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超導變壓器的箱殼絕緣和保護措施
來源：http://m.bbbj.com.cn/ 作者：變壓器廠家 日期：2019/07/25 17:52
超導變壓器的箱殼實際上是一種低溫容器,對于巨型變壓器的線圈，采用液氦內冷，在箱殼15的內壁安置超絕熱層8。這種絕熱層的厚度為12.5毫米，由60層皺紋鋁化薄膜組成。如絕熱層加厚，熱傳導雖可減小，但并不成正比，且會影響機械強度。在絕熱層8的里面采用77K的液氮屏蔽層9,它可用尼龍管并列組成。為減少熱輻射及預冷線圈，還設置輻射屏10。它可以用鋁化薄膜層組成。在線圈和箱殼之間必須維持很高的真空度。這個真空夾層既絕緣而又絕熱，因為高真空可以減小熱的對流和傳導。據文獻[10]估計，在600兆伏安數量級的超導變壓器中，采用上述絕熱結構，可以把從外殼和鐵心傳到低溫區(qū)的熱漏入減少到150瓦。
此外，低溫變壓器的箱體結構，可用環(huán)氧樹酯做成雙層密封式殼體，中間安放金屬化的皺紋箔片絕熱材料。同時，這種殼體應滿足相應的電氣強度和機械強度的要求，在低溫下不會變形和開裂。
故障和保護
深低溫下絕緣對電壓沖擊的熱擊穿可不必考慮。為了更好地保護超導變壓器，在輸電線上架設架空地線，而在變電站裝置避雷器。外加的空氣電抗器也有助于對沖擊波電壓的保護超導變，壓器對于電流沖擊的承受能力與常規(guī)變壓器相比是不同的。如果沖擊電流低于臨界電流，則變壓器不需特殊保護，但若沖擊電流高于超導體的臨界電流，可使超導淬滅，電阻重生，并將發(fā)生很大熱量。
現以采用超導線圈最為經濟的600~800兆伏安的發(fā)電機端升壓變壓器為例，來說明短路故障的電流倍數，其他類型的變壓器可視實際情況而定。
短路故障的自動保護裝置約把故障周期限制在0.14秒以內，若這類保護失靈，則在2秒內跳閘。高壓邊的電網單相對地短路時，考慮到其短路電流值受發(fā)電機及變壓器的漏阻抗所限制，在最不利的情況下，包括最大的直流瞬態(tài)分量，對760兆伏安的變壓器，其峰值電流約為額定電流的7.75倍。
在低壓側三相短路時，當發(fā)電機及變壓器的漏阻抗各為16%時，在故障期間，故障電流的穩(wěn)態(tài)分量約為6倍額定電流。在故障起始瞬間，迭加上直流瞬態(tài)分量，最大電流約為10倍額定電流。遇到這種情況，發(fā)電機及變壓器均需停下數小時，以作檢查。
此外，低溫變壓器的箱體結構，可用環(huán)氧樹酯做成雙層密封式殼體，中間安放金屬化的皺紋箔片絕熱材料。同時，這種殼體應滿足相應的電氣強度和機械強度的要求，在低溫下不會變形和開裂。
故障和保護
深低溫下絕緣對電壓沖擊的熱擊穿可不必考慮。為了更好地保護超導變壓器，在輸電線上架設架空地線，而在變電站裝置避雷器。外加的空氣電抗器也有助于對沖擊波電壓的保護超導變，壓器對于電流沖擊的承受能力與常規(guī)變壓器相比是不同的。如果沖擊電流低于臨界電流，則變壓器不需特殊保護，但若沖擊電流高于超導體的臨界電流，可使超導淬滅，電阻重生，并將發(fā)生很大熱量。
現以采用超導線圈最為經濟的600~800兆伏安的發(fā)電機端升壓變壓器為例，來說明短路故障的電流倍數，其他類型的變壓器可視實際情況而定。
短路故障的自動保護裝置約把故障周期限制在0.14秒以內，若這類保護失靈，則在2秒內跳閘。高壓邊的電網單相對地短路時，考慮到其短路電流值受發(fā)電機及變壓器的漏阻抗所限制，在最不利的情況下，包括最大的直流瞬態(tài)分量，對760兆伏安的變壓器，其峰值電流約為額定電流的7.75倍。
在低壓側三相短路時，當發(fā)電機及變壓器的漏阻抗各為16%時，在故障期間，故障電流的穩(wěn)態(tài)分量約為6倍額定電流。在故障起始瞬間，迭加上直流瞬態(tài)分量，最大電流約為10倍額定電流。遇到這種情況，發(fā)電機及變壓器均需停下數小時，以作檢查。
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