CN116936245A - 一种特高压变压器绝缘结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种特高压变压器绝缘结构，包括：油箱，设置于油箱内部的铁芯，套设于铁芯外部的绕组，以及分别包裹铁芯和绕组的绝缘纸，其特征在于：油箱的内部填充有绝缘油；铁芯包括：若干硅钢片，和用于连接若干硅钢片的固定件；硅钢片为薄片状，若干硅钢片堆叠组成环形或E形结构，固定件填充在若干硅钢片之间。本发明通过在绝缘纸表面生长若干有序的晶体颗粒，进而在晶体与基材交界处的位错与空位形成深陷阱，以及在硅钢片之间填充固定件材料，相对于现有技术，提高了绝缘纸对电荷的捕捉和束缚能力和硅钢片之间的绝缘性能，降低特高压变压器内、外磁场导致的局部放电现象，减少外部电磁场对变压器内部的影响。
Description
技术领域
本发明涉及变压器技术领域，涉及到防止或减少不需要的电或磁的影响，尤其涉及一种特高压变压器绝缘结构。
背景技术
特高压变压器是一种特高压变电设备，在特高压输电能够实现大功率的远距离输送的作用，特高压变压器尤为重要。特高压变压器的结构复杂，由铁芯、绕组、绝缘材料、油箱和冷却系统组成，通过电流和磁场的相互作用来实现电能的传输和变换。
在特高压变压器中，绕组是由导线绕制而成的，电流通过绕组时会产生磁场。同时，变压器中的铁芯也是磁导体，当通过绕组的电流变化时，铁芯中也会产生磁场。这些磁场会相互作用，形成变压器内部的电磁场。外部电磁场包括来自变电站、电力线路、雷电等的电磁波，这些电磁波会穿过变压器的绝缘层，进入变压器内部。这是因为绝缘层并非绝对的隔离层，它具有一定的电磁透过性。外部的电磁场可以穿过绝缘层，进入到绕组和磁路内部，从而影响变压器的运行和性能。绕组和磁路内部受到电磁场的影响，会导致局部电场集中、局部放电等问题。
目前，现有的特高压变压器因为具备电压高、体积大和容量大的特点，磁路相应较长，导致漏磁通会在油箱壁上、主磁通在铁芯、夹件上产生涡流损耗的附加损耗，如何提高变压器内部结构的绝缘电气性能尤为重要。
因此，有必要提供一种特高压变压器绝缘结构，以解决上述技术问题。
发明内容
本发明克服了现有技术的不足，提供一种特高压变压器绝缘结构。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种特高压变压器绝缘结构，包括：油箱，设置于所述油箱内部的铁芯，套设于所述铁芯外部的绕组，以及分别包裹所述铁芯和所述绕组的绝缘纸；所述油箱的内部填充有绝缘油；
所述铁芯包括：若干硅钢片，和用于连接若干所述硅钢片的固定件；所述硅钢片为薄片状，若干所述硅钢片堆叠组成环形或E形结构，所述固定件填充在若干所述硅钢片之间；
所述绝缘纸包括：基材，和生长在所述基体表面的若干晶体；若干所述晶体有序排列，若干所述晶体与所述基材交界处的位错与空位形成若干深陷阱。
本发明一个较佳实施例中，所述绝缘纸的制备工艺，包括以下步骤：
A1、对基材表面进行预处理；
A2、使用气相沉积法在处理后的基材表面快速生长出若干晶体；
A3、生长出的晶体有序排列，在晶体和基材交界面形成有序的深陷阱；
A4、裁剪成特定的尺寸和形状。
本发明一个较佳实施例中，在所述A2中，反应温度控制在950-1200℃，反应气体基准浓度控制在4-5vol%，，反应气体浓度比例为1:2-4。
本发明一个较佳实施例中，所述基材厚度为0.2-0.5mm。
本发明一个较佳实施例中，晶体生长完成之后，使用热压法在晶体与基材之间形成牢固的结合，使用的热压机为双钢辊热压机，热压温度200-265℃，热压压力15-25MPa。
本发明一个较佳实施例中，所述基材为纤维素纸或聚酰亚胺薄膜。
本发明一个较佳实施例中，所述铁芯的制备工艺，包括以下步骤：
B1、切割材料得到若干硅钢片；
B2、将若干硅钢片放入成型模具中，且若干硅钢片之间留有间隙；
