第九章-变压器绝缘
变压器绝缘
摘要变压器的严重事故不但会导致自身的损坏，还会中断电力供应，造成巨大的经济损失。
由内绝缘老化而引发的变压器故障占变压器事故的重要部分。
以介电响应为基础的极化去极化电流法和频域介电谱法不仅是无损的电气诊断技术，而且是变压器绝缘状态诊断中本领域国内外学者研究的热点之一。
研究一种对变压器绝缘老化进行无损诊断的介电响应测量新方法或新特征量是尚需解决的难题之一。
变压器油纸绝缘的介电性能和空间电荷特性的联系、油纸绝缘介质在老化过程中绝缘油性能对空间电荷形成及迁移的影响、以及作为油纸绝缘老化产物且直接影响油纸绝缘介电性能的水分对多层油纸绝缘介质空间电荷的影响，均是需要研究解决的问题。
关键词：变压器；高压绝缘；绝缘材料AbstractThe serious accidents of transforme can ot only cause their own damage, but also interrupt the power supply, causing huge economic losses. Transformer failures caused by internal insulationagingisan important part of the transformeraccident.The polarization/depolarization current method and requency domain dielectric spectroscopy based on dielectric response are not only non-destructive electrical diagnostic technique, and also the research focus of domestic and foreign scholars in the field of transformer insulating condition assessment. Investigating new method or new characteristics parameters for diagnosing the transformer insulation aging and assessing its life non-destructively using dielectric response technique is difficult question to be rsolved.Key Words：transformer; High voltage insulation; Insulating material目录摘要 (I)Abstract (II)引言 (1)2变压器套管 (3)2.1 套管主绝缘作用 (3)2.2 套管主绝缘简介 (3)2.3 套管主绝缘结构 (4)2.4 套管主绝缘发展现状 (5)3. 线圈绝缘 (5)3.1 漆包线 (5)3.2 绝缘层材料 (6)4 引线绝缘 (9)4.1引线绝缘引起的变压器故障 (9)4.2 屏边硅铁厂1号电炉变压器 (10)4.3 宝华山变电站1号主变压器 (10)4.4 小结 (12)结论 (13)参考文献 (14)致谢 (15)引言变压器绝缘的性能（电气、耐热和机械性能）是决定其能否运行的基本条件之一。
第9章电力变压器的运行
K1
I 12 t1
I
2 2
t
2
I
2 n
t
n
t1 t2 tn
0.32 8 0.82 4 0.52 8 0.514
848
查图9-6a曲线得过负荷倍数得K2=1.33。
第四节 变压器的事故过负荷
系统发生局部故障或变电所的某台变压器故障被切除，使部分 不能切除的负荷转移到其它变压器上时，这些变压器的负荷会 超过正常过负荷值很多，称为事故过负荷或短期急救负载。
T e P(t 98)d t T e P(9898) T 0
2)平均相对老化率：变压器在一定的时间间隔T内实际所损失 的寿命与恒温98℃运行时的正常寿命损失T的比值。
T e P(t 98)d t
0
1
T e P(t 98)d t
T
T0
当λ>1 时，变压器的老化大于正常老化，预期寿命缩短；
第9章电力变压器的运行
2021年7月30日星期五
电力变压器是发电厂和变电所中重要的一次设备之一，随 着电力系统电压等级的提高和规模的扩大，升压和降压的层次 增多，系统中变压器的总容量已达发电机装机容量的7~10倍。 可见电力变压器的运行是电力生产中非常重要的环节。本章着 重介绍电力变压器运行中的基本理论。
三、等值空气温度 1. 平均温度δav不能表示变化的温度对绝缘老化的影响 变压器的绝缘老化速度与绕组温度呈指数函数非线性关系，在 高温时绝缘老化的加速远远大于低温时绝缘老化的延缓。
2. 等值空气温度
等值空气温度δeq ：指某一空气温度，如果在一定时间间隔内 维持此温度和变压器所带负荷不变，变压器所遭受的绝缘老化 等于空气温度自然变化时的绝缘老化。
高压电课件第9章-变压器绝缘
1 发电机定子绕组结构－外壳与铁芯
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1 发电机定子绕组结构－铁芯硅钢片
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1 发电机定子绕组结构－定子绕组
