变压器常用的绝缘材料及特点变压器绝缘材料
干式变压器主要绝缘材料
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干式变压器主要绝缘材料干式变压器的绝缘结构及其绝缘材料是保证可靠性的重要指标,由于干式变压器的结构型式不同.所用的主要绝缘材料也不同,至于干式变压器的铁心所用的晶粒取向冷轧硅钢片.绕组所用的钢、铝导线也与油浸式变压器相同。
只是干式电力变压器导线绝缘、主绝缘结构及其他绝缘材料有所差异,因此只就干式变压器所用绝缘材料作概要介绍。
1.芳香族聚酰胺纤维纸(Nomex)芳香族聚酰胺纤维纸是浸渍式干式变压器的导线绝缘、引线包扎绝缘等所用的主要绝缘材料。
它属于耐高温(H级)的合成纤维材料。
聚芳酰胺纸是线型聚合物.其长分子链中有数百个芳核,分子量为6-12万,由于分子链主链完全由芳核组成,且与氮原子相连的为苯环而不是脂肪烃,故芳香族聚酰胺纸具有很高的耐热性;又因分子链中仍保持酰胺链.因而具有脂肪族酰胺的良好物理机械性能,还由于分子链为间、对位结构.能形成高结晶态,从而使聚合物具有良好的介电稳定性。
芳香聚酰胺绝缘纸和纸板的耐热等级为H级,若干式变压器绝缘的耐热等级为其他等级时,如B级、F级时,则应选用相应耐热等级的绝缘材料。
2.浸渍漆浸渍漆分为有溶剂和无溶剂两类。
浸渍漆主要用于浸渍干式变压器绕组.其目的是填充绝缘间的间隙和微孔,浸渍漆经烘焙固化后,可在绝缘表面形成连续平整的漆膜,并使绕组粘结成坚固的整体,提高绝缘结构的耐潮、导热、机械特性和耐电强度。
通常对浸渍漆的要求:(1)粘度低.固体含量高,便于漆透和填充浸渍物。
(2)厚层固化快.干燥性好,粘结力强,有热弹性.固化后能承受短路机械力的作用。
(3)具有较高电气性能、耐潮性、耐热性、耐油性和化学稳定性,对导体材料和其他材料相容性好。
3.绝缘胶浇注绝缘和绕包绝缘干式变压器绝缘,我国多采用以环氧树脂为基料,加以固化剂.促进剂而制成的F级绝缘体系,浇注绝缘与绕包绝缘两者的差别只是工艺不同。
采用环氧树脂固化时无低分子物放出,并在绝缘胶中加以适量的消泡剂.从而达到消除绝缘中气泡的日的。
高电压大容量变压器绝缘技术的应用
![高电压大容量变压器绝缘技术的应用](https://img.taocdn.com/s3/m/da78b9043069a45177232f60ddccda38376be106.png)
高电压大容量变压器绝缘技术的应用高电压大容量变压器是一种重要的电力设备,其应用领域广泛,包括电网输电、电力变换、工业生产等。
在高电压大容量变压器中,绝缘技术是保证其安全运行和长期稳定性的重要保障。
1. 绝缘材料选择变压器的绝缘材料通常包括固体绝缘材料和液体绝缘材料两种。
固体绝缘材料一般是聚合物材料,如聚酰亚胺(PI)、环氧树脂等;液体绝缘材料一般是油类,如矿物油、硅油等。
在选择绝缘材料时,需要考虑其介电强度、热稳定性、化学稳定性、机械强度等综合性能,以及成本和环保等因素。
一般来说,液体绝缘材料是高电压大容量变压器中常用的绝缘材料,因其具有自冷却和自愈合等优点,可以有效地提高变压器的安全性和稳定性。
2. 绝缘结构设计变压器的绝缘结构设计包括固体绝缘结构和液体绝缘结构两部分。
固体绝缘结构包括绕组绝缘、屏蔽绝缘等,液体绝缘结构包括油箱、油纸绝缘等。
在绕组绝缘中,需要考虑导电线圈的电压分配、局部放电和介电损耗等因素,采用合适的绝缘结构和绝缘材料,保证绕组的绝缘性能。
在屏蔽绝缘中,需要采用合适的屏蔽材料和结构,减少电场强度和局部放电的产生,提高屏蔽效果。
在油箱和油纸绝缘中,需要考虑油箱的结构和材料选择,以及油纸绝缘的厚度和分布等因素,保证液体绝缘的安全性和稳定性。
3. 绝缘诊断技术高电压大容量变压器的绝缘诊断技术包括局部放电检测、绝缘电阻测试、介质损耗角测试等。
这些技术可以有效地检测和分析变压器的绝缘状态,及时发现和修复绝缘缺陷,减少变压器故障率和维修成本。
局部放电检测是一种常用的绝缘诊断技术,可以通过检测局部放电的信号,确定变压器的绝缘状态。
绝缘电阻测试可以检测变压器的绝缘电阻,判断绝缘缺陷的性质和严重程度。
介质损耗角测试可以检测变压器介质的损耗情况,及时发现并处理介质损耗问题。
绝缘技术在高电压大容量变压器中的应用是非常广泛的,是保证变压器安全运行和长期稳定性的重要保障。
通过合理选择绝缘材料和设计绝缘结构,以及采用先进的绝缘诊断技术,可以保证变压器的高效、可靠和安全运行。
绝缘的材料
![绝缘的材料](https://img.taocdn.com/s3/m/0ee7582711a6f524ccbff121dd36a32d7375c71d.png)
绝缘的材料绝缘材料是指那些具有较高的电阻性能的材料,可以阻止电流的流动。
在电力系统中,绝缘材料起着至关重要的作用,可以防止电器设备的电流泄漏、短路和电击事故等。
下面将介绍几种常见的绝缘材料及其特点。
首先是绝缘塑料。
绝缘塑料是一种常见的绝缘材料,其主要成分是聚合物材料。
具有优良的绝缘性能、机械强度高、抗化学腐蚀性强等特点。
绝缘塑料在电力设备和电线电缆中得到广泛应用,例如电缆绝缘层、电器外壳等。
其次是绝缘纸。
绝缘纸是由纤维素等天然纤维材料制成的。
它具有良好的绝缘性能、机械强度高、耐油、耐水等特点。
绝缘纸主要用于电机绕组、变压器绕组等电气设备中,可以起到优良的绝缘保护作用。
再次是绝缘漆。
绝缘漆是一种涂料,可以在电缆、电器元件等表面形成绝缘层。
绝缘漆具有耐高温、耐腐蚀、抗湿气等特点,可以有效地保护电器元件不受到外界的影响。
绝缘漆广泛用于电机绕组、变压器绕组等电气设备的绝缘包层。
最后是绝缘胶带。
绝缘胶带是一种自粘合的材料,可以起到绝缘、固定和包裹作用。
绝缘胶带具有优良的绝缘性能、柔韧性好、抗剪切和抗张力能力强等特点。
绝缘胶带广泛用于电线电缆的绝缘包裹、连接处的封闭等场合。
需要注意的是,绝缘材料的绝缘性能会随着时间的推移而下降,受到环境因素和使用条件的影响。
因此,在使用绝缘材料时,需要定期检查和维护,确保其良好的绝缘效果。
绝缘材料在电力系统中起着至关重要的作用,可以保证电气设备的安全运行。
通过合理选择和使用绝缘材料,可以降低电气事故的发生,提高工作效率,保障人身和设备的安全。
