關(guān)于高電壓大容量變壓器絕緣技術(shù)的應(yīng)用探討

石偉+丁頌群

摘 要： 可持續(xù)發(fā)展是我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的宗旨，其中包括循環(huán)經(jīng)濟(jì)、低碳工業(yè)、新能源產(chǎn)業(yè)等方面，高電壓大容量變壓器絕緣技術(shù)的應(yīng)用是綠色發(fā)展的基礎(chǔ)，所以，本文羅列了高電壓大容量變壓器絕緣材料，以及對(duì)運(yùn)用絕緣材料發(fā)展的絕緣技術(shù)類型進(jìn)行了分析，最后，對(duì)高電壓大容量變壓器絕緣技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了探討，希望能夠?qū)υ擃I(lǐng)域的發(fā)展提供參考。

關(guān)鍵詞： 高電壓大容量變壓器；絕緣材料；絕緣技術(shù)類型；應(yīng)用探討

前言：我國經(jīng)濟(jì)取得了舉世矚目的成就，這不乏有粗放式發(fā)展的原因，從而造成了資源消耗和環(huán)境污染問題，現(xiàn)階段，我國進(jìn)入了經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的變革時(shí)期。同時(shí)，隨之而來的是人們對(duì)電力系統(tǒng)要求的提高，這對(duì)電力安全平穩(wěn)運(yùn)行和故障處理效率提出了新的挑戰(zhàn)。所以，不論在發(fā)展理念上，還是絕緣技術(shù)的應(yīng)用上都需要有所突破和創(chuàng)新，我們結(jié)合現(xiàn)階段高電壓大容量變壓器絕緣技術(shù)的發(fā)展展開討論。

一、關(guān)于高電壓大容量變壓器絕緣材料的種類。

高電壓大容量變壓器絕緣材料的種類繁多，較早應(yīng)用到高電壓絕緣領(lǐng)域的絕緣材料是電工陶瓷，它的機(jī)械性能比較高，但是由于陶瓷易碎、拉伸度不高、抗沖擊能力弱等缺點(diǎn)，電工陶瓷已經(jīng)漸漸被新材料所取代。目前，國內(nèi)高電壓大容量變壓器絕緣材料中復(fù)合材料應(yīng)用較多，主要包括乙丙橡膠、硅橡膠、聚四氟乙烯、脂環(huán)族環(huán)氧樹脂等，而國際上的復(fù)合材料最新研究，已經(jīng)將烯烴化合物、丁基橡膠、聚合物混凝土等運(yùn)用到高電壓大容量變壓器絕緣材料的制造中。在復(fù)合材料中，聚四氟乙烯是電氣性能和環(huán)境穩(wěn)定性能最好的，另外，硅膠具有憎水性和遷移性，這大大提高了硅膠材料的應(yīng)用范圍和抗老化能力，所以它在高電壓大容量變壓器絕緣領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。另外，還包括氣體絕緣材料、絕緣漆管、電工用塑料絕緣膠等，下面我們將針對(duì)這些材料進(jìn)行講解。

（一）簡析氣體絕緣材料的特點(diǎn)。

氣體絕緣材料具有很好的絕緣功能，而且在某些情況能夠起到滅弧、冷卻、保護(hù)的作用。另外還有價(jià)格低廉、熱導(dǎo)率高、資源豐富、不易燃燒等優(yōu)點(diǎn)。目前用于高電壓大容量變壓器絕緣材料的氣體主要包括普通空氣、氮?dú)?、二氧化碳、六氟化硫等氣體，以及他們之間相互混合的氣體，這些氣體化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，一般不會(huì)和其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)是，所以可用度較高。同時(shí)，像空氣這樣的氣體，來源廣泛，利用成本低，還有液化溫度低、活性低、被強(qiáng)電流擊穿可自愈等特點(diǎn)。其他諸如六氟化硫、二氧化碳、氮?dú)獾葰怏w，在某些情況下，絕緣性能表現(xiàn)的更為優(yōu)秀，優(yōu)點(diǎn)比空氣絕緣更加突出。