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1 发电机定子绕组结构－定子绕组
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2 定子线棒截面
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3 发电机绝缘工作环境特点
1）热作用：膨胀系数不同（铜线、绝缘层、铁 芯）；热胀冷缩使绝缘层开裂、产生空隙 2）机械力作用：振动（周期性交变点动力）、 磨损绝缘层、使导线和绝缘件断裂 3）电场作用：发生电晕等，绝缘以云母为主。
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8 －变压器的内部保护－纵向电场分析
冲击电压下绕组间电 压分布规律：
l C l Cl C0
Ck
Ck / l Ck0
单位长度对地电容：C
单位长度绕组间电容：Ck
C0——整个绕组总的对地电容
Ck0——整个绕组总的串联（纵向）
电容
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8 －变压器的内部保护－纵向电场分析
冲击电压下绕组间电 压分布规律：
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6 油浸式变压器绝缘：油－屏障绝缘
绝缘层：在曲率半径很小的电极上包裹较厚的绝缘层，使绝缘 表面的最大场强明显降低，有利于提高整个间隙的工频和冲击 击穿电压。 例：引线对箱壁的油隙为100mm时，在裸线上包3mm厚绝缘 层，击穿电压提高1倍。
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6 油浸式变压器绝缘：油－屏障绝缘
屏障：在绕组间、相间、对铁芯、对铁轭的油隙中宜放置尺寸 较大（形状与电极相适应）的纸筒或纸板屏障，不但能阻止小 桥形成，而且集聚在屏障上的空间电荷使屏障另一侧的电场变 得均匀。
多屏障：将油隙分隔成多个较短的油隙，则击穿场强更高，超 高压变压器常采用薄纸小油道。
例：纸筒总厚度占油隙总尺寸的30～40％；超高压变压器采用
变压器中绝缘的作用
变压器中绝缘的作用
在变压器中，绝缘起着至关重要的作用。
它的主要功能是隔离和保护变压器的各个部分，以确保安全可靠的运行。
首先，绝缘能够防止电流泄漏。
变压器中的高电压部分与低电压部分之间需要进行电气隔离，以避免电流从高电压部分流向低电压部分，造成电击或其他安全问题。
绝缘材料可以有效地阻止电流泄漏，确保变压器的安全运行。
其次，绝缘可以减少能量损耗。
在变压器中，电流会通过线圈和铁芯等部件，产生电阻和磁滞损耗。
绝缘材料可以降低这些损耗，提高变压器的效率。
同时，绝缘材料还可以减少变压器的噪音和振动，提高运行的稳定性。
此外，绝缘还能够保护变压器免受环境因素的影响。
变压器在运行过程中可能会受到潮湿、污染、温度变化等环境因素的影响，导致绝缘性能下降。
良好的绝缘材料可以有效地抵御这些因素的侵蚀，延长变压器的使用寿命。
最后，绝缘对于变压器的维护和检修也非常重要。
在进行变压器的维护和检修时，工作人员需要接触到高电压部分。
绝缘材料可以提供必要的保护，防止工作人员触电。
总之，变压器中的绝缘具有防止电流泄漏、减少能量损耗、保护变压器免受环境影响以及确保维护和检修安全等重要作用。
因此，在设计和制造变压器时，绝缘材料的选择和应用至关重要，以确保变压器的安全、可靠和高效运行。
变压器绝缘检测方法
变压器绝缘检测方法一、前言变压器是电力系统中重要的设备之一，其正常运行对于电力系统的稳定运行至关重要。
而变压器绝缘的状况则直接影响着变压器的安全性和可靠性。
因此，对变压器绝缘进行检测和评估是非常必要的。
本文将介绍常见的变压器绝缘检测方法，包括交流耐压试验、直流耐压试验、局部放电检测、绕组极化/去极化测试等。
二、交流耐压试验交流耐压试验也称为工频耐压试验，是一种常见的变压器绝缘检测方法。
其原理是在高电场下，将变压器内部各部分与地之间或相互之间加上高电势，观察是否会出现击穿现象。
该测试可以检测出存在于绕组、油纸绝缘等方面的问题。
1. 测试仪器交流耐压试验需要使用到高电势发生装置和测试仪表等设备。
其中高电势发生装置通常采用变频式高电势发生装置或谐振式高电势发生装置。
2. 测试步骤（1）准备工作：将变压器内部各部分与地之间或相互之间加上高电势前，需先进行一系列准备工作。
包括检查变压器内部是否有短路、接地等问题，确认测试仪器和设备的正常运行等。
（2）加高电势：根据变压器额定电压和绝缘等级，设置测试电压。
然后将测试电极放置在被测物体上，接通高电势发生装置进行加高电势。
（3）观察测试结果：观察被测物体是否出现击穿现象。
若无击穿现象，则说明被测物体绝缘良好；若出现击穿现象，则需要进一步检查绝缘状况。
三、直流耐压试验直流耐压试验是一种对变压器绝缘进行评估的重要方法。
其原理是在静态电场下对变压器绝缘进行耐受能力测试，以评估绝缘材料的质量和性能。
该测试可以检测出存在于油纸绝缘、固体绝缘等方面的问题。
1. 测试仪器直流耐压试验需要使用到高电势发生装置、直流耐压试验仪等设备。
2. 测试步骤（1）准备工作：将变压器内部各部分与地之间或相互之间加上高电势前，需先进行一系列准备工作。
