核心提示：　　6發(fā)電機(jī)和變壓器電氣絕緣系統(tǒng)的最新發(fā)展用于發(fā)電和輸電系統(tǒng)的高壓設(shè)備正在繼續(xù)發(fā)展，以減低生產(chǎn)成本提高效率，新近還要求盡可能減小對(duì)環(huán)境的影響。在這些設(shè)備中，最重要的性能是絕緣。為使絕緣系統(tǒng)安全可靠地運(yùn)

　　6發(fā)電機(jī)和變壓器電氣絕緣系統(tǒng)的最新發(fā)展用于發(fā)電和輸電系統(tǒng)的高壓設(shè)備正在繼續(xù)發(fā)展，以減低生產(chǎn)成本提高效率，新近還要求盡可能減小對(duì)環(huán)境的影響。在這些設(shè)備中，最重要的性能是絕緣。為使絕緣系統(tǒng)安全可靠地運(yùn)行，絕緣材料的性能制造工藝和絕緣結(jié)構(gòu)是最主要的話。

　　應(yīng)溥昌為使絕緣系統(tǒng)安全可靠地運(yùn)行，絕緣材料的性能制造工藝和絕緣結(jié)構(gòu)是最主要的話。過(guò)去幾十年來(lái)，高壓絕緣系統(tǒng)發(fā)生了系列變化。

　　3尸6的應(yīng)用導(dǎo)致56斷路器013和01丁等的發(fā)展，優(yōu)良的絕緣性能和先進(jìn)的工藝使其能在高壓電纜絕緣子和其它高壓設(shè)備上應(yīng)用。

　　新近，現(xiàn)有的技術(shù)已被應(yīng)用于種新的領(lǐng)域，用于輸配電的高壓電纜技術(shù)，現(xiàn)已在發(fā)電機(jī)和變壓器中作為高壓繞組，致使種新型的高壓發(fā)電機(jī)，打0咖6新的風(fēng)力發(fā)電體系評(píng)出也0，1和無(wú)油電力變壓器DryfonerTM由此而產(chǎn)生。

　　變壓器絕緣系統(tǒng)的最新發(fā)展，特別著重于傳統(tǒng)的和新設(shè)備絕緣結(jié)構(gòu)和絕緣特性之間的比較。

　　在最初的電纜中，空氣是主要用諸如天然橡膠杜仲膠油和石蠟麻棉松香和瀝青，后來(lái)用礦物油浸潰紙。隨著要求越來(lái)越高的電壓，為防止空隙內(nèi)發(fā)生局部放電，從而發(fā)展了充油電纜。今天，在輸配電系統(tǒng)中主要采用的兩大電力電趣液體浸潰紙電纜和擠出聚合物電纜。

　　擠出電纜絕緣先是從熱塑性聚乙烯開始，很快被化學(xué)交聯(lián)聚乙烯，取代，由此占領(lǐng)了整個(gè)行業(yè)現(xiàn)在普遍用于地下配電系統(tǒng)，由于這種技術(shù)的重大進(jìn)步，很快轉(zhuǎn)向變壓器應(yīng)用領(lǐng)域。

　　現(xiàn)今，電力電纜的主要部件是過(guò)去幾年來(lái)，高壓絕緣系統(tǒng)發(fā)生由導(dǎo)體內(nèi)外有兩層半導(dǎo)電層的絕了系列變化。

　　絕緣材料已被改進(jìn)，以增加其所承受的電場(chǎng)強(qiáng)度。例如，旋轉(zhuǎn)電機(jī)電力電纜技術(shù)電力電纜技術(shù)已有很長(zhǎng)歷史，自19世紀(jì)80年代廣泛使用白熾照明系統(tǒng)就已開始20世紀(jì)初期，已建成緣和護(hù)套組成。導(dǎo)體由多股銅或鋁線做成，然后用絕緣材料棵蓋該導(dǎo)體，最后在絕緣外加上金屬護(hù)套。

