摘要：伴随当前我国电力系统发展速度进一步加快，树脂浇注干式变压器获得了广泛的应用。在我国干式变压器生产发展的过程中，树脂浇注干式变压器的工作效率较高，而且具有很强的抗短路能力，工艺相对简单，受到了变压器用户的广泛认可。在此过程中，人们越来越重视局部放电影响树脂浇注干式变压器寿命的情况，本文重点分析环氧树脂浇注干式变压器局部放电原因和控制，以供参考。
关键词：环氧树脂；干式变压器；局部放电；机理
1环氧树脂浇注干式变压器局部放电机理
树脂浇注干式变压器的线圈在进行浇筑绕制的过程中，因为原材料的质量法达到要求，没有有效的进行工艺处理或者设计不合格、无法文明施工等相关因素都会造成线圈出现一定的缺陷。在运行的过程中，因为线圈内部的一些缺陷造成局部电场分布不均匀，如果某部位的电场超过阈值很有可能造成环氧树脂绝缘中产生局部放电的情况，这种局部放电影响绕组线圈的过程较为缓慢，主要是从局部开始，接着由于放电的重复率逐步增加，可能会破坏整个浇注线圈，因此从树脂浇注干式变压器的角度而言，这是一个非常严重的隐患。
最初放电质点呈树枝形状，会直接攻击导致区某区域的绝缘出现损坏，另外这种损坏随着时间的推移会进一步扩大，最终绝缘层被电击击穿。放电质点对绝缘层进行撞击的过程中会出现一定的热量，导致化学活性生成物的出现，造成树脂绝缘区域受到电腐蚀的情况进一步增大，直到最终击穿。
电腐蚀出现的原因有以下几种，首先在局部放电位置当中，因为出现强化学作用，产生活性基团会氧化聚合物，其次电子和离子对介质表面进行撞击可能会造成表面开裂、腐蚀或者出现一定的气体，在放电的时候所出现的x光和紫外光辐射，都会导致分子出现裂解的情况。
2出现局部放电的原因
2.1浇注设备存在的问题
在进行浇筑的过程中，相关的设备无法达到要求的真空度，模具内部线圈当中依然出现一定的残存气体，尤其是填料是紫石英沙的时候，没有有效的对石英砂进行脱气处理，可能会造成固化浇注的过程中竖直绝缘区域产生气泡，环氧树脂当中气泡往往有圆柱型、扁平型，但是最常见的还是球形气泡。
通过相关公式进行测算，可以发现气泡当中的电场强度为附近平均电场强度的1.33倍，如果没有有效的处理，很容易产生反复的局部放电的情况造成，瞬间出现桥联，导致绝缘层最终被击穿。
2.2混入异物
在绕制组模线圈的时候，如果混有一定的异物会导致固化成形的树脂当中，因为异物的介电常数不同于环氧树脂混合物，在带电运行的过程中可能会出现局部放电等问题，甚至由于异物本身是导电体，会直接造成段间短路，所以在进行绕制的过程中一定要保证文明施工，合理的放置相关的材料，保证材料放置区域的干燥清洁，不能胡乱进行堆放，在线圈绕制和组模的过程中，操作人员一定要保证工作服当中不携带杂物、尘土，导线接头的位置不能出现毛刺、尖角，出现毛刺尖角很有可能造成线圈运行过程中电场局部集中等问题，产生局部放电等情况。因此在绕制线圈的时候一定要高度注意接头处的毛刺、尖角，如果发现一定要去除。线圈外表面一定要保证光滑平整不可凹凸不平，过于粗糙，否则容易出现积水积尘等问题，产生外表面放电的情况，如果出现异物金属以及气泡等都会让局部放电量的测试值增加。如果高压线圈和垫块之间没有严密的结合，可能会造成绝缘间产生较小的气隙，这些气泡会造成放电的情况，严重的增加局部放量，高压引线排表面加工过程中粗糙度较大或者接触不良尖角毛刺等都有可能造成对空气放电等问题。
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3环氧树脂浇注干式变压器局部放电的控制
3.1材料的选择与控制
3.1.1导体的选择
