高低高结构发电机变压器主绝缘结构分析

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电力变压器绝缘性能的影响因素分析及对策

电力变压器绝缘性能的影响因素分析及对策【摘要】分析影响电力变压器绝缘性能的各项因素，确定主要影响因素及合理控制方法，提高其绝缘性能和运行的可靠性。

【关键词】变压器;绝缘性能1.引言电力变压器绝缘是电力变压器，特别是超高压电力变压器的重要组成部分。

它不但对变压器的单台极限容量和长期运行可靠性具有决定意义，而且对变压器的经济指标也具有重要影响。

电力变压器绝缘性能的优劣直接决定了变压器产品质量的高低，无论是变压器的制造厂家，还是变压器的运行单位，都非常关注电力变压器绝缘性能的影响因素，并采取预防和控制措施。

本文从变压器制造厂的角度，对影响电力变压器绝缘性能的因素进行分析并给出对策。

2.变压器的绝缘结构形式目前，我国绝大部分电力变压器均采用油浸式结构，即在变压器内部以变压器油为主要冷却介质，以变压器油和各种变压器纸（板）为绝缘介质。

通常将变压器油箱以外的空气（包括沿面）绝缘称为外绝缘，它直接受外界条件（气压、湿度、脏污等）的影响;而将油箱内的绝缘（内绝缘）分为主绝缘及纵绝缘，主绝缘为每一绕组对接地部分及对其它绕组间的绝缘，纵绝缘为绕组的线匝间、层间、线段间的绝缘。

变压器内部绝缘的组合方式有纯油间隙绝缘、全固体绝缘、油-固体复合绝缘等形式，所用固体绝缘材料为各种形式的纸或纸板，此结构统称为油-隔板绝缘系统，变压器油和纸（板）的绝缘性能可以说是变压器的生命线。

3.变压器对绝缘性能的基本要求3.1电气性能制造完成的变压器需耐受国家标准（GB 1094.3-2013）规定了各种试验电压的考核，以检验其结构的绝缘性能。

只有顺利通过例行试验、型式试验和特殊试验项目的变压器，才能交付用户使用。

这是变压器安全可靠运行的必要条件，也是变压器具备上网运行的基本条件。

设计出合理优化的绝缘结构，提高绝缘结构的可靠性是制造厂追求的目标之一。

变压器油既是冷却介质，也是绝缘介质。

国家标准（GB 2536-2011）对变压器油的各项指标均有详细的描述。

变压器故障检测技术——绝缘结构及故障诊断技术讲解

毕业设计（论文）题目变压器故障检测技术--绝缘结构及故障诊断技术班级姓名指导教师摘要电力变压器是电力系统中最关键的设备之一，它承担着电压变换，电能分配和传输，并提供电力服务。

因此，变压器的正常运行是对电力系统安全、可靠、优质、经济运行的重要保证，必须最大限度地防止和减少变压器故障和事故的发生。

但由于变压器长期运行，故障和事故总不可能完全避免，且引发故障和事故又出于众多方面的原因。

如外力的破坏和影响，不可抗拒的自然灾害，安装、检修、维护中存在的问题和制造过程中遗留的设备缺陷等事故隐患，特别是电力变压器长期运行后造成的绝缘老化、材质劣化及预期寿命的影响，已成为发生故障的主要因素。

其中，绝缘结构及其故障严重时会造成事故和导致事故的扩大，从而危及电力系统的安全运行…….关键词：电力变压器故障检测绝缘结构绝缘故障诊断AbstractPower transformer is one of the key equipment in power system, it bear the voltage transform, power distribution and transmission, and provide power service. As a result, the normal operation of the transformer is the electric power system safe, reliable, high quality and the important guarantee of economic operation, must maximize prevent and reduce the number of transformer faults and accidents. But as a result of transformer running for a long time, always can't completely avoid failure and accident, and the cause of failure and accident due to many reasons. Such as the destruction of the external force and influence of irresistible natural disasters, the problems existing in the installation and maintenance, maintenance and manufacturing process of the legacy of the defective equipment such as accidents, especially in power transformer insulation aging after long-term operation, the influence of material degradation and life expectancy, has become the main factor of failure. Among them, the insulation structure and its failure will lead to accidents and serious accidents, so as to endanger the safe operation of power system... .Keywords: insulation structure of insulation fault diagnosis electric power transformer fault detection目录摘要 (1)第一章变压器运行中的异常现象与故障处理 (4)1.1变压器运行中的各种异常现象及故障的形成原因 (4)1.2变压器在运行中不正常现象的处理方法 (8)第二章变压器故障 (10)2.1绝缘结构及故障诊断 (10)2.2固体纸绝缘故障 (11)2.3液体油绝缘故障 (13)2.4干式树脂变压器的绝缘特性 (16)第三章变压器故障检测 (20)3.1 绝缘电阻的试验原理 (21)3.2绝缘电阻的试验类型 (23)3.3绝缘电阻的试验方法 (24)3.4绝缘电阻的测试分析 (25)3.5绝缘电阻检测与诊断实例 (26)第四章变压器故障诊断 (27)4.1 变压器故障综合处理 (27)4.2故障类型的判断 (29)致谢 (30)参考文献 (30)第一章变压器运行中的异常现象与故障处理变压器在输配电系统中占有极其重要的地位，与其它电气设备相比其故障率较低，但是一旦发生故障将会给电力系统及工农业生产带来极大的危害。