　　電纜技術(shù)的新應(yīng)用約增加倍。

　　良好的使用絕緣電纜的地下電氣化新的絕緣介質(zhì)已被引入，例如，設(shè)施。

　　0，06的，就是這種具有豐資公司，或被有經(jīng)濟(jì)實(shí)力的集團(tuán)或公司收購(gòu)，形成新的電力電子企業(yè)，使企業(yè)獲得新的發(fā)展機(jī)遇。有些企業(yè)積極承擔(dān)國(guó)家重點(diǎn)項(xiàng)目或軍工項(xiàng)目，獲得國(guó)家撥款和低息貸款，企業(yè)獲得迅速發(fā)展。

　　3產(chǎn)品質(zhì)量是產(chǎn)品能否進(jìn)人國(guó)際市場(chǎng)的關(guān)鍵。

　　目前我國(guó)的電力電子產(chǎn)品的質(zhì)量與國(guó)外大公司產(chǎn)品質(zhì)量相比，還有定的差距。我們定要下大力提高產(chǎn)品質(zhì)量，與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)接軌，才能在激烈的國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗之地。

　　從1987年1月開始與國(guó)內(nèi)企業(yè)合作，與美國(guó)用戶共同探討中國(guó)的電力電子器件出口事宜到現(xiàn)在，森誠(chéng)公司已探索奮斗了15年。今后森誠(chéng)公司更要與國(guó)內(nèi)企收加強(qiáng)合作，共同發(fā)展中國(guó)電力電子器件的海外市場(chǎng)。我們堅(jiān)信在后丁0時(shí)代，在仝世界的，個(gè)市場(chǎng)上都有中國(guó)電力電子企業(yè)的發(fā)展空間，屆時(shí)中國(guó)電力電子企業(yè)的海外機(jī)構(gòu)和銷售代理商將布滿全世界。惠富運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的傳統(tǒng)又1電纜的絕緣系統(tǒng)，但不需要有金屬屏蔽和護(hù)套。在這種應(yīng)用中，高壓電纜繞組由導(dǎo)體內(nèi)半導(dǎo)電層固體電介質(zhì)和外半導(dǎo)電層組成，在傳統(tǒng)電纜術(shù)語(yǔ)中，通常被稱之為電纜芯。該電纜的材料和加工工藝與高電纜技術(shù)中所采用的相。這樣，實(shí)際上與通常使用于電力輸配電系統(tǒng)的電纜完全等同。

　　與在電纜系統(tǒng)中樣，新應(yīng)用也要求有電纜接頭和終端，因?yàn)殡娎|和電纜附件控制了電纜繞組系統(tǒng)做最佳選擇。但是不同絕緣尺寸的電纜之間總是要用轉(zhuǎn)換接頭，接頭各種情況也各不相同。

　　將這種高壓電纜技術(shù)應(yīng)用于發(fā)電機(jī)和變壓器是新絕緣概念的核心，它嬴予這種設(shè)備提高運(yùn)行性能新的可能性。

　　傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)中，定子繞組由方形絕緣導(dǎo)體棒組成。過(guò)去20年來(lái)，雖然對(duì)地工作電壓已經(jīng)增加，但絕緣材料和系統(tǒng)的變化相對(duì)較小。對(duì)在導(dǎo)體外使用云母帶，再用環(huán)氧或聚酯樹脂浸潰的發(fā)電機(jī)而言，如今的工作場(chǎng)強(qiáng)是2.510對(duì)使用云母帶的絕緣系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，非常重要的是在制造過(guò)程中要保持絕緣系統(tǒng)無(wú)空隙，但機(jī)械應(yīng)力和熱循環(huán)會(huì)導(dǎo)致空隙的形成。因此，隨電壓的增高，絕緣內(nèi)必定會(huì)出現(xiàn)局部放電。

