干式变压器主绝缘分析.pdf

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1、第47卷第9期Vol.47No.92010年9月TRANSFORMERSeptember2010干式变压器主绝缘分析郑殿春，张连星，赵大伟（哈尔滨理工大学电气与电子工程学院，黑龙江哈尔滨150040）摘要：通过试验和数值计算对干式变压器主绝缘结构进行了研究。关键词：干式变压器；电场分布；主绝缘中图分类号：TM412文献标识码：B文章编号：1001－8425（2010）09－0021－06MainInsulationAnalysisofDry-TypeTransformerZHENGDian-chun,ZHANGLian-xing,ZHAODa-wei（Harb

2、inUniversityofScienceandTechnology,Harbin150040,China）Abstract：Basedontestandnumericalcalculation,themaininsulationstructureofdry-typetransformerisresearched.Keywords：Dry-typetransformer；Electricfielddistribution；Maininsulation铁轭（铁板）垫块1引言垫块随着城市化进程的加快和生活水平的提高，人们对生活用电质量的要求日益增高，安全可靠是运包

3、封固体绝缘H行部门应优先考虑的，而降低制造成本增强市场竞[1]争力是生产厂家必须面对的现实。在符合国家相高压绕组关技术标准的前提下，设计制造出高可靠性、低成本及低损耗的干式变压器是当务之急[2]。U试验电压目前，研究变压器主绝缘结构的方法有电场模低压绕组拟、模型试验和数值仿真。本文中采用模型试验和数值仿真方法，对6kV、10kV级干式变压器以及玻M璃丝绕包绝缘干式变压器的主绝缘结构分别进行了工频和雷电冲击试验，同时通过数值分析方法给予校核印证，并提出优化主绝缘结构，降低生产成本的M—高、低压绕组间距离(包括包封固体绝缘)；H—绕组端部至铁轭间距离(包括包封固体

4、绝缘)。途径，其试验和数值分析结果具有实用价值。图1干式变压器主绝缘结构试验模型2试验方法Fig.1Testmodelofmaininsulationstructureindry-typetransformer2.1试验模型本文中研究的干式变压器主绝缘结构的试验模别取M为26mm、30mm、35mm和40mm，其中每个型如图1所示。绕组包封厚度为2mm的玻璃丝与环氧胶混合绝缘，干式变压器高、低压绕组的试验模型是按玻璃即M中有4mm的固体绝缘，高压绕组到铁轭绝缘丝绕包绝缘工艺制造的层式绕组，直径为90mm～的距离H通过垫块进行调节，本试验中分别取H为175mm。

5、高、低压绕组间距离M由垫块固定，可通过65mm、70mm、75mm、80mm和90mm。绕组端部绝缘更换不同直径的绕组来改变M的大小。本试验中分厚度为15mm。试验过程中，整体试验模型下端置于22第47卷装有适量变压器油的平底容器中，以确保放电发生42在所研究的模型区域。41M=2640M=302.2试验设备及施加电压方法39M=35M=4038工频试验是在150kV试验变压器上进行的，工37V频升压方式参照GB1408-1989，采用20s逐级升压/k36bU35法，为了得到准确值，试验中在击穿前一、二级停345min。3332雷电冲击试验是在1000kV冲

6、击试验设备上进31行的。雷电波为标准全波(1.2μs±30%)/(50μs±20%)，3029施加电压幅值是以预期放电电压值的70%开始，每28级五次，级差3%～5%。657075808590H/mm局部放电测量采用脉冲电流法，使用HTJF-H局部放电检测系统。试验要求以视在放电量小于图3工频试验电压下Ub与H的关系曲线10pC为局部放电熄灭电压值。Fig.3CurvesofUbandHunderpowerfrequencytestvoltage3试验结果与分析部，因此增大H对绕组端部电场的影响较小，耐压按照GB1094.11-2007进行工频耐压试验和雷强度

7、提升较小。电冲击试验，并根据试验结果确定高、低压绕组之间图4与图5分别为冲击试验电压下Ub与M和的距离和绕组端部到铁轭之间的距离，并且留有一H之间的关系曲线。从图4中可以看出，击穿电压随定裕度。图2为工频试验电压下击穿电压(Ub)与高、M变化较平缓，而从图5看到，击穿电压随H变化低压绕组间距离(M)的关系曲线。从图2中可以看出陡峭。原因在于高、低压绕组之间电场较均匀，当试随着M的增大，击穿电压大幅度增加，这是由于其验电压达到临界击穿电压时，整个绝缘区域会瞬时电极系统属于板板电极，其电场分布相对较为均匀，击穿，而绕组端部拐角处的电场较集中，在试验电压间隙增大后，

8、耐压能力提高。下，绕组端部附近会首先发