（二）簡析絕緣漆管的特點(diǎn)。

作為較新開發(fā)應(yīng)用的絕緣材料，絕緣漆管擁有廣闊的應(yīng)用前景。它的底材包括棉紗和玻璃纖維，而面漆樹脂主要包括硅有機(jī)漆、醇酸清漆、硅橡膠漿、改性聚氯乙烯樹脂、油性絕緣清漆等，絕緣漆管的浸漬必須保證充分、均勻、完整，而且應(yīng)該可以承受五千伏特以下電壓，即便在受潮狀態(tài)也可以承受1.5千伏，在纏繞后的擊穿電壓應(yīng)該超過2千伏。

（三）簡析電工用塑料的特點(diǎn)。

一般來講，電工用塑料有粉末、粒狀、纖維材料三種形式，其成分主要有合成樹脂、填料、添加劑等。通過一定的溫度和壓力作用，電工用塑料可以被制作成跟電工設(shè)備絕緣零部件相符的絕緣保護(hù)材料。在這種特性中，合成樹脂起著主要作用，按樹脂類型可分為熱固性塑料和熱塑性塑料，而熱固性塑料在成型后。它的樹脂分子結(jié)構(gòu)從線性變成網(wǎng)狀。

（四）簡析絕緣膠的特點(diǎn)。

現(xiàn)階段，絕緣膠在高電壓大容量變壓器絕緣材料中占有一定的比重，它主要有電木膠、白乳膠、聚乙烯醇縮丁醛、PVA、環(huán)氧樹脂膠等種類。相對(duì)電工陶瓷來說，絕緣膠的抗沖擊能力、拉伸強(qiáng)度都有了顯著的提高，輕易不會(huì)破碎[1]。

二、關(guān)于高電壓大容量變壓器絕緣技術(shù)的種類。

關(guān)于高電壓大容量變壓器絕緣技術(shù)的分類，主要包括多膠模壓絕緣體系、LD.F絕緣體系、少膠粉云母脂環(huán)氧VPI絕緣體系。

（一）簡述多膠模壓絕緣體系的技術(shù)類型。

多膠模壓絕緣主要使用一種模壓成型、多膠粉云母帶連續(xù)式繞包組成的絕緣體系。其中，多膠云母通常用的是環(huán)氧多膠粉云母帶。另外，較新研制的VPI體系中的交流機(jī)電絕緣系統(tǒng)更為先進(jìn)。

（二）簡述LD.F絕緣體系的技術(shù)類型。

該體系類型比較多，其中低壓機(jī)電絕緣機(jī)中的同步電動(dòng)機(jī)和變頻電機(jī)應(yīng)用最為廣泛。LD.F絕緣體系具有絕緣厚度薄、耐熱性強(qiáng)、穩(wěn)定性好、電氣性能優(yōu)秀等優(yōu)點(diǎn)，從而能夠有效保證安全穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，而且這種絕緣工藝比較簡單，能源需求量小，方便大量清潔生產(chǎn)。

（三）簡述少膠粉云母脂環(huán)氧VPI絕緣體系的技術(shù)類型。

TMEIC絕緣是少膠粉云母脂環(huán)氧VPI絕緣體系的主要形式，通過VB2645樹脂的輔助，然后經(jīng)過稀釋、固化、浸漬等工藝處理，最后合成。少膠粉云母脂環(huán)氧VPI絕緣體系在實(shí)際使用中作用比較突出，應(yīng)用前景廣闊[2]。

三、關(guān)于高電壓大容量變壓器絕緣技術(shù)的應(yīng)用。

在經(jīng)過以上對(duì)高電壓大容量變壓器絕緣技術(shù)的類型分析，我們來對(duì)高電壓大容量變壓器絕緣技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行探討。