　　傳統(tǒng)定子線棒的開頭是長(zhǎng)方形不均勻，轉(zhuǎn)角處的電場(chǎng)強(qiáng)度高。另外，在繞組端部區(qū)域，必須采取復(fù)雜措施，以控制電場(chǎng)強(qiáng)度，避免發(fā)生局部放電和電暈。傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)的這種設(shè)計(jì)原則使其輸出電壓不能超過(guò)3035，而電力輸送的電壓已達(dá)到800，甚至更高，以傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)為基礎(chǔ)的發(fā)電廠經(jīng)常需要用升壓變壓器。

　　與傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)相反，0評(píng)60161的繞組是由擠出又1電纜組成，可以避免傳統(tǒng)絕緣結(jié)構(gòu)的電場(chǎng)不均勻性。電纜繞組是圓柱形導(dǎo)體，沿導(dǎo)體面的電場(chǎng)分布均勻，其定子槽可以加工成適合帶有屏蔽絕緣的電纜繞組的形狀。

　　現(xiàn)今，這種應(yīng)用方式的，絕緣的工作場(chǎng)強(qiáng)可以達(dá)到15，和現(xiàn)有的500，電纜設(shè)施所能達(dá)到的樣。因此，新型發(fā)電機(jī)對(duì)建造直接能接到輸電系統(tǒng)電壓標(biāo)準(zhǔn)而不需升壓變壓器的高壓發(fā)電機(jī)提供了，能，而且還降低了功率損失，提高了效力機(jī)械應(yīng)力和磁應(yīng)力分隔開，這樣可以獨(dú)立最佳選擇這些基本設(shè)計(jì)參數(shù)，從而可以對(duì)與之相關(guān)的材料進(jìn)行改進(jìn)。

　　1998年春，額定45和6001的發(fā)電機(jī)樣機(jī)，已在瑞典北部，呢水電站投入運(yùn)行。另外臺(tái)發(fā)電機(jī)或正在運(yùn)行，或正在建造。

　　它們是額定容量為136化42厘和3000，1的汽輪發(fā)電機(jī)和155讓，75MWA和125rm的水力發(fā)電機(jī)。

　　以，0評(píng)6打001技術(shù)為基礎(chǔ)，最近座落于近海和沿海區(qū)域的風(fēng)場(chǎng)開發(fā)了新型的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)治出0，的典型額定功率是35厘界。界比也，1的基本設(shè)計(jì)特點(diǎn)是定子用高壓電纜繞組基本原理從，0評(píng)6付00得到，轉(zhuǎn)子為永久磁鐵，轉(zhuǎn)子與透平機(jī)直接偶合無(wú)齒輪箱，以及直流集電系統(tǒng)。

　　評(píng)加印挪的設(shè)計(jì)在電氣回路方面均達(dá)到最佳化。例如，在每個(gè)定子槽內(nèi)安裝兩排電纜繞組，每相是說(shuō)不需要電纜接頭。通常，WindfomerTM被安裝在海上或近海岸。因此，界印所用的全部材料要仔細(xì)選擇，以防止在嚴(yán)酷環(huán)境條件下金屬部件生銹，電介質(zhì)老化。

　　在傳統(tǒng)電力變壓器中，絕緣系統(tǒng)主要由礦物油和纖維素紙組成，事實(shí)證明這個(gè)組合具有突出的介電性能和熱性能。從絕緣系統(tǒng)方面看，這是種非常有效的組合，紙和油本身的介電強(qiáng)度分別達(dá)到40和12，爪爪，而該組合的介電強(qiáng)度為64爪爪。然而，對(duì)變壓器而言，由于各種原因，其工作場(chǎng)強(qiáng)只允許1.5，爪。油紙絕緣也有不足之處，例如有著火和，炸的危險(xiǎn)油噴濺的危險(xiǎn)等等。

