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8变压器8．1变压器及其绝缘材料8．1．1概述受绝缘水平的限制，发电机的输出电压不可能太高。从火、水、核等发电站发出的电能，要经过升压电力变压器将电压升高送到电力网，然后又将电力网的高电压经过电力变压器变成符合用户各种电气设备要求的额定电压；同时，为了减少输电线路上的电能损耗，必须采用高压或超高压甚至特高压输电线路输送电能，但从区域电网到大区电网和大区电网之间的互联，不仅各区域电网的主系统与分系统间需要各种电压等级和容量的变压器连接，而且其主干网架与受端网架之间的电压等级变化也是通过电力变压器来实现。因此，电力变压器和与之配套的电抗器、电流互感器、电压互感器等是电力系统最重要的电气设备，这些充有矿物绝缘油和以纸或层压纸板为绝缘材料的电气设备的运行状态（特别是电力变压器的运行状态）对电力系统运行的可靠性具有决定性意义。一般认为，变压器容量为630kVA以下的属小型变压器，800~6300kVA的变压器属中型变压器，8000~63000kVA的变压器为大型变压器，9000kVA以上的统称为特大型变压器。充油变压器是由导电材料（铜、铝合金等）、矽钢片、绝缘材料(纸、油等)、结构材料(铁、不锈钢)等很多部件和材料构成的。充油变压器的构造如图8-1所示。绝缘纸通常是使用电缆纸和马尼拉纸，但是为满足高电场下高气密性与高耐热化要求，也采用聚酰亚胺的复合纸。图8-1充油变压器由于变压器绝缘中的油隙较大，电压基本上都加在油隙上。根据变压器中电极的形状，一般采用的设计电场强度为3kV/mm。在充油变压器中，绝缘油也起着作为冷却媒体的重要作用。由于变压器的能量损耗使得其发热量较大，而且随着外界负载的变化温度的变化也很大。因此，要求变压器油必须热稳定性好、且不容易发生化学变化、不易氧化，为此变压器油以使用矿物油为主。另外，对于以油循环为冷却方式的变压器，必须在内部形状及绝缘油方面采取措施，避免由于油的流动带电而引起的绝缘破坏。下面，对变压器的结构加以说明。小型变压器的线圈有用双层纱包线和漆包线包覆的圆截面导体等，大型变压器则使用纸绝缘包覆的矩形截面导体。以上这些线圈的成型方法有直绕式和模绕式之分。直绕式如图8-2所示，在层叠铁芯上加上绝缘材料，然后在其上绕制线圈，并进一步进行绝缘处理之后，再绕上高压线圈。这种方法主要用于小容量(铁芯式构造)的柱上变压器。侧图约8-抽2稀直绕雨式绕禾组的纽布置害图宏8占-2肚直绕棒式绕陵组的放布置继模绕雄式则腰是在皂木制逆的绕米线模巴和绝常缘筒安上绕盒上线馅圈，爹在进读行绝联缘处旦理之急后再增与铁疗芯组睬合起垦来。针这种怠方法按的使减用范碌围很套广。侵图停8-婆3雪所示忧为各村种模帽绕式轰线圈牧。图已上庙8-江3(啄a处)伏所示骑的是摔绕线散方法渡上最脚为简蛇单的王筒型吨线圈进。蔽图每8-扁3(孝b船)幻是沿法径向捷处将拜图黄8.蠢3(劣a偏)举中的申筒型取线圈芹进行宰多重蔽叠合纯得到营的。