什么是干式变压器绝缘材料
纳米涂层技术在干式变压器绝缘中的应用
纳米涂层技术在干式变压器绝缘中的应用摘要：随着电力系统的不断发展，干式变压器在能源传输和分配中扮演着至关重要的角色。
然而，变压器绝缘材料的性能直接关系到系统的可靠性和稳定性。
传统的绝缘材料在长时间运行中面临温度、湿度和老化等方面的挑战。
为了克服这些问题，纳米涂层技术作为一种新兴的解决方案，吸引了广泛的研究关注。
本文将探讨纳米涂层技术在干式变压器绝缘中的应用，着重于其原理、特点以及在实际工程中的应用案例。
通过深入研究纳米涂层技术，我们期望揭示其在提升绝缘材料性能、抵御恶劣环境影响以及延长变压器寿命方面的潜在优势。
关键词：纳米图层；干式变压器；绝缘；技术分析；应用引言电力系统的稳定运行对于现代社会的正常运转至关重要，而干式变压器作为电力系统中不可或缺的元件，其可靠性直接取决于绝缘系统的性能。
随着电网的不断扩大和电力需求的增加，对变压器的要求也变得更加苛刻。
然而，传统的绝缘材料在长期运行中容易受到温度、湿度、污染物等多种因素的影响，导致性能下降和寿命缩短。
近年来，纳米技术的迅猛发展为解决这些问题提供了新的途径。
纳米涂层技术以其在材料表面形成均匀且高效的纳米薄膜的特性，引起了在电气绝缘领域的极大兴趣。
本文将深入探讨纳米涂层技术在干式变压器绝缘中的应用，分析其在提高绝缘性能、抗环境影响以及延长变压器寿命方面的潜在效益。
通过对这一新兴技术的全面研究，我们期望为电力系统的可靠性和稳定性提供有力的支持。
一、干式变压器绝缘材料与挑战在干式变压器中，绝缘材料的性能直接关系到系统的可靠性和稳定性。
常见的绝缘材料包括纸、绝缘纤维板和环氧树脂等。
然而，这些传统材料在长时间运行中面临着多重挑战。
首先，温度变化对绝缘材料的影响不可忽视，高温可能导致材料老化，而低温则可能使其变脆。
其次，湿度和污染物的存在容易引发绝缘材料的劣化，降低其电气性能。
此外，长期运行中，绝缘材料还可能受到机械应力和振动的影响，进一步加剧其老化过程。
为了应对这些挑战，纳米涂层技术崭露头角，通过其在表面形成的均匀薄膜，提升了绝缘材料的耐温性、耐湿性和抗老化能力，为干式变压器绝缘材料的改进提供了新的途径。
干式变压器型号说明
干式变压器型号说明从绝缘介质分：SCB系列环氧树脂浇注干式变压器，绝缘材料为环氧树脂；SGB系列H级绝缘非包封干式变压器，绝缘材料为诺麦克纸杜邦漆从铁芯材质分：硅钢片铁芯干式变压器SCB、SGB系列；非晶合金铁芯系列干式变压器：SCBH、SGB系列从节能序列分：SCB9 SCB10 SCB11 SCB13 SCBH15 ，SGB9 SGB10 SGB11 SGB13 SGBH15系列等下面对干式变压器型号进行一下说明并解释干式变压器产品型号其它的字母排列挨次及涵义；干式变压器：依靠空气对流进行冷却，一般用于局部照明、电子线路。
机械设备等变压器，在电力系统中，一般汽机变压器、锅炉变压器、除灰变压器、除尘变压器、脱硫变压器等都是干式变压器，变比为6000V/400V和10KV/400V，用于带额定电压380V的负载。
简洁的说干式变压器就是指铁芯和绕组不浸渍在绝缘油中的变压器。
相对于油式变压器,干式变压器因没有油，也就没有火灾、爆炸、污染等问题，故电气规范、规程等均不要求干式变压器置于单独房间内。
特殊是新的系列，损耗和噪声降到了新的水平，更为变压器与低压屏置于同一配电室内制造了条件。
干式变压器产品型号其它的字母排列挨次及涵义：例如，（ＳＣＢ１０－１０００ＫＶＡ／１０ＫＶ／０．４ＫＶ）:Ｓ的意思表示此变压器为三相变压器，假如Ｓ换成Ｄ则表示此变压器为单相。
Ｃ的意思表示此变压器的绕组为树脂浇注成形固体。
