变压器纠结式绕组油道绝缘强度研究.pdf

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996年10期
变压器纠结式绕组油道绉绿强度硏究
高歹似(沈変压器有限责任公己,沈阳1105
际奎(沈阳变压器研究所,沈阳11075)
TM93.2
摘要:针对目前兩电压变压器的绝撩告构,利月电摸裉结果设叶了简化泊遂绝缘模型、通过谟
型卷制、工艺处理、试登和数据的统计处理得到了各自的最小亩电压。迁介绍了复合介质电计算原
理、给出可用劫强与厘绝厚度及泊边间的美系曲线、为高皂医变器泊道设计提供了蒸砒数据
叙词:变压绕组绝缘结构模型冲击试验击穿电压
言
低
纰组油道的绝缘喦度是变压器绝缘结构设
E
计的主要依据。绕组油道的大小直接关系到
?5?国
统组的高度、油道减小可导致变器铁心窗
高及整个变压器体积的下降、从而降低损
科?工m
耗,减少变压器的制造成本、并节约原材料。
15个C
目前、国外对髙电压变压器的6mm及以下
浊道绝缘进行了大量的研究,并且変卮器统组
油道设计时已用到2mm。而我国高电压变压
同
器绕组油道相对国外仍然较大,这样就导致
电067
了变压器绕组高度増高、体积増大,増加了制差03
造成本。因此、非常有必要对6rmm及以下油
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道绝録进行研究
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研究的主要内容和方法
(b)
线段对应匝
本文针对220kV级变压器的绝绿结构,设
图1
计了油通绝緣馍型绪枃。通过模型制造.工艺处
ah整体油道绝缘犊型结构及加压方式和
理、试验.数据统计处理和复合介质的电场计
(b}段间电位差和线段对应匝变化关系
算,给出了种匝绝缘2~6mm油道的击穿
模型
变正器
电卮和许用场强
了不同的电压,低压绕组接地,使其尽可能与
1.整体油道绝缭模型结构及加压方式
实际变压器的结构一致。线段峘数为奇数,模
以220kV级变压器的绝结构为例设计了型的两对线饼是由两根线并,内部连线与实
图1a所示的整体油道绝缘模型结构及加压方际的纠结式绕组相同.所有的外部连线都断
式。图中高压绕组为普近纠结式,低压绕组为开,按图1方式进行连接。四级电压是借助电容
连续式。由于纠结式绕组的匝间、向外油道段间分压器的不同抽头得到的。高压绕组与低压绕
和向内油道段间的梯度电压关系是1:2:3,故在组间的主绝缘是由绝缘纸箭和变压器油组成
高压绕组的面可.段间和主绝緣间都分别加上所研究的区域(虚线困起部分)位于两对线
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之间、油道由垫块组成
为15%,匝间电位差都为5%、所以二者完全等
在图1b中给出了该模型与实际变压器的段效。设衛化后模型的击穿电压为Uい.那么简
间电位差与段间对应匝之间的変化关系曲线。化前整体油道绝缘模型的击穿电压就为
可以看出:两者的段间电位差基本相同。因(1003)Xx从而以简化模型的试验结果可以
此,该模型极接近实际变压器的绝绦结构
推出整体模型的试验结果
2.简化油道缭模型结枃及加压方式
按图2的简化模型结构卷制了油道绝缭模
从图1a的整体段间油道绝条模型的结构上型,绕组?线规格为ZLB-2.5×112.?线圆角
看、模型体积大,有五层隔板、需要大量的绝象半径为0.8mm、每批卷制30件,共计20批600件.
材料和扁铝线;另外220kV级変压器的雷电冲
击全波电压为950kV、引入这么高的电压是十分
、工艺处理和试验方法
困难的。同时引人咡级电压还需20级的电容分
油道绝缘模型按220kvV级变压器的工艺进
压器、现有设备无法完成模型试验。故决定将行处理、然后进行试验。试验油箱中的变压器
整体的段间油道绝绦模型结构简化、通过简化油为室温、每批模型试验前都做一次油样的耐
后模型的试验结果推出整体模型的试验结果。
压、含水量检测,应始终保持变压器油的耐
简化依据:针对整体段间油道绝模型,利压在S5kV2.5mm以上、含水量在15×10"以下。
用电场模拟找到高、低压绕组间靠近高压绕组
试验线路如图3所示。采用负极性的标雅
近似为一直线的等位线.然后用一低压绕组代雷电冲击全波(1、2士30%50土20%-),用逐级
替这一等位线并接地,这样高压绕组的试验电法进行试验。加压从预期击穿电压Cs的50%
压将降低.从而模型结构简化。
开始,级差为(0.5~1)oし,(为预计的偏差〕,每
我们按图1a的整体油道绝模型结构进行级脉冲次数为3次,直至击穿。故障判断采用
了电场模拟,得到了靠近高压统组的90%、
低压示仿和观察油面常(如放电、响声、气泡
0%、70%等位线,结果70%等位线近似为
等)。每一个模型试验后都找出击穿点,做好记录
直线且与高压绕组间的距离为18mm,中间有
绝缘隔板。我们将70%等位线用一连续式
冲击电压发忙器
绕组代替并接地、那么高压绕组其它各抽头的
电位就由原来的100%、95%、90%,85%分别
?
降为30%、25%、20%、15%6,从而得到了如图2
试验
所示的简化油道绝模型结构及加压方式
油?
其主绝绿变压器油与绝缘纸板的组合为
8mm、2mm、Kmm
比较图1和图2可知:二者的段间电位差都
罔3棋型试验线路图
rー示伤电田:ーー匹配电阻:CRO.CRO2ーー高压示
低
?3?
波器:,み3一电阻分压器:V一值电压
EI2EEEET
四、试验数据统计处理方法
组
对每批模型的击穿数据都进行了检验,结
果累积击穿概率与击穿电压的关系在正态分布
座标纸上都近似为ー直线,所以油道绝缘模型
的击穿敏据分布都服从正态分布。则统计处理
图2简化油道绝飨模型结构及加压方式
方法采用油道模型的50%击穿电压,即