小型变压器绝缘新材料
![小型变压器绝缘新材料](https://img.taocdn.com/s3/m/21d141780812a21614791711cc7931b765ce7baa.png)
小型变压器绝缘新材料
小型变压器的绝缘材料有多种,包括但不限于以下几种:
1. 油浸纸绝缘材料:由两层或多层玻璃纤维组成的片状物,具有很高的机械强度和良好的电气特性以及耐热性。
油浸纸与绕组之间通过一层有机硅橡胶进行密封处理后制成线圈绕制而成,这种结构简单而紧凑且成本比较低廉,但缺点是重量较大且散热能力差。
2. 环氧树脂绝缘材料:一种热固型合成聚合物,其固化后的线膨胀系数很小,因此可以制作成体积很小的器件如微型马达等。
由于它的导热性能好,因此可用于高频电路中作为电子管中的冷却介质。
同时环氧树脂还具有很好的介电常数及极低的介质损耗,是制造小型化变压器的理想材料。
3. 高分子合成材料:如酚醛树脂、酚醛玻璃布层压板、环氧浸渍纸板等。
在选择绝缘材料时,需要考虑变压器的具体用途、工作温度、机械强度等要求。
变压器绝缘材料
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变压器绝缘材料
变压器是电力系统中常见的电气设备,用于改变交流电压的装置。
在变压器的
运行过程中,绝缘材料起着非常重要的作用。
好的绝缘材料可以有效地提高变压器的绝缘性能,延长设备的寿命,保障电力系统的安全稳定运行。
首先,我们来看一下变压器绝缘材料的种类。
常见的变压器绝缘材料包括纸板、绝缘漆、绝缘纸、绝缘胶带等。
这些材料具有良好的绝缘性能,能够有效地隔离不同电压等级的导体,防止绝缘击穿和放电现象的发生。
其次,变压器绝缘材料的选用对于设备的性能和可靠性有着至关重要的影响。
在选择绝缘材料时,需要考虑材料的介电强度、机械强度、耐热性、耐湿性等性能指标。
合理选择绝缘材料可以有效地提高变压器的绝缘能力,延长设备的使用寿命,降低设备的故障率。
另外,变压器绝缘材料的使用要求也是非常严格的。
在变压器的制造和维护过
程中,需要严格按照规定的工艺要求和操作规程进行操作,确保绝缘材料的性能和质量。
同时,定期对变压器进行绝缘性能测试和维护保养,及时发现并处理绝缘材料的老化、损坏等问题,确保设备的安全可靠运行。
最后,随着电力系统的发展和变压器技术的不断进步,对变压器绝缘材料的要
求也在不断提高。
未来,我们需要不断研发和应用新型的绝缘材料,提高其绝缘性能和耐久性,满足电力系统对于安全稳定运行的需求。
总结一下,变压器绝缘材料在电力系统中起着至关重要的作用。
合理选择和使
用绝缘材料,严格按照规定的要求进行操作和维护,是保障变压器安全可靠运行的关键。
希望本文的内容能够对大家有所帮助,谢谢阅读!。
干式变压器绝缘材料选择参考
![干式变压器绝缘材料选择参考](https://img.taocdn.com/s3/m/e8ec4f94185f312b3169a45177232f60dccce762.png)
干式变压器绝缘材料选择参考
第一,环氧树脂
环氧树脂是一种常用的绝缘材料,具有较高的绝缘性能和机械强度,
能够满足干式变压器的绝缘要求。
同时,环氧树脂还具有优良的耐温性能,在高温环境下仍能保持稳定的绝缘性能。
此外,环氧树脂还具有较好的耐
湿性能,不易吸湿或受潮导致绝缘性能下降。
因此,环氧树脂是干式变压
器绝缘材料选择中的一种重要参考。
第二,酚醛树脂
酚醛树脂是一种强度高、耐磨损、耐击穿的绝缘材料,被广泛应用于
干式变压器的绝缘系统中。
酚醛树脂具有较好的耐温性能,能够在高温下
保持稳定的绝缘性能。
此外,酚醛树脂还具有优良的耐化学性能和机械性能,在恶劣的环境下能够保持稳定的绝缘性能。
第三,聚酰亚胺
聚酰亚胺具有优异的耐高温性能,能够在高温下保持稳定的绝缘性能。
聚酰亚胺还具有较好的耐化学性能和机械强度,能够抵抗各种恶劣环境下
的腐蚀和磨损。
此外,聚酰亚胺还具有优良的电气性能和阻燃性能,在干
式变压器的绝缘系统中应用广泛。
第四,氨基树脂
氨基树脂是一种具有良好电绝缘和机械性能的绝缘材料,能够满足干
式变压器的绝缘要求。
氨基树脂具有较高的绝缘强度,能够抵抗高电压和
电弧击穿的影响。
此外,氨基树脂还具有较好的耐湿性能,在潮湿环境下
仍能保持稳定的绝缘性能。
除了上述几种常见的绝缘材料,还可以根据具体的变压器设计要求选择其他适合的绝缘材料,如氧化铝陶瓷、聚四氟乙烯等。
绝缘材料的选择应根据干式变压器的工作条件、产品要求以及成本等因素进行综合考虑,确保绝缘材料能够满足变压器的性能和可靠性要求。
主变压器内部绝缘措施
![主变压器内部绝缘措施](https://img.taocdn.com/s3/m/c7bab9ac162ded630b1c59eef8c75fbfc77d9495.png)
主变压器内部绝缘措施1. 引言主变压器是电力系统中重要的设备之一,它通常用于改变电压的大小,以满足电网的需求。
由于主变压器在运行过程中承受高电压和高温等极端工作环境,因此绝缘是保证主变压器正常运行和延长其寿命的关键因素之一。
本文将重点介绍主变压器内部绝缘的措施及其作用。
2. 绝缘材料选择在主变压器内部,绝缘材料的选择非常重要,因为它们需要具备良好的电气绝缘性能和机械强度,以抵抗电压和温度的影响。
常见的主变压器绝缘材料有: - 绝缘纸:用于主变压器绝缘垫片和油纸绝缘结构中。
- 绝缘漆:用于绝缘包层和绝缘涂层,以提供电气绝缘性能。
- 绝缘胶带:可用于绝缘包扎和固定绝缘材料。
3. 油纸绝缘结构油纸绝缘结构是主变压器最常见的绝缘结构之一。
它由一层层的铜箔和绝缘纸交替堆叠而成。
油纸绝缘结构的主要作用是提供绝缘层,保证主变压器内部的电气绝缘性能,并承受高电压和高温的影响。
油纸绝缘结构还能吸收局部放电和分散热量,以保护主变压器的运行。
4. 绕组绝缘主变压器的绕组是电流流过的区域,其绝缘能力直接影响整个变压器的安全和可靠工作。
绕组绝缘通常采用绝缘纸、绝缘漆和绝缘层来实现。
在绕组的设计过程中,还要确保绝缘层的厚度和层间电压等参数符合设计要求,以提供足够的绝缘能力。
5. 气体绝缘主变压器内部还常常用到气体绝缘,主要是指干燥空气和氮气。