主变压器结构、各部件作用

J410CV 100±0cm/se（l 油流速度）
6000L/min QK3-54A-S
MF
冷却方式
轻瓦斯动作值冷却器型号水循环流量潜油泵流量驱动器型号
1. 铁芯
ODWF
450±10cc(气体积累) DW-22
720L/min 3000L/MIN
FL
铁芯是变压器中主要的磁路部分。通常由含硅量较高，厚度为 0.35 或 0.5 mm，表面涂有绝缘漆的热轧或冷轧硅钢片叠装而成。铁芯分为铁芯柱和铁轭俩部分，铁芯柱套有绕组；铁轭闭合磁路之用。
变压器中性点三相经穿墙套管联接在 B 相主变室经电缆接地；变压器的冷却方式为强
迫油循环水冷（ODWF）；每台单相变压器共三组冷却器，运行方式为两台优先、一台备
用。主变压器高压侧中性点直接接地方式，低压侧经软连接辫与离相封闭母线联接，高
压侧通过 SF6 管道母线与 500kV 电缆联接。
表 1.主变压器主要参数
变压器油是一种矿物油，具有很好的绝缘性能。变压器油起两个作用：①在变压器绕组与绕组、绕组与铁芯及油箱之间起绝缘作用。②变压器油受热后产生对流，对变压器铁芯和绕组起散热作用。油箱有许多散热油管，以增大散热面积。
5. 变压器的无载调压装置，
在变压器无载时对变压器高压绕组进行档位调整，主变高压绕组具有五个档分别各档位对应的高压侧额定电压及额定电流为下表：
2. 绕组线圈
绕组是变压器的电路部分，它是用纸包的绝缘扁线或圆线绕成。变压器线圈的导体元件用矩形断面具有高导电率的铜线制成，外部包以两层牛皮纸达到绝缘目的，n 根铜线用绝缘纸连续层状包扎在一起做成线圈元件，线圈层间嵌相同材料的绝缘垫板，铜线数量依工作电压而定，这样的线圈元件层间具有足够的绝缘强度。在绝缘纸最外层使用胶结剂，每一包扎层都胶结在一起，构成了紧密的线圈。为减小涡流损耗，在导体元件的预定位置进行线路交叉。壳式变压器的线圈为垂直固定，为防止错位，在线圈与铁芯间插入木楔，线圈所有端部都被线芯和油箱固定，外力平布于一个大区域内，使其机械强度大大提高。线圈接线方式：二滩 500KV 壳式变压器采用的是 Y/△-11 的接线方式，具体方式如下图 2 所示：

电机学-变压器

I具有无功电流性质，它是励磁电流的主要成分。
2、磁滞电流分量Ih ：Ih与-E1同相位，
是有功分量电流。
3、涡流电流分量Ie： Ie与-E1同相位
Ie由涡流引起的，与涡流损耗对应，
所以：又由于Ih和Ie同相位，合并称为铁耗电流分量，用IFe表示。
空载时励磁电流
❖ Iu——磁化电流，无功性质，为主要分量 ❖ Ife——铁耗电流，有功性质，产生磁滞（Ih）
e2有效值E2 E2m / 2 2f N2 m
图2-8
2、电压变比
❖ 变比——初级电压与次级空载时端点电压之比。 ❖ 电压变比k 决定于初级、次级绕组匝数比。 ❖ 略去电阻压降和漏磁电势
k U1 E1 N1 U 20 E2 N2
四、励磁电流的三个分量
❖ 忽略电阻压降和漏磁电势，则U1＝E1＝4.44fN1m。 m∝U1即：当外施电压U1为定值，主磁通m也为一定值
k＝N1/N2＝1
一)次级电流的归算值
归算前后磁势应保持不变
I
' 2
N
' 2
I2N2
I
' 2
I2
N2
N
' 2
I2
N2 N1
I2 / k
❖ 物加理了k意倍义。：为当保用持N磁2＝势N不1替变代。了次N级2电，流其归匝算数值增减小到原来的1／k倍。
二)次级电势的归算值
归算前后次级边电磁功率应不变 ❖ E2I2＝E2I2
❖ 励磁电流的值决定于主磁通 m，即决
定于E1。
u1≈E1=4.44fN1Φm
电磁现象
返回
2、基本方程式
返回
3、归算
❖ 绕组归算——用一假想的绕组替代其中一个绕组使成为k＝1的变压器。

电力变压器端部绝缘结构分析

山东大学工学硕士学位论文电力变压器端部绝缘结构参数化设计及电场分析摘要电力变压器是电力系统中重要的电气设备，其故障绝大多数由于绝缘结构遭到损坏而引起。

电力变压器绝缘结构设计的合理性很大程度上决定了变压器的安全可靠运行和使用寿命。

为了合理的进行绝缘结构设计，使其具有一定的绝缘裕度，必须了解绝缘结构中的电场分布、最大场强值及其出现位置，所以有必要对变压器的关键区域进行电场分析。

本文以一台型号为SFSZ11-63000/220的三绕组电力变压器为例，利用VB编程语言及三维机械设计软件Pro/E完成了变压器端部绝缘结构的参数化建模，并能够将模型导入到有限元分析软件Ansoft中进行电场分析在电场分析方面，本文利用Ansoft软件分别对变压器绕组端部、高压上夹件肢板区域及套管均压球区域进行了电场的三维分析。