丝图甚8-吧3(淹c监)蠢表示王的是释将绕钻成饼卸状皇的概线圈战进行旱多层佳重叠骆的结巨果，勺这是忘在垃大容代量高妙压线伟圈中非使用滨最为咐广泛誓的一景种方悟法。茅将厚收度施为尼1~桑4m乔m翁、宽让度听为痒5~奋15猛m煮m最的纸疏包扁轮铜线从重叠申卷好：蟮蒙さ降穆菹呷β缱魑梢徽涓龅サ，委把两卵个这业样的典线圈翻连接苗起来厕得到惯双线顾圈。单在这杯个双编线圈璃之间既加上械足够吩数量屋的间原隔片督，再偶将其渠外侧咸的出恭口线李进行略串联粮。菌图秀8-既3(岗d竟)洞表示供的是王将矩芽形线编圈螺蜂旋状烫成多窗层重啊叠放末，线星圈与村线圈侦之间叶加入心绝缘蜜隔离援片，唱又称始这种步线圈君为螺饲旋线短圈。挎这种虑方法圾由于踢绝缘己油可湾在线旗圈间泊自由花通过蛮故其散特点宝是冷嫌却效肆果得顶到加炕强。（d）长方饼型线圈（c（d）长方饼型线圈（c）饼型线圈（b）筒型线圈（a）筒型线圈姜图歇8-歉3透模至绕式幼线跌圈叛变压咸器绝批缘可毅以区纺分为宝线圈依本身梦的昏绝缘汪和铁际芯、壁油箱滥与线擦圈间镇的绝拿缘、陈线圈秋之间信的绝瞒缘以痰及线双圈的贱相间红绝缘许几部啦分。胜针对齿于不厉同部烧位的尘绝缘跑，在腿如爪图侨8-洲4艺所示燥的情块况下京，使记用的修是电盯缆纸报和层摆压隔答板等筝。特哨别是章对于厦端部龙绝缘藏，按望照电忌场强饰度分哑布的霉集中墙程度懒，使弯用了备符合饿等电鼠位面邀形状份的压梢制成铅型绝璃缘层迹。模图殖8-陵4划主澡绝缘捐第一奴油隙避的皱坟纹纸春填充佩绝缘抽结构鸦示例签8蹦．宏1籍．差2胁油浸盗式变歉压器寒用的掌绝缘令材料泥1轮．变冬压器诚油氏这是庄最基首本的歇绝缘移材料同，充咏满整灵个变淘压器番油箱炎，起踪绝缘犁和散轨热两恋种重雀要作浆用。考它的刃耐电看强度披、传壮热性狭比空蛮气好堆得摘多巡，热嘱容量外也比蕉空气柱大得婆多。些在电缘压时6御千伏耀、容蚀量王1裂0思千伏重安以斩上的丛变压贫器几笨乎均承采用裤油浸漏式。放2效．绝谊缘纸洗和纸贞板什绝缘蚁纸（井包括牌绝缘产纸板充）由雨未经巧漂白策的硫斧酸盐堆纤维芽制成被。纤胳维盲素贷(C战6腐H晕10测O谨5旅)房n届分子切结构糕是链父状，吧含有体羟基志，耐奉油和挨不熔爸；宏急观结尽构纤才维呈招管状邪，纤万维之撒间呈燥多孔极状，颤因此筝具有佩透气侍性、压吸水捐性和否吸油强性；稳击穿欢电场鬼强度浩、机周械强豆度和咱耐热转性均踢不高汗，但芒浸渍直变压即器油短后，阶电气孔性能监良好跑。透红气性座愈小矿则击京穿电灰场强汁度愈江高。启必须置指出漠，透揪气性赢小并全不意杂味浸株渍性柔差，比二者狱是不座同的糖性能驴。旧绝缘享纸和灾纸板蝶的品友种有发电容友器纸星、电暗缆纸许、电团话纸议、卷愤绕纸筹、浸商渍纸砖、绝避缘猛纸催板奖和钢立纸（泼板和璃管）搭。钢反纸经绢氯化住锌历处理恩，不漂能用券于高坝压油蜓浸变榆压器静；胶讽纸板注（或馒筒）新含有伟游离疏酚等珠杂质。蚕鄄灰税用于左高压厕变压栋器。抬用于齿高压净电力醋变压述器主回要有总电缆瞧纸、索雀纸及微绝缘蜘纸板肠和筒跨。费3执．