摘要:随着经济的飞速发展的,使用低碳低耗能的新型能源是当今各个行业的共同发展方向。在高电压大容量变压器中使用新型的绝缘技术,有利于对成本的控制,并能提高经济效益,同时,也迎合了现今社会低碳经济的响应。本文高电压大容量变压器绝缘技术的应用研究探索。
关键词:高电压;大容量变压器;绝缘技术
在经济飞速发展的今天,机电行业额发展模式也要不断的革新,跨过传统的高能源的生产模式,不断的研究开发新的高电压大容量变压器绝缘技术,实现低耗能,低投入高生产效益。
一 高电压大容量变压器绝缘材料
1.1气体绝缘材料
气体绝缘材料不但能够绝缘,还能够发挥保护、冷却和灭弧等作用,因此,气体绝缘材料在电气设备的使用比较常见,甚至气体在部分设备中属于主绝缘材料。液体固体绝缘中普遍存在气体空隙,只是不同绝缘中使用的量不同。气体需具备来源丰富、价格低廉、惰性、热导率高、不燃、液化温度低以及绝缘强度高等特点才能用作绝缘材料,其中惰性指的是不会同共存材料反应。
1.1.1气体绝缘材料的分类:二氧化碳、氮气、空气、六氟化硫及混合气体等。
气体电介质使用最广的是空气,廉价、分布广阔是空气的特点,用作混合介质的优势表现在物理化学性能稳定、击穿后能自愈、液化温度低等,因此,空气绝缘介质在断路器中使用较多。但空气中存在杂质较多,其氧化作用会在接触金属材料时发生腐蚀反应,而氮气在这方面的稳定性比空气更高,惰性且不会助燃,因此,在电气设备中气体电介质常使用压缩氮气作为材料。六氟化硫击穿场强很高,属于电负性气体,其绝缘强度在0.2MPa气体压力下与绝缘油相当。与空气相比,六氟化硫在均匀电场中是其2.5倍,且灭弧能力是其数10倍,灭弧性能优良。
此外,纯净的六氟化硫耐热性与稳定性较好,并且没有毒性,不会在500℃下分解,同卤素、碱、酸、水、绝缘材料不会在150℃条件下作用。六氟化硫的优点非常多,因此在高压电器设备中的使用倍受重视,并且被越来越广泛的使用。混合气体是由两种以上的气体混合而成的,六氟化硫混合气体的电气强度相对六氟化硫更加明显些,并且更加经济实用,其中六氟化硫与氮气的混合气体被认为其发展前景更为广阔。
1.1.2气体绝缘材料的特点及应用
通常情况下,气体在放电电压以下具有很高的绝缘电阻,如果绝缘层被破坏,其也能很快的进行自行恢复,同液体和固体相比较,其缺点是绝缘屈服值低。气体绝缘材料主要承担着电气设备中的绝缘任务。由于气体绝缘材料的电导、介电常数和损耗都很小,对高压、高频绝缘都适用。
1.2绝缘漆管
绝缘漆管底材一般分为两种:面纱和玻璃纤维。树脂的种类一般有下面几种:油性绝缘清漆、改性聚氯乙烯树脂以及硅橡胶浆等。漆管需要注意浸渍均匀,漆膜应保持完整性。1.3电工用塑料
电工用塑料一般是由合成树脂、填料和各种添加剂配制而成的粉末、粒状或纤维状材料。在一定的温度和压力下,可加工成各种规格和形状的电工设备绝缘零部件以及作为电线电缆绝缘保护材料。合成树脂是塑料的主要成分,是决定塑料制品基本特性的主要因素。按树脂的类型,塑料可分为热固性和热塑性塑料两类。热固性塑料在热压成型后,成为不溶、不熔的固体,其数值分子由线型结构交联成网状结构;而热塑性塑料在热压或热挤出成型后,成为不溶的固体,其树脂成分由线形结构交联成网状结构;而热塑性塑料在热压或热挤成型后,树脂分子结构仍为线型,其物理、化学性质不发生明显变化。仍具有可溶性。故热塑性塑料可以多次反复成型。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
1.4绝缘胶
绝缘胶的种类很多,在变压器上所用的绝缘胶主要有:聚醋酸乙烯酯、酚醛树脂、聚乙烯醇、聚乙烯醇缩丁醛和环氧树脂胶等。
二 电压大容量变压器绝缘技术发展