通过对绕组端部电场不同区域的详细分析，得到电场最大值及其出现位置，为绝缘结构设计提供了依据。

在高压上夹件肢板区域电场分析方面，本文给出了肢板区域的电场分布，通过比较二维和三维分析结果，说明在不对称结构中，二维分析方法只能考虑到平面上的电极，应用二维分析方法不能获得准确的分析结果。

并在电场分析基础上，讨论了高压引线布置方式对肢板表面电场的影响，提出了在肢板表面覆盖绝缘层的方法来降低场强，通过对不同绝缘层厚度的分析，对该区域绝缘结构进行了改进，为超高压电力变压器绝缘结构设计提供了方法和依据。

本文最后对套管均压球区域电场进行了详细分析，讨论了均压球圆角半径及升高座直径对电场强度最大值的影响，并在满足绝缘要求的前提下，从变压器制造成本上考虑，对该处绝缘结构进行了优化。

关键词电力变压器；有限元法；绝缘结构；电场分布；电压分布- I-山东大学工学硕士学位论文Parametric Design of Insulation Structure and Analysis of the Electric Field at Winding End of TransformerAbstractPower transformer is the important electric apparatus in power system, and the power transformer fault is mostly due to the insulation breakdown. Reliable operation and service life of the power transformer largely depend on the rationality of power transformer insulation structure design. In order to design insulation structure reasonably, having a certain degree of insulation margin, we must know that the electric field distribution in the insulation structure, the maximum electric intensity value and its position, so it is necessary to analyze the electric field of transformer critical zones.Taking a three-coil SFSZ11-63000/220 as an example, this paper developed the parametric modeling of insulation structure at the winding end using VB and Pro/E, and the model can be imported to FEM software Ansoft.This paper analyzed the electric field of winding end, high voltage upper yoke clamping zone and bushing shielding ball zone using 3D analysis method by Ansoft software. The maximum electric intensity value and its position were obtained through a detailed analysis of the electric field at the winding end. The methods and results can provide a useful reference for insulation structure design.In terms of electric field analysis in high voltage upper yoke clamping zone, the electric field distribution of limb was shown in this paper. It is also illustrated that 2D analysis method can only take into account the electrode which belongs to the plane in the asymmetric structure, so 2D analysis method can not obtain the accurate analysis result. On the basic of electric field analysis, the paper studied the impact of HV lead layout mode on the electric field of limb, and presented the method that covers the insulating layer on the limb surface to reduce the electric field intensity around the limb. After analyzing the electric field with different insulation layer thicknesses, the insulation structure has been developed. All the methods can provide a useful reference for ultrahigh voltage power transformer insulation structure design.At last, the paper analyzed the electric field of bushing and shielding ball zone- II-山东大学工学硕士学位论文detailedly, and studied the impact of shielding ball radius and hoist seat diameter on the maximum electric intensity value of shielding ball. Then, the insulation structure was improved based on the transformer manufacturing cost when the insulation margin was satisfied.Keywords power transformer, finite element method, insulation structure, electric field distribution, voltage distribution- III-山东大学工学硕士学位论文目录摘要....................................................................................... 错误!未定义书签。

高压大中型电动机绝缘结构分析

高压大中型电动机绝缘结构分析关键词：电机绝缘结构匝间绝缘对地绝缘复合式绝缘1直流电机电枢绝缘结构直流电机电枢绝缘结构，是由绕组绝缘、换向器绝缘、支架绝缘、扎钢丝绝缘和层间绝缘等组成。

