[发明专利]一种110kV油浸式电力变压器高压绕组相间主绝缘结构及其结构的优化方法

说明书

本发明提供一种110kV油浸式电力变压器高压绕组相间主绝缘结构，其包括第一高压绕组和第二高压绕组，每个高压绕组上设置有线圈围屏，每个高压绕组包括首层饼、中层饼和末层饼，其特征在于：所述第一高压绕组的首层饼、中层饼与第二高压绕组的首层饼、中层饼之间的距离大于所述第一高压绕组的末层饼与第二高压绕组的末层饼之间的距离。本发明能够以简单的结构、方便的操作和较低的成本解决变压器高压绕组相间主绝缘的问题。

技术领域

本发明涉及电力变压器领域，特别是涉及一种110kV油浸式电力变压器高压绕组相间主绝缘结构。

背景技术

目前，110kV油浸式有载调压电力变压器通常都是A、B、C三相一体的结构，每一相绕组由内到外的排列是低压绕组、调压绕组及高压绕组。由于三相的高压绕组都在外面，因此便形成了每相高压绕组A,B的两两相邻，它们之间的距离即为相间主绝缘距离D。高压绕组的相间主绝缘距离是由高压绕组的绝缘水平决定的。高压绕组的绝缘水平是全波冲击电压480kV，短时工频电压200kV。据此绝缘水平，高低压线圈之间现行主绝缘距离为35mm，还有起着绝缘作用的相间隔板8和线圈围屏9对D为35mm主距进行分割具体结构如图1所示。

但是，上述绝缘结构有着各种缺陷：其一，结构过于复杂，影响生产效率。其二，增加了成本，降低了产品在市场的竞争力。其三，绕组距离大，变压器损耗增大。

有鉴于此，有必要提供一种新的变压器高压绕组相间主绝缘结构，在保证产品安全可靠运行的前提下，以解决上述缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种110kV油浸式电力变压器高压绕组相间主绝缘结构，其能够以简单的结构、方便的操作和较低的成本解决变压器高压绕组相间主绝缘的问题。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：一种110kV油浸式电力变压器高压绕组相间主绝缘结构，其包括第一高压绕组和第二高压绕组，每个高压绕组上设置有线圈围屏， 每个高压绕组包括首层饼、中层饼和末层饼，所述第一高压绕组的首层饼、中层饼与第二高压绕组的首层饼、中层饼之间的距离大于所述第一高压绕组的末层饼与第二高压绕组的末层饼之间的距离。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述第一高压绕组和第二高压绕组之间的主绝缘距离为30mm。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述首层饼外径侧绝缘薄弱位置加包1mm小角环和2mm外垫。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述中层饼外径侧绝缘薄弱位置增加3mm外垫。

本发明还提供了一种优化110kV油浸式电力变压器高压绕组相间主绝缘结构的方法，

第一步，建立变压器绝缘结构所涉及求解区域的计算模型， 设定第一高压绕组和第二高压绕组之间的主绝缘距离为30mm，利用拉普拉斯方程进行离散化处理；

第二步，按照变压器所用导线和绝缘材料给定材料属性， 首层饼外径侧绝缘薄弱位置加包1mm小角环和2mm外垫， 中层饼外径侧绝缘薄弱位置增加3mm外垫；

第三步，指定求解边界条件，设定高压线圈和低压线圈的电位；

第四步，在油-纸绝缘系统中，利用油浸式变压器的油体积效应原理，采用薄纸筒小油隙的绝缘结构，根据前述三步建立不同主绝缘距离和不同油隙分割的数学模型进行仿真分析，根据不同模型电场强度、电力线分布及安全裕度的计算结果，调整不合理绝缘结构型式和尺寸。

本发明的有益效果是：利用油浸式变压器的油体积效应原理，采用薄纸筒小油隙的绝缘结构，建立不同主绝缘距离和不同油隙分割的数学模型进行仿真分析。根据不同模型电场强度、电力线分布及安全裕度的计算结果，调整不合理绝缘结构型式和尺寸。

附图说明