油非纸绝诸缘倡油与剂纸结卧合使火用性悟能非病常良为好。演这是欧两种久最常感见和粥最经聋济的夕绝缘排材料狂，但盯其组申合具创有极萝高的玻耐电犁强度阀，比次一般斑其它行绝缘玻材料茎高很弯多，眨也比叨二者烘分开因时任蠢何一朽种材玉料高扶得多世。纸萄在低厅温下专无显药著性撑能下播降，伪也能妥承受苦短时砌较高农温度磁和一谨般短犬路情袖况下那的机尿械强梁度要要求。村其他弦的绝缴缘材盾料还伪有漆厅布或鹊带绝炎缘漆细、玻察璃丝飞或石今棉电迟瓷。改8层．台1所．漂3痛变压造器绝搬缘结直构的刃分类掘变锦压成器绝译缘可吐以分敞为内润绝缘芬和外耽绝缘痛。附图酬8-豆5渠所示亏为油盾浸式子电力单变压却器的分绝缘森分类停，（弊图召8-核6锤a雨）为济饼式擦或连腔续式碗绕组毯的布划置情年况。阅（夺图令8-耳6愉b崖）为胜多层跌圆筒应式挽绕组芒的布东置情植况。叶内绝切缘是毛处于默油箱没中的竟各部既分绝罪缘，弹这些围绝缘长是油很、固卵体绝榜缘材滔料和页二者夏的组记合。珍外绝峡缘是威空气已绝缘垒，这流是指亡套管缸上部滔对地镇和彼琴此之西间的贺绝缘本以及飞保护尝间隙堂。叛内绝借缘可牛以分妈为主伪绝缘泻和纵辞绝缘侧两种纵。主牙绝缘急是某阳一绕棕组与厦接地婆部分误以及兴与其略它绕鸡组间寻的绝坏缘。乡主绝危缘由牢变压佩器的枝一分棉钟工医频耐供压和树冲击英耐压形所决捡定。鸡处于饮绕组科之外怒，连钉接绕名组的肌各部凭分及贤绕组嚼与套屿管的局那些梦连接欣线本启身的旷绝缘宋，称姓为务引历线呈绝缘培，一袄般根却据工碎频耐找压试煌验电真压圣而决煤定，均但有烛时也头要考状虑冲简击强精度。叼图伪8-尿5灵红剧油编浸式拨变压恰器的啊绝缘车分类胜图凉8-这6拦变铅压器立绕组匠的绝会缘布阶置情善况语a坊)俗饼帽式绕桂组瓶1厉－电内工纸弄板角竹环合2示－匝列间纸京绝缘且3们－纸捆板角政环饥4骄－纸弦板端技部垫欣圈岔5馅－纸纷板筒嘱6斜－纸泥板垫粗块蛙b桨）圆批筒式克绕组站1灰－纸攀板垫音圈徒2琴－纸挨板隔衰板亮3申－纸奉板垫涝圈间侧的折测纸环周4六－屏春蔽上袖的折兴纸环始5费－匝距间纸稠绝缘胜6室－线崖圈间踢纸板街垫圈结7旺－胶摸纸筒刺8哲－层敞间纸馒绝缘妙9讨－层升间蜓隔按板煮同一犬绕组蝇各部视分间郊的绝蔑缘称方为纵恩绝缘页，如何不同佳线饼只间、剑层间欧和匝列间的洪绝缘拉等。呜纵绝杯缘由铅变压患器的判冲击六耐压律所决词定。古决定丹变压泻器绝唐缘的例结构巴首先纹是变氏压器昨的电旨压葛等级勉，但机是变典压器苗的功仆率也章有很命大影颈响。售当功起率增死大时险，绕铅组的程尺寸志、各稻元件婶间的摄距离雾、绕司组间码距离侄和对艇地距逆离都捆增大立了，监这由接结构中，机例械强鲁度和见冷却肆等原帽因所刮决定孕，因献此也缺改变路了决寄定绕巩组内拼部的尊振荡城条件虑和绝息缘条狡件。否当额孔定电乎压授在暖3贸5艺千伏获以下嗓时，呆变压坟器功赛率增遭大引缸起绕须组结寿构的眉改变夕使得庸绝缘壮各元寺件间勿的耐冶电强为度裕拴度很彩大，命因而夸绝缘赚的电帐性计打算就渗不很饶重要马，热四性能论常起盯主要赚作用滋。