华北电力大学变压器绝缘高电压绝缘技术.ppt

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1、高电压绝缘技术高电压绝缘技术变压器绝缘变压器绝缘HV&EMC Laboratory North China Electric Power University1 1 1 1 变压器结构简介变压器结构简介变压器结构简介变压器结构简介A A A AB B B BC C C C铁轭铁轭铁轭铁轭铁芯铁芯铁芯铁芯高压绕组高压绕组高压绕组高压绕组低压绕组低压绕组低压绕组低压绕组高压引线高压引线高压引线高压引线HV&EMC Laboratory North China Electric Power University2 2 2 2 变压器绕组变压器绕组变压器绕组变压器绕组饼式结构饼式结构饼式结构饼式结构H

2、V&EMC Laboratory North China Electric Power University3 3 3 3 绝缘分类绝缘分类绝缘分类绝缘分类HV&EMC Laboratory North China Electric Power University4 4 4 4 绝缘形式概况绝缘形式概况绝缘形式概况绝缘形式概况目前最广泛：油浸纸；绝缘油起绝缘和散热双重作目前最广泛：油浸纸；绝缘油起绝缘和散热双重作目前最广泛：油浸纸；绝缘油起绝缘和散热双重作目前最广泛：油浸纸；绝缘油起绝缘和散热双重作用；用；用；用；93939393起事故中，绝缘事故占起事故中，绝缘事故占起事故中，绝缘事故占起

3、事故中，绝缘事故占80808080，其中匝绝缘，其中匝绝缘，其中匝绝缘，其中匝绝缘43434343、主绝缘、主绝缘、主绝缘、主绝缘23232323、套管绝缘、套管绝缘、套管绝缘、套管绝缘15151515。干式变压器：干式变压器：干式变压器：干式变压器：无油、防火、防爆；无油、防火、防爆；无油、防火、防爆；无油、防火、防爆；环氧树脂干式变压器：环氧树脂干式变压器：环氧树脂干式变压器：环氧树脂干式变压器：35kV35kV35kV35kV已挂网运行；已挂网运行；已挂网运行；已挂网运行；SFSFSFSF6 6 6 6气体绝缘变压器：更高等级，重量小、噪气体绝缘变压器：更高等级，重量小、噪气体绝缘变压器

4、：更高等级，重量小、噪气体绝缘变压器：更高等级，重量小、噪音小、不易老化、耐湿耐污、承受过载能力小；音小、不易老化、耐湿耐污、承受过载能力小；音小、不易老化、耐湿耐污、承受过载能力小；音小、不易老化、耐湿耐污、承受过载能力小；XLPEXLPEXLPEXLPE电缆绕制变压器电缆绕制变压器电缆绕制变压器电缆绕制变压器HV&EMC Laboratory North China Electric Power University1 1 1 1：圆筒式：圆筒式：圆筒式：圆筒式2 2 2 2：饼式：饼式：饼式：饼式 1 1 1 1）连续式）连续式）连续式）连续式 2 2 2 2）纠结式）纠结式）纠结式）纠

5、结式 3 3 3 3）连续纠结式）连续纠结式）连续纠结式）连续纠结式5 高压绕组绝缘结构基本特点高压绕组绝缘结构基本特点高压绕组绝缘结构基本特点高压绕组绝缘结构基本特点HV&EMC Laboratory North China Electric Power University5 高压绕组绝缘结构基本特点高压绕组绝缘结构基本特点高压绕组绝缘结构基本特点高压绕组绝缘结构基本特点1 1 1 1 圆筒式：圆筒式：圆筒式：圆筒式：绕制工艺简单；绕制工艺简单；绕制工艺简单；绕制工艺简单；层间电容大、对地层间电容大、对地层间电容大、对地层间电容大、对地电容小，在冲击电电容小，在冲击电电容小，在冲击电电容小