随着社会的变化发展,绝缘技术领域也有了新的变化,传统的大型的交流电动机不断的向小型化以及轻重量的方向发展。因此,对绝缘技术的要求也越来越高,即使是在环境恶劣的环境中,也必须经得起考验。随着该技术使用范围不断扩大,表现为电压大容量变压器被推广使用。当前,世界上很多高压交流电动机基本逐渐被淘汰,一些大型的交流电动机额定电压已经提升到13.8kv。随着社会不断发展,近几年来人们开始将目光投向低耗能方向,对电动机提出了选用高导电和高导磁性能的电动机替代普通电动机,降低电机空载率,提高运行的平均负载率,应用各种调速技术实现电动机节电运行等运行理念。从而开始引起变压器绝缘技术理论创新研究浪潮。
三 电压大容量变压器绝缘技术类型
3.1少胶粉云母脂环氧VPI绝缘体系
这个体系的使用都会向外引进专门的TMEIC绝缘,还需要使用VB2645树脂加以辅助,这样才可以发挥出该体系实际作用。该绝缘体系,主要由稀释得出,在经过合成形成,一般需要准备的固化剂和浸渍树脂,进入专门的合成工艺便获得成品。还有一些绝缘体系,每种绝缘体系合成材料不一样,在实际使用中产生的功能也不一样。
3.2LD.F绝缘技术
这一绝缘技术有较多分类,主要得益于长期的发展与完善,其中包括抵压机电绝缘,以变频电机、同步电动机等作为低压机电绝缘的代表。LD.F绝缘有非常明显的优势,如电气性能好、稳定性强、耐热性强和绝缘厚度非常薄等,其优势已然得到了普遍的认可,有助于降低安全隐患。LD.F绝缘工艺简单,运行可靠安全,易于掌握,能够实现净化生产与能源的节约,是对当下无污染生产要求的积极贯彻,自然得到了大力的推广与使用。在不断的实践与研究中,LD.F绝缘不断的提升、不断的创新,现阶段其发展的方向为向6kv和10kv减薄机缘厚度,理想的减薄厚度为1毫米,而低于2.毫米为10kv单边绝缘的理想厚度。现阶段,虽LD.F绝缘的使用有较好的效果,但市场需求并不会停滞不前,因此仍需不断的完善与发展,提高技术使用的适应性。
3.3多胶模压绝缘体技术
这一体系的主要构成是通过多胶粉云母带连续式绕包、模压成型,在交流电机行业中推行,效果较好。虽多胶云母有诸多种类,但以环氧多胶粉云母带使用最多,此外,VPI体系类型也较为常见。在我国,尤其是在机电制造业这一绝缘体非常受欢迎,国内大多数公司都选择使用这一绝缘体。在经济全球化影响下,技术合作交流增多,通过各国间的交流引进了不少关联技术,国内的不少绝缘材料都是来自于国外公司。在技术更新日新月异的时代,新产品更新换代非常快,以LD.F绝缘体系为例,LD.F绝缘体系使用的材料是少胶单面补强高定量鳞片,这种材料比较稀有,此外,补强材料为聚酯薄膜材料与的玻璃纤维材料两种。渗透性强、含量高是云母的优点,固化树脂效果较好,能有效防止流失,作为备选材料十分优良。
四 结束语
在高电压大容量变压器中,传统的绝缘材料已很难实现高电压大容量变压器理想的可靠性和稳定性的运行,必须要通过使用新的变压器绝缘技术与绝缘材料,不断的研发,不断的提高绝缘技术水平,使变压器绝缘体系性能得到优化,为高压大容量变压器运行的稳定与安全提供保障。
参考文献:
[1]王洋.高电压大容量变压器绝缘技术的应用[J].科技展望,2014(9):161.
[2]郑含博.电力变压器状态评估及故障诊断方法研究[D].重庆:重庆大学,2012.
[3]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.
论文作者:王明海
论文发表刊物:《电力设备》2017年第16期
论文发表时间:2017/10/17
标签:气体论文; 绝缘材料论文; 变压器论文; 电压论文; 大容量论文; 技术论文; 体系论文; 《电力设备》2017年第16期论文;