[电缆]地理信息系统中发电机变压器纵向绝缘结构

　　基于气体绝缘邮政系统（GIS）的特征和发电机变压器的结构特征，本文使用波动过程计算软件和VWTO冲击电压分布计算软件进行计算高压线圈的垂直绝缘结构（不同的结构），最后决定了线圈的形状。匝绝缘层的厚度，断面之间的油道和其他结构参数。变压器是单相三相发电机Ii0的发电机，高压500 kV真空控制。产品放置在气体绝缘的水力发电站（GIS）中。
　　气系统的经验表明，当常规使用隔离开关时，电压等级大于300 kV的GIS系统将减少波前时间，并产生较高的振荡频率。常快速的瞬态过电压VFTO（非常快速的瞬态浪涌）。
　　VFTO不仅会在GIS主电路中引起接地故障，而且还会损坏相邻设备（例如变压器）的绝缘。提交给VFTO的众多电器中，变压器是VFTO的最大受害者。许多国家的电网中已经出现了由极快的瞬态过电压引起的绝缘故障事故[1-5]。某些实际GIS系统产生的VFTO变压器绝缘击穿事故的分析和实验研究结果表明，发生了VFTO变压器内部隔离事故。常在靠近线圈的输入端即前端的那部分线路上。究表明，在VFTO的作用下，塔间梯度电压对线圈绝缘的破坏最大，实际绝缘破坏的破坏位置和斜率的最大值匝之间出现在变压器输入的第一线蛋糕的入口处。最前面，即在一线蛋糕的第一轮之间。此，基于整个产品方面的纵向绝缘计算，本文档使用波形计算软件和VFTO垂直绝缘计算软件。
　　据计算结果计算最终高压线圈头绕组的匝间和节间梯度值。绝缘层进行弱化处理，采取绝缘加强措施，以确保绝缘结构的安全性和可靠性。计算过程中输入全波和标准阈值的波形：波前时间为1.2微秒，半峰时间为50微秒，零交叉系数为0.3，截止时间在3到6微秒之间。种不同材料（变压器油，纸，垫和板）的相对介电常数分别计算为2.3、3.2、4.5和4.5。于缠结绕组，电缆特别是高容量高压绕组的焊接接头数量众多，增加绕组数会给缠结绕组带来很大困难。
　　此，本文内部屏蔽连续结构的高压选择采用四段电桥结构。压线圈在生产线的中间，上，下侧并联，绕线方向相反，以减少线圈的涡流损耗，确保产品对线圈的电阻。路时，高压线圈采用自粘换位导体。于高压线圈的连续内部屏蔽结构，该文件主要计算高压线圈顶部的屏蔽段数和屏蔽匝数，最后确定高压线圈的具体结构。压。
　　计算波动过程时，电压的初始分布和最终分布之间的差异就是振荡过程的自由分量。上图所示，对于中性点接地的变压器，如果初始分布与最终分布完全相同，则不会发生振荡。于稳态线圈分布定律不变，因此主要通过改善初始分布来改善线圈的梯度分布。
　　过上述公式，可以知道，为了改善脉冲的初始分布，有必要增加纵向电容并减小地面电容。向容量必须均匀分布，并从头到尾逐渐减小。果容量突然变化，则在转向区交界处的线之间的梯度会突然增加。

　　果，减少了DSP-375000 / 500中高压线圈的数量。数的结构特点和线圈实际缠绕的难度，本文选择了内部屏蔽的连续结构。虑到内部屏幕的连续结构特征，本文档针对不同的屏蔽段和不同的屏蔽参数提出了总共七个不同的结构。图显示，当高压线圈采用第七种结构时，高压线圈段之间的最大斜率为7.2％* U0。压线圈的最小安全系数为1.25，发生在第一线高压线滤饼的前十个段之间。表2的计算结果可以看出，当屏蔽线段数超过线段总数的30％，并且每段屏蔽线匝数超过58％时，最大斜率值为减少了高压线圈，并全面考虑了设计和纵向绝缘的成本。全裕度，本文选择第四张图来设计高压线圈的结构。
　　计算波动过程的基础上，本文针对第四种方案计算了VFTO下的瞬态电压分布，并着重于变压器线圈第一端的计算。非常快速的瞬态电压波进入变压器时，大部分电压会落在线路末端附近的一小部分线圈上。此，与变压器线圈波动过程的计算不同，波动过程的计算以蛋糕为单位建立模型，而VFTO作用线圈则以单电路为单位建立模型。

　　用于较高频率计算范围的等效电路模型。据变电站GIS变电站系统的VFTO波形（图4），计算对象在VFTO作用下的高压绕组线圈匝间电压分布。压器高压线圈顶部的各匝之间的最大径向张力和各匝之间的轴向电压之间的最大伏秒特性曲线如图2所示。5.头部的最大旋转径向张力为0.297 pu（其中pu是相电压幅度值的标称值和1p = = 449kV的主电源频率），并且最大轴向电压为头部旋转量为0.225 pu。据计算结果，验证了变压器匝道的绝缘裕度，最小匝数处的径向匝数为1.46，轴向隔离匝数与轴向匝数的余量为1.85。

　　据以上计算结果，给定变压器端口的VFTO波形中的最小产品安全系数为1.46，大于企业指定的安全裕度。信该产品的隔离结构可以完全满足VFTO的操作安全要求。特高压GIS电源系统中，采取了保护措施来抑制变压器线路末端的VFTO产生（例如，安装GIS隔离开关和收盘）。
　　于高压线圈，本文档使用内部屏蔽的连续结构来增加纵向电容，电缆并最终确定高压线圈的结构：4 * 4P4； 6 * 4P3； 4 * 4P2； 4 * 4P1。据变电站GIS变电站系统的VFTO波形，计算对象在VFTO作用下的高压绕组线圈匝间电压分布。毒隔离的最小转弯裕度为1.46，轴向转弯最小隔离度的裕度为1.85。时，提出了提高变压器绕组保护的VFTO容量的措施。
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