包括检查变压器内部是否有短路、接地等问题，确认测试仪器和设备的正常运行等。
（2）加高电势：根据变压器额定电压和绝缘等级，设置测试电压。
然后将测试电极放置在被测物体上，接通高电势发生装置进行加高电势。
第九章 第一节 电介质的极化概要
2）液体介质可分为非极性、极性和强极性3种。
非极性（或弱极性）液体的相对介电常数在 1.8~2.5，变压器油等矿物油属此类。
极性液体的相对介电常数在2~6，如蓖麻油、氯 化联苯即属此类。 强极性液体的相对介电常数很大（>10），如酒 精、水等，但这类液体介质的电导也很大，所以不 能用做绝缘材料。
速度通常在红外线频率范围，亦可在所有频率范围发生。 离子式极化也具有弹性，亦属于无损极化。
3. 偶极子式极化—有损极化
在极性分子结构的电介质中，当有外电场作用时， 偶极子受到电场力的作用而转向电场的方向，这种 极化被称为偶极子式极化，或转向极化。
图9-4 偶极子式极化 （a）无外加电场；（b）有外加电场
5.夹层极化---有损极化
夹层极化是多层电解质组成的复合绝缘中产生的一种特殊的空间电荷极化。 在高电压工程中，许多设备的绝缘都是采用这种复合绝缘，如电缆、电容 器、电机和变压器的绕组等，在两层介质之间常有油层、胶层等形成多层 介质结构。对于不均匀的或含有杂质的介质，或者受潮的介质，事实上也 可以等价为这种夹层介质来看待。夹层介质在电场作用下得极化称为夹层 极化，其极化过程特别缓慢，所需时间由几秒到几十分钟，甚至更长，且 极化过程伴随有较大的能量损耗，所以也属于有损极化。夹层极化的发生 是由于各层电解质的介电常数不同，其电导率也不同，当加上电压后各层 间的电场分布将会出现从加压初始瞬时按介电常数成反比分布，逐渐过渡 到稳态时的按电导率成反比分布，由此在各层电介质中出现了一个电压重 新分配的过程，最终导致在各层介质的交界面上出现宏观上的空间电荷堆 积，形成所谓的夹层极化。
电力变压器绝缘
外绝缘就是变压器油箱外部的绝缘套管和空气绝缘。
它包括绝缘套管本身的外绝缘和绝缘套管间及绝缘管对地部分的空气间隙距离的绝缘。
内绝缘是指变压器油箱内不同电子部件之间的绝缘，内绝缘又可分为主绝缘和纵绝缘。
用绕组的绝缘结构来分析，绕组的主绝缘包括：绕组对地的绝缘、不同相绕组之间的绝缘和同时的不同电压等级之间的绝缘这三部分。
绕组的纵绝缘是指同一绕组的不同电位部分的绝缘，它包括相邻导线之间的匝间绝缘、圆筒式绕组不同层的层间绝缘和饼式绕组的不同线饼之间的饼钱绝缘等。
绝缘等级是指其所用绝缘材料的耐热等级，分A、E、B、F、H级。
各绝缘等级具体允许温升标准如下：
最高允许温度（℃）A:105 E:120 B:130 F:155 H:180
绕组温升限值（℃）A:60 E:75 B:80 F:100 H:125
电力变压器的绝缘便是变压器绝缘资料构成的绝缘体系，它是变压器正常事情和运转的根本前提，变压器的运用寿命是由绝缘资料(即油纸或树脂等)的寿命所决议的。
理论证实，大多变压器的故障都是因绝缘体系的破坏而形成。
据统计，因绝缘原因造成的变压器故障约占变压器故障的85%以上。
对正常运转及保证了正常检修的变压器，其绝缘资料具有很长的运用寿命。
当小型油浸配电变压器的实践温度连续在95℃时，实际寿命将可达400年。
在正常运行条件下，维护得好的变压器，实践寿命能到达50～70年：而按制造厂的计划请求和技能目标，普通把变压器的预期寿命定为20一40年。
油浸变压器中，重要的绝缘资料是绝缘油及固体绝缘资料绝缘纸、纸板和木块等。
变压器绝缘材料
变压器绝缘材料变压器作为电力系统中的重要设备，其性能可靠性直接关系到电力系统的安全稳定运行。
而变压器绝缘材料作为变压器中的重要部分，其质量对整个变压器的性能起着至关重要的作用。
本文将就变压器绝缘材料的种类、特性及其在变压器中的应用进行详细介绍。
首先，我们来介绍一下变压器绝缘材料的种类。
变压器绝缘材料主要包括固体绝缘材料和液体绝缘材料两大类。
固体绝缘材料包括纸板、纸板管、绝缘纸、绝缘纸板、绝缘纸管等；液体绝缘材料主要是绝缘油。
这些绝缘材料各自都具有特定的绝缘性能和适用范围，可以根据变压器的具体要求进行选择和应用。
其次，我们来谈一下变压器绝缘材料的特性。
首先，对于固体绝缘材料来说，其绝缘性能是十分重要的。
好的绝缘材料应该具有良好的绝缘性能，能够有效地抵抗电场的影响，防止击穿和放电现象的发生。
其次，绝缘材料的耐热性也是一个重要的特性，特别是对于变压器这种长期在高温状态下工作的设备来说，绝缘材料必须能够承受高温而不发生变形或损坏。
此外，绝缘材料的机械强度和化学稳定性也是需要考虑的因素，它们直接关系到绝缘材料在变压器中的使用寿命和可靠性。
最后，我们来探讨一下变压器绝缘材料在变压器中的应用。
在变压器中，绝缘材料主要用于绝缘层的构建，以及作为油浸变压器中的绝缘介质。
在油浸变压器中，绝缘油是与绝缘纸一起构成绝缘系统的重要组成部分，它们共同承担着绝缘和散热的作用。
而在干式变压器中，固体绝缘材料则主要用于绝缘层的构建，保证变压器的绝缘性能。
综上所述，变压器绝缘材料作为变压器中的重要组成部分，其种类繁多，特性各异，但都具有良好的绝缘性能、耐热性、机械强度和化学稳定性。
在变压器中，绝缘材料的应用也是多种多样，但其核心作用都是为了保证变压器的安全可靠运行。
因此，在选择和应用变压器绝缘材料时，需要根据具体的变压器要求，综合考虑各种因素，以确保变压器的性能和可靠性。