由于采用的电枢绕组的型式，电压等级和绑扎材料不同，电枢绝缘结构某些地方有所变化。

1.1电枢绕组绝缘电枢绕组绝缘结构随绕组结构型式不同而有所区别。

为了提高防潮性能，大型直流电机电枢绕组一般采用连续式绝缘。

1.1.1匝间绝缘作用是绝缘同一线圈中的相邻元件，只承受片间电压。

大型直流电机匝间绝缘一般采用裸铜线外半叠包一层0.1毫米云母带，或直接采用高强度漆包双玻璃丝包线。

中、小型电机一般采用双玻璃丝包线即可。

在F级薄膜绝缘大型电机可采用0.05毫米薄膜半叠包一层并将薄膜“烧结”在导体上，或加包一层玻璃丝带。

中、小型电机半叠包0.05毫米薄膜一层或将薄膜“烧结”在导体上。

1.1.2对地绝缘主绝缘，承受线圈对铁心间的全电压。

1000伏级大型电机：0.14毫米醇酸云母带半叠绕三层。

660伏级中型电机：0.14毫米醇酸云母带半叠绕二层(连续式绝缘)或0.2毫米云母箔卷包2层(套筒式绝缘)。

F级薄膜大型电机：0.05毫米聚酰亚胺薄膜半叠绕四层。

中、小型F级或H级电机：0.05毫米聚酰亚胺薄膜半叠绕2～3层。

1.1.3保护布带主要保护主绝缘免受机械损伤。

一般B级绝缘电机采用0.1毫米玻璃丝带半叠绕或平绕一层。

F级薄膜绝缘一般不用保护布带，有时为可靠起见，也用0.1毫米玻璃丝带半叠绕一层。

1.1.4电枢绕组端部绝缘绝缘方式和材料一般和直线部分相同，仅是对地绝缘比直线部分可少包1-2层。

虽然端部对地和层间都存在全电压，但主要是因为有层间绝缘和支架绝缘的存在，同时也为了改善冷却条件，所以绕组端部绝缘制造时适当减少。

1.2线圈在槽内的保护绝缘1.2.1槽绝缘防止槽内毛刺或槽口尖棱划伤线圈。

B级绝缘：0.2毫米聚脂薄膜一黄玻璃漆布复合绝缘、0.2毫米聚脂薄膜一青壳纸复合绝缘，或用0.2毫米青壳纸代用。

高电压大容量变压器绝缘技术分析

高电压大容量变压器绝缘技术分析在高电压大容量变压器中使用最新的绝缘技术有助于提高效益，控制成本，并且环保、清洁能源的使用也是对低碳经济的积极响应。

本文主要围绕高电压大容量变压器绝缘技术展开讨论。

标签：变压器；大容量；高电压；绝缘0 前言经济的快速发展要求机电行业适时的转变发展模式，摒弃不合时宜的高能源生产模式以顺应时代发展的要求[1]。

在此背景下，绝缘技术从理论到具体的机电绝缘结构均得到了较大的发展与进步。

绝缘技术的改进降低了火电投资比例，有助于低投入高效益的生产。

其中，过电压与绝缘技术、防护技术、测试技术、绝缘结构、高电压和绝缘理论是研究高电压绝缘技术的主要内容。

1 绝缘材料分析（1）绝缘胶材料。

变压器使用的绝缘胶种类很多，具体包括环氧树脂胶、聚乙烯醇缩丁醛、聚乙烯醇、酚醛树脂、聚醋酸乙烯酯等。

（2）电工用塑料材料。

填料、合成树脂、各种添加剂组成了电工用塑料材料，这种材料主要呈纤维状、粒状或粉末状，能够当作电缆电线绝缘保护材料使用。

在一定的压力与温度条件下加工后可得电工设备绝缘零部件，且形状与规格多样[2]。

塑料中的主要构成是合成树脂，合成树脂对塑料制品基本特性有决定性的作用。

塑料可分为两种类型，热塑性塑料与热固性塑料，分类依据为树脂类型的不同。

在热塑性塑料中，树脂分子的线型结构不会受热挤与热压影响，不会出现明显的化学、物理性质变化，可溶性依然良好。

而热固性塑料则不同，树脂分子受热压影响会变为网状结构，得出不熔、不溶的固体。

因此，热塑性塑料具有反复多次成型的特征。

（3）绝缘漆管材料。

玻璃纤维与面纱是绝缘漆管的两种底材，绝缘漆管的树脂主要有硅橡胶浆、硅有机漆、改性聚氯乙烯树脂、醇酸清漆、油性绝缘清漆几种类型。

（4）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、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[3]。

变压器电力变压器绝缘结构及其设计要点

电力变压器绝缘结构及其设计要点1 与变压器有关的标准、反措、规定IEC76-1 电力变压器，总则IEC76-2 电力变压器，温升IEC76-3 电力变压器，绝缘水平和绝缘试验外绝缘的空气间隙IEC76-5 电力变压器，承受短路能力IEC60 高电压试验技术IEC71-1，2，3 绝缘配合IEC137 高于1000V的交流电压的绝缘套管IEC156 绝缘油的电场强度的分析方法IEC185 电流互感器IEC44-6 保护用电流互感器的暂态特性技术要求IEC214 有载调压开关IEC296 用于变压器和开关的新矿物绝缘油的规范书IEC354 油浸式变压器负载导则IEC507 交流高压绝缘子的人工污秽选择导则IEC551 变压器和电抗器的噪声水平测试IEC542 有载调压开关的负载导则IEC851 绝缘子防污秽选择导则IEC270 局部放电测量IEC228 绝缘电缆的导线GB1094.1-96 电力变压器，总则GB1094.2-96 电力变压器，温升GB1094.3-85 电力变压器，绝缘水平和绝缘试验GB1094.5-85 电力变压器，承受短路能力GB6451.1 5-95 电力变压器技术参数GB10237-88 电力变压器，绝缘水平和绝缘试验外绝缘的空气间隙GB311.1∽6-83 高压输变电设备的绝缘配合，高电压试验技术GB7449-87 电力变压器和电抗器的雷电冲击和操作冲击试验导则GB4109-88 高压套管技术条件GB2536-90 变压器油GB1208-87 电流互感器GB10230-88 有载调压开关GB5273-？变压器、高压电器和套管的接线端子GB7595-90 运行中变压器油的质量标准GB7252-？变压器油中溶解气体分析和判断导则GB5582-85 高压电力设备外绝缘污秽等级GB7328-87 变压器和电抗器的声级测定GB7354-87 局部放电测量GB50150-91 电气装置安装工程电气设备交接试验标准GB/T16274-96 500kV油浸式电力变压器技术参数和要求GB/T13499 电力变压器应用导则GB/T17443 1000kV电流互感器技术参数和要求GB/T15164-94 油浸式电力变压器负载导则DL/T586-95 电力设备用户监造技术导则JB/T501-91 电力变压器试验导则ZBK41005-89 6-220Kv级变压器声级ZBK41006-89 试验变压器SI 国际单位制国电公司关于防止二十五项反事故措施的重点要求国电公司预防110-500kV变压器（电抗器）事故措施福建省电力公司提高电力变压器安全运行补充措施2 绝缘水平表示方法：例：220/110/10.5kV三绕组电力变压器,高压中性点绝缘水平110kV,中压中性点绝缘水平35kV。

主变压器结构、各部件作用..