　　傳統(tǒng)變壓器的油紙絕緣系統(tǒng)，只有經(jīng)非常徹底的處理過(guò)程，才能得到良好的介電性能。在自然狀態(tài)，紙或紙板典型的含有510的潮氣，因此，第步處理過(guò)程是在高溫高達(dá)130，和真空下的完全干燥過(guò)程，以使潮氣含量降低到約5，第步處理過(guò)程是對(duì)工作部件鐵芯。繞組固定塊和引線進(jìn)行真空浸潰，使礦物油達(dá)到且充滿絕緣系統(tǒng)的所有空隙。單單完全干，所需時(shí)間可能就要兩個(gè)星期。因此，科技開發(fā)人員對(duì)電力變壓器的干式設(shè)計(jì)具有極大的興趣。現(xiàn)有的兩種類型是絕緣為3氣體變壓器和用模塑環(huán)氧玻璃纖維材料做成的變壓器。

　　已氣體絕緣變壓器的電壓等級(jí)可以達(dá)到275.隨環(huán)保要求的提高，人們希望找到種3的替代物。以模塑環(huán)氧玻璃纖維絕緣的變壓器，最高的電壓等級(jí)只有36kV左右，主要是因?yàn)閮?nèi)部場(chǎng)強(qiáng)超過(guò)了局部放電起始電壓。因?yàn)樽钚峦瞥龅母墒阶儔浩?，1既不含油，也不用紙，不存在與可燃性油有關(guān)的危險(xiǎn)，也不需要昂貴的完全干透過(guò)程。

　　傳統(tǒng)變壓器和，1之間的差別不僅在絕緣材料，而且在絕緣結(jié)構(gòu)上。

　　對(duì)傳統(tǒng)的電力變壓器，絕緣系統(tǒng)由兩部分組成4絕緣和匝間絕緣。主絕緣是繞組和接地部件之間不僅必須承受因雷電和斷路器開關(guān)產(chǎn)生的瞬時(shí)過(guò)電壓，還必須承受交流電應(yīng)力。對(duì)匝間絕緣，其設(shè)計(jì)要求主要是瞬時(shí)過(guò)電壓的影響。對(duì)匝間絕緣模型的電場(chǎng)分析明，電場(chǎng)強(qiáng)度在繞組邊緣之間的油隙中大大增加。對(duì)用電纜繞組的，7171不存在這樣的問(wèn)，因?yàn)橥獍雽?dǎo)電層是接地的，電纜繞組的絕緣只須起傳統(tǒng)變壓器中主絕緣的作用。

　　另外，高壓電纜技術(shù)與變壓器技術(shù)的組合可以呈現(xiàn)將各種零部件傳統(tǒng)變壓器中，絕緣系統(tǒng)的介電強(qiáng)度繞組的機(jī)械強(qiáng)度和耐熱極限互相依存，而在新技術(shù)中，不同功能性可以獨(dú)立做到最佳狀態(tài)。

　　17，10單相變壓器，建造的主要目的是概念演和驗(yàn)證設(shè)計(jì)思路。第臺(tái)是為出汰3陽(yáng)找1瑞典在6如水電站。第臺(tái)也已安裝完畢。

　　離壓電纜繞組的般特性2電纜面接地外層地點(diǎn)的接觸電阻分重要。

　　外芊導(dǎo)電層的電阻率必須要在某范圍電阻率太高，會(huì)引起半導(dǎo)電層兩接觸點(diǎn)之間的電位太高，電阻率太低，會(huì)導(dǎo)致半導(dǎo)電層中的功率損失增大。半導(dǎo)電層和接地系統(tǒng)之間保持良好接觸也很重要。

　　繞組對(duì)新型發(fā)電機(jī)和變壓器連接的電纜繞組而言，在交流電壓下，電場(chǎng)強(qiáng)度沿電纜繞組的直線端部到中性點(diǎn)逐漸降低。因此為盡量減少絕緣的使用量，電纜繞組可以用幾段不同絕緣厚度的高壓電纜組成。