变压器绝缘
变压器的绝缘分为外部绝缘和内部绝缘：
1、外绝缘：一般指变压器油箱外部空气绝缘部分，包括各相带电导线之间的空气间隙，以及带电导线与接地部分间的空气间隙，套管的沿面放电距离也属于变压器的外绝缘，外绝缘直接受到外界气候条件的影响。
2、内绝缘：指变压器油箱中的绝缘部分，包括线圈的绝缘，引线的绝缘和分接开关的绝缘。
套管的内部绝缘及套管下部油箱中的部分，内绝缘不受外界气候条件的影响。
变压器的内绝缘又分为主绝缘与纵绝缘。
高压线圈与低压线圈之间，线圈与铁芯及油箱之间，不同相线圈之间的绝缘称为主绝缘。
线圈的匝间、层间、饼间绝缘，即同一线圈不同电位的各部分间的绝缘，称为纵绝缘。
主绝缘主要由线圈间的纸或胶木的绝缘筒、板、绝缘支架等和引线包覆的绝缘及变压器油间隙构成。
纵绝缘主要由线圈中导线外的包覆材料及层间、饼间的绝缘板、垫块及变压器油构成。
变压器的主绝缘又有全绝缘和分级绝缘之分。
全绝缘就是指线圈本身及两个引出头的绝缘水平一样，即耐电强度一样。
分级绝缘是指线圈的两端绝缘水平不一样，也称半绝缘。
变压器绝缘ppt
02 变压器绝缘分类
套管绝缘 主绝缘 变 绕组绝缘 纵绝缘 内绝缘 引线绝缘 分接开关 绝缘 主绝缘 纵绝缘 同柱各线圈绝缘 距铁心柱和铁轭的绝缘 各相之间的绝缘 绕组与油箱的绝缘 层间绝缘 匝间绝缘 距接地部分的绝缘 与其它线圈的绝缘 同线圈引线的绝缘 距地或其它部分的绝缘 异相触头间的绝缘 同相接头间的绝缘
浸渍型干式变压器
02 干式变压器绝缘
02
树脂型
树脂型干式变压器需依靠模具，并 采用专用浇注设备，在真空状态下加入 石英粉作为填料，增强树脂机械强度， 减小膨胀系数，提高导热性。其机械强 度高，耐受短路能力强，防潮耐腐蚀性 能好，运行寿命长，过负荷能力强。
树脂型干式变压器
3
PART THREE
变压器各部分绝缘
电力变压器绝缘介绍
目录
contents
1 绪论
2 油浸式及干式变压器绝缘 3 变压器各部分绝缘
1
PART ONE
绪论
01 变压器绝缘简介
变压器绝缘的性能（电气、耐热和机械性能）是决定其能否 运行的基本条件之一。只要有任何局部绝缘的损坏，都有可能损 坏整台变压器，甚至危及输配电系统的安全运行。 变压器绝缘分为内绝缘和外绝缘两大类。通常将变压器油箱 以外的空气绝缘称为外绝缘，它直接受到外界气候条件（气压、 湿度、脏污等）的影响；将油箱内的绝缘称为内绝缘，内绝缘可 分为主绝缘和纵绝缘两类。主绝缘是指绕组对地之间、相间及同 一相而不同电压等级的绕组之间的绝缘；纵绝缘是指同一电压等 级的一个绕组，其不同部位之间，如层间、匝间的绝缘。
02 干式变压器绝缘
01
浸渍型
浸渍型绕组采用玻璃丝包线绕制后，浸渍绝 缘漆而成。这类变压器制造设备简单、成本低， 但其所能承受短路的能力较差，且绕组防潮和 防尘性能不足。 目前的浸渍型干式变压器已经做了很大的改 进，采用NOMEX绝缘材料，经真空加压设备多 次浸渍的H级绝缘，多次烘焙后，外用高强度绝 缘材料密封，并高温固化。改进之后通风散热 性好，过负荷能力强，具有较强承受短路和耐 高温能力，技术性能大大提高。
变压器绝缘类型
变压器绝缘类型变压器是电力系统的重要组成部分，是用来变换电压的电气设备。
在使用变压器的过程中，要注意变压器绝缘系统的保养和检查，以确保变压器的安全稳定运行。
变压器绝缘类型主要分为固体绝缘、液体绝缘和气体绝缘三种类型。
1.固体绝缘固体绝缘材料主要包括云母、树脂、橡胶、塑料等，其中云母是电气绝缘材料中使用比较广泛的一种。
固体绝缘可以分为有机绝缘和无机绝缘两种。
有机绝缘材料是指以有机高分子化合物为主要成分的绝缘材料，如橡胶、纸、塑料等；无机绝缘材料主要指矿物质材料，如云母、石英等。
固体绝缘具有密度大、强度高、耐电气应力好、耐热耐寒性好、保湿等优点，在高电压绝缘领域中表现突出，常用于电力变压器的绝缘系统中。
但固体绝缘的缺点是容易受到机械外力的破坏，也不便于加工成各种形状，且在潮湿环境下易吸湿带来损坏。
2.液体绝缘液体绝缘通常是指变压器中使用的绝缘油，是由石油加工而成的液态电气绝缘介质。
绝缘油具有恒定的介电常数和体积电阻率，而且具有较高的热容量和热导率，因此在高压大容量的变压器中使用较为广泛。
除了作为变压器的绝缘材料外，绝缘油还具有冷却变压器的作用，可以吸收变压器内部产生的热量，使其保持在稳定的温度状态。
但由于变压器使用过程中，绝缘油会受到电击、高温、氧化破坏等因素的影响，因此需要定期更换和监测。
3.气体绝缘气体绝缘指通过在变压器中填充气体来实现绝缘的一种方法。
常见的气体绝缘材料有氮气、硫化氢、氢气、等离子体等。
气体绝缘具有体积小、重量轻、绝缘性能好、可靠性高等优点，在高压高频的电力设备中使用较为广泛。
但气体绝缘的缺点是需要占用较大的空间，且需要设备配合使用，成本较高，同时在使用时也需要考虑气体泄露对环境的影响。
综上所述，变压器的绝缘类型可以根据材料分为固体绝缘、液体绝缘和气体绝缘三种类型。
不同类型的绝缘材料各有优缺点，需要根据具体的变压器设计和使用需求来选择合适的绝缘材料。
在使用过程中，需要注意定期检查和维护绝缘系统，确保变压器的安全稳定运行。
变压器全绝缘和分级绝缘的介绍
变压器全绝缘和分级绝缘的介绍变压器的全绝缘和分级绝缘听起来好像很复杂，其实简单说就是保护变压器的两种方式。
全绝缘就像给变压器穿上了一层厚厚的盔甲，保护它免受外界的侵扰，确保内部的电气部分不被损坏。