运行培训教案主变压器结构、各部件作用运行部二〇一〇年八月主变压器结构、各部件作用一、变压器的基本结构与分类变压器是一种改变交流电源的电压、电流而不改变频率的静止电气设备，它具有两个（或几个）绕组，在相同频率下，通过电磁感应将一个系统的交流电压和电流转换为另一个（或几个）系统的交流电压和电流而借以传送电能的电气设备。

通常，它所连接的至少两个系统的交流电压和电流值是不相同的。

由此可见，变压器是一种通过电磁感应而工作的交流电气设备。

主变压器系统由线圈、铁芯、主变油箱、变压器油、调压装置、瓦斯继电器、油枕及油位计、压力释放器、测温装置、冷却系统、潜油泵等组成。

另外，主变压器还安装了气相色谱在线监测装置，每周对变压器油进行溶解气体检测，以便判断设备运行状况。

变压器的分类有多种方法：按用途不同可分为电力变压器、工业用变压器及其他特种用途的专用变压器；按绕组与铁芯的冷却介质不同可分为油浸式变压器与干式变压器；按铁芯的结构型式不同可分为心式变压器与壳式变压器；按调压方式不同可分为无励磁调压变压器与有载调压变压器；按相数不同可分为三相变压器与单相变压器；按铁芯柱上的绕组数不同可分为双绕组变压器与多绕组变压器；按不同电压的绕组间是否有电的连接可分为独立绕组变压器与自耦变压器等等。

二、变压器的各部件作用我厂500kV主变压器由日本三菱公司生产，共19台（一台备用）型号为SUW的单相、双卷、油浸式水冷无载分接升压壳式变压器组，三台单相变压器以Y0/△—11型接线组成与发电机组成单元接线，额定容量3×214MVA，额定电压550/18kV，无载分接范围550—4×2.5％，阻抗电压15％。

高压侧出线经高压套管与SF6绝缘封闭母线联接，变压器中性点三相经穿墙套管联接在B 相主变室经电缆接地；变压器的冷却方式为强迫油循环水冷（ODWF）；每台单相变压器共三组冷却器，运行方式为两台优先、一台备用。

主变压器高压侧中性点直接接地方式，低压侧经软连接辫与离相封闭母线联接，高压侧通过SF6管道母线与500kV电缆联接。

高原型风力发电变压器的绝缘结构设计与分析

高原型风力发电变压器的绝缘结构设计与分析摘要：高原地区具有海拔高、氧气稀薄等特点，在此地区使用风力发电变压器时，需要考虑到绝缘结构的设计与分析。

本文主要针对高原型风力发电变压器的绝缘结构进行研究，通过对高原环境的分析，结合材料选择和结构设计方面的考虑，提出了一种优化的绝缘结构方案。

1. 引言随着清洁能源的不断发展，风力发电作为一种可再生能源的重要形式之一，在全球范围内得到了广泛应用。

然而，高原地区由于其特殊的自然环境条件，对风力发电设备的操作和性能提出了更高的要求。

绝缘结构是风力发电变压器中不可忽视的关键因素之一，其合理设计和安全性能对于设备运行的稳定性和可靠性至关重要。

2. 高原环境分析高原地区的特殊环境条件包括：海拔高，氧气稀薄，在夏季具有高温、强辐射和降水多变的情况，而冬季则寒冷干燥。

这些因素给风力发电变压器的绝缘结构带来了一定的挑战。

3. 绝缘材料选择在高原环境下，由于氧气稀薄，绝缘材料的电击穿强度会降低，因此需要选择具有较高耐高电场强度的绝缘材料。

目前，常用的绝缘材料包括聚酰亚胺、氟塑料等。

在选择绝缘材料时，还要考虑其耐高温性能和抗辐射性能。

4. 结构设计4.1 绝缘材料的合理布局为了提高风力发电变压器的绝缘结构的安全性能，可以将绝缘材料进行合理布局，减少绝缘材料之间的间隙。

可以采用分层绝缘结构来增加绝缘材料的紧密度，减少绝缘硬度。

4.2 绝缘结构的加固设计在高原环境下，风力发电变压器的绝缘结构需要承受较高的电场强度和气候因素的影响。

因此，需要对绝缘结构进行加固设计，增加其抗电弧和耐候性能。

可以采用多层绝缘套管、绝缘盖板等方式进行加固。

5. 性能分析5.1 电绝缘性能测试在高原型风力发电变压器的绝缘结构设计中，电绝缘性能是一个关键指标。

可以通过测试绝缘材料的电击穿强度、绝缘电阻、介质损耗角正切等指标进行综合评估。

5.2 热稳定性能测试高原地区的温度变化较大，对风力发电变压器的绝缘结构的热稳定性能要求较高。

GIS中发电机变压器纵绝缘结构分析计算

GIS中发电机变压器纵绝缘结构分析计算作者：司秉娥来源：《科学与财富》2019年第25期摘要：针对气体绝缘变电站（GIS）系统特点与发电机变压器自身结构特点，本文应用波过程计算软件及VFTO作用下冲击电压分布计算软件着重对高压线圈（不同结构）纵绝缘结构进行计算，最终确定线圈形式、匝绝缘厚度、段间油道等结构参数。