　　沿繞組的沖擊電壓分布與在交流電壓下不同，段電纜的絕緣強(qiáng)度必須能承受作用于端部的部分瞬時(shí)過(guò)電壓，絕緣厚度也必須考慮這個(gè)情況。

　　工作場(chǎng)強(qiáng)應(yīng)當(dāng)注意，電纜技術(shù)絕緣設(shè)計(jì)。如今的電纜絕緣材料和生產(chǎn)技術(shù)例如干法交聯(lián)。超凈生產(chǎn)和重?cái)D出可以制得工作場(chǎng)強(qiáng)15，1以上的可靠的電纜。在新型發(fā)電機(jī)和變壓器的絕緣設(shè)計(jì)中，目前，工作場(chǎng)強(qiáng)控制在10，1左右，這是根據(jù)實(shí)際情況在考慮中的電壓范圍內(nèi)選定。

　　在將來(lái)，將引入更高的電場(chǎng)強(qiáng)度。

　　這樣高的電場(chǎng)強(qiáng)度對(duì)基于云母和環(huán)氧的傳統(tǒng)油絕緣是不可能達(dá)到電場(chǎng)分布，因此電纜的絕緣被充分利用。

　　機(jī)械方面，為避免因振動(dòng)而引起外半導(dǎo)電層的磨損，0評(píng)610爪財(cái)1在電纜和槽壁之間的間隙墊入硅橡膠角帶，使電纜繞組牢固地固定在槽內(nèi)。由硅橡膠襯墊提供的固定力還能適應(yīng)電纜絕緣熱膨脹的要求，同時(shí)也使外半導(dǎo)電層與接地的定子鐵芯保持良好接觸。

　　評(píng)出60在槽部設(shè)計(jì)和纏繞方法上有自己的特點(diǎn)，其中之是每個(gè)槽內(nèi)有兩排電纜繞組，因此將電纜固定在槽內(nèi)采用不同的方法。

　　對(duì)0016電纜繞組的外半導(dǎo)電層的電阻率目前約為40，變壓器的大型風(fēng)電機(jī)組188公司開發(fā)的高壓發(fā)電機(jī)可直接并網(wǎng)，文李連貴為控制面電位，電纜繞組的外面每匝有個(gè)點(diǎn)交流接地。

　　熱方面由于，0評(píng)6門定子繞組電纜中的電流很小，因此歐姆損耗與鐵耗的比率要比傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)低得多，大部分熱量是由處于地電位的定了鐵芯產(chǎn)生，這樣大大簡(jiǎn)化了冷卻系統(tǒng)。在，界6付016定子鐵芯中安裝水冷卻回路，使系統(tǒng)保持在可接受的溫度值。

　　在傳統(tǒng)變壓器中，用油既作為絕緣，又作為冷卻媒質(zhì)，因此，兩種功能之間具有不，分割的聯(lián)系。然而對(duì)0冰，爪1而言，介電絕緣和冷卻之間聯(lián)系極小，可以優(yōu)化選擇空冷或水冷系統(tǒng)，只要能使運(yùn)行溫度保持在規(guī)定值之內(nèi)。

　　結(jié)論云母環(huán)氧和油纖維素紙統(tǒng)治旋轉(zhuǎn)電機(jī)和電力變壓器的絕緣系統(tǒng)已有多年的歷史。然而近幾年來(lái)電纜已被引入發(fā)電機(jī)和變壓器作為高壓繞組用，這樣就導(dǎo)致新型發(fā)電機(jī)，016廣，新型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)評(píng)，和新型變壓器，印7的產(chǎn)生。新型高壓發(fā)電機(jī)和變壓器具有效率高蕎命氏及對(duì)環(huán)境影響小等特點(diǎn)，這給予高壓設(shè)備設(shè)計(jì)新的可能性，所推出的產(chǎn)品代了高壓電磁學(xué)利用3，方程中的潛能的可能性。茗最近瑞士六88公司開發(fā)成功種不用齒輪箱升速的，也不需變壓器升壓的低轉(zhuǎn)速高電壓大容量風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，從而帶來(lái)了電機(jī)發(fā)展百年歷史上的次革命。它不限下風(fēng)電領(lǐng)域，而且將廣泛用于水輪和汽輪發(fā)電機(jī)上，大量節(jié)省變壓器。