合理的选择导体在控制局变压器局部放电方面具有非常重要的意义，因为干式变压器的高低绕组通常条件下是顺着轴向段来进行设计的，这种设计的过程中往往会出现一定的安全隐患，如果导体当中出现毛刺，绕组可能会产生不紧密等问题，在完成浇筑和装配工作后测进行电场测试时，毛刺位置在施加电压的过程中就会形成电场，影响变压器内部工作。毛刺位置的电场强度较大时会出现尖峰放电的问题，所以一定要合理的对导体进行选择，通过专用的材料控制变压器局部放电的情况。
3.1.2环氧树脂料的选择
因为环氧树脂的特征各不相同，在变压器当中需要对这些内容进行整体考虑。在环氧树脂料选择的过程中，一定要选择绝缘强度高，而且具有较好韧性的材料，可以让变压器安全性进一步提高，避免树脂位置产生放电的问题。在选择层间绝缘材料的过程中。通常使用0.05毫米到0.1毫米的聚醋薄膜。另外可以选择相对应的DMD绝缘纸作为绝缘材料。
3.2绕阻结构的设计
在进行绕组结构设计的过程中，一定要合理的控制变压器和主绝缘材料之间的距离，在设计绕组的过程中需要对变压器的高低压线圈的距离进行分析，避免产生放电的问题，保证它们之间的绝缘距离符合要求，这需要合理的对层间、段间电压进行控制，控制电压是确保变压器安全的重要基础。在变压器高压绕组段当中使用的主要是分段式铜箔绕组，在此过程中变压器的层间电压与线电压相等较为安全。另外还需要注意屏蔽控制，可以通过屏蔽措施有效的控制变压器的毛刺和尖角，让尖端和气隙放电的情况得到合理控制，并且通过可靠的连接，保证高压和低压屏蔽端电压符合要求，另外还需要清理屏蔽层，避免出现尖峰。
3.3真空浇注工艺的控制
在干式变压器真空浇注的过程中，一定要控制整体状况，并且保证浇注罐和混料罐的真空度，避免出现二次脱漆等情况。在浇筑的时候，如果出现微小气孔都会导致局部放电等情况的出现，所以一定要整体性的控制浇注。
3.3.1配料与脱气
在真空浇注前一定要严格的控制各配料，根据脱气和配料的要求进行环氧树脂及固化剂的分配，再依照具体的设计要求填料和环氧树脂的混合料，打入树脂罐当中，并且控制相关材料，通过脱气设备完成固化剂和树脂的脱气工作。
3.3.2真空度与温度的全程控制
在进行浇筑的过程中，需要对变压器的温度和真空度进行考虑，合理的对固化剂、环氧树脂的真空度和温度进行分析，保证固化罐、树脂罐和浇注罐当中的压强符合相关要求。在浇筑的时候一定要积极调整温度，这会直接影响浇注罐材料的厚度以及脱漆的难度，在浇筑的时候需要依照相关的工艺参数，全程控制温度和真空度，及时对浇注时产生的问题进行调整，并且合理的控制真空泵的时间，保证浇筑过程中的真空度。
3.3.3浇注的过程控制
在浇筑的过程中需要依照变压器树脂的定额情况对混合料的质量进行计算，并且与浇注的实际情况相结合，让浇筑的余量适当放宽，让浇筑过程中的效率提高，有效的控制各种混合料保证各罐体气压符合要求。
3.3.4固化及拆模控制
在浇筑工作完成之后，需要整体性的对浇筑的过程进行控制，保证固化过程中气压符合要求，严格的依照固化曲线进行固化，防止出现线圈开裂等情况，让浇筑的效率提高。
结束语
对环氧树脂浇注干式变压器局放产生影响的因素多种多样，主要是由于制造过程中的一些种种缺陷造成的。在制造的过程中，一定要注意对可能出现的局部放电的因素进行控制，制定周密的计划，让变压器的工作效果提高。
参考文献:
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[3]陈国新.干式变压器的结构性能特点及选用[J].电气工程应用,2004(4):29-32.
论文作者:王佳
论文发表刊物:《防护工程》2019年10期
论文发表时间:2019/8/14
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