气体绝缘的作用是隔离电力设备的元件,保证电力设备的可靠性和稳定性。
气体绝缘通常用于主变压器的绝缘护套、绝缘套管和绝缘柱等部件。
6. 检测和维护为了保证主变压器内部的绝缘性能,需要定期进行检测和维护。
常见的方法包括: - 局部放电测试:用于检测绝缘层中的潜在故障点,提前进行维修。
- 油样分析:通过对变压器油样中各种元素的测试,判断绝缘材料的老化程度。
- 温度监测:监测主变压器内部的温度变化,及时发现故障点。
- 绝缘电阻测试:定期测试主变压器的绝缘电阻,发现绝缘材料老化或有潜在故障。
变压器绝缘结构及绝缘距离控制
![变压器绝缘结构及绝缘距离控制](https://img.taocdn.com/s3/m/6aa93a8f79563c1ec5da719d.png)
•外绝缘主要影响因素:海拔高度、污秽等级等
•(主要需注意:高压套管头部距储油柜、联管等距离,中性点套 管距周围联管的距离) •套管干弧距离≥所对应的相对地最小空气绝缘间隙 •(可间接用套管干弧距离替代相对地最小空气绝缘间隙)
三、绝缘距离控制
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这个过程使绕组的匝间和饼间和绕组各饼对地的电位已不再是按匝数分布。其匝 间并肩电位差和绕组各饼的对地电位和工频电压作用下比较要超过许多倍。所以变压 器的纵绝缘主要是根据冲击时的作用电压而定。为此要了解冲击电压下的绕组的特性 以便采取相应的措施来改善绕组在冲击电压作用下的电压分布,或者在绝缘上采取加 强措施,使变压器绕组在试验和运行中具有充分的可靠性。
•国内变压器主要依据协议和GB 1094.3-2003电力变压器 第3部分 绝缘水平、绝缘试验 和外绝缘空气间隙
三、绝缘距离控制
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三、绝缘距离控制
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•国外变压器主要依据协议和IEC 60076-3-2013 电力变压器 第3部分:析
绝缘纸板筒 撑条 角环
薄纸筒小油道绝缘结构。它的基本 特点是油体积减小时,油耐压强度 提高。因不同材料具有不同的介电 常数ε,故需要进行合理配置。使油 间隙在试验电压下期场强不超过油 间隙起始局部放电场强。
端绝缘 油道
静电板
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二、变压器绝缘结构 1、变压器主绝缘结构
03 绝缘距离控制
一、变压器主要绝缘材料
1、变压器主要绝缘材料: 变压器油 绝缘纸(板) 层压纸板 电工层压木 绝缘紧固件
变压器套管分类
![变压器套管分类](https://img.taocdn.com/s3/m/b31abf050812a21614791711cc7931b765ce7be8.png)
变压器套管分类1. 引言变压器套管是变压器中的一种重要组件,用于保护变压器内部的线圈和绝缘材料。
根据不同的要求和应用场景,变压器套管可以分为多种类型。
本文将详细介绍变压器套管的分类及其特点。
2. 按材质分类2.1 纸质套管纸质套管是最常见的一种变压器套管材料,主要由特殊纸张制成。
它具有良好的绝缘性能和耐热性能,适用于一般工况下的变压器使用。
2.2 环氧树脂套管环氧树脂套管是一种高温耐热的变压器套管材料,具有优异的电绝缘性能和机械强度。
它在高温环境下仍能保持稳定,并且对于电弧击穿具有较好的抑制作用。
2.3 聚酯薄膜套管聚酯薄膜套管是一种常见的绝缘材料,具有良好的耐热性和绝缘性能。
它的特点是重量轻、柔软性好,适用于一些对套管材料要求较高但空间有限的场合。
2.4 无氧铜套管无氧铜套管是一种导电性能极佳的变压器套管材料,主要用于电力变压器中。
它具有优异的导电性能和耐腐蚀性能,可以有效地减少线圈接头处的电阻。
3. 按结构分类3.1 直套式套管直套式套管是最常见的一种变压器套管结构,其形状为圆筒状,直接套在变压器线圈上。
它简单易制造,并且可以提供良好的绝缘保护。
3.2 分段式套管分段式套管由多个环形片组成,每个环形片由两个半环组成。
它可以根据需要选择使用不同数量的环形片进行组装,以适应不同尺寸和形状的线圈。
3.3 缠绕式套管缠绕式套管是将绝缘材料缠绕在线圈上制成的,它可以提供更好的绝缘保护,并且能够适应各种形状和尺寸的线圈。
3.4 组合式套管组合式套管是将不同类型的套管组合在一起使用,以充分发挥各种材料的特点。
常见的组合方式包括纸质套管与环氧树脂套管的结合等。
4. 按用途分类4.1 绝缘套管绝缘套管是最基本也是最常见的一种变压器套管用途。
它主要用于保护变压器内部线圈和绝缘材料,防止外部环境对其产生影响。
4.2 阻燃套管阻燃套管是一种具有阻燃性能的变压器套管,能够在火灾发生时有效地阻止火势蔓延,并保护变压器内部线圈不受损。
变压器选择材料要求
![变压器选择材料要求](https://img.taocdn.com/s3/m/d201fd347ed5360cba1aa8114431b90d6c8589b7.png)
变压器选择材料要求变压器是电力系统中非常重要的设备,用于将高压电能转换为低压电能,以供各类电气设备使用。
在选择变压器材料时,需要考虑多种因素,包括材料的电气性能、机械性能、导热性能、耐腐蚀性能等。
下面将详细介绍变压器选择材料的要求。
1.绝缘材料的选择在变压器中,绝缘材料起到隔离电压的作用,以防止电磁波的干扰和漏电。
合适的绝缘材料应具备良好的绝缘性能、机械强度和耐热性能。
常用的绝缘材料有绝缘纸、绝缘漆、绝缘膜等。
绝缘纸是一种常见的绝缘材料,它的介电强度高、绝缘性能良好,通常被用于制作绝缘片、隔板和绝缘垫片等。
绝缘漆是将有机溶剂中的聚合物树脂涂覆在绝缘材料上,形成一层绝缘薄膜,具有较高的耐热性,可用于涂覆绕组线,并起到绝缘隔离的作用。
绝缘膜是一种高分子薄膜,具有较高的耐热性和机械强度,常用于绝缘层的包裹。
2.导体材料的选择导体是变压器中的重要组成部分,所选材料对变压器的导电性能和工作效果有很大的影响。
常用的导体材料有铜和铝。