关键词：气体绝缘变电站（GIS）;波过程;VFTO;冲击电压分布;线圈形式;匝绝缘1 引言本台变压器为单相三柱式Ii0联接组别的发电机变压器，高压500kV无载调压。

此台产品置于水电的气体绝缘变电站（GIS）中，电力系统运行经验表明，电压等级在300KV以上的GIS系统，在隔离开关例行操作时，会产生波前时间很小、振荡频率很高的特快速暂态过电压VFTO（Very Fast Transient Overvoltage）。

VFTO不仅可能在GIS主回路引起对地故障而且还可能造成相邻设备如变压器等绝缘的破坏。

在众多遭受VFTO作用的电器设备中，变压器是VFTO的最大受害者。

由特快速暂态过电压而引起的绝缘击穿事故已在许多国家电网中出现[1-5]。

由一些实际GIS系统产生的VFTO对变压器绝缘产生击穿事故的分析及试验研究结果表明，VFTO作用下变压器内部绝缘事故一般均发生在靠近线圈进线端的部分线匝处，即首端。

研究表明，变压器线圈在VFTO作用下，匝间梯度电压对线圈绝缘危害最大，并且实际绝缘事故的击穿部位及匝间梯度最大值都出现在变压器入波绕组进线端第一线饼的入口处，即第一线饼的前若干线匝之间。

因此，在对产品全方面纵绝缘计算的基础上，本文利用波过程计算软件及VFTO作用下纵绝缘计算软件着重计算高压线圈首端位置绕组匝间、段间梯度数值，根据计算结果，对其绝缘弱点区域，采取了绝缘加强措施，保证了绝缘结构的安全可靠性。

2 变压器基本性能参数1.額定电压比：550/√3-2*2.5%/24kV2.连接组别：Ii03.绝缘水平：高压：SI/LI/LIC=1175/1550/1675kV-LI325低压：LI/LIC=145/160kV4.阻抗百分比：17%±5.8%3 变压器线圈波过程计算初始条件综合考虑产品技术要求、成本核算及工艺操作难易程度等要求，本台产品选择为单相三柱铁心结构，器身从内部铁心向外以次为高压2、低压2、低压1、高压1结构，如下图所示：计算时输入标准全波与截波波形，波前时间为1.2微妙;半峰值时间为50微妙;过零系数为0.3;截断时间为3至6微妙。

变压器结构简介与工作原理

变压器结构简介与工作原理标题：变压器结构简介与工作原理引言概述：变压器是电力系统中常见的电气设备，用于改变电压的大小，实现电能的传输和分配。

了解变压器的结构和工作原理对于电力系统的设计和运行至关重要。

本文将介绍变压器的结构和工作原理，帮助读者更好地理解这一重要设备。

一、变压器的结构1.1 主要由铁芯和线圈组成变压器的主要结构包括铁芯和线圈。

铁芯由硅钢片叠压而成，用于传导磁场。

线圈分为初级线圈和次级线圈，通过电流在线圈中产生磁场。

1.2 绝缘层变压器的线圈之间和线圈与铁芯之间都需要绝缘层来防止电路短路和绝缘击穿。

绝缘层通常采用绝缘纸、绝缘漆等材料。

1.3 外壳和冷却系统变压器通常有外壳来保护内部结构，外壳通常由金属材料制成。

变压器还配备有冷却系统，如风扇或油冷却系统，用于散热。

二、变压器的工作原理2.1 电磁感应原理当变压器的初级线圈通电时，产生的磁场会感应次级线圈中的电动势，从而产生电流。

这是基于电磁感应原理的工作原理。

2.2 变压器的转比变压器的转比是初级线圈匝数与次级线圈匝数的比值。

根据转比的不同，变压器可以实现升压、降压或绝缘功能。

2.3 能量传输变压器通过磁场的感应实现能量的传输，将电能从一端传输到另一端。

这样可以实现电力系统中电压的调节和分配。

三、变压器的分类3.1 按用途分类变压器可以按用途分为配电变压器、整流变压器、隔离变压器等，用途不同结构也会有所不同。

3.2 按冷却方式分类变压器可以按冷却方式分为油浸式变压器、干式变压器等，不同的冷却方式适用于不同的环境和功率等级。

3.3 按结构分类变压器可以按结构分为壳式变压器、环氧树脂浇铸变压器等，不同结构适用于不同的安装场所和环境要求。

四、变压器的应用领域4.1 电力系统变压器在电力系统中起到核心作用，用于升压、降压、分配和传输电能，保障电力系统的正常运行。

4.2 工业领域变压器在工业领域中用于控制电压、调节电流，为各种设备提供合适的电源。

高压变压器绝缘结构分析

高压变压器绝缘结构分析发布时间：2021-08-12T16:42:15.420Z 来源：《科学与技术》2021年4月10期作者：陈叶超沈海涛[导读] 高压变压器的稳定安全运行中，变压器绝缘性能是使其保持良好工作状态的重要性因素陈叶超沈海涛浙江方圆电气设备检测有限公司，314001摘要：高压变压器的稳定安全运行中，变压器绝缘性能是使其保持良好工作状态的重要性因素，并且对变压器绝缘性能的要求会随着电压等级的提高而变化。

基于此，本文将对某高压变压器建立仿真模型，以其相关参数展开分析，根据频率、输入/输出电压及绕组匝数等数值进一步分析其绕组间设计对绝缘优化设计的影响，以及绕组端部对地中静电环、无局部放电以及对角环设计的影响。