B3、将固定件材料加热熔化，通过注塑机将熔融的固定件材料注入模具腔内，然后冷却固化，开模并取出铁芯。
本发明一个较佳实施例中，在所述B3中，固定件材料为聚酰亚胺。
本发明一个较佳实施例中，所述晶体材料的绝缘强度至少为800kv/mm。
本发明一个较佳实施例中，所述晶体的颗粒大小为5-10nm。
本发明解决了背景技术中存在的缺陷，本发明具备以下有益效果：
（1）本发明提供了一种特高压变压器绝缘结构，通过在绝缘纸表面生长若干有序的晶体颗粒，进而在晶体与基材交界处的位错与空位形成深陷阱，以及在硅钢片之间填充固定件材料，相对于现有技术，提高了绝缘纸对电荷的捕捉和束缚能力和硅钢片之间的绝缘性能，降低特高压变压器内、外磁场导致的局部放电现象，减少外部电磁场对变压器内部的影响。
（2）本发明使用气相沉积法在基材表面快速生长出有特定晶面取向的晶体颗粒，晶体颗粒与基材交界处的位错与空位形成若干深陷阱，该深陷阱会捕获和束缚电荷，可以更加有效的限制电荷在介质中的移动，且具有特定晶面取向的晶体颗粒，晶体的生长过程中，晶体会沿着特定晶轴方向生长，在基材表面形成有序的深陷阱，实现绝缘纸内部空间电荷的均匀分布。
（3）本发明通过控制反应温度在950-1200℃，反应气体基准浓度控制在4-5vol%，反应气体浓度比例为1：2-4，在此反应环境下，反应速率会增加，有利于提高绝缘纸的制备效率，且加速状态下的晶体沉积，有利于深陷阱的形成，使绝缘纸上深陷阱的密度增大，降低绝缘纸内空间电荷的积聚量，提高其绝缘性能。
（4）本发明通过将硅钢片直接放入模具中，并将熔融的聚酰亚胺材料注入模具腔内，冷却固化在硅钢片之间形成固定件，将若干硅钢片叠加固定的同时，在硅钢片之间形成绝缘层，提高了硅钢片的一致性，相对于现有技术中，在硅钢片表面布置绝缘涂层，有擦花或者涂层不均导致漏电，本发明具有更高的绝缘性能。
（5）本发明通过对铁芯的改进和绝缘纸表面生产更多和均匀分布的深陷阱，铁芯中的硅钢片之间具备更高的绝缘性能，可以有效减小磁通的漏磁，即减少内磁场从变压器中逃逸的情况，绝缘纸分别包裹在铁芯和绕组上，一方面能够减少内部磁场的外泄，另一方面可以屏蔽外部磁场，减少外部磁场对绕组和磁路内部的影响。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图；
图1是本发明优选实施例的铁芯立体结构图；
图2是本发明优选实施例的绝缘纸的制备工艺流程图；
图3是本发明优选实施例的铁芯的制备工艺流程图；
图4是本发明实施例和对比例制备的绝缘纸样本的不同工作温度下性能分析图；
图5是本发明实施例和对比例制备的绝缘纸样本的400℃下长期工作其性能分析图。
图中：1、铁芯；2、硅钢片；3、固定件。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
本发明提供了一种特高压变压器绝缘结构，包括：油箱，设置于油箱内部的铁芯1，套设于铁芯1外部的绕组，以及分别包裹铁芯1和绕组的绝缘纸；油箱的内部填充有绝缘油。
油箱是变压器的外壳，铁芯1和绕组都装在里面，并充满满绝缘油，使铁芯1和绕组浸在绝缘油内。绝缘油不仅可以起到绝缘的作用，还可以冷却变压器，在油箱的外面装有散热管。
绕组是变压器中建立磁场和传输电能的电路部分，使用绝缘纸包裹的铜线或者铝线绕成，本发明优先为铜线绕成，并套装在变压器的铁芯1柱上。绕组采用同心式结构，所谓同心绕组，是在铁芯1柱的任一横断面上，绕组都是以统一圆筒形线套在铁芯1柱的外面。高、低压绕组之间，以及低压绕组与铁芯1柱之间都必须留有一定的绝缘间隙和散热通道油道，并用绝缘纸板筒隔开。绝缘距离的大小，决定于绕组的电压等级和散热通道所需要的间隙。
变压器绕组外部连接绕组各引出端的导线称为引线，通过引线将外部电源电能输入变压器，也通过引线传输进来的电能从变压器输出到外部。
如图1所示，铁芯1包括：若干硅钢片2，和用于连接若干硅钢片2的固定件3；硅钢片2为薄片状，若干硅钢片2堆叠组成环形或E形结构，固定件3填充在若干硅钢片2之间。