6、，在冲击电压下层间电压分布压下层间电压分布压下层间电压分布压下层间电压分布较均匀；较均匀；较均匀；较均匀；但端面小，轴向固但端面小，轴向固但端面小，轴向固但端面小，轴向固定困难；定困难；定困难；定困难；层间油道长而窄，层间油道长而窄，层间油道长而窄，层间油道长而窄，不利于散热不利于散热不利于散热不利于散热。HV&EMC Laboratory North China Electric Power University5 高压绕组绝缘结构基本特点高压绕组绝缘结构基本特点高压绕组绝缘结构基本特点高压绕组绝缘结构基本特点2 2 2 2 饼式：饼式：饼式：饼式：1 1 1 1）连续式）连续式）连续式）连

7、续式：绕法简单绕法简单绕法简单绕法简单纵向电容小，在雷电冲纵向电容小，在雷电冲纵向电容小，在雷电冲纵向电容小，在雷电冲击下各线饼间电压分布击下各线饼间电压分布击下各线饼间电压分布击下各线饼间电压分布很不均匀。很不均匀。很不均匀。很不均匀。HV&EMC Laboratory North China Electric Power University2 2 2 2 饼式：饼式：饼式：饼式：2 2 2 2）纠结式）纠结式）纠结式）纠结式：绕法复杂绕法复杂绕法复杂绕法复杂纵向电容大，有利于纵向电容大，有利于纵向电容大，有利于纵向电容大，有利于改善在雷电冲击下各改善在雷电冲击下各改善在雷电冲击下各改善在

8、雷电冲击下各线饼间电压分布。线饼间电压分布。线饼间电压分布。线饼间电压分布。220kV220kV220kV220kV及以上常采用及以上常采用及以上常采用及以上常采用纠结式纠结式纠结式纠结式5 高压绕组绝缘结构基本特点高压绕组绝缘结构基本特点高压绕组绝缘结构基本特点高压绕组绝缘结构基本特点HV&EMC Laboratory North China Electric Power University6 6 6 6 油浸式变压器绝缘油浸式变压器绝缘油浸式变压器绝缘油浸式变压器绝缘变压器油变压器油变压器油变压器油1 1 1 1：工程变压器油有杂质、气泡、水分，介电强度远：工程变压器油有杂质、气泡、水分

9、，介电强度远：工程变压器油有杂质、气泡、水分，介电强度远：工程变压器油有杂质、气泡、水分，介电强度远低于纯净油低于纯净油低于纯净油低于纯净油2 2 2 2：受潮变压器油的击穿电压与温度关系密切：受潮变压器油的击穿电压与温度关系密切：受潮变压器油的击穿电压与温度关系密切：受潮变压器油的击穿电压与温度关系密切3 3 3 3：老化因素：老化因素：老化因素：老化因素：1 1 1 1）热老化：粘度增大，颜色变深，介损增大，油泥）热老化：粘度增大，颜色变深，介损增大，油泥）热老化：粘度增大，颜色变深，介损增大，油泥）热老化：粘度增大，颜色变深，介损增大，油泥增多，击穿电压下降增多，击穿电压下降增多，击穿电

10、压下降增多，击穿电压下降2 2 2 2）电老化：局部放电使油分子缩合成更高分子量的）电老化：局部放电使油分子缩合成更高分子量的）电老化：局部放电使油分子缩合成更高分子量的）电老化：局部放电使油分子缩合成更高分子量的腊状物（影响散热），同时溢出气体（使放电更易腊状物（影响散热），同时溢出气体（使放电更易腊状物（影响散热），同时溢出气体（使放电更易腊状物（影响散热），同时溢出气体（使放电更易发生）发生）发生）发生）HV&EMC Laboratory North China Electric Power University绝缘纸用硫酸盐木纸浆制成，含有许多气绝缘纸用硫酸盐木纸浆制成，含有许多气绝缘

11、纸用硫酸盐木纸浆制成，含有许多气绝缘纸用硫酸盐木纸浆制成，含有许多气隙，透气性好、吸油性好。隙，透气性好、吸油性好。隙，透气性好、吸油性好。隙，透气性好、吸油性好。常用种类：常用种类：常用种类：常用种类：电缆纸：电缆纸：电缆纸：电缆纸：（0.080.12mm0.080.12mm0.080.12mm0.080.12mm厚），导线绝缘、厚），导线绝缘、厚），导线绝缘、厚），导线绝缘、层间绝缘和引线绝缘；层间绝缘和引线绝缘；层间绝缘和引线绝缘；层间绝缘和引线绝缘；电话纸：电话纸：电话纸：电话纸：更薄，出线头和引线绝缘；更薄，出线头和引线绝缘；更薄，出线头和引线绝缘；更薄，出线头和引线绝缘；皱纹纸：皱