铜是一种优质的导体材料,具有较低的电阻率和优良的导电性能,而且耐腐蚀、抗氧化,能够在高温下保持稳定的导电能力。
铜导体通常用于高功率变压器和要求高电导率的场合。
铝是一种轻便、廉价的导体材料,虽然其电导率较铜略低,但在适当的工程设计下,仍可满足变压器的导电要求。
铝导体通常用于低功率变压器和中小型变压器。
3.冷却材料的选择冷却系统对变压器的散热效果有着重要的影响。
常用的冷却材料有变压器油和干式冷却材料。
变压器油具有良好的导热性能和良好的绝缘性能,能够有效地吸收和散发变压器产生的热量,保持变压器内部温度的稳定。
干式冷却材料一般是一种特殊的绝缘材料,具有较高的导热性能和良好的耐热性能,常用于干式变压器的冷却。
4.外壳材料的选择外壳是变压器的保护层,它对于变压器的机械强度、防腐蚀性能和安全性起着重要的作用。
外壳材料应具备良好的电绝缘性能、良好的机械强度和耐腐蚀性能。
常用的外壳材料有钢板、铝板和塑料等。
干式变压器绝缘材料
![干式变压器绝缘材料](https://img.taocdn.com/s3/m/48fb8bddb9f3f90f77c61b06.png)
干式变压器绝缘材料简单阐述敞开式干式变压器的发展过程,介绍新的H级绝缘敞开式干式变压器的技术特点。
并对不同的敞开式干式变压器所选用的绝缘材料和浸渍工艺等作进一步对比说明。
关键词:敞开式 干式变压器 绝缘材料一、 概述:随着城市电网供电要求的不断提高和变压器技术的进步,干式变压器 在我国的使用已经很普遍。
在这短短的二、三十年中,干式变压器技术得到了迅速的发展,除了大家比较熟悉的环氧树脂型干式变压器外最近出现了一些不用环氧树 脂真空浇注或缠绕工艺的SG型敞开式干式变压器以及采用NOMEX®(诺迈克)绝缘材料,非环氧树脂真空浇注或VPI真空、压力浸渍处理的SCR型包封式 干式变压器。
这些变压器的出现可以让供电用户有更多的选择。
所有敞开式干式电力变压器的产品型号都称SG型,它们有相似的电磁计算、线圈形式和外形结构,但在绝缘材料的选用、结构设计、制造工艺方面却有不同之处。
二、SG型敞开式干式变压器在中国的发展1、 二十世纪六十年代以前的干式变压器主要是B级绝缘的敞 开式干式变压器,产品型号为SG型。
当初还没有箔式线圈时,低压多数为多根并绕的层式或螺旋式线圈,高压为饼式线圈。
导线为双玻璃丝 包线或单玻璃丝包缩醛漆包线。
其余绝缘材料多数为酚醛玻璃纤维类材料。
其浸渍工艺为常温、常压下用B级绝缘浸渍漆分别对高、低压线圈浸渍并进行中温干燥 (干燥温度不超过130℃)。
此种干式变压器虽然比油浸式变压器在防燃性能上有了很大的进步,但它的防潮、防污秽性能令人担忧。
目前已经不再生产。
尽管如 此,它成功的电、磁、热计算和结构设计却给以后发展起来的新的H级绝缘敞开式变压器奠定了很好的基础。
2、 美国的一些变压器厂(如位于佛吉尼亚州的FPT公司)研 制出一种采用美国杜邦公司的NOMEX®芳香聚酰胺作主要绝缘的干式变压器。
FPT公司的产品有两种型号:FB型为180℃(H级)的绝缘系统。
FH型为 220℃(C级)的绝缘系统,线圈温升分别为115K(我国为125K)和150K。
变压器制造工艺(3篇)
![变压器制造工艺(3篇)](https://img.taocdn.com/s3/m/e9fad18818e8b8f67c1cfad6195f312b3169ebb1.png)
第1篇一、引言变压器是电力系统中不可或缺的设备,其作用是将高压电能转换为低压电能,以满足各类用电设备的需要。
随着我国电力工业的快速发展,变压器制造技术也得到了长足的进步。
本文将从变压器制造工艺的各个方面进行详细介绍,包括材料选择、结构设计、制造过程、质量控制等。
二、材料选择1. 硅钢片:硅钢片是变压器铁芯的主要材料,其性能直接影响变压器的损耗和效率。
优质硅钢片应具备以下特点:低损耗、高导磁率、良好的机械性能和耐腐蚀性。
2. 铝或铜:变压器绕组通常采用铝或铜作为导线材料。
铝具有重量轻、成本低、导电性能好等优点,但机械强度较差;铜具有较高的导电性能和机械强度,但成本较高。
3. 绝缘材料:绝缘材料是保证变压器正常运行的重要部分,包括绝缘纸、绝缘漆、绝缘油等。
绝缘材料应具备良好的绝缘性能、耐热性能、耐油性能和耐老化性能。
4. 其他材料:变压器制造过程中,还需要使用各种辅助材料,如绑带、垫圈、螺栓等,这些材料应具备良好的机械性能和耐腐蚀性。
三、结构设计1. 铁芯:铁芯是变压器的磁路部分,由硅钢片叠压而成。
铁芯结构设计应满足以下要求:高导磁率、低损耗、良好的散热性能。
2. 绕组:绕组是变压器的电路部分,由导线绕制而成。
绕组设计应满足以下要求:足够的导电性能、良好的绝缘性能、合理的几何尺寸。
3. 外壳:外壳是变压器的保护部分,通常采用钢板或铸铁制成。
外壳设计应满足以下要求:足够的强度、良好的密封性能、便于安装和维护。
四、制造过程1. 铁芯制造:首先将硅钢片剪切成所需尺寸,然后进行叠压,叠压过程中应注意硅钢片的清洁和整齐。
叠压完成后,进行去毛刺、校平、涂漆等工序。
2. 绕组制造:根据设计图纸,将导线绕制在绕线机上,绕制过程中应注意线圈的均匀性、绝缘层的厚度和绝缘性能。
3. 组装:将铁芯、绕组、外壳等部件进行组装,组装过程中应注意各部件的尺寸和位置,确保变压器结构的稳定性。
4. 热处理:对变压器进行热处理,以提高其机械性能和耐腐蚀性能。
变压器绝缘材料
![变压器绝缘材料](https://img.taocdn.com/s3/m/0f35246fcec789eb172ded630b1c59eef8c79a2a.png)
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。
变压器绝缘材料
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变压器绝缘材料在电力系统中,变压器是一种非常重要的设备,它用于将电能从一个电路传输到另一个电路,通过改变电压实现电能的升降。
而作为变压器的核心组件之一,绝缘材料在变压器的安全可靠运行中起到了至关重要的作用。
本文将介绍变压器绝缘材料的种类、特性以及其在变压器中的应用。
