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有载调压变压器的绝缘说明
来源：http://www.anbiansh.com/ 作者：变压器厂家 日期：2019/07/18 21:40
有载变压器的主纵绝缘问题
这部分内容不去探讨有载变压器具体的绝缘尺寸和绝缘结构，而是着重于探讨决定具体绝缘尺寸和绝缘结构的电位或梯度数值。这里只将收集到的一些资料，稍加整理，罗列出来，并作一些粗略的探讨以供参考。
怎样决定有载变压器主纵绝缘尺寸
有载变压器和无载变压器一样，其主纵绝缘，除承受长期工作电压、短时工频过电压外，还必须承受操作过电压和大气过电压。后两项月前在变压器厂家是以标准规定的工频试验和冲击试经来考核。变压器的主纵绝缘就由以上四方面确定。
1.长期工作电压对绝缘的要求
在长期工作电压作用下，绝缘不得产生游离，更不得有局部放电和击穿发生。沈阳变压器研究所对变压器匝绝缘游离电压的试验结果，游离电压熄灭值比起始值要低15~30%。虽然试验证明，匝绝缘在有定游离的状态下，长期运行也没有损坏，但以安全运行角度出发，匝绝缘的长期工作电压推荐至少应比数值低10~15%。
2.短时工频过电压
又称工频电压升高，电网突然失去负载等情况会出现这种过电压，一般可达额定电压的1.3~1.5倍，作用时间不足一秒至数秒。这种过电压对330千伏及以下变压器的绝缘，尚未发现危害实例，对500千伏级及以.上变压器绝缘的影响，需进一步研究。
3.工频试验
分为两类。第一类全绝缘线圈是外施高压，和二倍额定电压的匝绝缘感应高压试验，线圈各点对地和对其它线圈的绝缘都要承受住外施高压。第二类半绝缘线圈采用感应高压，线圈对地、对其它线圈以及线圈本身各点间的绝缘，应承受住感应试验时在该处出现的电位或梯度。设计时，根据所拟定的试验线路，很容易按匝数和感应倍数计算出各点间的电位差。举一例说明如下:
某有载变压器的电压比为110土10%/38.5士5%/11千伏，系单独调压线圈结构，正反接调压，线圈排列由外向内为调一高一中一低。高压为端部出线，连接组为Y/Y/A-12-11。
工频试验电压为感应高压，试验接线图为常用线路单相试验，B、C相并联将A端顶至200千伏。试验在最大分接进行。
A-地:200kV
A-0:200X2/3=133.3kV
0一地:200/3=66.7kV
开关一地:66.7+10/110X133.3=78.8kV
国家标准规定0－地:工频85kV
因此各点间绝缘由工频试验决定的水平应为:
A-地:200kV
A-0:133.3kV(即A一本相分接引线)A-B相K:133.3+(10/110)X66.7≈140kV (即A-异相分接引线)
开关一地:85kV
开关相间:78.8+(10/110)X66.7≈85kV如上述变压器采用无范围开关的线性调压方式，仍按上述接线在最大分接试验，则:K-地: 66.7+(20/110)X133.3>≈91kV超过中点对地的绝缘水平(85kV)，因此要另外考虑试验的分接。
从这里可以看出:
(1)工频试验时各点电位和梯度除了和国家标准规定的试验电压有关外，还和试验线路，试验分接有关;
(2)正确、周密地考虑试验线路、试验分接很重要，对220kV及以上的有载变压器尤为突出。
4.冲击试验
按国家标准规定冲击试验电压用全波和截波两种波形和电压来模拟大气过电压作用，考核变压器的绝缘。因此必须研究变压器各种.运行方式、各种分接时这两种波对变压器的作用。
有载变压器通常调压匝数较多，有些产品调压匝数是一个独立线圈，冲击波在调压线圈中引起的振荡，产生了有载变压器波过程的一些特殊问题。冲击试验电压作用于有载变压器，有载变压器各点对地电位和各点间的梯度，也是决定有载变压器绝缘的主要依据之一。
正确地估计有载变压器的冲击电位和梯度是设计有载变压器要解决的任务之一。
按所拟定的结构，对工频试验和冲击试验电压作用的分析，便可列出变压器各点对地最大电位和各点间最大梯度，再结合长期工作电压和短时工频过电压对绝缘的要求，便可决定所设计变压器的主纵绝缘尺寸。