Ｂ的意思是箔式绕组，假如是Ｒ则表示为缠绕式绕组，假如是Ｌ则表示为铝绕组，假如是Ｚ则表示为有载调压（铜不标）。
１０的意示是设计序号，也叫技术序号。
１０００ＫＶＡ则表示此台变压器的额定容量（１０００千伏安）。
１０ＫＶ的意思是一次额定电压，０．４ＫＶ意思是二次额定电压。
干式变压器主要绝缘材料
干式变压器主要绝缘材料干式变压器的绝缘结构及其绝缘材料是保证可靠性的重要指标，由于干式变压器的结构型式不同.所用的主要绝缘材料也不同，至于干式变压器的铁心所用的晶粒取向冷轧硅钢片.绕组所用的钢、铝导线也与油浸式变压器相同。
只是干式电力变压器导线绝缘、主绝缘结构及其他绝缘材料有所差异，因此只就干式变压器所用绝缘材料作概要介绍。
1.芳香族聚酰胺纤维纸(Nomex)芳香族聚酰胺纤维纸是浸渍式干式变压器的导线绝缘、引线包扎绝缘等所用的主要绝缘材料。
它属于耐高温(H级)的合成纤维材料。
聚芳酰胺纸是线型聚合物.其长分子链中有数百个芳核，分子量为6-12万，由于分子链主链完全由芳核组成，且与氮原子相连的为苯环而不是脂肪烃，故芳香族聚酰胺纸具有很高的耐热性;又因分子链中仍保持酰胺链.因而具有脂肪族酰胺的良好物理机械性能，还由于分子链为间、对位结构.能形成高结晶态，从而使聚合物具有良好的介电稳定性。
芳香聚酰胺绝缘纸和纸板的耐热等级为H级，若干式变压器绝缘的耐热等级为其他等级时，如B级、F级时，则应选用相应耐热等级的绝缘材料。
2.浸渍漆浸渍漆分为有溶剂和无溶剂两类。
浸渍漆主要用于浸渍干式变压器绕组.其目的是填充绝缘间的间隙和微孔，浸渍漆经烘焙固化后，可在绝缘表面形成连续平整的漆膜，并使绕组粘结成坚固的整体，提高绝缘结构的耐潮、导热、机械特性和耐电强度。
通常对浸渍漆的要求：(1)粘度低.固体含量高，便于漆透和填充浸渍物。
(2)厚层固化快.干燥性好，粘结力强，有热弹性.固化后能承受短路机械力的作用。
(3)具有较高电气性能、耐潮性、耐热性、耐油性和化学稳定性，对导体材料和其他材料相容性好。
3.绝缘胶浇注绝缘和绕包绝缘干式变压器绝缘，我国多采用以环氧树脂为基料，加以固化剂.促进剂而制成的F级绝缘体系，浇注绝缘与绕包绝缘两者的差别只是工艺不同。
采用环氧树脂固化时无低分子物放出，并在绝缘胶中加以适量的消泡剂.从而达到消除绝缘中气泡的日的。
干式电力变压器简介
干式电力变压器的运行噪音
1、 电压问题 原因：电压高，会使变压器过励磁，响声增大且尖锐。 判断方法：采用较为准确的万用表进行测量低压输出 电压。 解决方法：根据低压侧输出电压，把分接档放在适合 档位。（降低低压输出电压）以此消除变压器的过励 磁现象，同时降低变压器的噪音。
干式电力变压器的运行噪音
干式电力变压器维护运行
(1) 巡视检查要点 在通常情况下，干式变压器无需特别维护。但 在多尘或有害物场所，检查时应特别注意绝缘子、 绕组的底部和端部有无积尘。平时运行巡视检查中 禁止触摸，注视观察应注意紧固部件有无松动发热， 绕组绝缘表面有无龟裂、爬电和碳化痕迹，声音是 否正常。 (2) 负荷监视 干式变压器有较强的过载能力，可容许短时间 过载。采用自然空气冷却(AN)，连续输出100%容量。 采用强迫空气冷却(AF)，输出容量可提高40%。
中国工程建设标准化协会规程 干式变压器规程（2000年版） 预防性试验（三年） 测量绕组直流电阻、绕组绝缘电阻、铁心绝缘电阻、 工频耐压、感应耐压。 主要配件：有载调压开关、温控温显装置、风冷装 置。 国标：
干式电力变压器试验
二、交接试验： 1、测量绕组连同套管直流电阻 2、检查所有分接头的变压比 3、检查三相结线组别 4、测量绕组连同套管绝缘电阻吸收比 5、绕组连同套管交流耐压试验 6、测量与铁芯绝缘紧固件的绝缘电阻 7、有载调压装置的检查和试验 8、额定电压下的冲击合闸试验 9、检查相位