一、绝缘材料的种类常见的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。
1. 固体绝缘材料固体绝缘材料是指在常温下呈固态的绝缘材料,如石棉纸、木质材料、橡胶等。
这类绝缘材料具有良好的电绝缘性能和机械强度,能有效隔离导体,防止电气事故发生。
(1)石棉纸石棉纸是一种常见的绝缘材料,在变压器中被广泛应用。
它由石棉纤维和有机纤维混制而成,具有优秀的绝缘性能、耐高温性和耐化学腐蚀性。
石棉纸的应用可以有效减小变压器中的电介质损耗,提高变压器的工作效率。
(2)木质材料木质材料,如木板、木质纤维板等,也是常见的绝缘材料。
它们具有良好的电绝缘性能、机械强度和耐热性,广泛应用于变压器的固定和隔离件。
(3)橡胶橡胶是一种弹性材料,具有较好的绝缘性能和耐热性,常用于变压器中的密封件和绝缘垫片等。
2. 液体绝缘材料液体绝缘材料是指在常温下以液态存在的绝缘材料,如绝缘油。
绝缘油是一种特殊的绝缘材料,可以在变压器中起到绝缘和散热的双重作用。
二、绝缘材料的特性绝缘材料需要具备以下特性,以确保变压器的安全运行:1. 电绝缘性能绝缘材料必须具有良好的电绝缘性能,即能够有效隔离导体,防止漏电和击穿现象的发生。
2. 耐热性绝缘材料需要具备一定的耐热性能,能够在变压器中长时间承受高温的作用而不发生熔化或破损。
3. 机械强度绝缘材料应具有足够的机械强度,能够承受变压器运行中的振动和机械冲击,保持稳定的绝缘性能。
4. 耐化学腐蚀性绝缘材料需要具备一定的耐化学腐蚀性,能够抵御变压器中可能存在的腐蚀性物质对其造成的损害。
三、绝缘材料在变压器中的应用绝缘材料在变压器中有多种应用,主要包括:1. 绝缘垫片绝缘垫片通常由橡胶、石棉纸等材料制成,用于变压器的绝缘填充和固定,防止电气接触和电弧发生。
变压器绝缘材料老化的特点及表现分析
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变压器绝缘材料老化的特点及表现分析变压器是电力系统中重要的电力设备之一,而其中的绝缘材料是变压器得以正常运行的重要保障。
然而,随着时间的推移和使用环境的变化,绝缘材料会出现老化现象,进而对变压器的性能产生负面影响。
本文将对变压器绝缘材料老化的特点及表现进行分析,并提出相应的预防措施。
一、绝缘材料老化的主要特点绝缘材料老化是指在长期的电场、电磁、湿热等环境因素下,绝缘材料内部的物理特性和化学特性发生变化,从而使其性能退化或失效的现象。
变压器的绝缘材料主要是固体绝缘材料和液体绝缘材料两种,它们的老化特点也有所不同。
但总体而言,其老化特点主要表现在以下几个方面:1. 介电损耗角正切值增加介电损耗角正切值是指绝缘材料在电场作用下产生的能量损耗,是反映绝缘材料是否老化的重要指标。
当绝缘材料老化后,其介电损耗角正切值会增加,从而导致变压器内部电能损耗增加,电流密度升高,使变压器运行温升加剧,甚至引发过热断电等事故。
2. 电弧放电频率增加电弧放电是指电压过高或绝缘材料受到强电场作用时,在绝缘材料内部形成电弧带来的电现象。
当绝缘材料老化后,其介电强度下降,电弧放电频率会增加,从而导致变压器的安全性能降低,引发放电故障。
3. 绝缘电阻率下降绝缘电阻率是指绝缘材料导电时电流通过单位面积时的电阻值,是反映绝缘材料绝缘性能的重要指标。
当绝缘材料老化后,其绝缘电阻率下降,绝缘性能降低,从而导致变压器的绝缘水平下降,使得变压器易受外部干扰,产生故障。
二、绝缘材料老化的具体表现在实际应用中,绝缘材料老化表现的形式多种多样,下面将详细描述其具体表现:1. 绝缘材料表面颜色变化在变压器运行较长时间后,绝缘材料表面的颜色会发生变化,从原本的淡黄色或棕色变成暗黄色或深棕色。
这是由于变压器运行中产生的热量、湿热以及外界的污染等因素,使得绝缘材料表面脆性降低,导致颜色发生变化。
2. 绝缘材料表面出现龟裂和脱落由于长时间的使用、运行、变温、振动等因素,导致绝缘材料内部存在劣化现象,表面容易出现龟裂和脱落,并在绝缘材料内部形成空气隙缝,从而导致绝缘性能降低。
变压器绝缘材料
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变压器绝缘材料
变压器是电力系统中非常重要的设备,用于将电能从一个电流传输系统传输到另一个电压等级的电流传输系统。
在变压器中,绝缘材料起到了至关重要的作用,保护了内部电气元件并防止电流泄漏。
以下将介绍变压器中常用的绝缘材料。
1. 绝缘纸:是一种非常常见的绝缘材料,由绝缘纸浸渍油后制成。
它具有优良的电绝缘性能和机械强度,可耐受高温和高压,在变压器中用于绝缘绕组和各种绝缘件的包围。
2. Epoxy树脂:是一种绝缘性能非常好的材料,它具有很高的
机械强度、耐腐蚀性和耐高温性能。
在变压器中,Epoxy树脂
可以用作浸渍材料或涂层材料,以提高绝缘性能。
3. 硅橡胶:是一种耐高温和耐污染的绝缘材料,可在变压器中用于制造密封圈和绝缘套管等保护装置。
它具有优异的柔性和耐候性,能够耐受恶劣的环境条件。
4. 酚醛纸:是一种高温耐压和耐磨损的绝缘材料,可用于制造变压器绕组的隔离垫片和垫圈等部件。
它具有很好的机械强度和电气性能,可以减少绝缘件之间的磨损和漏电。
5. 玻璃纤维:是一种非常常见的绝缘材料,具有优良的绝缘性能和机械强度。
在变压器中,玻璃纤维可用于制造绝缘板、绝缘管和绝缘垫片等部件,以保护电流传输部件的安全运行。
绝缘材料在变压器中起着关键的作用,它们能够有效保护变压
器内部的电气元件,防止电流泄漏和电弧放电。
良好的绝缘材料不仅能够提高变压器的安全性能,还可以延长其使用寿命,并提高变压器的效率。
因此,在变压器的设计和制造过程中,合理选择和使用绝缘材料是非常重要的。
变压器材料详解