12、纹纸：皱纹纸：皱纹纸：更柔软，出线头和引线绝缘；更柔软，出线头和引线绝缘；更柔软，出线头和引线绝缘；更柔软，出线头和引线绝缘；绝缘纸板：绝缘纸板：绝缘纸板：绝缘纸板：绕组间的垫块、隔板、绝缘筒、绕组间的垫块、隔板、绝缘筒、绕组间的垫块、隔板、绝缘筒、绕组间的垫块、隔板、绝缘筒、角环；角环；角环；角环；绝缘成型件：绝缘成型件：绝缘成型件：绝缘成型件：直接用纸浆按电场形状制成直接用纸浆按电场形状制成直接用纸浆按电场形状制成直接用纸浆按电场形状制成6 6 6 6 油浸式变压器绝缘油浸式变压器绝缘油浸式变压器绝缘油浸式变压器绝缘绝缘纸绝缘纸绝缘纸绝缘纸HV&EMC Laboratory North C

13、hina Electric Power University6 6 6 6 油浸式变压器绝缘油浸式变压器绝缘油浸式变压器绝缘油浸式变压器绝缘油纸绝缘油纸绝缘油纸绝缘油纸绝缘油与纸配合使用，可以互油与纸配合使用，可以互油与纸配合使用，可以互油与纸配合使用，可以互相弥补各自的缺点，显著相弥补各自的缺点，显著相弥补各自的缺点，显著相弥补各自的缺点，显著增强绝缘性能。增强绝缘性能。增强绝缘性能。增强绝缘性能。因纸纤维为多孔性的极性因纸纤维为多孔性的极性因纸纤维为多孔性的极性因纸纤维为多孔性的极性介质，极易吸收水分。当介质，极易吸收水分。当介质，极易吸收水分。当介质，极易吸收水分。当油浸纸板的吸湿量超过

14、油浸纸板的吸湿量超过油浸纸板的吸湿量超过油浸纸板的吸湿量超过3 3 3 35 5 5 5后，介电强度剧烈下降。后，介电强度剧烈下降。后，介电强度剧烈下降。后，介电强度剧烈下降。检修、投运前都要注意防检修、投运前都要注意防检修、投运前都要注意防检修、投运前都要注意防潮。潮。潮。潮。HV&EMC Laboratory North China Electric Power University6 6 6 6 油浸式变压器绝缘：油屏障绝缘油浸式变压器绝缘：油屏障绝缘油浸式变压器绝缘：油屏障绝缘油浸式变压器绝缘：油屏障绝缘分类：覆盖层、绝缘层、屏障（隔板、极间隙）。分类：覆盖层、绝缘层、屏障（隔板、极间

15、隙）。分类：覆盖层、绝缘层、屏障（隔板、极间隙）。分类：覆盖层、绝缘层、屏障（隔板、极间隙）。覆盖层：在曲率半径覆盖层：在曲率半径覆盖层：在曲率半径覆盖层：在曲率半径较较较较小的电极上覆盖绝缘材料或漆膜，限制了泄漏小的电极上覆盖绝缘材料或漆膜，限制了泄漏小的电极上覆盖绝缘材料或漆膜，限制了泄漏小的电极上覆盖绝缘材料或漆膜，限制了泄漏电流，阻止了杂质小桥的发展，使工频击穿电压提高，因而充油设备电流，阻止了杂质小桥的发展，使工频击穿电压提高，因而充油设备电流，阻止了杂质小桥的发展，使工频击穿电压提高，因而充油设备电流，阻止了杂质小桥的发展，使工频击穿电压提高，因而充油设备里很少采用裸导体。里很少采

