超高压换流福州s11变压器和平波电抗器绝缘结构简述

　　高压电器超高压换流福州s11变压器和平波电抗器绝缘结构简述，讲述直流设备与交流设备绝缘结构的主要差别，以及影响换流福州s11变压器和平波电抗器主绝缘安全和可靠性的主要因素。

　　江苏溪河海福州s11变压器换流福州s11变压器和平波电抗器是直流输电系统中的关键设备，其产品质量和可靠性对系统的安全运行十分重要。随着直流输电技术的发展，输送功率和电压等级的提高，绝缘问始终是换流福州s11变压器和平波电抗器设计成畋的关键，也是设备制造企业不断深入研究的主要课题。

　　设计换流福州s11变压器与设计电力福州s11变压器的主要差别在绝缘结构上，关键技术也在绝缘结构中，产品在试验和运行中事故率最高的当属绝缘故障。这个差别主要由以下原因造成。

　　超高压换流福州s11变压器端子上的电位取决于某任意瞬间导通阀的组合情况，阀侧线圈对应高压直流电极的全直流电压，因此，换流福州s11变压器阀侧线圈必须按全绝缘设计，对铁轭的绝缘距离大于电力福州s11变压器。

　　超高压换流福州s11变压器的个内线圈如果同样是超高压电压等级时，端部超高压出线的绝缘结构也是设计的难点。

　　超高压换流福州s11变压器的阀侧线圈不仅承受交流电压的作用，同时还承受着直流电压的作用，因此，阀侧线圈对应的主绝缘承受着交直流复合电场的共同作用。

　　较大的端绝缘和主绝缘距离使换流福州s11变压器易使换流福州s11变压器内部产生局部过热，影响固体绝缘的绝缘特性。

　　在直流电场作用下，固体绝缘面产生空间电荷，在极性反转电压突变时更容易造成绝缘的损坏而发生事故。

　　平波电抗器串联在直流线路中，本身压降很小，因此，电感线圈的设计同样按全绝缘考虑。平波电抗器承受直流电场和谐波电场的共同作用，与换流福州s11变压器相比略有不同，但绝缘结构设计方法和考虑的问基本相同，有别于交流电抗器。

　　换流福州s11变压器和平波电抗器在纵绝缘设计上与电力福州s11变压器相比没有什么特殊的地方。由于线圈结构考虑了较好的冲击特性，有更多的绝缘裕度，因此，纵绝缘具有较强的电气性能。

　　在主绝缘设计方面情况就完全不同了。在交流电压作用下，油纸复合绝缘结构的电场分布取决于介电常数呈容性分布；而在直流电压作用下，油纸复合绝缘结构的电场分布取决于材料的电阻率，呈阻性分布。这是换流福州s11变压器和电力福州s11变压器电场分布特性的根本区别。电场按容性分布，不随温度场强等因素而变化，此时交流电场的分布呈线性各向同性；电场按阻性分布，材料的电阻率随温度场强等因素的变化而变化，其变化幅值可达到3个数量级，直流电场的分布呈非线性各局压电器试验布置意阁加载电流A感应电流A磁场屏数值计算实测低阻抗连接实测高阻抗连接。结论在单电流从金属管返回的情况下，磁场被限制在金属管内，金属管外的区域得到了很好的屏蔽，但在电气安装实践中，这通常是不允许的。金属管能有效屏蔽来回电流产生的磁场。但在没有形成外部闭合回路的情况下，金属管对单电流产生的磁场没有屏蔽效果。为有效屏蔽这种磁场，金属管的两端必须经低阻抗导体连接或有效接地，以形成闭合的涡流回路。这种屏蔽的效果取决于金属管的材料尺寸和闭合回路的阻抗。

　　在直流电场的作用下，电场大部分集中在固体绝缘中，在没有发生击穿的情况下，局放不会在固体绝缘面留下电损伤痕迹。而在交流电场的作用下，由于油的介电常数较低，油承担着较大的电场应力，局放易在固体绝缘纤维孔隙的油中发生，造成固体绝缘内部或面不可恢复的电损伤，随着电场作用时间的延长，这种损伤不断扩大，以致于引起绝缘损坏；如果局放发生在较大的油隙中，由油中的杂质或气泡产生，随着油的流动杂质的烧融气泡的消失，油的绝缘特性是可以恢复的，局放量将趋于稳定。在直流电场的作用下，固体绝缘面积累了大量的空间电荷，当电压发生突变时如发生操作过电压极性反转，空间电荷在重新分配的过程中，突变电压与空间电荷的电场相叠加，引起电场分布的突变，更易引起固体绝缘纤维孔隙中的油产生放电或击穿。

　　因此，在直流耐压试验极性反转过程中，对换流福州s11变压器和平波电抗器主绝缘的考验较严厉。空间电荷的存在，将吸引油中的杂质，使之聚集在固体绝缘面，或形成连续或不连续的小桥。尽管经受了直流耐压试验的考验，但在之后的交流耐压试验中，这些杂质的放电将在固体绝缘面造成放电侵蚀。在多次试验中认识到，换流福州s11变压器和平波电抗器的绝缘结构，不仅需要设计优化需要足够的安全裕度，采用优质清洁的材料控制作用场地的降尘量和油中颗粒度，对换流福州s11变压器和平波电抗器的质量和安全可靠性同样十分重要。

　　换流福州s11变压器和平波电抗器绝缘结构的研究远不止这些。随着技术的更新材料更新工艺水平的提高，需要研宄和探讨的问还很多，研究人员将在实践中不断地深入下去。