　　與傳統(tǒng)風(fēng)電機(jī)組不同的是，這種被稱為界10，1新型風(fēng)電機(jī)組通過(guò)齒輪箱，采用大直徑圓盤式永磁鋼轉(zhuǎn)子而不是異步發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子，定子繞組采用圓形的高壓電纜線而不是矩形截面的銅線。這種圓形高壓電纜技術(shù)是瑞士88公司的專利發(fā)明，全部定子繞組由根電纜繞制，中間沒(méi)有接頭，可靠性較高。發(fā)電機(jī)電壓可達(dá)20以上，最高可達(dá)400.最初的發(fā)電頻率約為5經(jīng)過(guò)極管整流器和可控硅逆變器后得到50只2工頻的交流電。

　　新型風(fēng)電機(jī)組的單機(jī)容量為3，5厘評(píng)。當(dāng)容量為3界時(shí)，風(fēng)輪機(jī)的中心高為70，3個(gè)葉片，每個(gè)葉片長(zhǎng)約45由環(huán)氧玻璃鋼制成。具有多極結(jié)構(gòu)的大直徑圓盤式永磁鋼轉(zhuǎn)子直徑為6m以上，轉(zhuǎn)速約為18r min.為適應(yīng)海上運(yùn)行，永磁鋼采用防腐材料。機(jī)組可在528瓜3可變風(fēng)速下運(yùn)行，風(fēng)速為13，18時(shí)達(dá)到額定功率。低于額定風(fēng)速時(shí)，葉片角度自動(dòng)調(diào)到有效位置；當(dāng)風(fēng)速為18，27爪5時(shí)，輸出功率從34降到500界。當(dāng)風(fēng)速平均為8取3時(shí)，年發(fā)電量約為，界。

　　由于省略了齒輪箱變壓器，起勵(lì)器功率因數(shù)校準(zhǔn)器等設(shè)備，而使這種新型機(jī)組的成本大為降低，同時(shí)還減少了運(yùn)行和維護(hù)費(fèi)用，提高了效率，提高了可用率。而且機(jī)組使用壽命過(guò)后，有效材料都能再生利用。轉(zhuǎn)子采用永磁鋼材料對(duì)環(huán)境也有好處。由于較多地采用了環(huán)保型材料，這種機(jī)組有利于生態(tài)環(huán)境的特點(diǎn)十分突出。

　　開發(fā)這種新型風(fēng)電機(jī)組的基礎(chǔ)是0諷6打0打1技術(shù)，即不必采用升壓變壓器即可直接并網(wǎng)的高壓發(fā)電機(jī)系統(tǒng)，也就是圓形高壓電纜專利發(fā)明。除了用于即將安裝投運(yùn)的瑞典Nassudderr海上風(fēng)電場(chǎng)上的首批大容量風(fēng)電機(jī)組外，這種新技術(shù)免在1998年5月瑞典北部盧雷河上波里尤斯水電站安裝的發(fā)電機(jī)上首次應(yīng)用，它不用變壓器可直接并網(wǎng)。

　　計(jì)劃于2000年底投入運(yùn)行的EskUstuna54kV高壓汽輪發(fā)電機(jī)將是應(yīng)用這種高壓發(fā)電機(jī)新技術(shù)的里程碑。除了上述風(fēng)電水電和火電新產(chǎn)品之外，這種新技術(shù)也可用于老產(chǎn)品的技術(shù)改造。因此，這種可使輸出功率增加20，維護(hù)費(fèi)用減少半，界發(fā)電設(shè)備行業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)，這在最近幾屆國(guó)際大電網(wǎng)會(huì)議上已經(jīng)引起轟動(dòng)。