16、用裸导体。里很少采用裸导体。里很少采用裸导体。例：较均匀电场中提高例：较均匀电场中提高例：较均匀电场中提高例：较均匀电场中提高70707070，极不均匀电场中提高，极不均匀电场中提高，极不均匀电场中提高，极不均匀电场中提高15151515HV&EMC Laboratory North China Electric Power University6 6 6 6 油浸式变压器绝缘：油屏障绝缘油浸式变压器绝缘：油屏障绝缘油浸式变压器绝缘：油屏障绝缘油浸式变压器绝缘：油屏障绝缘绝缘层绝缘层绝缘层绝缘层：在曲率半径：在曲率半径：在曲率半径：在曲率半径很很很很小的电极上包裹较厚的绝缘层，使绝缘表面的小的

17、电极上包裹较厚的绝缘层，使绝缘表面的小的电极上包裹较厚的绝缘层，使绝缘表面的小的电极上包裹较厚的绝缘层，使绝缘表面的最大场强明显降低，有利于提高整个间隙的工频和冲击击穿电压。最大场强明显降低，有利于提高整个间隙的工频和冲击击穿电压。最大场强明显降低，有利于提高整个间隙的工频和冲击击穿电压。最大场强明显降低，有利于提高整个间隙的工频和冲击击穿电压。例：引线对箱壁的油隙为例：引线对箱壁的油隙为例：引线对箱壁的油隙为例：引线对箱壁的油隙为100mm100mm100mm100mm时，在裸线上包时，在裸线上包时，在裸线上包时，在裸线上包3mm3mm3mm3mm厚绝缘层，击穿电厚绝缘层，击穿电厚绝缘层，击

18、穿电厚绝缘层，击穿电压提高压提高压提高压提高1 1 1 1倍。倍。倍。倍。HV&EMC Laboratory North China Electric Power University6 6 6 6 油浸式变压器绝缘：油屏障绝缘油浸式变压器绝缘：油屏障绝缘油浸式变压器绝缘：油屏障绝缘油浸式变压器绝缘：油屏障绝缘屏障屏障屏障屏障：在绕组间、相间、对铁芯、对铁轭的油隙中宜放置尺寸较大：在绕组间、相间、对铁芯、对铁轭的油隙中宜放置尺寸较大：在绕组间、相间、对铁芯、对铁轭的油隙中宜放置尺寸较大：在绕组间、相间、对铁芯、对铁轭的油隙中宜放置尺寸较大（形状与电极相适应）的纸筒或纸板屏障，不但能阻止小桥形成

19、，而（形状与电极相适应）的纸筒或纸板屏障，不但能阻止小桥形成，而（形状与电极相适应）的纸筒或纸板屏障，不但能阻止小桥形成，而（形状与电极相适应）的纸筒或纸板屏障，不但能阻止小桥形成，而且集聚在屏障上的空间电荷使屏障另一侧的电场变得均匀。且集聚在屏障上的空间电荷使屏障另一侧的电场变得均匀。且集聚在屏障上的空间电荷使屏障另一侧的电场变得均匀。且集聚在屏障上的空间电荷使屏障另一侧的电场变得均匀。多屏障：多屏障：多屏障：多屏障：将油隙分隔成多个较短的油隙，则击穿场强更高，超高压变将油隙分隔成多个较短的油隙，则击穿场强更高，超高压变将油隙分隔成多个较短的油隙，则击穿场强更高，超高压变将油隙分隔成多个较短

20、的油隙，则击穿场强更高，超高压变压器常采用薄纸小油道。压器常采用薄纸小油道。压器常采用薄纸小油道。压器常采用薄纸小油道。例：纸筒总厚度占油隙总尺寸的例：纸筒总厚度占油隙总尺寸的例：纸筒总厚度占油隙总尺寸的例：纸筒总厚度占油隙总尺寸的3030303040404040；超高压变压器采用瓦楞纸；超高压变压器采用瓦楞纸；超高压变压器采用瓦楞纸；超高压变压器采用瓦楞纸HV&EMC Laboratory North China Electric Power University6 6 6 6 油浸式变压器绝缘：油浸式变压器绝缘：油浸式变压器绝缘：油浸式变压器绝缘：油屏障绝缘油屏障绝缘油屏障绝缘油屏障绝缘H

