超高压与特高压交流变压器出线绝缘结构设计及应用

陈漾 潘兴

前言

伴随着科学技术的日益进步，目前超高压间接式出线结构出现了一种新的绝缘设计结构，即电缆型出线结构。此种结构在高压绕组引出线与高压套管中部分和各柱高压绕组高压端引出线的连接部均可使用，并且对原有的出线绝缘结构进行简化，极大地节省了经济成本与制造材料，为确保超高压变压器出线装置的可靠性做出了突出贡献。

一、直接式中部出线结构

直接式中部出线结构不仅结构简单，方便实用，而且还可以节省经济成本，但是这种结构受运输条件的限制，如果各种条件允许的话，中部出线的超高压和特高压产品尽可能采用直接式出线结构。在直接式中部出线结构中，高压套管的尾部首先要与高压引出线连接，其尾部可以直接进入到油箱当中，再通过出线装置实现与高压引出线之间的连接。其次，在变压器运输的同时，要对出线装置进行加固，最后出线装置随本体一同运输。直接式中部出线结构，如图1所示。

图1 直接式中部出线结构 图2 间接式中部出线结构

二、间接式中部出线结构

与直接式中部出线结构相比，间接式中部出线结构克服了直接式中部出线结构受运输条件限制的弊端，可以在很大程度上满足变压器运输的要求[2]。间接式中部出线结构的出线装置通常设置在油箱外部的升高座中，而高压套管的尾部插入升高座的出线装置中。最常见的间接式中部出线结构，如图2所示。

三、多柱高压绕组间的连线结构

多柱绕组间的连线结构的应用的变压器的性能与直接式端部出线结构恰好相反，多柱绕组间的连线结构适用于特大容量的变压器，弥补了直接式端部出线结构的不足，采用多柱串、并联的结构设计方式。多柱高压绕组间的连线结构同样可以精简设计结构与降低制造难度，克服运输困难的问题，不仅如此，多柱高压绕组间的串、并联结构设计的主要目的是为了通过降低每柱容量而延长产品的使用寿命，可以提高变压器的可靠性。如图3所示，多柱高压绕组间的连线结构。

四、直接式端部出线结构

直線式端部出线结构的高压引出线的所处环境比较复杂，比如绕组、油箱、铁心夹持结构件等部件都与其距离较近，如果在设计的时候出现错误，就会影响到这些部件的性能，使整个变压器的性能降低，因此其绝缘结构设计对技术及精细程度要求较高。直接式端部出线结构，如图4所示。

五、电缆型出线结构

电缆型出线结构相对比较简洁，增加了对高压出线装置生产的可控性，比如控制生产成本、缩短生产周期等，这种结构使出线装置的结构简化，省略了绝缘成型件的设计。在实际电缆型出线结构设计中，由于对绝缘成型件设计的省略，需要在引线穿过油箱壁的开孔处增加一段引线绝缘保护，首先，设计人员要对高压引线做进一步的绝缘加强措施，主要是加在高压引线的外包绝缘覆盖层上。其次，设计人员要对高压引线的绝缘层表面进行包裹分割油隙，从而达到提高高压引线耐电强度的目的。

（1—高压套管；2—均压球；3—均压球绝缘保护；4—高压引线；5—固定支架；6—高压线圈；7—油箱绝缘保护；8—引线绝缘保护；9—高压升高座）

结束语

综上所述，直接式中部出线结构、间接式出线结构、多柱高压绕组间的连接结构、直接式端部出线结构和电缆型出线结构是超高压与特高压交流变压器出线绝缘结构的主要设计方式，对于维持变压器正常运行发挥着不可替代的作用。在实际的超高压与特高压交流变压器绝缘结构设计的过程中，只有结合变压器的具体情况对绝缘结构进行设计，并根据变压器的结构型式对出线结构做适当的调整才能设计出最佳的绝缘结构，充分保证出线绝缘结构设计达到理想目标。

（作者单位：中国能源建设集团湖南省电力设计院有限公司）

作者简介

陈漾，男，1973年11月，汉族，籍贯：湖南省长沙市，本科，工程师，主要研究方向：输变电设计，单位：中国能源建设集团湖南省电力设计院有限公司.

潘兴，男，1980年4月，汉族，籍贯：吉林省延边州，研究生，工程师，主要研究方向：电力工程，单位：中国能源建设集团湖南省电力设计院有限公司.