严重削弱变压器的绝缘性能，从而不利地影响变压器的正常和安全使用。一般来说，变压器的绝缘老化主要是由变压器内部的局部放电引起的，长期放电会大大加速绝缘老化问题，甚至会导致绝缘击穿或短路等潜在故障。因此，控制干式变压器的局部放电极其重要。
1局部放电要素分析
干式变压器因其无油、阻燃、节能和安全可靠的特点，越来越多地应用于10kV和35kV电力系统。影响干式变压器局部放电的因素很多，其中主要有原材料选择、产品结构设计、绕组浇铸工艺等。鉴于上述因素，长期的设计调整、工艺改进、材料选择和生产实践，提出以下控制措施。
1.1材料的选择与控制
1）导体的选择
选线时应避免毛刺，铜箔应选用优质圆形铜箔。一方面，当电压施加到变压器绕组时，电场将集中在导体有毛刺的地方，形成尖端放电。另一方面，导体的尖端可能刺穿绝缘层并导致局部放电。夹层绝缘应由符合耐热等级的优质材料制成。干式变压器的大部分高低压绕组沿轴向分段。如果导体上有毛刺，在浇注和组装绕组时会形成电场，并在测试过程中施加电压。在电场范围内，电场强度将集中在有毛刺的地方，从而形成尖端放电。放电量取决于导体上毛刺的大小和数量。因此，选择高质量的圆形铜箔作为导体材料。此外，绕箔机上还安装了特殊的去毛刺装置，以减少毛刺。
2）环氧树脂料的选择
不同的环氧树脂材料有不同的特性，对产品的局部放电和综合性能有很大的影响。应选择粘度低、韧性好、绝缘强度高的树脂。对于不同类型的树脂，工艺部门应制定相应的工艺规范。
3）层间绝缘材料的选择
变压器的绝缘分为两部分：主绝缘和纵向绝缘。主要绝缘是线圈对地的绝缘。纵向绝缘是线圈匝、层和部分的绝缘。当绕组纵向绝缘的某些区域的绝缘设计不合理时，由于高电场强度，放电现象将在该位置发生，这将加速固体绝缘的老化，直到击穿现象发生。为了避免这种现象的发生，应根据匝间电压选择具有适当绝缘膜的导体。绝缘膜一般有很大的余量，因为匝间短路不容易通过测试发现，匝间绝缘相对分散。然后计算层间电压，选择合适的层间绝缘层数量，并为层间绝缘层的数量留有一定的余量。过多的层会增加线圈的径向厚度，并影响线圈的散热。最后，计算段间电压，并预留适当的段间绝缘距离。从干式变压器局部放电的原因可以看出，层间绝缘材料的质量与局部放电直接相关。采用10kV和35kV对应的0.05-0.1毫米聚酯薄膜和DMD绝缘纸。
1.2绕组结构设计
1）主绝缘距离
设计变压器绕组时，应确保并考虑高低压线圈之间、高压线圈之间以及高压线圈和地之间的足够绝缘距离。高压线圈和低压线圈之间以及高压线圈之间的距离可以是85-95毫米，高压导体和铁轭或接地之间的距离可以是180-200毫米（端部绝缘40-50毫米）。如果条件允许，绝缘距离越大，距离越好，场强越小。高压线圈的绝缘厚度可以适当增加。10kV变压器一般为2 ~ 3 mm，35kV变压器为4 ~ 6 mm，可有效降低外部场强。
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2）层间、段间电压控制
如果高压绕组缠绕分段铜箔，层间电压等于匝间电压，一般只有10 ~ 20V左右，而分段电磁线结构线圈的层间电压可以达到400~800V，尽量多一点分段，35kV干式变压器的分段数一般超过18段。
3）屏蔽控制
通过有效的高低压屏蔽，屏蔽层内可包含尖角、毛刺和气隙，可有效消除尖端和气隙放电，减少局部放电。高压屏蔽和高压出线端之间以及低压屏蔽和夹片之间应建立可靠的连接。屏蔽过程中应注意清洁，屏蔽层应平整无尖。