21、V&EMC Laboratory North China Electric Power University7 7 7 7 主主主主绝缘绝缘绝缘绝缘绕绕绕绕组间组间组间组间或绕或绕或绕或绕组对组对组对组对铁芯铁芯铁芯铁芯结结结结构构构构HV&EMC Laboratory North China Electric Power University7 7 7 7 主绝缘主绝缘主绝缘主绝缘绕组间或绕组对铁芯绕组间或绕组对铁芯绕组间或绕组对铁芯绕组间或绕组对铁芯设计设计设计设计原则：原则：原则：原则：1 1 1 1）工频）工频）工频）工频1 1 1 1分钟及冲击耐压下不应发生油隙击穿或闪络；分钟及冲击

22、耐压下不应发生油隙击穿或闪络；分钟及冲击耐压下不应发生油隙击穿或闪络；分钟及冲击耐压下不应发生油隙击穿或闪络；2 2 2 2）在工作电压下不出现有害的局放。）在工作电压下不出现有害的局放。）在工作电压下不出现有害的局放。）在工作电压下不出现有害的局放。计算方法：重要部位用数值计算，绕组间、绕组对铁芯用同轴圆计算方法：重要部位用数值计算，绕组间、绕组对铁芯用同轴圆计算方法：重要部位用数值计算，绕组间、绕组对铁芯用同轴圆计算方法：重要部位用数值计算，绕组间、绕组对铁芯用同轴圆柱场分析。柱场分析。柱场分析。柱场分析。等效简化：按介电常数的比例将纸筒的总厚度折合成等值油隙距等效简化：按介电常数的比例将

23、纸筒的总厚度折合成等值油隙距等效简化：按介电常数的比例将纸筒的总厚度折合成等值油隙距等效简化：按介电常数的比例将纸筒的总厚度折合成等值油隙距离后估算油隙中的最大场强数值：离后估算油隙中的最大场强数值：离后估算油隙中的最大场强数值：离后估算油隙中的最大场强数值：U U U Ut t t t：工频：工频：工频：工频1 1 1 1分钟耐压分钟耐压分钟耐压分钟耐压E E E Ebminbminbminbmin：油隙最小击穿场强：油隙最小击穿场强：油隙最小击穿场强：油隙最小击穿场强d d d d0 0 0 0、d d d dp p p p：油、纸层厚度：油、纸层厚度：油、纸层厚度：油、纸层厚度K K K

24、 K1 1 1 1：绕组内外差异引入的电场集：绕组内外差异引入的电场集：绕组内外差异引入的电场集：绕组内外差异引入的电场集中系数中系数中系数中系数K K K K2 2 2 2：撑条引入的集中系数：撑条引入的集中系数：撑条引入的集中系数：撑条引入的集中系数K K K K3 3 3 3：安全裕度：安全裕度：安全裕度：安全裕度HV&EMC Laboratory North China Electric Power University7 7 7 7 主绝缘主绝缘主绝缘主绝缘绕组间或绕组对铁芯绕组间或绕组对铁芯绕组间或绕组对铁芯绕组间或绕组对铁芯设计设计设计设计油隙油隙油隙油隙最小最小最小最小击穿击穿

25、击穿击穿场强场强场强场强HV&EMC Laboratory North China Electric Power University强油体积：处于强油体积：处于强油体积：处于强油体积：处于90909090100100100100最大场强范围内的最大场强范围内的最大场强范围内的最大场强范围内的油的体积。油的体积。油的体积。油的体积。油的介电强度与强油体油的介电强度与强油体油的介电强度与强油体油的介电强度与强油体积有关：若油道越窄、积有关：若油道越窄、积有关：若油道越窄、积有关：若油道越窄、各处的强油体积减小，各处的强油体积减小，各处的强油体积减小，各处的强油体积减小，介电强度可明显提高。介电强

26、度可明显提高。介电强度可明显提高。介电强度可明显提高。7 7 7 7 主绝缘主绝缘主绝缘主绝缘绕组间或绕组对铁芯绕组间或绕组对铁芯绕组间或绕组对铁芯绕组间或绕组对铁芯设计设计设计设计HV&EMC Laboratory North China Electric Power University7 7 7 7 主绝缘主绝缘主绝缘主绝缘绕组间或绕组对铁芯绕组间或绕组对铁芯绕组间或绕组对铁芯绕组间或绕组对铁芯设计设计设计设计HV&EMC Laboratory North China Electric Power University7 7 7 7 主绝缘主绝缘主绝缘主绝缘绕组间或绕组对铁芯绕组间或绕组