这部分内容不去探讨有载变压器具体的绝缘尺寸和绝缘结构，而是着重于探讨决定具体绝缘尺寸和绝缘结构的电位或梯度数值。这里只将收集到的一些资料，稍加整理，罗列出来，并作一些粗略的探讨以供参考。
怎样决定有载变压器主纵绝缘尺寸
有载变压器和无载变压器一样，其主纵绝缘，除承受长期工作电压、短时工频过电压外，还必须承受操作过电压和大气过电压。后两项月前在变压器厂家是以标准规定的工频试验和冲击试经来考核。变压器的主纵绝缘就由以上四方面确定。
1.长期工作电压对绝缘的要求
在长期工作电压作用下，绝缘不得产生游离，更不得有局部放电和击穿发生。沈阳变压器研究所对变压器匝绝缘游离电压的试验结果，游离电压熄灭值比起始值要低15~30%。虽然试验证明，匝绝缘在有定游离的状态下，长期运行也没有损坏，但以安全运行角度出发，匝绝缘的长期工作电压推荐至少应比数值低10~15%。
2.短时工频过电压
又称工频电压升高，电网突然失去负载等情况会出现这种过电压，一般可达额定电压的1.3~1.5倍，作用时间不足一秒至数秒。这种过电压对330千伏及以下变压器的绝缘，尚未发现危害实例，对500千伏级及以.上变压器绝缘的影响，需进一步研究。
3.工频试验
分为两类。第一类全绝缘线圈是外施高压，和二倍额定电压的匝绝缘感应高压试验，线圈各点对地和对其它线圈的绝缘都要承受住外施高压。第二类半绝缘线圈采用感应高压，线圈对地、对其它线圈以及线圈本身各点间的绝缘，应承受住感应试验时在该处出现的电位或梯度。设计时，根据所拟定的试验线路，很容易按匝数和感应倍数计算出各点间的电位差。举一例说明如下:
某有载变压器的电压比为110土10%/38.5士5%/11千伏，系单独调压线圈结构，正反接调压，线圈排列由外向内为调一高一中一低。高压为端部出线，连接组为Y/Y/A-12-11。
工频试验电压为感应高压，试验接线图为常用线路单相试验，B、C相并联将A端顶至200千伏。试验在最大分接进行。
A-地:200kV
A-0:200X2/3=133.3kV
0一地:200/3=66.7kV
开关一地:66.7+10/110X133.3=78.8kV
国家标准规定0－地:工频85kV
因此各点间绝缘由工频试验决定的水平应为:
A-地:200kV
A-0:133.3kV(即A一本相分接引线)A-B相K:133.3+(10/110)X66.7≈140kV (即A-异相分接引线)
开关一地:85kV
开关相间:78.8+(10/110)X66.7≈85kV如上述变压器采用无范围开关的线性调压方式，仍按上述接线在最大分接试验，则:K-地: 66.7+(20/110)X133.3>≈91kV超过中点对地的绝缘水平(85kV)，因此要另外考虑试验的分接。
从这里可以看出:
(1)工频试验时各点电位和梯度除了和国家标准规定的试验电压有关外，还和试验线路，试验分接有关;
(2)正确、周密地考虑试验线路、试验分接很重要，对220kV及以上的有载变压器尤为突出。
4.冲击试验
按国家标准规定冲击试验电压用全波和截波两种波形和电压来模拟大气过电压作用，考核变压器的绝缘。因此必须研究变压器各种.运行方式、各种分接时这两种波对变压器的作用。
有载变压器通常调压匝数较多，有些产品调压匝数是一个独立线圈，冲击波在调压线圈中引起的振荡，产生了有载变压器波过程的一些特殊问题。冲击试验电压作用于有载变压器，有载变压器各点对地电位和各点间的梯度，也是决定有载变压器绝缘的主要依据之一。
正确地估计有载变压器的冲击电位和梯度是设计有载变压器要解决的任务之一。
按所拟定的结构，对工频试验和冲击试验电压作用的分析，便可列出变压器各点对地最大电位和各点间最大梯度，再结合长期工作电压和短时工频过电压对绝缘的要求，便可决定所设计变压器的主纵绝缘尺寸。
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