想象一下，一个大力士穿着铠甲在打斗，外面是重重的防护，里面却是他强壮的身体，稳稳当当的。
这样，变压器在各种恶劣环境下也能安然无恙，不会因为风吹雨打而出问题。
全绝缘的设计理念就是把一切风险降到最低，保证电力供应的稳定性。
就像我们平常出门时，要穿好衣服，做好防护，才能抵御风雨。
再说说分级绝缘，这个概念就像是给变压器的保护分了层次。
有点像是一层一层的洋葱，每层都有不同的功能。
最外层是防水防尘的，接下来是绝缘层，然后是隔离层。
这样一层层的保护，不仅让变压器在各种环境中也能坚持下去，还能根据需要进行更换或维护。
想想，分级绝缘就像是打游戏，越往后面，敌人越强，防护措施也要随之升级。
这样的设计，不仅灵活，还能根据不同的工作条件，提供最合适的保护。
全绝缘和分级绝缘各有各的优势，全绝缘能给你一个稳妥的选择，让你省心。
分级绝缘则是在复杂环境中游刃有余，像个灵活的战士，随时应对各种挑战。
在选择时，就像选鞋子，要考虑场合。
全绝缘适合大多数情况，特别是需要稳扎稳打的时候。
而分级绝缘则更适合那些多变的环境，像是需要随时应变的智勇双全。
生活中我们常常面对选择，变压器的绝缘方式也给了我们一些启示。
要根据环境和需求，灵活应对，才能达到最佳效果。
有趣的是，变压器的设计理念其实和我们日常生活有很多相似之处。
就像我们每天都要穿衣服，选择合适的衣服去应对不同的天气。
全绝缘的保护就像冬天的厚衣服，让你抵御寒风刺骨。
而分级绝缘则是夏天的清凉衣物，轻便又透气，随时准备应对变化的天气。
这种对比让我们明白了选择的重要性，在不同的环境中，我们也要适时调整自己的方式。
不同的应用场景也会影响我们对全绝缘和分级绝缘的选择。
比如，在一个极端潮湿的地方，可能全绝缘会更合适，能保证变压器不被湿气侵蚀。
变压器绝缘方式
变压器绝缘方式
嘿，朋友们！今天咱来聊聊变压器绝缘方式这个事儿。
你说这变压器啊，就像一个勤劳的大力士，在电的世界里默默工作。
那它的绝缘方式呢，就好比是给这个大力士穿上了一层保护衣。
咱先说说油浸式绝缘。
这就好像是给变压器泡了个舒服的油浴，油把各种带电的部分隔开，就像给它们之间竖起了一道无形的墙。
这油啊，不仅能绝缘，还能散热呢，让变压器工作起来更带劲！你想想，要是没有这层油的保护，那还不乱了套啦！
还有干式绝缘呢！这就像是给变压器穿上了一件特制的干燥衣服。
它不用油，干净又环保。
这种绝缘方式特别适合一些对环境要求高的地方，就好比一个爱干净的人，不喜欢身上沾一点油污。
就像咱人穿衣服有不同的款式和材质一样，变压器的绝缘方式也各有各的特点和用处。
比如说在一些潮湿的环境里，油浸式可能就更合适，它不怕潮啊；要是在很干燥又要求环保的地方，那干式就大显身手啦！
那要是绝缘出了问题会咋样呢？哎呀呀，那可不得了！就好比战士没了铠甲，那还怎么战斗呀！漏电、短路啥的问题都可能接踵而来，那可真是让人头疼啊！所以啊，咱可得好好对待变压器的绝缘，就像咱爱护自己的宝贝一样。
咱平时生活中也有很多类似的情况呀。
比如咱家里的电器，不也都有绝缘保护嘛。
这都是为了让咱能安全地使用电，享受电带来的便利。
总之啊，变压器的绝缘方式可太重要啦！它关系到变压器能不能正常工作，关系到我们能不能稳定地用电。
咱可得重视起来，选对适合的绝缘方式，让变压器这个大力士更好地为我们服务！这可不是开玩笑的事儿哟！大家说是不是这个理儿呢？。
高电压绝缘技术 第九章 A电力变压器和高压电机绝缘
油纸绝缘 1
44
油与纸配合使用 互相弥补各自缺点 显著增强绝缘性能 纸纤维 多孔性 极性介质 极易吸水 即使经干燥浸油处理 仍会吸潮 油浸纸板
吸湿量ω 超过3 ～ 5 % Eb 剧烈下降
油纸绝缘 2
45
新变压器出厂 ♦ 油中含水量应减少到 5 × 10−6～15 × l0−6 ♦ 纤维含水量应降低到 0.3 ～0.5 % 现场 有必要吊心时 ♦ 务必选择晴朗干燥的天气 ♦ 尽量缩短暴露的时间 长期停运变压器 重新投入前 需检查是否受潮 或先经干燥、试验后再投运
♦ 充油设备里很少用裸导体
绝缘层
48
在曲率半径较小的电极上包缠 较厚 绝缘层 ♦ 阻止杂质小桥发展 ♦ 绝缘层表面最大场强明显降低
→ 提高整个间隙的工频及冲击 Ub 例
引线对箱壁的油间隙为 100 mm 在裸线上包 3 mm 厚绝缘层
Ub 约提高 一倍
屏障
49
高压绕组与低压绕组间 不同相绕组间 绕组对铁芯 绕组对铁轭间 的油间隙中
16
作用力 ♦ 正常情况下绕组间电磁力不大 ♦ 短路瞬间可能达到正常时的上千倍 ♦ 若 绝缘已老化脆裂 或 绕组固定不结实
→ 变形甚至事故 ♦ 国内近年来因绕组变形引起的事故约占 20 %
机械性能 2
17
机械性能 ♦ 绕组轴向固定比径向固定困难得多 ♦ 减小轴向力
• 高、低压绕组安匝数平衡 • 避免绕组高度不齐
雷电冲击电压下层间电压分布 较 饼式绕组均匀 ♦ 圆筒式端面远较饼式小 轴向固定困难 ♦ 层间过长而窄的油道 对散热不利
圆筒式绕组—电压分布
31
♦ 例： 圆筒式绕组 （5层）
♦ 雷电冲击全波 电压峰值U0
变压器绝缘系统课件
04
变压器绝缘系统维护与检修
变压器绝缘系统日常维护
变压器日常巡检
定期检查变压器的运行状态， 包括声音、温度、油位等是否
正常。
变压器油质管理
定期取样检测变压器油的性能 指标，如粘度、酸价等，确保 油质合格。
变压器冷却系统维护
