GIS中发电机变压器纵绝缘结构分析计算

司秉娥

摘 要：针对气体绝缘变电站（GIS）系统特点与发电机变压器自身结构特点，本文应用波过程计算软件及VFTO作用下冲击电压分布计算软件着重对高压线圈（不同结构）纵绝缘结构进行计算，最终确定线圈形式、匝绝缘厚度、段间油道等结构参数。

关键词：气体绝缘变电站（GIS）;波过程;VFTO;冲击电压分布;线圈形式;匝绝缘

1 引言

本台变压器为单相三柱式Ii0联接组别的发电机变压器，高压500kV无载调压。此台产品置于水电的气体绝缘变电站（GIS）中，电力系统运行经验表明，电压等级在300KV以上的GIS系统，在隔离开关例行操作时，会产生波前时间很小、振荡频率很高的特快速暂态过电压VFTO（Very Fast Transient Overvoltage）。VFTO不仅可能在GIS主回路引起对地故障而且还可能造成相邻设备如变压器等绝缘的破坏。在众多遭受VFTO作用的电器设备中，变压器是VFTO的最大受害者。由特快速暂态过电压而引起的绝缘击穿事故已在许多国家电网中出现[1-5]。

由一些实际GIS系统产生的VFTO对变压器绝缘产生击穿事故的分析及试验研究结果表明，VFTO作用下变压器内部绝缘事故一般均发生在靠近线圈进线端的部分线匝处，即首端。研究表明，变压器线圈在VFTO作用下，匝间梯度电压对线圈绝缘危害最大，并且实际绝缘事故的击穿部位及匝间梯度最大值都出现在变压器入波绕组进线端第一线饼的入口处，即第一线饼的前若干线匝之间。

因此，在对产品全方面纵绝缘计算的基础上，本文利用波过程计算软件及VFTO作用下纵绝缘计算软件着重计算高压线圈首端位置绕组匝间、段间梯度数值，根据计算结果，对其绝缘弱点区域，采取了绝缘加强措施，保证了绝缘结构的安全可靠性。……