关于35kV环氧树脂浇注干式变压器局放的控制探讨

摘要:我国的电网建设在不断的完善和改造中，35kV变压器已经在配电网络中应用广泛。它大多数在工业配电还有露天煤矿作业中应用，由此35kV变压器每年的需求量也在不断上升的阶段。为了满足这种需求，生产商推出越来越多的产品种类，使变压器产品规格参差不齐。这就会出现各种实际应用问题，虽然大部分的35kV变压器都具有良好的应用性能，但是不可避免的会在长期的使用过程中出现接触不良、绝缘缺损或老化等故障，从而直接影响电力系统的稳定正常运行。由此看来必须要采取相应的控制措施降低变压器故障的发生。

变压器局部放电的原理:绝缘的变压器内部，在处于工作电压下的长期运行中，在绝缘薄弱处很容易发生局部放电现象。发生这种现象之后变压器内部的绝缘材料会遭到破坏，由于放电质点直接轰击，绝缘材料会受到直接伤害，造成绝缘材料的损坏，受到腐蚀的局部绝缘材料因此会发生击穿。

1  35kV环氧树脂浇注干式变压器优点
1.最低的局部放电。具有较强的机械强度的环氧树脂浇注干式变压器，在短路电动力的作用下不会变形的优点，而且具有防尘、防污性能良好的优势，能达到很长的运行寿命。2.损耗较低，负荷能力较强。3.具有防潮和耐腐蚀能力，在极端恶劣的环境条件下工作也不会有问题。具体原因是环氧树脂的固体绝缘层包封着环氧浇注干式变压器的整个线圈导体，潮气很难浸入，并且也完全阻断了各种有害气体和腐蚀性化学成份对导体的侵害的可能性，所以环氧树脂浇注干式变压器 的防潮和防污的性能特别好。4.整 体机械强度较好的浇注线圈，有很强的耐受短路能力。采用先进浇注工艺的环氧树脂浇注干式变压器，在模具内浇注并经过固体化成形的线圈是一个完整的刚 体。-般在10~ 35kv的配电网中干使用干式变压器，这类电网发生短路事故的机率较高。5.无需预热去潮，可以立即从备用状态下启动运行。干式变压器的线圈表面的绝缘特性是通过真空压力浸入漆后的一层薄的覆盖绝缘层来实现的，当变压器处在停运状态下时，容易吸潮而导致其绝缘水平下降，在投入运行后可能引起局部放电增大甚至引起绝缘击穿等严重故障。因此，必须先进行预热去潮后再重新投入使用(在停运一段时间后)，这种情况必然会造成停电后投运时间延长，对可靠性会造成不小的影响。但是对于环氧浇注式干式变压器来说，由于其防潮、防尘性能好，在停运一段时间后不会吸潮所以也就不需要进行启动前的预热处理，根据电网的需要对停运中的干式变压器可以立即投运并带负荷运行。

2   干式变压器局部放电的原因

原材料:存在于干式变压器内部的电磁线、绝缘件必须要圆整化，不能有任何毛刺和尖角。原因是在高电场强度作用下，电荷容易集中到尖角的地方，从而引起放电。如果绝缘材料的质量较差，局部放电量肯定会增大。

绝缘结构设计:绝缘结构设计要合理，这样才能保证局部放电量不至于太大而造成变压器故障。如果设计不合理，绝缘距离或者是爬电距离的不够;在设计时层间或匝的场强过高;应该倒角的地方没有倒角，设计成尖角，一方面影响工频耐压，另一方面会导致局部放电量的增大。