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变压器材料特性及用途:1.电木(PM):热固性材料,稳定性高,不易变形,耐温150℃,可承受370℃之高温.表面光滑,易碎,不能回收.用于耐温较高之变压器.2.尼龙(NYLON):热塑性材料,工程塑料,延展性好,不易碎,耐温115℃,易吸水,使用前先用80℃的温度烘烤,使固性稳定.表面光滑,半透明,不易碎.一般用于耐油性强的变压器上.3.塑料(PET):热塑性材料,510系统,硬性高,易成形.不易变形,耐温170℃,表面不光滑,不易碎,一般用于绕线管.4.塑料(PBT):热塑性材料,较软,不易变形,不耐高温(160℃),表面不光滑,不易碎一般用于绕线管*热塑性材料可回收:第一次为20%,第二次为15%,第三次7%.高频类:铁粉芯Ferrite coreFerrite core用于高频变压器它是一种带有尖晶石结晶状结构的陶磁体,此种尖晶石为氧化铁和其它二价的金属化合物.如kFe2O4(k代表其它金属),目前常使用的金属有锰(Mn)、锌(Zn)、镍(Ni)、镁(Ng)、铜(Cu).其常用组合如锰锌(Mn Zn)系列、镍锌(Ni Zn)系列及镁锌(Mg Zn)系列.此种材具有高导磁率和阻抗性的物性,其使用频率范围由1kHz到超过200kHz.COIL 类:分三种类型(如图 3.2).DR COREA.TOROID 环形铁芯:将O 型迭片而成,或由硅钢片卷绕而成.此种铁芯对绕线来说非常不易.R CORE B.ROD CORE 棒状铁芯.C.DRUM CORE :鼓形铁芯.T CORE 图3.2低频类:硅钢片(LAMINATION)硅钢片用于低频变压器,其种类很多,按其制作工艺不同可分为A :锻烧(黑片)、 N :无锻烧(白片)两种.按其形状不同可分为:EI 型、UI 型、C 型、口型.口型硅钢片常在功率较大的变压器中使用,它绝缘性能好,易于散热,同时磁短路,主要用于功率大于500~1000W 和大功率变压器中.由两个C 型硅钢片组成一套硅钢片称为CD 型硅钢片,用CD 型硅钢片制作的电源变压器在截面积相同的条件下,窗口愈越高,变压器功率越大.于铁芯两侧可以分别安装线圈,因此变压器的线圈匝数可分配在两个线包上,从而使每个线包的平均匝长较短,线圈的铜耗减小.另外如果把要求对称的两个线圈分别绕在两个线包上,可以达到完全对称的效果.由四个C 型硅钢片组成一套硅钢片称为ED 型硅钢片.ED 型硅钢片制成的变压器外形呈扁宽形,在功率相同的条件下ED 型变压器比CD 型变压器矮些,宽度大些,另外由于线圈安装在硅钢片中间,有外磁路, 因此漏磁小,对整体干扰小.但是它所有线圈都绕在一个线包上,线包较厚,故平均匝长较长,铜耗较大.C 型铁芯性能优异所制作之变压器体积小、重量轻、效率高,装配的角度来看,C型硅钢片零件很少,通用性强,因此生产效率高,但是C型硅钢片加工工序较多,作较复杂,需用专用设备制造,因而目前成本还较高.我们主要使用的是EI型硅钢片.E型硅钢片又称壳型或日型硅钢片,它的主要优点是初、次级线圈共同一个线架,有较高的窗口占空系数(占空系数Km:铜线净截面积和窗口面积比);硅钢片对绕组形成保护外壳,使绕组不易受到机械伤损伤;同时硅钢片散热面积较大,变压器磁场发散较少.但是它的初次级漏感较大,外来磁场干扰也较大,此外,由于绕组平均周长较长,在同样圈数和铁芯截面积条件下,EI型铁芯的变压器所用的铜线较多.硅钢片的厚度常用的有0.35mm、0.5mm两种.硅钢片的组装方式有交迭法和对迭法两种.交迭法是将硅钢片的开口一对一交替地分布在两边,这种迭法比较麻烦,但硅钢片间隙小,磁阻小,有利于增大磁通,因此电源变压器都采用这种方法.对迭法常用于通有直流电流的场合,为避免直流电流引起饱和,硅钢片之间需要留有空隙,因此对迭法将E片与I片各放一边,两者之间的空隙可用纸片来调节我们常用的有硅钢片材质有Z-11、H-18、H-50、H-14等,其中以Z-11硅钢片性能最好.通常表示方法如图3.1:TUBE种类繁多,用途广泛,我们常用的有TEFLON(铁弗龙)、硅质套管、玻璃纤维硅胶套管、硅橡胶套管、硅胶玻璃纤维套管、腊套管、PE热缩套管、PVC热缩套管。
变压器的绝缘材料
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电力绝缘材料之绝缘油变压器的绝缘材料是变压器中最重要的材料之一,其性能及质量直接影响变压器运行的可靠性和变压器的使用寿命。
近年来,变压器产品所采用的新绝缘材料层出不穷。
变压器的绝缘材料又称电介质,是电阻率高,导电能力低的物质。
绝缘材料可用于隔离带电或不同电位的导体,使电流按一定方向流通。
在变压器产品中,绝缘材料还起着散热、冷却、支撑、灭弧、改善电位梯度、防潮、防霉和保护导体等作用。
常用的绝缘材料有固体绝缘材料、液体绝缘材料和气体绝缘材料。
①固体绝缘材料里有变压器绝缘纸板、各种匝绝缘用纸、环氧树脂、橡胶、木材、玻璃纤维、电瓷、聚酯化合物、绝缘漆等。
变压器的绝缘纸板主要是未经漂白的硫酸盐纤维制成,属于纤维素绝缘材料,在纤维之间有大量的孔隙因而具有很强的透气性,吸油性和吸水性。
②液体绝缘材料有变压器油(其绝缘性能很大程度上取决于油的耐压程度),还有各种类型的不燃油(如硅油)等。
③气体绝缘材料有SF6气体,N2等。
而在油浸式变压器中,变压器油、绝缘纸、油纸绝缘和油屏障绝缘是油浸式变压器中的主要绝缘材料。
在这所有的绝缘材料中,绝缘油扮演者关键的角色。
现在常用的绝缘油主要有矿物油和植物油,今天就让小编为大家介绍一下这两者之间的差别吧。
1.结构区别矿物油与植物油虽然都称作油,但是实际上两者的化学结构却有较为本质的区别。
这些片段的不同,使得矿物油与植物油的性能产生了显著的差距。
碳碳双键酯基基团上图所示为植物油中特有一些结构片段,这些赋予了植物油相比于矿物油更独特的性能。
这两种片段活性较高,使得植物油的降解率远高于矿物油。
而且酯基基团中的氧原子能够与水形成氢键,这会使得植物油吸纳水的能力远强于传统矿物油,能够将其他部件中老化产生的水吸纳进植物油同时不影响其本身性能,而这能大大延长绝缘纸的寿命。
矿物油的通常结构可以看出,从化学本质上,两者差别不小,矿物油的结构较为单一,稳定,而正是这种稳定的结构,才能使矿物油在地面下埋藏数千年。
用在变压器上的绝缘材料
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用在变压器上的绝缘材料
绝缘材料厂家千千万,绝缘材料种类繁多,最重要的是,正确把握不同变压器类型适合不同绝缘材料产品!
第一,干式变压器上用到的绝缘材料?