柔8腿．溪2编变艺压器矮的绝广缘汁诊栋断俱方法企8盯．以2蒸．阻1迎绝涉缘纸钉的老源化即诊断寻法饲1熔．油珠中气楼体分萄析栗在构耗成变尽压器柏绝缘目的材暑料中罗，绝良缘油幼的老剥化可扎以通全过目萍测检编查和忽电性植检测丝等方确法进乞行检牌测。刊另外燃，即截使标发生圈了老婶化，反对油乞进行旗净化倒处理服、换忌油等曾也是遇可行颤的。朋但当化绝缘霸纸的卷老化坊不断拜发展轧而不恒能应逐用时管，一滔般来智讲是软很难敬进行扔修理椒和替悦换的最。而挽且与暖导体桐直接橡接触丽的绝相缘纸哗的温已度会填升高刮，因浸此可伴以认樱为变功压器鬼的老奸化由伞绝缘缘纸的滚老化挥所决赌定。看如果朗变压险器的扯内部甲发生醒局部拾过热捞或局精部放恐电，残由于晋绝缘黄纸的辛分解络、绝糟缘油险的氧雕化、旁分解扁气体俯将溶递入油霉中。亮变压奖器内左部的霞局部饰过热转或局伯部放针电而理产生听气体瓶的一剖般情信况如做表况8-诸1汇所吐示壤,何过热错或放秩电都找会产陵生其丸特征贺气体描。只尝要检宇测出勿这类附气体揪，就厌能诊血断变肠压器适的老混化程占度。管表乐8-桶1晃变压五器不伙同异直常种抚类所竭产生和的气忆体成场分列异常易的种菌类弦主要饲发生诚的气秘体苦过寺热碰绝缘艘油庸氢西气进(H具2挣),妄甲烷鄙（汗CH监4疮）胸,犁乙拖烯船(C师2组H尸4乏)充,拥乙烷冲（再C粗2叉H茫6枯），坑丙烯逼（航C存3允H以6址）瞎，丙黄烷交（币C纸3改H班8巧）班浸油刑固体乞绝缘侄一氧超化丛碳桌(C引O论)遇，二臣氧化重碳绿（邪CO拣2添）采，氢迷气环（愿H雅2宜），笔甲烷红（杀CH夜4铅），稍乙烯外（勺C升2摔H垮4济）宫，乙练烷俗（浆C颜2午H造6识），钉丙烯念（添C萝3渴H彼6纷），薯丙烷漆（孙C就3狡H块8脏）倘放匠电掘绝缘禾油焦氢气雾（标H和2闸）登，甲半烷拨（品CH桥4暑），爹乙炔饺（扯C什2焦H时2椒）慧，乙援烯单（奶C弹2吼H挎4盘），萝乙烯叙（慌C堤2恰H阀4封），揪乙烷俗（愚C僚2乒H聚6可）薪浸油垃固体物绝缘剖一氧相化衔碳屑(C即O光)鸡，二钢氧化砌碳扯（农CO融2按），日氢气证（催H喷2节）拥，甲遍烷炒（脉CH沈4题），够乙炔。ㄍ篊沙2渣H讯2慕）臣，乙共烯蔑(C培2无H禁4托)拨丙烯佳（辟C除3具H区6夏）鸣注滴：象1悉.掠黑体树字表眠示特侨征气铅体。斤2条.拜变压复器的延绝缘怀诊断德是通张过分鞭析溶亡入油增中的落气体抱来判难定老批化程调度的暴。谦油中讽气体招的抽递取一季般是稠按照付下面利的程废序进涨行的雨。剖从变江压器永油箱罩的下甚部采脊油西→享利用缺鼓泡么方式抄抽出险气毁体估→传色谱肿分伞析过→悉提出鲁油中卸的特享定成怨分。左日本成电气顽协会院研究赌kok电子竞技信书乡的与19彼8肿0啄年kok电子竞技谣提出负电压秆等级迎划分动为门27唉5k启V肢和蒸50易0k毅V管，其塘容量世划分小为怒10话M石V鞭·恶A么以上狠和民10熟M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