27、对铁芯绕组间或绕组对铁芯绕组间或绕组对铁芯冲击电压校验冲击电压校验冲击电压校验冲击电压校验某某某某500kV500kV500kV500kV油浸变压器，中部进线，主绝缘由油浸变压器，中部进线，主绝缘由油浸变压器，中部进线，主绝缘由油浸变压器，中部进线，主绝缘由0.5 0.5 0.5 0.5 mmmmmmmm瓦楞纸小油道（瓦楞纸小油道（瓦楞纸小油道（瓦楞纸小油道（4mm4mm4mm4mm）共）共）共）共14141414层组成。层组成。层组成。层组成。计算：计算：计算：计算：1 1 1 1）总纸层厚度）总纸层厚度）总纸层厚度）总纸层厚度9mm9mm9mm9mm，总油层厚度，总油层厚度，总油层厚度，总

28、油层厚度56mm56mm56mm56mm，总等值油，总等值油，总等值油，总等值油隙距离隙距离隙距离隙距离69.5 69.5 69.5 69.5 mmmmmmmm。2 2 2 2）K K K K1 1 1 10.930.930.930.93，K K K K2 2 2 21.35 1.35 1.35 1.35 径向场强径向场强径向场强径向场强E E E Er r r r：3 3 3 3）全波冲击下饼间最大电位差为入浸波的）全波冲击下饼间最大电位差为入浸波的）全波冲击下饼间最大电位差为入浸波的）全波冲击下饼间最大电位差为入浸波的10.510.510.510.5，该处油道宽，该处油道宽，该处油道宽，该

29、处油道宽12mm12mm12mm12mm，则轴向场强，则轴向场强，则轴向场强，则轴向场强EaEaEaEa为：为：为：为：4 4 4 4）合成场强）合成场强）合成场强）合成场强E E E E为：为：为：为：5 5 5 5）此）此）此）此5mm5mm5mm5mm油道在工频电压下最小击穿场强为油道在工频电压下最小击穿场强为油道在工频电压下最小击穿场强为油道在工频电压下最小击穿场强为13kV/mm13kV/mm13kV/mm13kV/mm，全波冲击系数，全波冲击系数，全波冲击系数，全波冲击系数1.9 1.9 1.9 1.9，结构冲击击穿，结构冲击击穿，结构冲击击穿，结构冲击击穿电压为电压为电压为电压为

30、：HV&EMC Laboratory North China Electric Power University放电量约放电量约放电量约放电量约101010107 7 7 7 101010108 8 8 8 C C C C的放电在绝的放电在绝的放电在绝的放电在绝缘表面形成缘表面形成缘表面形成缘表面形成爬电痕迹爬电痕迹爬电痕迹爬电痕迹对高压油浸对高压油浸对高压油浸对高压油浸变压器要求变压器要求变压器要求变压器要求在在在在1.31.31.31.3及及及及1.51.51.51.5倍相电压下倍相电压下倍相电压下倍相电压下的局部放电的局部放电的局部放电的局部放电量分别不超量分别不超量分别不超量分别不超过

31、过过过300300300300pCpCpCpC及及及及500500500500pCpCpCpC。7 7 7 7 主绝缘主绝缘主绝缘主绝缘绕组间或绕组对铁芯绕组间或绕组对铁芯绕组间或绕组对铁芯绕组间或绕组对铁芯工频电压校验工频电压校验工频电压校验工频电压校验HV&EMC Laboratory North China Electric Power University绕组端部对铁轭间的电绕组端部对铁轭间的电绕组端部对铁轭间的电绕组端部对铁轭间的电场很不均匀，而且有很场很不均匀，而且有很场很不均匀，而且有很场很不均匀，而且有很强的与绝缘层相平行的强的与绝缘层相平行的强的与绝缘层相平行的强的与绝缘层相