浇注工艺水平:如果烘干时间不够或者真空度不够，使内部有形成气泡或水气等，局部放电量肯定会增大一些。

装配工艺水平:假设前面的一切正常，问题出现在装配不好，比如使用手套很脏，有灰尘或铁屑太多，或者有些绝缘部件没有拧紧固牢，这些都可能引起局放量增大。

环境原因:再有一个客观因素--环境问题。如果变压器闲置停运的时间太长，绝缘件因受潮造成.含水量超标或者集聚灰尘太多，空气湿度太大等因素都会引起局部放电量增大

3   35kV环氧树脂浇注干式变压器局部放电控制

干式变压器主要的绝缘材料是环氧树脂，有可靠安全性，在35kV以下的电力系统中产品广泛采用。影响干式变压器局部放电的因素很多，需要对局部放电进行控制，主要从产品结构设计、产品原材料的选择、绕组浇注工艺等几个方面进行控制。

3.1绕组的设计结构

第一绝缘距离设计合理，变压器绕组在设计时，对地要留出足够的距离来保证高压线圈相之间、高低压线圈间、高压线圈间的绝缘，并且在条件允许的情况下，距离越大绝缘效果就越好，距离越小绝缘效果就越小。可以适当增加高压线圈的内壁绝缘，这样可以有效地降低外部场强

第二，高压线圈层间及段间设计，高压线圈的层间和段间控制着整个线圈场强，如果高压绕组是用分段式铜箔绕制的，那么就是相等的层间电压和匝间电压，一般仅为10-20伏、而如果线圈是分段式电磁线结构的话可达到400-800伏的线圈层间电压，尽量增加一点段数，如35kV的干式变压器就可以取16-18段以上的段数，这使绕线工艺变得很繁琐。

3.2原材料的选择与控制

第一,电磁线的选择，可选用圆铜线或者漆包线绝缘扁铜设计绕制;要求供应商在生产电磁线时，必须有专门的检测装置和去毛刺设备，最大限度的将毛刺减少到最小程度。

第二，绝缘材料控制，干式变压器的层间绝缘材料质量的优劣直接影响局放量的大小。所以应选择长期稳定的供应商提供原材料，因为在换新材料之后，变压器在短期内发现不了什么问题。

3.3线圈的绕制、装模及真空浇注的工艺控制

第一，在绕制线圈时必须熟悉图纸和工艺，不能随意更改层间的匝数和层间的绝缘张数。绕制时必须保证所用材料的清洁，变压器的通风道内也要注意保持清洁。例如某公司在一次停电试验中220kV位庄变压站35kV站用变。测量干式变压器铁心绝缘电阻时使用了2500V光欧表，降低至3MQ的铁心绝缘电阻，与.上次的试验数据100MQ比起来降低很多，主要原因就是灰尘堆积在变压器通风道中没有进行清扫，铁心绝缘电阻在进行清扫处理之后.上升至100M9。

第二，装模引线端子焊接时，注意高温环境会破坏线圈的绝缘性，焊接好的线必须打磨尖角毛刺等。环氧树脂对所有引线之间的绝缘距离进行填充，整个装配过程中必须保持清洁。装好的带模线圈严格按照干燥工艺进行烘干。

第三，环氧树脂配料与脱气，配料过程中必须严格按照工艺守则，如温度及脱气的时间、材料的配比，必须实时追踪温度、粘度、真空度及气泡现象在整个过程度中的变化，定时观察混料灌的温度及真空度，线圈(模具)的温度控制在指定的工艺范围内，浇注过程中速度不能过快而产生气泡。

3.4做好定期检修工作

定期检修工作在电气设备使用时间过长中是必须要进行的，为了防止设备出现故障。不同故障都有不同的表现，如果没有及时解决这些问题，那就可能影响到变电站无法正常工作。定期检查与维修可以找出设备存在的故障，对设备运转的情况进行正确评估，并根据故障发生的原因进行实际检验，然后确认故障发生的原因以及部位提出对应的解决措施，才能轻松的解决问题。

绕制绕组、圆角化的外部结构件、装模时的环境控制、圆角化的引线及处理毛刺等都会影响35kV干式变压器的局放。如，发生变压器局部放电，根本原因是存在缺陷的产品引起的。因此,想要减少缺陷残次，就必须对于产品制造必须进行严格监控。