NM绝缘纸、NMN复合纸、NH绝缘纸、NHN复合纸、DMD 绝缘纸、F级DMD、T410纸、2450有机硅玻璃漆布、聚酰亚胺薄膜、电机膜、浇注树脂、F/H无溶剂浸渍绝缘漆、绝缘套管、绝缘板。
第二,油浸式变压器上用到的绝缘材料?
热收缩带、纯棉带、无纬带、点胶纸、皱纹纸、电工纸板、瓦楞纸、滤油纸、环氧管、酚醛纸管、皱纹纸管。
第三、浇注式变压器上用到的绝缘材料?
F级DMD、预浸材料、电机膜复合纸、浇注树脂、无纬带、无碱玻璃纤维带、环氧板、二苯醚板、网格布等。
第四,开放式变压器上用到的绝缘材料?
2450有机硅玻璃漆布、聚酰亚胺薄膜、聚酰亚胺薄膜胶带、NMN复合纸、NHN复合纸、F/H级绝缘板等。
另外,温馨提示:绝缘材料直接影响着变压器等电器的使用寿命以及工人们的安全问题,选择质量的绝缘材料是保障!。
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变压器常用的绝缘材料及特点变压器绝缘材料绝缘材料是变压器中最重要的材料之一,其性能及质量直接影响变压器运行的可靠性和变压器使用寿命。
近年来,变压器产品所采用的新绝缘材料层出不穷。
1、变压器绝缘材料概述。
随着科学技术的迅速发展,电机、变压器等电气设备的应用日益广泛。
而变压器运行的可靠性和使用寿命却在很大程度上取决于其所使用的绝缘材料。
绝缘材料越来越为从事变压器设计和制造人员所重视。
近二十年来,变压器绝缘材料方面的新产品、新技术、新理论不断地涌现和发展,从而使变压器绝缘材料及其应用形成了一门很重要的学科。
1.1 绝缘材料概论绝缘材料又称电介质,是电阻率高、导电能力低的物资。
绝缘材料可用于隔离带电或不同电位的导体,使电流按一定方向流通。
在变压器产品中,绝缘材料还起着散热、冷却、支撑、固定、灭弧、改善电位梯度、防潮、防霉和保护导体等作用。
绝缘材料按电压等级分类:一般分为:Y(90℃)、A(105)、E (120℃)、B(130℃)、F(155℃)、H(180℃)、C(大于180℃)。
变压器绝缘材料的耐热等级是指绝缘材料在变压器所允许承受的最高温度。
如果正确地使用绝缘材料,就能保证材料20年的使用寿命。
否则就会依据8℃定律(A级绝缘温度每升高8℃,使用寿命降低一半、B级绝缘是10℃,H级是12℃。
这一规律被称为热老化的8℃规律)降低使用寿命。
由高聚物组成的绝缘材料的耐热性一半比无机电介质低。
绝缘材料性能与其分子组成和分子结构密切相关。
变压器绝缘材料品种很多,按其形态一般可分气体绝缘材料、液体绝缘材料和固体绝缘材料。
2、变压器绝缘材料电器性能的四个基本参数。
变压器绝缘材料电气性能的四个基本参数包括绝缘电阻、介电系数、介质损耗因数和绝缘强度。
2.1 绝缘电阻2.1.1 绝缘电阻的概念绝缘材料的电阻是指绝缘材料在直流电压的作用下,加压时间较长,且使线路上的充电电流和吸收电流消失,只有漏电电流通过时的电阻值/一般规定为电压加上一分钟后,所测得的电阻值即绝缘电阻值。
对于高电压大容量的变压器,测量绝缘电阻时规定为加压10分钟。
2.1.2 影响绝缘电阻的因素2.1.2.1 温度与绝缘电阻的关系随着温度的升高,电阻率呈指数下降,这是因为当温度升高时,分子热运动加剧,分子得平均动能增大,使分子动能达到活化能得几率增加,离子容易转移。
2.1.2.2 湿度与绝缘电阻得关系水分浸入电介质中,增加了导电离子,又能促进杂质及极性分子离解。
因此绝缘材料随着湿度增大而下降,尤其是绝缘纸或绝缘纸板得绝缘电阻下降的幅度更大。
电介质表面水分对其表面电阻影响很灵敏,离子晶体极性材料等亲水物资对水的吸引力大于水分子间的内聚力,表面连续的水层降低表面电阻。
因此电器设备由于受潮引起绝缘电阻降低,造成漏电电流过大而损坏设备。
2.1.2.3 杂质与绝缘电阻的关系电介质的杂质直接增加了导电离子,使电阻下降,杂质又容易混入极性材料中,促进极性分子离解使导电离子更多。
电介质表面受杂质污染,并吸附水分会使表面电阻率迅速下降、绝缘材料的绝缘电阻是反映材料中杂质多少的最灵敏的参数之一。
在绝缘材料的标准中常常用测量体积电阻率的方法来衡量绝缘材料的杂质含量,为了保证绝缘材料的绝缘水平,绝缘材料厂必须严格地控制生产环境的洁净度。
2.1.2.4 电场强度与绝缘电阻的关系在电场强度不太高的情况下,电场强度对离子的转移能力和对电阻率的影响都很小。
当电场强度增高时,离子的迁移能力随电场强度升高而增加,使电阻率下降,当电场强度升高到使电介质临近击穿时,由于出现大量电子迁移,使电阻率呈指数下降。
2.2 介质损耗2.2.1 电介质损耗在交流电压作用下,电介质中部分电能将转变为热能,这部分能量叫做介质损耗,它主要是由导电和缓慢松弛极化引起的,它又是导致电介质发生电击穿的根源。
通常把时间内消耗的能量叫做介质损耗功率2.2.2电介质损耗的形式分为:游离损耗、偶极损耗、电导损耗、不均匀介质损耗2.3 绝缘老化2.3.1 绝缘老化的概念在电气设备运行过程中由于长期受各种因素作用,绝缘材料发生一系列不可逆的化学、物理变化,从而导致了电气性能和机械性能的劣化,这种不可逆的变化通常称为老化。
绝缘老化分为热老化、环境老化和电老化。
造成老化的因素有热、电、光、氧、辐射线及微生物等。
2.3.2 热老化由于热的原因,使得绝缘材料的老化称为热老化。
在热老化过程中,高分子绝缘材料往往发生热降解、低分子物产生或逸出。
使绝缘材料的绝缘性能和机械性能下降。
2.3.3 电老化在电气设备中,绝缘材料在电场的作用下,性能发生不可逆的变化直至失效,这个过程称为电老化。
促使绝缘材料电老化的主要原因是局部放电。
由于局部放电产生臭氧,臭氧是强氧化剂,使含双键的大分子起加成反应,材料发生臭氧裂解。
2.3.4 环境老化环境老化是指绝缘材料在光、氧、辐射和酸碱等因素的作用下而引起的污染性化学反应,其中阳光中的紫外线是主要因素。