2、风机、外壳、其他零部件的共振问题 原因：风机、外壳、其他零部件的共振将会产生 噪音，一般会误认为是变压器的噪音。 3、安装的问题 安装不好会加剧变压器振动，放大变压器的噪音。 1）变压器基础不牢固或不平整（一个角悬空）， 或者底板太薄。安装方式进行改造。 2）用槽钢把变压器架起来，会增加噪音。 在变压器小车下面加防震胶垫，可解决部分噪音。
干式变压器使用条件及温升限值
干式变压器使用条件及温升限值干式变压器是一种在变压器内部绝缘材料中没有液体绝缘介质的变压器。
它采用高温固体绝缘材料，如聚酰亚胺等，来替代常规的液体介质。
干式变压器具有安全可靠、环保无污染、维护方便等优点，因此被广泛应用于电力系统和工业领域中。
为了确保干式变压器的正常运行和延长其使用寿命，必须满足一定的使用条件和温升限值。
1.温度条件干式变压器的运行温度应处于设定的温度范围内，一般为-25℃~40℃。
如果环境温度超过此范围，就需要采取相应的措施来降低温度，例如增加通风，提高散热效果等。
此外，干式变压器的运行温度还受到负载率、环境湿度等因素的影响，因此需要根据具体情况进行调整。
2.温升限值干式变压器的温升限值是指变压器在运行过程中所能承受的温升程度，超过该限值可能会对变压器的正常运行产生影响，甚至损坏变压器。
一般情况下，国际电工委员会（IEC）规定了干式变压器的温升限值为最高温升的限制。
根据标准，干式变压器的温升限值可分为两种类型：绝热温升和温度限制。
-绝热温升：绝热温升是指变压器内部不产生超过绝缘材料耐受能力的温度变化。
根据IEC标准，干式变压器的绝热温升限值一般为100℃。
这意味着变压器运行时，温度变化不应超过100℃，否则可能会对绝缘材料造成损坏。
-温度限制：温度限制是指变压器外部表面的温度限制。
根据IEC标准，干式变压器外壳的最高温度限制一般为100℃。
这意味着变压器外部表面的温度不应超过100℃，否则可能会对周围环境产生热辐射，造成安全隐患。
为了保证干式变压器在使用过程中不超过温升限值，需要注意以下几点：1.定期检查变压器的冷却系统，确保其正常运行。
如果冷却系统发生故障，如风扇不转或风道堵塞等，会导致变压器内部温度升高，超过限值。
2.控制变压器的负载率，避免超负荷运行。
当变压器运行时电流负载过大时，会引起变压器内部的电阻发热，从而导致温度升高。
3.对变压器进行合理的布局和通风设计。
保证变压器周围空间留有足够的通风空间，以提高散热效果。
H级干式变压器技术
H级干式变压器技术H级干式变压器▪一.概述▪二. H级干式变压器和F级干式变压器的比较▪三. H级干式变压器的绝缘材料和浸漆工艺▪四. H级干式变压器的性能参数▪五. H级干式变压器的绝缘▪六.结论一.概述1．近年来,国内许多厂家生产环氧树脂浇注干式变压器.2001年全国干式变压器的产量达到1500万kVA,比2000年增长了20%,预计今后若干年干式变压器的产量还要以比较大的速度增长。
2. 环氧树脂浇注干式变压器,以1000kVA/台折算,2002年全国生产15000台.一台变压器用环氧树脂约是180kg,共2700t,加上制造厂生产中的废品,每年环氧树脂的用量是巨大的.这将给环氧树脂的处理、环境保护等带来许多问题。
3. 对于一个制造厂,如果生产F级环氧树脂浇注（SC（B））干式变压器（简称F级干式变压器）,将投入很大的资金,就设备一个方面讲，除了铁心制造、线圈制造、绝缘制造等需要的常规设备外，还需要有昂贵的环氧树脂真空浇注系统,大量的线圈浇注模具,固化炉等。
H 级浸渍式（SG（B））干式变压器（简称H级干式变压器）与其相比,投入的设备非常少。