32、平行的切向分量，很容易发生切向分量，很容易发生切向分量，很容易发生切向分量，很容易发生滑闪滑闪滑闪滑闪仅增长沿面距离对提高仅增长沿面距离对提高仅增长沿面距离对提高仅增长沿面距离对提高工频及冲击耐压作用不工频及冲击耐压作用不工频及冲击耐压作用不工频及冲击耐压作用不大大大大。7 7 7 7 主绝缘主绝缘主绝缘主绝缘绕组对铁轭绕组对铁轭绕组对铁轭绕组对铁轭特点特点特点特点HV&EMC Laboratory North China Electric Power University采用多个角环、成型件等，采用多个角环、成型件等，采用多个角环、成型件等，采用多个角环、成型件等，并将绝缘件按等位面设计并将

33、绝缘件按等位面设计并将绝缘件按等位面设计并将绝缘件按等位面设计减少与绝缘件相切的电场减少与绝缘件相切的电场减少与绝缘件相切的电场减少与绝缘件相切的电场分量分量分量分量将高压引线布置在绕组中部将高压引线布置在绕组中部将高压引线布置在绕组中部将高压引线布置在绕组中部高压引线在端部时，加高压引线在端部时，加高压引线在端部时，加高压引线在端部时，加静电静电静电静电板：在绝缘环上用金属带包板：在绝缘环上用金属带包板：在绝缘环上用金属带包板：在绝缘环上用金属带包裹成一个具有较大曲率半径裹成一个具有较大曲率半径裹成一个具有较大曲率半径裹成一个具有较大曲率半径的不闭合金属环，在包以很的不闭合金属环，在包以很的

34、不闭合金属环，在包以很的不闭合金属环，在包以很厚的绝缘层。厚的绝缘层。厚的绝缘层。厚的绝缘层。7 7 7 7 主绝缘主绝缘主绝缘主绝缘绕组对铁轭绕组对铁轭绕组对铁轭绕组对铁轭措施措施措施措施HV&EMC Laboratory North China Electric Power University采用直径较粗的导线，并包以很厚的绝缘层采用直径较粗的导线，并包以很厚的绝缘层采用直径较粗的导线，并包以很厚的绝缘层采用直径较粗的导线，并包以很厚的绝缘层保证在保证在保证在保证在试验电压下导线表面和绝缘层表面的电场都不超过各自试验电压下导线表面和绝缘层表面的电场都不超过各自试验电压下导线表面和绝缘层表

35、面的电场都不超过各自试验电压下导线表面和绝缘层表面的电场都不超过各自击穿场强击穿场强击穿场强击穿场强两平行导线间电场可按平行圆柱体电极的电场来估算两平行导线间电场可按平行圆柱体电极的电场来估算两平行导线间电场可按平行圆柱体电极的电场来估算两平行导线间电场可按平行圆柱体电极的电场来估算导线与外壳平行时，可按圆柱对平面电极的电场来计算导线与外壳平行时，可按圆柱对平面电极的电场来计算导线与外壳平行时，可按圆柱对平面电极的电场来计算导线与外壳平行时，可按圆柱对平面电极的电场来计算不均匀电场中，引线绝缘的击穿电压略大于油中针对针不均匀电场中，引线绝缘的击穿电压略大于油中针对针不均匀电场中，引线绝缘的击穿

36、电压略大于油中针对针不均匀电场中，引线绝缘的击穿电压略大于油中针对针的击穿电压。的击穿电压。的击穿电压。的击穿电压。7 7 7 7 主绝缘主绝缘主绝缘主绝缘引线绝缘引线绝缘引线绝缘引线绝缘HV&EMC Laboratory North China Electric Power University冲击电压下绕组间电冲击电压下绕组间电冲击电压下绕组间电冲击电压下绕组间电压分布规律：压分布规律：压分布规律：压分布规律：8 8 8 8 变压器的内部保护变压器的内部保护变压器的内部保护变压器的内部保护纵向电场分析纵向电场分析纵向电场分析纵向电场分析HV&EMC Laboratory North Chi

37、na Electric Power University8 8 8 8 纵绝缘纵绝缘纵绝缘纵绝缘纵向电场分析纵向电场分析纵向电场分析纵向电场分析初始电压按电容链分布，稳态电压按电初始电压按电容链分布，稳态电压按电初始电压按电容链分布，稳态电压按电初始电压按电容链分布，稳态电压按电阻分布，暂态过程发生激烈振荡阻分布，暂态过程发生激烈振荡阻分布，暂态过程发生激烈振荡阻分布，暂态过程发生激烈振荡HV&EMC Laboratory North China Electric Power University8 8 8 8 纵绝缘纵绝缘纵绝缘纵绝缘变压器的内部保护变压器的内部保护变压器的内部保护变压器的内