检查冷却风扇、散热器等冷却 设备是否正常工作，确保变压 器在正常温度下运行。
绝缘结构设计
总结词
绝缘结构设计是变压器绝缘系统设计的核心，它涉及到变压器的电气性能、机 械性能和环境适应性。
详细描述
在绝缘结构设计时，需要考虑绝缘材料的电气性能、机械性能、温度特性以及 环境因素如湿度、温度、化学腐蚀等对绝缘结构的影响。此外，还需要考虑绝 缘结构的工艺性和生产成本。
绝缘厚度设计
总结词
诊断技术
基于监测数据和人工智能算法，实现 对变压器绝缘状态的智能诊断。通过 分析故障模式和原因，为设备的维修 和更换提供决策依据，提高电力系统 的可靠性和经济性。
THANKS
感谢观看
对变压器油进行过滤、脱气、再生等 处理，提高油的性能指标和使用寿命 。
变压器预防性试验
进行全面的预防性试验，确保变压器 的性能和安全。
变压器绝缘系统故障诊断与处理
01
02
03
04
故障诊断方法
采用电气试验、油中溶解气体 分析等方法对变压器绝缘系统
故障进行诊断。
常见故障类型
如绝缘老化、受潮、过热等， 以及匝间短路、相间短路等故
变压器绝缘系统课件
• 变压器绝缘系统概述 • 变压器绝缘材料 • 变压器绝缘系统设计 • 变压器绝缘系统维护与检修 • 变压器绝缘系统发展趋势与展望
01
变压器绝缘系统概述
简述变压器的内部绝缘结构
简述变压器的内部绝缘结构变压器是一种用来改变电压的电气设备，其内部绝缘结构起着非常重要的作用。
内部绝缘结构的设计和材料的选择直接影响着变压器的性能和安全性。
变压器的内部绝缘结构包括绝缘导线、绝缘层、绝缘垫、绝缘板等组成。
绝缘导线是将不同电压绕组之间进行绝缘隔离的一种导线。
通常使用的绝缘导线材料有绝缘漆包线、绝缘纸包线等。
绝缘层是将绝缘导线与铁芯之间进行绝缘隔离的一种材料，常用的绝缘层材料有绝缘纸、绝缘胶纸等。
绝缘垫是指安装在绝缘层上，用于增加绝缘强度和防止绝缘层磨损的一种材料，常用的绝缘垫材料有绝缘纸板、绝缘胶木板等。
绝缘板是指安装在变压器绝缘结构上，用于增加绝缘强度和防止绝缘层磨损的一种材料，常用的绝缘板材料有绝缘纸板、绝缘胶木板等。
在变压器的内部绝缘结构中，绝缘层起着关键的作用。
它不仅能够保护绝缘导线免受外界物理和化学因素的损害，还能够防止导线之间的相互干扰和短路。
因此，在选择绝缘层材料时，需要考虑其绝缘性能、耐压性能、耐热性能等因素。
同时，绝缘层的厚度也是一个重要的参数，过薄会导致绝缘性能不足，过厚则会增加变压器的尺寸和成本。
绝缘垫的作用是增加绝缘强度和防止绝缘层磨损。
绝缘垫通常安装在绝缘层上方，可以起到填充和支撑的作用，增加绝缘层的厚度，并且能够分散绝缘层上的机械应力，提高绝缘强度。
同时，绝缘垫还可以防止绝缘层受到外界物理和化学因素的磨损，延长变压器的使用寿命。
绝缘板的作用与绝缘垫类似，也是用于增加绝缘强度和防止绝缘层磨损。
绝缘板通常安装在绝缘结构的上方，起到填充和支撑的作用，增加绝缘结构的厚度，并且能够分散绝缘结构上的机械应力，提高绝缘强度。
同时，绝缘板还可以防止绝缘结构受到外界物理和化学因素的磨损，保护变压器的内部绝缘结构。
除了以上所述的绝缘结构，变压器的内部还需要考虑绝缘油的选择和绝缘油的封装。
绝缘油是一种专门用于绝缘的液体，它具有较高的绝缘性能和热稳定性能。
绝缘油的选择需要考虑其绝缘性能、热稳定性能、氧化稳定性能等因素。
变压器绝缘电阻
变压器绝缘电阻、介质损耗和泄漏电流绝缘材料又称电介质，通俗地讲就是能够阻止电流在其中通过的材料，即不导电的材料。
国家将绝缘材料的耐热能力分为七级，规定了每级材料的最高允许温度，所谓绝缘材料的最高允许温度是指材料必需的物理、化学、机械、电气性能都能长期不起显著变化的温度，当超过此温度时，其性能将迅速变劣老化。
据资料统计，A级绝缘材料，温度每增加8℃，其使用寿命将缩短一半左右。
B级材料约为10℃，变压器线圈的绝缘通常是A级绝缘，她的最高允许温度是105℃，A级绝缘材料包括油性漆、油性树脂及其漆包线、沥青韵母带等。
一、测量变压器绝缘电阻测量绝缘电阻可以检测出绝缘是否有贯穿性的集中性缺陷、整体受潮或贯穿性手潮。
变压器电压登记为35KV及以上，且能够量在4000KVA及以上时，应测量吸收比。
吸收比产品出厂值相比应无明显差别，在常温下应不小于1.3；当R60S。
大雨3000MΩ时，吸收比可不做考核要求。
变压器电压等级为220KV及以上且容量为120MVA及以上时，宜用5000V 兆欧表测量极化指数。
测得值与产品出厂值相比应无明显差别，在常温下不小于1.5；当R60S大雨10000MΩ时，极化指数可不做考核要求。
注：温度差K为实测温度减去20℃的绝对值。
测量温度以上曾油温为准。
二、变压器绝缘的相关概念变压器主绝缘：变压器相间的绝缘、绕组之间的绝缘、变压器套管对外壳的绝缘。
注：1.表中K为实测温度减去20℃的绝对值。
2.测量温度以上层油温为准。
A=1.5K/10（2—3）校正到20℃时的绝缘电阻值可用式（2—4）计算当实测温度为20℃以上时：R20=AR t当实测量温度为20℃以下时：R20=R t/A（2—4）式中R20——校正到20℃时的绝缘电阻值，MΩ；Rt——在測量温度下的绝缘电阻值，MΩ。
四、测量变压器泄漏电流测量泄漏电流的原理与测量绝缘电阻的原理是相同的，能检出的缺陷也大致相同，但由于试验电压高，所以使绝缘本身的弱点容易暴露出来。
变压器绝缘电阻
变压器绝缘电阻变压器绝缘电阻是指变压器绝缘系统中的电阻，用来防止电流通过绝缘材料，保证变压器的正常运行。