二.H级干式变压器和F级干式变压器的比较三.H级干式变压器的绝缘材料和浸漆工艺1.H级干式变压器的绝缘材料H级干式变压器的绝缘材料主要有：Nomex纸，玻璃纤维，改性二苯醚层压玻璃布板D350以及浸渍漆等。
几种绝缘材料的性能数据见表4和表5 。
2.H级干式变压器的浸漆工艺四.H级干式变压器(10型)的性能数据五. H级干式变压器的绝缘H级干式变压器的绝缘，主要是固体绝缘和空气绝缘。
绝缘中的主要问题是绝缘受潮后,高温(180℃)时运行的绝缘强度以及局部放电。
干式变压器在空气湿度比较大时运行,或固体绝缘受潮后运行,空气的击穿电压值提高,固体绝缘的介电强度下降约10%;干式变压器在高温时运行，空气的击穿电压降低,固体绝缘材料的介电强度下降约50%。
设计的干式变压器具有在高温时的绝缘强度已经满足试验要求.通过真空浸漆,消除固体绝缘中气泡;选择合理绝缘距离,降低局部放电,甚至可以做到局部放电量是零。
变压器常用的绝缘材料及特点_变压器绝缘材料
变压器常用的绝缘材料及特点_变压器绝缘材料变压器常用的绝缘材料及特点_变压器绝缘材料绝缘材料是变压器中最重要的材料之一，其性能及质量直接影响变压器运行的可靠性和变压器使用寿命。
近年来，变压器产品所采用的新绝缘材料层出不穷。
1、变压器绝缘材料概述。
随着科学技术的迅速发展，电机、变压器等电气设备的应用日益广泛。
而变压器运行的可靠性和使用寿命却在很大程度上取决于其所使用的绝缘材料。
绝缘材料越来越为从事变压器设计和制造人员所重视。
近二十年来，变压器绝缘材料方面的新产品、新技术、新理论不断地涌现和发展，从而使变压器绝缘材料及其应用形成了一门很重要的学科。
1．1 绝缘材料概论绝缘材料又称电介质，是电阻率高、导电能力低的物资。
绝缘材料可用于隔离带电或不同电位的导体，使电流按一定方向流通。
在变压器产品中，绝缘材料还起着散热、冷却、支撑、固定、灭弧、改善电位梯度、防潮、防霉和保护导体等作用。
绝缘材料按电压等级分类：一般分为：Y（90℃）、A（105）、E （120℃）、B（130℃）、F（155℃）、H（180℃）、C（大于180℃）。
变压器绝缘材料的耐热等级是指绝缘材料在变压器所允许承受的最高温度。
如果正确地使用绝缘材料，就能保证材料20年的使用寿命。
否则就会依据8℃定律（A级绝缘温度每升高8℃，使用寿命降低一半、B级绝缘是10℃，H级是12℃。
这一规律被称为热老化的8℃规律）降低使用寿命。
由高聚物组成的绝缘材料的耐热性一半比无机电介质低。
绝缘材料性能与其分子组成和分子结构密切相关。
变压器绝缘材料品种很多，按其形态一般可分气体绝缘材料、液体绝缘材料和固体绝缘材料。
2、变压器绝缘材料电器性能的四个基本参数。
变压器绝缘材料电气性能的四个基本参数包括绝缘电阻、介电系数、介质损耗因数和绝缘强度。
2.1 绝缘电阻2.1.1 绝缘电阻的概念绝缘材料的电阻是指绝缘材料在直流电压的作用下，加压时间较长，且使线路上的充电电流和吸收电流消失，只有漏电电流通过时的电阻值/一般规定为电压加上一分钟后，所测得的电阻值即绝缘电阻值。
干式变压器的基本知识
– 平常检查看电流和温度的对应关系，用红外线测温仪 检查变压器电气连接部分温度是否正常。
– 主变温控装置的定期校验和预防性试验一起，宜每三 年一次。送计量机构进行周期检定。
干式变压器的冲击合闸
• 由于送电瞬间，变压器作为电感元件，存在一个过渡过程。即存在很 大的励磁涌流，铁芯极度饱和。
• 由于温度计的传感器采用的是铂电阻，由非常细的金 属丝绕制而成，可能出现温度计显示异常。一般常见问 题是：
– 没有把传感器插到温度显示器后面的插座内， 显示故障灯亮，屏幕显示OP,
– 传感器接插件之间松动，电阻增大，温度值 显示较高。
– 某相温度值无穷大，传感器的铂电阻丝开路