（一）探究基于多膠模壓絕緣體系的技術(shù)應(yīng)用。

基于多膠模壓絕緣體系的技術(shù)通過多膠粉云母連續(xù)式繞包、模壓成型的方式，在交流電機(jī)領(lǐng)域的應(yīng)用比較廣泛。多膠云母的種類繁多，使用最多的是環(huán)氧多膠粉云母帶，之后是VPI體系類型。伴隨我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及全球化的趨勢(shì)，我們和國外企業(yè)展開密切合作，通過引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)，研發(fā)了諸多新型的絕緣產(chǎn)品和絕緣技術(shù)，并且創(chuàng)立了交流機(jī)電絕緣技術(shù)體系，通過對(duì)云母材料、玻璃纖維材料、聚酯薄膜材料、固化樹脂等材料的應(yīng)用，充分了解材料性能，從而保證了多膠模壓絕緣體系的良好，從而在高電壓大容量變壓器絕緣領(lǐng)域或其他相關(guān)領(lǐng)域中應(yīng)用廣泛。

（二）探究基于LD.F絕緣體系的技術(shù)應(yīng)用。

這種絕緣技術(shù)類型已經(jīng)經(jīng)過了較長時(shí)間的發(fā)展，形成了比較成熟的體系，最新采用的低壓機(jī)電絕緣代表包括變頻機(jī)電、同步電動(dòng)機(jī)等，高電壓大容量變壓器絕緣技術(shù)中LD.F絕緣體系具有突出的優(yōu)點(diǎn)，主要體現(xiàn)在電器性能良好、穩(wěn)定性能好、耐熱性強(qiáng)、絕緣厚度薄等方面，而且在實(shí)際應(yīng)用中，展現(xiàn)出了工藝簡單、可靠性高、絕緣性能好、凈化生產(chǎn)、節(jié)約能源等特質(zhì)，在現(xiàn)階段，我國提倡的高效環(huán)保理念，所以這個(gè)技術(shù)體系符合可持續(xù)化發(fā)展的指導(dǎo)思想，能夠在各領(lǐng)域應(yīng)用中大展拳腳。而且，在實(shí)踐過程中，LD.F絕緣體系也不但突破和創(chuàng)新，逐步向六千伏、十千伏等方向邁進(jìn)，綜合這些優(yōu)點(diǎn)和發(fā)展前景，LD.F絕緣體系在高電壓大容量變壓器絕緣技術(shù)中的應(yīng)用不容小覷。

（三）探究少膠粉云母脂環(huán)氧VPI絕緣體系的技術(shù)應(yīng)用。

少膠粉云母脂環(huán)氧VPI絕緣具有完整的絕緣體系，運(yùn)用不同的合成材料，可以形成不同的絕緣體系，從而其功能表現(xiàn)的差異性較大，在高電壓大容量變壓器絕緣技術(shù)中可以運(yùn)用自如[3]。

結(jié)論

綜上所述，高電壓大容量變壓器絕緣技術(shù)的應(yīng)用是電力系統(tǒng)安全平穩(wěn)運(yùn)行的重要保障，是國家社會(huì)發(fā)展和滿足人民生活需求的重要保證。本文通過對(duì)新型絕緣材料的講解，分析了高電壓大容量變壓器絕緣技術(shù)的類型及其實(shí)際應(yīng)用情況，希望通過積極的探索，逐步完善該領(lǐng)域技術(shù)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]馬奔，趙晨如. 關(guān)于高電壓大容量變壓器絕緣技術(shù)的應(yīng)用探討[J].電子世界，2017，（10）：88.

[2]吳海東. 高電壓大容量變壓器絕緣技術(shù)的應(yīng)用研究[J]. 科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2017，（09）：192.

[3]高峰. 探析高電壓大容量變壓器絕緣技術(shù)的應(yīng)用[J]. 科技展望，2015，25（28）：105.