在电气设备中，绝缘电阻是一个重要的指标，对于保证设备的安全性和稳定性起着至关重要的作用。
变压器绝缘电阻的大小取决于变压器绝缘系统的质量和状态。
绝缘材料的选择、制造工艺、安装和维护都会对变压器绝缘电阻产生影响。
良好的绝缘系统能够有效地防止电流泄漏和绝缘击穿，保护变压器的正常运行。
绝缘电阻的测量是判断绝缘系统是否正常的重要手段之一。
通常使用绝缘电阻测试仪来进行测量，通过施加一定的直流电压，测量绝缘材料两端的电阻值来判断绝缘系统的质量。
绝缘电阻测试是一项非常重要的预防性维护工作，可以及时发现绝缘系统存在的问题，防止事故的发生。
绝缘电阻的大小与变压器的额定电压和容量有关。
一般来说，变压器的额定电压越高，绝缘电阻的要求也越高。
在实际工程中，绝缘电阻通常要求在几百兆欧姆到几千兆欧姆之间。
绝缘电阻的主要影响因素有绝缘材料的质量、温度和湿度等。
绝缘材料的质量直接影响绝缘电阻的大小。
不同的绝缘材料具有不同的绝缘电阻特性，如瓷绝缘材料的绝缘电阻通常比橡胶绝缘材料的绝缘电阻高。
温度和湿度对绝缘电阻也有重要影响。
一般来说，绝缘电阻随着温度的升高而下降，这是因为温度升高会导致绝缘材料的电导率增大。
湿度对绝缘电阻的影响主要是由于水分的存在会导致绝缘材料的介电强度下降，从而降低绝缘电阻。
为了确保变压器绝缘电阻的正常运行，需要定期进行绝缘电阻测试和维护。
测试时应选择合适的测试电压和测试时间，以确保测试结果的准确性。
同时，还应注意保持变压器周围的环境干燥，避免绝缘材料受潮。
变压器绝缘电阻是保证变压器正常运行的重要指标。
通过合理选择绝缘材料、良好的制造工艺和维护措施，可以保证绝缘电阻的稳定性和可靠性。
绝缘电阻测试是一项重要的预防性维护工作，可以及时发现问题，保证变压器的安全运行。
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7 主绝缘－绕组间或绕组对铁芯－工频电压校验
放电量约10 －7～ 10－8 C 的放电在绝 缘表面形成 爬电痕迹 对高压油浸 变压器要求 在1.3及1.5 倍相电压下 的局部放电 量分别不超 过300pC及 500pC。
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2 E Er2 Ea 0.02U
5）此5mm油道在工频电压下最小击穿场强为 13kV/mm，全波冲击系数1.9 ，结构冲击击穿 电压为：
U 49.7513 2 1.9 1738 (kV )
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高电压绝缘技术
第九章：变压器绝缘
1 变压器结构简介 铁轭 铁芯
低压绕组
A
高压绕组 高压引线
B
C
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2 变压器绕组
饼式结构
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6 油浸式变压器绝缘： 油－屏障绝缘
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7 主 绝缘 －绕 组间 或绕 组对 铁芯 －结 构
7 主绝缘－引线绝缘
采用直径较粗的导线，并包以很厚的绝缘层＝》保证在 试验电压下导线表面和绝缘层表面的电场都不超过各自 击穿场强 两平行导线间电场可按平行圆柱体电极的电场来估算 导线与外壳平行时，可按圆柱对平面电极的电场来计算 不均匀电场中，引线绝缘的击穿电压略大于油中针对针 的击穿电压。
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0 d0 p
Ut
d
K1 K 2 K 3 Eb min
p
Ut：工频1分钟耐压 Ebmin：油隙最小击穿场强 d0、dp：油、纸层厚度 K1：绕组内外差异引入的电场集 中系数 K2：撑条引入的集中系数 K3：安全裕度
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采用多个角环、成型件等， 并将绝缘件按等位面设计＝》 减少与绝缘件相切的电场分 量 将高压引线布置在绕组中部 高压引线在端部时，加静电 板：在绝缘环上用金属带包 裹成一个具有较大曲率半径 的不闭合金属环，在包以很 厚的绝缘层。
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6 油浸式变压器绝缘－变压器油
1：工程变压器油有杂质、气泡、水分，介电强度远 低于纯净油 2：受潮变压器油的击穿电压与温度关系密切 3：老化因素：
1）热老化：粘度增大，颜色变深，介损增大，油泥 增多，击穿电压下降
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8 －变压器的内部保护－纵向电场分析
冲击电压下绕组间电 压分布规律：
dU x Q dx Ck
dQ U xC dx
d 2U x C Ux dx Ck
U x U0 sh (l x) shl U x U0 ch (l x) ch l
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6 油浸式变压器绝缘：油－屏障绝缘