38、部保护措施措施措施措施原则：减小原则：减小原则：减小原则：减小C C C C0 0 0 0，增大，增大，增大，增大C C C Ck k k k1 1 1 1：静电板：使第一饼各匝间电容增大，且影响到后续几个饼：静电板：使第一饼各匝间电容增大，且影响到后续几个饼：静电板：使第一饼各匝间电容增大，且影响到后续几个饼：静电板：使第一饼各匝间电容增大，且影响到后续几个饼的电压分布。的电压分布。的电压分布。的电压分布。2 2 2 2：纠结式绕法：通过改变匝间位置来增大纵向电容；例双饼：纠结式绕法：通过改变匝间位置来增大纵向电容；例双饼：纠结式绕法：通过改变匝间位置来增大纵向电容；例双饼：纠结式绕法：通过

39、改变匝间位置来增大纵向电容；例双饼连续式为连续式为连续式为连续式为553553553553pFpFpFpF，纠结式，纠结式，纠结式，纠结式13884138841388413884pFpFpFpF。3 3 3 3：内屏蔽（插入电容）：将屏蔽线匝直接绕在连续式线圈内：内屏蔽（插入电容）：将屏蔽线匝直接绕在连续式线圈内：内屏蔽（插入电容）：将屏蔽线匝直接绕在连续式线圈内：内屏蔽（插入电容）：将屏蔽线匝直接绕在连续式线圈内部，端头悬空，不参与变压器正常运行，增大了纵向电容。部，端头悬空，不参与变压器正常运行，增大了纵向电容。部，端头悬空，不参与变压器正常运行，增大了纵向电容。部，端头悬空，不参与变压器

40、正常运行，增大了纵向电容。4 4 4 4：圆筒式：层间电容大，对地电容小。若在首末端各加一静：圆筒式：层间电容大，对地电容小。若在首末端各加一静：圆筒式：层间电容大，对地电容小。若在首末端各加一静：圆筒式：层间电容大，对地电容小。若在首末端各加一静电屏，起始分布更接近与稳态分布。电屏，起始分布更接近与稳态分布。电屏，起始分布更接近与稳态分布。电屏，起始分布更接近与稳态分布。HV&EMC Laboratory North China Electric Power University8 8 8 8 纵绝缘纵绝缘纵绝缘纵绝缘变压器的内部保护变压器的内部保护变压器的内部保护变压器的内部保护措施措施措

41、施措施HV&EMC Laboratory North China Electric Power University8 8 8 8 纵绝缘纵绝缘纵绝缘纵绝缘校验校验校验校验1 1 1 1：在冲击电压下，根据实际可能出现的：在冲击电压下，根据实际可能出现的：在冲击电压下，根据实际可能出现的：在冲击电压下，根据实际可能出现的梯度电压来考虑；梯度电压可通过计算或梯度电压来考虑；梯度电压可通过计算或梯度电压来考虑；梯度电压可通过计算或梯度电压来考虑；梯度电压可通过计算或实体测试获取；根据该处梯度电压的峰值实体测试获取；根据该处梯度电压的峰值实体测试获取；根据该处梯度电压的峰值实体测试获取；根据该处梯度电压的峰值和持续时间，参考已有典型绝缘结构的试和持续时间，参考已有典型绝缘结构的试和持续时间，参考已有典型绝缘结构的试和持续时间，参考已有典型绝缘结构的试验数据，进行校验。验数据，进行校验。验数据，进行校验。验数据，进行校验。2 2 2 2：纠结式绕法：工频下匝间电压较大，：纠结式绕法：工频下匝间电压较大，：纠结式绕法：工频下匝间电压较大，：纠结式绕法：工频下匝间电压较大，应校核工作电压下是否会出现局部放电应校核工作电压下是否会出现局部放电应校核工作电压下是否会出现局部放电应校核工作电压下是否会出现局部放电。