2018年
第39卷第5期
专论
东北电力技术
NORTHEAST ELECTRIC POWER TECHNOLOGY
超高压变压器非理想运行条件下匝间段间
电场分布研究
郭志楠，包蕊，黄福存，隋东硼，郭铁
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（1.辽宁东科电力有限公司，辽宁沈阳110179；2.国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院，辽宁沈阳110006）摘要：以1台500kV变压器高压绕组中部内屏线段为研究对象，对其在非理想运行条件的电场分布进行归纳总结，进而得出各种非理想运行条件对电场的影响程度。
关键词：变压器；匝间段间电场；油中异物；绝缘变形；绝缘破损
［中图分类号】TM41【文献标志码】A【文章编号］1004-7913(2018】05-0001-05
AnalysisofElectricFieldbetweenTurnsinUHy
Transformer Under Nonideal Condition
GUO Zhinan'BAO Rui',HUANG Fucun',SUI Dongpeng,GUO Tie
(1. Liaoning Dongke Power Co., Ltd., Shenyang, Liaoning 110179, China;
2. Electrie Power Research Institute of State Grid Liaoning Electric Power Co-, Lid., Shenyang, Liaoning 110006, China)
Abstract : According to the analysis on electric field between turns of high voltage coil in a typical 500 kV transformer under nonideal condition, the influence degree on electric field caused by the nonideal conditions is summarized.
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1引言
电力变压器作为电力系统中重要的电气设备，对电网的安全可靠运行至关重要。变压器的匝间段间绝缘故障是变压器常见突发性故障之一，对变压器的安全运行构成了威胁。特别是对特高压变压器，高压绕组结构复杂，对设计水平和生产工艺要求都很高，匝间段间故障情况时有发生，给电网及国民经济带来较大的损失。通常，电场计算考虑的都是理想运行条件。事实上，变压器在运行过程中，绕组段间和匝间会伴有油中带异物、线匝受力变形和绝缘破损等非理想情况发生，这些情况都会对绕组匝间段间绝缘介质的电场产生恶劣的影响。因此，对特高压变压器匝间段间非理想运行条件下的电场分布进行详尽分析、归纳十分必要。
以1台常规结构500kV电压等级的变压器为例，对其工频试验状态下高压绕组中部内屏结构线段的电场进行计算，得到高压绕组内屏线段的电场分布万在整基础上对常见的3种非理想运行
条件，即段间有异物、绕组线匝变形和线匝绝缘损坏下的高压绕组内屏线段匝间段间电场进行了详细仿真分析。总结了各种非理想情况对内屏绕组匝间段间电场的影响程度。可为变压器的产品设计和工艺设计提供一定参考，进而降低匝间段间绝缘故障几率，减少变压器匝间段间故障给电网带来的损失。
理想情况下变压器高压绕组中部电场 2
分布
以1台电压等级为500kV三绕组自耦变压器为例，高压绕组中部为内屏连续式结构，中部进线，对高压绕组中部实际情况建模，计算工频感应耐压试验状态下的电场分布。工频感应耐压试验接线如图1所示，工频试验时高压首端电位达680 kV。此高压绕组中部线匝线号排布如图2所示。高压绕组首端跨四段屏，工作线匝与其对应屏线的电位分布如图3所示。
高压绕组中部匝间段间电场云图如图4所示，最大场强为3.2kV/mm，位于工作线匝与相邻屏