关键词：高压变压器；绝缘结构；绕组引言人们在对高压变压器结构进行研究的过程中发现，击穿场强和油隙宽度的关系影响着变压器的绝缘性能，各区域绝缘裕度可应用有限元法来计算，下文以以太高频变压器为研究对象展开绝缘结构问题的相关分析。

1.某高压变压器相关参数本试验针对一台60kW、20kHZ、50kV高频变压器建立真模型，变压器结构如图1所示，副边绕组厚度为9.68mm，主边则为10.45mm，两绕组间绝缘距离为30.02mm。

图1变压器结构变压器主要参数如表1所示，变压器正常工作时，输出电压为50kV,输入电流和电压分别为120A和500V。

表1高频变压器主要参数2.绕组间的绝缘设计分隔油隙是设计绕组间绝缘的主要目的，传统绕组间绝缘结构使用厚直筒大油隙，随着技术发展更新，当下大多使用薄纸筒小油隙的结构。

因此在优化设计绕组间绝缘时，应将重点放在解决如何将击穿电压转化为无局放的问题上。

在薄纸筒小油隙结构层基础上，计算变压器绕组间最小击穿电压可以使用公式（1）：(1)场强Ey的计算需使用综合修正系数K：(2)值得注意的是，变压器中部和端部出线取值会影响计算结果及其精确性，端部电场算可参考图2。

在实际优化设计过程中，应着重考虑纸筒实际厚度和油隙放置位置。

高压电动机的绝缘结构

高压电动机的绝缘结构一、电动机绝缘的构成：电动机的整体绝缘由以下几部分构成：1、导线本身自带的绝缘；2、绕组层间、相间绝缘；3、绕组对地绝缘；4、引线、连接线、端箍包扎的绝缘及绕组的浸渍漆。

以上四部分绝缘分布在线圈或绕组的股间、匝间、排间、相间、对地处，以及导线（如连接线）、端箍的包扎上，它们与绝缘浸渍漆合在一起构成整台电动机的绝缘。

二、绝缘的构成、选用1、股间绝缘当电动机功率较大一点，仍选用单根导线，电密就要高。

若加大导线截面积，则太粗的导线除使线圈加工、绕组嵌线带来不便外，还有电气上的弊病（如集肤效应）。

因此采取用多根导线代替一根，达到降低电密的办法。

多根导线之间的绝缘称为股间绝缘。

它们用导线本身自带的绝缘构成。

2、匝间绝缘匝间绝缘的设置与匝间电压、绝缘导线绝缘层的耐压能力及浸漆工艺有关。

目前解决匝间绝缘的简易办法是在导线带的自身绝缘上做文章，即选用绝缘层较为理想的绝缘导线。

如聚酯漆包双玻璃丝包和亚胺膜半叠包双玻璃丝包导线均可直接用在10KV及以下、2000KW左右以下的无特殊要求的高、低压电机的定、转子绕组上，而无需另加匝间绝缘。

若匝间电压不太高，亦可用聚酯漆包单玻璃丝包线，双边绝缘层厚度仅为0.3mm左右。

否则，宜选用亚胺膜叠包双玻璃丝包线，双边绝缘层厚度为0.5mm左右。

但无论选哪种，外层最好有玻璃丝，它的作用：一是保护内层的漆膜或亚胺膜；二是在浸漆时能挂上较多的漆。

若采用热模压工艺，多胶云母带在热模压过程中将挤压出来的漆渗到这层玻璃丝上。

以上两种，特别是后者，几年来在高压电机上应用效果较好。

若设计者宁可导线绝缘层厚点多占些槽部空间；制造或修理部门也舍得多花点钱购买绝缘层较好的导线；线圈加工、绕组嵌线及浸漆均做到“精心”，采用以上两种导线，不必另加匝间绝缘，可以在很宽的范围内基本上杜绝匝间故障。

若某些产品在使用中容易遭受瞬间高压冲击（如雷电），则在满足应考虑另加补强的匝间绝缘。

正常运行时，匝间承受的电压=额定相电压/每相串联的匝数，仅能作为选用匝间绝缘时的参考数据，因为首匝承受的电压有时要高于此值，特别是频繁启动及经常正、反转的电机。

高压大中型电动机绝缘结构分析(一)

高压大中型电动机绝缘结构分析(一)摘要：简单介绍普通大中型高压交直流电机绝缘的基本结构，制造和修理的工艺过程，以求对工厂企业电机绝缘故障的分析以及维护电机的工作有所帮助。