3 固体绝缘材料变压器所用的固体绝缘材料是指材料本身形态为固体的或经过化学反应、物理变化为固体的绝缘材料。
变压器固体绝缘材料种类繁多,如绝缘纸、绝缘纸板、Nomex姿、上胶纸、电工层压木、环氧玻璃布板、低介损层压板、绝缘漆、绝缘胶、棉布带、紧缩带、网状无纬聚脂带等等。
本此将把变压器所用的主要固体绝缘材料介绍给大家。
3.1 绝缘纸这里所述的绝缘纸是指纯硫酸盐木浆纸,其他绝缘纸包括合成纤维纸(如NOMEX纸)、加腈绝缘纸(如丹尼森纸)等等。
3.1.1绝缘纸分为植物纤维纸和合成纤维纸两类。
3.1.2 纤维素分子结构与绝缘纸特性的关系3.1.2.1 浸渍性由于纤维素分子结构中由羟基和伯醇,因此纤维素有良好的吸湿性。
若纤维素置于潮湿的空气中,水分子便会渗透到纤维素的大分子之间,使纤维素结构中毛细管润涨。
因此绝缘纸具有一定的浸渍性。
绝缘纸的浸渍性与制浆、打浆和抄纸的工艺密切相观。
从制浆来说,纸浆制造得越纯洁,质量越好,浸渍性越大。
3.1.2.2 机械性能纸的机械请度首先取决于纤维素分子量得大小。
分子量越大,强度越大。
从这个基本概念出发,如果要求强度更高的绝缘纸,可以不用木材作为原材料而改用麻纤维或棉纤维,因为棉、麻纤维的分子量比木纤维的分子量大得多。
3.1.2.3 电气性能3.1.3 油浸变压器用的主要绝缘纸在油浸变压器中,经常使用的绝缘纸有电力电缆纸,高压电缆纸和变压器匝间绝缘纸等,下面分别对它们的性能指标加以介绍。
3.1.3.1 电力电缆纸电力电缆纸用于35KV及以下的电力电缆和变压器或其他电器产品的绝缘。
产品分DLZ-V、DLZ-A和DLZ-B三级,厚度分80μm、130μm和170μm三种。
此电缆纸为卷筒纸。
3.1.3.2 高压电缆纸高压电缆纸适用于110~330KV变压器,其为卷筒纸3.1.3.3 变压器匝绝缘纸变压器匝绝缘纸也是高压电缆纸的一种,纸不过性能更好一些,可用于550KV变压器、互感器和电抗器绝缘纸和绝缘纸板所含水分有三种形式;1、化学结合水。
2、物理化学结合水(吸附水)。
3、物理机械结合水。
其中化学结合水的结合力最强,一般含量在0.1%以下,如果在变压器干燥时,如果将此结合水处理掉,绝缘纸板的聚合度就会下降,材料就会老化。
对于超高压变压器来说,干燥处理后的材料含水量在0.2%~0.3%之间。
物理化学结合水指物理吸附结合水,是以材料与水的分子间的作用为基础。
由于纤维素纤维的内外活性,而以物理化学引力吸附液体。
物理化学形式吸收水分含量约在8%~9%之间。
物理机械结合水是指自由水分,借液体在材料毛细管里的表面张力,存在于大毛细管系统中,即存在于细胞腔和细胞间隙中,于材料呈物理机械结合,在绝缘纸和纸板制造中,在纸和纸板干燥过程中首先去掉自由水,而后是部分吸附水,其含水量控制在6%左右。
3.1.3.4 电话纸电话纸是用未漂硫酸盐木浆制造的,主要用于生产电话电缆,也有变压器厂把它用在变压器的生产上,电话纸还用做绝缘皱纹纸的原纸。
电话纸按质量分为A、B、C三等,其中A、B用于制造通讯电缆。
电话纸分为DH-50、DH-75两个规格,电话纸为卷筒纸。
3.1.3.5 电容器纸电容器纸分为A类和B类,A类用于电子工业金属化纸介电电容器上,B类用于电力电容器的标准电容器纸,特点是紧度大、厚度薄。
3.1.3.6 卷缠绝缘纸卷缠绝缘纸用作上胶纸的底板(上胶纸有单面上胶纸、双面上胶纸和网格上胶纸,上胶纸用来卷缠绝缘管和电容式套管。
卷缠绝缘纸的特点是吸水度高于电缆纸,低于浸渍纸。
其厚度为0.07mm、0.09mm.3.1.3.7 浸渍绝缘纸浸渍绝缘纸是供浸渍树脂后用来压制层压制品的绝缘纸,根据层压制品的用途,浸渍绝缘纸分为:硫酸盐木浆纸、亚硫酸盐木浆纸。
浸渍绝缘纸的最大特点是具有良好的浸渍性,其吸水高度是绝缘纸中最高者,浸渍绝缘纸呈中性。
3.2 绝缘皱纹纸绝缘皱纹纸是由电工用绝缘纸经起皱加工而制成的。
沿其横向有皱纹,拉伸时皱纹被拉开。
因起皱加工程序不同,可制成伸长率不同的皱纹纸。
绝缘纸的厚度一般为0.05mm~0.12mm,伸长率范围为5%~200%。
绝缘皱纹纸常用于油浸式变压器的绕包绝缘,如绕组出头,引线及绝缘屏的绝缘包扎。
3.3 丹尼森纸改绝缘纸被成为腈化纸,其在制造过程中,在纸浆中加入双腈胺、乙烯氰等。
由美国丹尼森公司生产,特点是该纸起皱后,经过压光,具有交好的机械氰度和适当的延伸率,是大型变压器绕组匝绝缘的理想材料,用它包扎换位导线可保证包紧而不会出现胀包的现象。
3.4 Nomex纸3.4.1 Nomex纸是由美国杜邦公司生产的耐热合成纤维纸。
Nomex 是这种纤维纸的商品名称。
Nomex的主要成分是芳香聚酰胺,具有良好的热老化性。
可在220℃下长期使用,属于C级绝缘材料3.4.2 Nomex纸的特性3.4.2.1 固有的介电强度致密型Nomex纸有较低的介电常数,较低的介质损耗因数。
3.4.2.2 机械韧性致密的Nomex纸强度非常高,且弹性好。
较薄级别的产品则具有较好的柔韧性、抗撕裂性和耐磨性3.4.2.3 热稳定性Nomex纸在温度不高于200℃时,电气性能及机械性能所受其影响极小。
即使连续在220℃温度下,也能够长期保持其机械及电气性能至少10年。
3.4.2.4 低温性能由于Nomex纸具有独特的分子结构,因此可以用于各种低温状况下。
3.4.2.5耐潮湿性能Nomex纸在相对湿度为95%的环境中,其介电强度为完全干燥状态下的90%。
3.4.2.6 耐辐射性能电离辐射强度即使达到很高时,Nomex纸也基本上不受其影响,而且爱受到多次辐射后,仍保持其有效锝机械性能及电器性能。
3.4.2.7 无度、耐燃性到目前未发现Nomex纸对人会动物有毒性反应,Nomex纸在空气中不熔化、不助燃,不会燃烧。