绝缘层：在曲率半径很小的电极上包裹较厚的绝缘层，使绝缘表面的 最大场强明显降低，有利于提高整个间隙的工频和冲击击穿电压。 例：引线对箱壁的油隙为100mm时，在裸线上包3mm厚绝缘层，击穿电 压提高1倍。
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6 油浸式变压器绝缘：油－屏障绝缘
分类：覆盖层、绝缘层、屏障（隔板、极间隙）。 覆盖层：在曲率半径较小的电极上覆盖绝缘材料或漆膜，限制了泄漏 电流，阻止了杂质小桥的发展，使工频击穿电压提高，因而充油设备 里很少采用裸导体。 例：较均匀电场中提高70％，极不均匀电场中提高15％
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8 －纵绝缘－变压器的内部保护措施
原则：减小C0，增大Ck 1：静电板：使第一饼各匝间电容增大，且影响到后续几个饼 的电压分布。 2：纠结式绕法：通过改变匝间位置来增大纵向电容；例双饼 连续式为553pF，纠结式13884pF。 3：内屏蔽（插入电容）：将屏蔽线匝直接绕在连续式线圈内 部，端头悬空，不参与变压器正常运行，增大了纵向电容。 4：圆筒式：层间电容大，对地电容小。若在首末端各加一静 电屏，起始分布更接近与稳态分布。
某500kV油浸变压器，中部进线，主绝缘由0.5 mm瓦楞纸－小油道（4mm）共14层组成。计算： 1）总纸层厚度9mm，总油层厚度56mm，总等值 油隙距离69.5 mm。 2）K1＝0.93，K2＝1.35 径向场强Er： U Er K1 K 2 0.93 1.35 U / 69.5 0.018U d 3）全波冲击下饼间最大电位差为入浸波的 10.5％，该处油道宽12mm，则轴向场强Ea为： U 49.75 E Ea 0.105U / 12 0.0087 U 4）合成场强E为：
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7 主绝缘－绕组间或绕组对铁芯－设计
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7 主绝缘－绕组间或绕组对铁芯－冲击电压校验
2）电老化：局部放电使油分子缩合成更高分子量的 腊状物（影响散热），同时溢出气体（使放电更易 发生）
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6 油浸式变压器绝缘－绝缘纸
绝缘纸用硫酸盐木纸浆制成，含有许多气 隙，透气性好、吸油性好。 常用种类： 电缆纸：（0.08~0.12mm厚），导线绝缘、 层间绝缘和引线绝缘；
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7 主绝缘－绕组间或绕组对铁芯－设计
原则：1）工频1分钟及冲击耐压下不应发生油隙击穿或闪络； 2）在工作电压下不出现有害的局放。 计算方法：重要部位用数值计算，绕组间、绕组对铁芯用同轴圆 柱场分析。 等效简化：按介电常数的比例将纸筒的总厚度折合成等值油隙距 离后估算油隙中的最大场强数值：
5 高压绕组绝缘结构基本特点
1 圆筒式：
绕制工艺简单； 层间电容大、对地 电容小，在冲击电 压下层间电压分布 较均匀； 但端面小，轴向固 定困难； 层间油道长而窄， 不利于散热。
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North China Electric Powe绝缘结构基本特点
电话纸：更薄，出线头和引线绝缘；
皱纹纸：更柔软，出线头和引线绝缘； 绝缘纸板：绕组间的垫块、隔板、绝缘筒、 角环； 绝缘成型件：直接用纸浆按电场形状制成
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6 油浸式变压器绝缘－油纸绝缘
油与纸配合使用，可以互 相弥补各自的缺点，显著 增强绝缘性能。 因纸纤维为多孔性的极性 介质，极易吸收水分。当 油浸纸板的吸湿量超过3～ 5％后，介电强度剧烈下降。 检修、投运前都要注意防 潮。
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5 高压绕组绝缘结构基本特点
1：圆筒式
2：饼式 1）连续式 2）纠结式 3）连续－纠结式
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l
C0 C Cl l Ck Ck / l Ck 0
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8 －纵绝缘－纵向电场分析
初始电压按电容链分布，稳态电压按电 阻分布，暂态过程发生激烈振荡
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7 主绝缘－绕组间或绕组对铁芯－设计
油隙 最小 击穿 场强
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7 主绝缘－绕组间或绕组对铁芯－设计
强油体积：处于90％～ 100％最大场强范围内的 油的体积。
油的介电强度与强油体 积有关：若油道越窄、 各处的强油体积减小， 介电强度可明显提高。
3 绝缘分类