2真空浇注工艺的控制
干式变压器真空铸造过程中，需要对整个过程进行控制。混合罐和浇注罐之间的真空度控制对于防止二次脱气的形成非常重要。如果铸造过程中有微小的气孔，变压器将部分放电。需要对整个过程进行控制。
2.1配料与脱气
在实施真空浇注前，需要严格控制全部配料，环氧树脂和固化剂分别按照配料和脱气的工艺要求进行配置，配料需要按照具体的设计要求进行配置，然后将配置好的环氧树脂和填料的混合物倒入树脂罐中，对物料进行专门控制，然后用脱气设备对树脂和固化剂进行脱气，脱气时间要求至少为8小时，以保证物料能够有效浇注卷材。
2.2真空度与温度的全程控制
浇注变压器时，应考虑变压器的真空度和温度，并控制好整个环氧树脂、固化剂和浇注混合物的温度和真空度。要求浇注罐、树脂罐和固化剂罐中的压力保持在规定的真空度。浇注过程中温度的调节直接影响整个浇注罐材料的间隙和脱气的难度。在浇注过程中，需要制定详细的工艺参数，控制整体真空度和温度，及时调整浇注过程中的问题，选择最佳浇注参数。要保证浇注的真空度，必须综合控制管道和真空泵的作用和时间。
2.3浇注的过程控制
浇注时，需要根据变压器线圈树脂的定额和节段数计算所需混合物的质量，结合实际浇注情况，适当放宽浇注余量，提高浇注工艺效率，有效控制各种混合物；然后开启最后一个混合罐和最后一个混合罐的真空泵进行搅拌混合，保证浇注时每个罐体的气压正常，保证浇注时配料的最后混合时间控制在0.5h左右。然后开始倒酒。手动控制要求手动控制浇注流量和速度。一般来说，流量控制在1.5 ~ 2公斤/分钟。需要根据具体的模具尺寸和结构进行调整，以确保油箱中没有气隙。浇注时间、最终混合时间和静置时间应根据具体设计标准进行整体控制，以确保浇注时间能满足具体要求。此时，绕组浇注的安全性将直接受到影响。
因此，在浇注过程中，必须密切注意出料口处混合物的间隙和气泡，及时控制各种设备和仪表的显示温度，并控制整个浇注过程，要求速度均匀。但是，在浇注过程中，工作人员应该能够掌握具体的控制程度，依靠工作人员的长期经验来完成所有的浇注控制，并控制浇注过程。浇注完成后，为了保证材料能够在模具中流动，必须将浇注部分推入固化炉中快速固化，以保证浇注后的牢固性，同时也要避免在低温环境中停留太长时间。
2.4固化及拆模控制
每道工序浇注完成后，需要对整个浇注过程进行完全控制，并将绕组吊入固化炉中固化。要求确保固化过程中的每个气压都在规定范围内。同时，固化需要严格按照固化曲线进行，确保有足够的凝胶时间，浇注的固化时间满足具体要求。低温开炉能有效避免卷材开裂现象，提高整个浇注过程的安全性和可靠性。
结束语
干式变压器的绝缘损坏大多是由绝缘内部或表面的局部放电造成的，而长时间的放电会加速绝缘老化，甚至引发绝缘被击穿或短路等故障隐患，所以对干式变压器的局部放电进行控制是极其重要的。文章阐述了35kV环氧树脂浇注干式变压器局放的控制分析，希望可以为提高接地变压器整体安全性提供一些参考价值。
参考文献：
[1]刘毅.电力变压器局部放电检测方法探讨[J].机电信息，2013（30）：45-46.
[2]蔡秀凯，韦莉.干式变压器局部放电测量方法[J].电气制造，2012（5）：66-67.
论文作者:王跃冲
论文发表刊物:《基层建设》2019年第16期
论文发表时间:2019/8/27
标签：局部论文; 变压器论文; 线圈论文; 绕组论文; 毛刺论文; 脱气论文; 电压论文; 《基层建设》2019年第16期论文;