其中一些技术参数在电机的大中修过程中提供参考。

关键词：电机绝缘结构匝间绝缘对地绝缘复合式绝缘1直流电机电枢绝缘结构直流电机电枢绝缘结构，是由绕组绝缘、换向器绝缘、支架绝缘、扎钢丝绝缘和层间绝缘等组成。

由于采用的电枢绕组的型式，电压等级和绑扎材料不同，电枢绝缘结构某些地方有所变化。

1.1电枢绕组绝缘电枢绕组绝缘结构随绕组结构型式不同而有所区别。

为了提高防潮性能，大型直流电机电枢绕组一般采用连续式绝缘。

1.1.1匝间绝缘作用是绝缘同一线圈中的相邻元件，只承受片间电压。

大型直流电机匝间绝缘一般采用裸铜线外半叠包一层0.1毫米云母带，或直接采用高强度漆包双玻璃丝包线。

中、小型电机一般采用双玻璃丝包线即可。

在F级薄膜绝缘大型电机可采用0.05毫米薄膜半叠包一层并将薄膜“烧结”在导体上，或加包一层玻璃丝带。

中、小型电机半叠包0.05毫米薄膜一层或将薄膜“烧结”在导体上。

1.1.2对地绝缘主绝缘，承受线圈对铁心间的全电压。

1000伏级大型电机：0.14毫米醇酸云母带半叠绕三层。

660伏级中型电机：0.14毫米醇酸云母带半叠绕二层(连续式绝缘)或0.2毫米云母箔卷包2层(套筒式绝缘)。

F级薄膜大型电机：0.05毫米聚酰亚胺薄膜半叠绕四层。

中、小型F级或H级电机：0.05毫米聚酰亚胺薄膜半叠绕2～3层。

1.1.3保护布带主要保护主绝缘免受机械损伤。

一般B级绝缘电机采用0.1毫米玻璃丝带半叠绕或平绕一层。

F级薄膜绝缘一般不用保护布带，有时为可靠起见，也用0.1毫米玻璃丝带半叠绕一层。

1.1.4电枢绕组端部绝缘绝缘方式和材料一般和直线部分相同，仅是对地绝缘比直线部分可少包1-2层。

虽然端部对地和层间都存在全电压，但主要是因为有层间绝缘和支架绝缘的存在，同时也为了改善冷却条件，所以绕组端部绝缘制造时适当减少。

大容量变压器绝缘结构的研究

本文简要介绍单相410 MVA/220 kV主变压器的绝缘结构，并给出了单相410 MVA/220 kV变压器的主要设计技术参数，希望能为大容量变压器绝缘结构设计提供参考。文章中所示绝缘结构适用于超临界及超超临界机组的主变压器结构，不局限于 220 kV等级变压器，同样适用于500 kV、750 kV 以及1 000 kV的变压器冋。
图2所示。该绝缘结构的短路阻抗计算可以以漏磁与横轴相交处为分界，分别计算左右两个部分短路阻抗，然后再将两部分阻抗相加得出最终的短路阻抗值。详细计算方法可以查询相关资料。
根据短路阻抗理论计算公式同
49.6州吃％
(1)
49.6州艺D询
(2)
将欧姆值转化为百分值
49.6〃屛辺°』駕)
e,/7,,106 凶+% 丿
根据饼式绕组温升理论计算公式⑵
KiK2K5IWJx
q=
K^L
(6)
计算得出绕组表面热负荷，然后根据理论公式[切
r = 0.113旷7
(7)
计算得出绕组的线-油温升，再加上绝缘油的平均温升Qm得出绕组温升。
而绝缘油的平均温升Qm可以根据经验公式
Qm = 坨+化axK x40 N x PFP
(8)
进行计算，计算结果如表4所示。也可结合有限元软件ANSYS对绕组及绝缘油的温升进行计算2。 2.5外形尺寸及重量
高压
低压
低压
高压
un I
I
g
m
』= n
图3绝缘结构
利用有限元电场计算软件“Ace”进行电场计算，首先根据试验原理画出电路原理图，制定边界条件，对图中各个绕组进行电压赋值，然后进行网格剖分，最后通过模拟计算得出计算结果⑺。

变压器的绝缘结构设计

变压器的绝缘结构设计【摘要】随着中国经济持续健康高速发展，电力需求持续快速增长，中国电力建设的迅猛发展带动了中国变压器制造行业的发展。

变压器是电力系统中极其重要的输变电设备，变压器在电力设备中属于一次设备的范畴，其行业发展与电力工业的整体发展密切相关。

变压器在电网中运行时，除承受正常状况下的电压和电流的作用外，还要承受各种短时的异常电压和电流的作用。

因此，变压器在设计和制造时，必须考虑在各种情况下有足够的安全可靠性。

【关键词】变压器；绝缘结构；设计0引言随着全球经济的快速发展，社会生活对电气的依赖程度大大提高；随着系统容量的不断增大，对电力输送系统的可靠性也要求提高，因此系统对供电设备的质量要求也比过去严格。

变压器作为电力系统的关键设备，其质量高低直接影响着这个电力系统的可靠性。

电力变压器向高电压、大容量方向发展的同时，各种产品都向高可靠性、节能型、环保型、紧凑型、个性化方向发展。

各变压器生产厂商，在研发高电压、大容量产品的同时，也在对现有产品性能进行提高。

如何设计、制造出高质量的产品，已经成为广大电力系统的客户和各大制造厂家共同关注的问题。

1研究动态国内变压器行业通过引进国外先进技术，使变压器产品品种、水平及高电压变压器容量都有了大幅提高。

国内企业生产的变压器品种包括超高压变压器、换流变压器、全密封式变压器、环氧树脂干式变压器、卷铁心变压器、组合式变压器。

此外，随着新材料、新工艺的不断应用，国内各变压器制造企业还不断研制和开发出各种结构形式的变压器。

我们可从2006年至2008年3年的数据中看出变压器行业的迅速发展。

2006年1-12月，中国变压器、整流器和电感器制造行业实现累计工业总产值120,819,509,000元，比上年同期增长了31.07%；实现累计产品销售收入116,898,938,000元，比上年同期增长了33.60%；实现累计利润总额6,240,741,000元，比上年同期增长了36.76%。