– 某相温度值高，传感器的铂电阻处于似断非 断的状态。
• 3、绕包绝缘干式变压器：绕包绝缘干式变压器也是树脂 绝缘的一种，目前生产厂家较少。
• 4、复合式绝缘干式变压器： （1）、高压绕组采用浇注式，低压绕组采用浸渍绝缘； （2）、高压采用浇注式，低压采用铜箔、铝箔绕制的箔式
绕组。
三、干式变压器的结构 1、铁芯：芯柱，上、下铁轭，上、下夹件，
穿心螺杆，拉板组成；
中国工程建设标准化协会CECS115:2000标准《干 式电力变压器选用、验收、运行维护规程》
五、干式变压器的运行维护
• 1、干式变压器运行的环境要求：防雨防湿防尘， 防止由害气体和小动物的入侵。应该具备对变压 器有效的通风散热条件。尤其在温度高的季节， 应注意室内温度的降低。通风量按每千瓦损耗 （P0＋PK）3～4m3/min.kw选择。在密闭的空间 （即变压器外壳内）变压器周围温度不应超过 40℃，运行时空气相对湿度不要超过95％。对于 沿海湿热地区，地下室和通风不畅的运行的变压 器，建议变压器室内安装空调除湿和降温。
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什么是干式变压器绝缘材料
随着城市电网供电要求的不断提高和变压器绝缘材料的进步，干式变压器绝缘材料在我国得到了广泛的应用。
短短20年或30年,干式变压器技术得到了快速发展,除了熟悉环氧树脂干式变压器类型最近出现了一些不需要的SG型环氧树脂真空浇注或绕组技术敞开式干式变压器和诺梅克斯®(迈克)绝缘材料,环
氧树脂真空铸造或新品真空加压浸渗过程的可控硅涂层型干式变压器。
20世纪60年代以前的干式变压器主要是B类绝缘的敞开式干式变压器，产品型号为SG。
当一开始没有箔片线圈时，低压多为多根缠绕的层状线圈或螺旋线圈，高压多为饼状线圈。
电线是双玻璃线或单玻璃线搪瓷线。
其他保温材料主要为酚醛玻璃纤维材料。
常温和常压浸渍工艺分别用乙级浸渍漆和高低压线圈浸渍漆，并在烘干温度(烘干温度不超过130℃)。
尽管与油浸式变压器相比，这种干式变压器在耐火性方面取得了很大的进步，但其防潮、防污染性能令人担忧。
它不再生产了。
但其成功的电、磁、热计算和结构设计为新型h级绝缘开式变压器的研制奠定了良好的基础。
美国的一些变压器厂(如位于弗吉尼亚州FPT)研究采用美国杜邦NOMEX®芳烃聚酰胺为主要绝缘干式变压器。
FPT产品有两种类型:FB 型是180℃(H)保温系统。
FH型为220℃(C级)绝缘系统，国内线圈温升分别为115 k (125 k)和150 k，低压线圈为箔型或多根绕层，匝间与层间绝缘为NOMEX。
高压线圈呈饼状，导线也用NOMEX纸包裹。
普通支撑的结构和垫块不使用线之间的蛋糕,但采用梳状支撑,减少
之间的最大电压蛋糕的一半,大大提高了高压线圈的轴向抗短路能力,但增加了线圈的绕组困难和生产时间。
采用高、低压线圈缠绕，提高机械强度。
还有NOMEX绝缘板为垫块加支撑结构。
高压和低压之间的绝缘管由0.76mm厚的NOMEX纸板制成。
浸渍过程中多次采用VPI真空、压力浸渍、高温干燥(干燥温度为180-190℃)。
在FPT，变压器的最大电压为34.5kV，最大容量为10,000 kva。
该技术在美国UL认证的变压器厂是否使用了NOMEX®绝缘材料相关的美国杜邦制造规范(或HV HV - 1-2)和Reliatran?Leilitong TM变压器制造技术标准和其他要求h级绝缘SG型干式变压器和把FB变压器有相似之处,但国内产品的线圈新品浸渍过程是把公司的不同,它
没有把整个变压器的身体,但只有线圈浸渍。
全身浸渍包装完整性好，但不仅不美观，而且在处理前一定要做相关产品的检测。
浸渍漆也容易产生污垢，这在中国是比较合理的。