铁芯1是变压器的主磁路，主要作用是导磁，把一次电路的电能转变为磁能，又由磁能转变为二次电路的电能，同时铁芯1是变压器的机械骨架，铁芯1的夹紧装置不仅使磁导体成为一个机械上完整的结构，而且在其上套有带绝缘的绕组，支持着引线，并几乎安装了变压器内部的所有部件。铁芯1由铁心柱和铁轭两部分构成。铁芯1柱上套绕组，铁轭将铁芯1柱连接起来形成封闭磁路。
铁芯1的每层由6片硅钢片2组成，每两层的硅钢片2应用了不同的排列方式使各层磁路的接缝处相互错开，这种装配方式可以避免涡流在硅钢片2与硅钢片2之间流通。并且在硅钢片2与硅钢片2之间使用固定件3连接，固定件3起到连接两硅钢片2，且绝缘的功能。
值得说明的是，本发明在铁芯1上设有若干散热道，散热道设置在相邻硅钢片2之间，即在固定件3表面开设散热槽，散热槽是贯穿式结构，且与硅钢片2垂直设置。变压器在正常运行时，铁芯1由于存在铁损会产生热量，且铁芯1重量和体积越大产生的热量越多。变压器油温在95度以上容易老化，所以铁芯1表面的温度应尽量控制在此温度以下，本发明在铁芯1上设置的散热道，绝缘油在散热道中流动，与硅钢片2表面进行热交换，将铁芯1的热量能快速的散发出去。
如图3所示，铁芯的制备工艺，包括以下步骤：
B1、切割材料得到若干硅钢片；将原材根据所需的形状和尺寸使用切割机得到厚度为0.25mm的硅钢片，该硅钢片的电阻率较大。
B2、将若干硅钢片放入成型模具中，且若干硅钢片之间留有0.2mm的间隙；将硅钢片按照设计的形状，一层层的叠放在模具中，每层由6片硅钢片组成，每两层的硅钢片应用了不同的排列方式使各层磁路的接缝处相互错开。
模具整体外形为矩形，包括：上模和下模；上模和下模之间使用螺栓连接，上模和下模内侧均对应若干硅钢片开设有放置槽，若干放置槽之间留有0.2mm厚度的间隙，且在间隙中设置有0.2mm厚度的横杆，该横杆用于散热槽的成型；并在上模的上表面开设有注入口，用于向模具内注入熔融的材料；上模的内顶壁设置有流道，该流道与若干间隙连通，用于将熔融的材料流到间隙中。
B3、将固定件材料加热熔化，加工温度380～430℃，通过注塑机将熔融的固定件材料注入模具腔内，模具温度优选为170-210℃。然后冷却固化，开模并取出铁芯。
其中，固定件材料为聚酰亚胺；聚酰亚胺是一种高性能的绝缘塑料，熔点：300-400℃；弯曲模量：10-20 GPa；抗张强度：100-200 MPa；介电常数：3.2；介质损耗因子：0.002；具有优异的耐热性、耐化学性和电绝缘性能。
聚酰亚胺用于该高温、高压的特高压变压器内，将若干硅钢片叠加固定的同时，在硅钢片之间形成绝缘层，提高了硅钢片的一致性，相对于现有技术中，在硅钢片表面布置绝缘涂层，有擦花或者涂层不均导致漏电，本发明的硅钢片设计具有更高的绝缘性能。
本实施例中的绝缘纸包括：基材，和生长在基体表面的若干晶体；若干晶体有序排列，若干晶体与基材交界处的位错与空位形成若干深陷阱。
通过在绝缘纸表面生长若干有序的晶体颗粒，进而在晶体与基材交界处的位错与空位形成深陷阱，相对于现有技术，提高了绝缘纸对电荷的捕捉和束缚能力，降低特高压变压器外磁场导致的局部放电现象，减少外部电磁场对变压器内部的影响。
本实施例中的基材为纤维素纸或聚酰亚胺薄膜。
值得说明的是，基材应具有良好的绝缘性能和耐热性，优选为纤维素纸，纤维素纸为本领域中的常规绝缘纸；聚酰亚胺薄膜，是一种高温耐热的材料，具有优异的绝缘性能和机械强度。基材的来源没有特殊限制，为一般市售商品即可。
本实施例中的晶体材料的绝缘强度至少为800kv/mm。
值得说明的是，特高压变压器主要用于输电系统中，将电力从发电厂输送到远距离的负载中心。这些变压器需要能够承受特高的电压，以确保电力输送的效率和稳定性，已知特高压变压器额定电压在800kv以上，使用的晶体材料需要满足至少在800kv/mm的绝缘强度，如Al2O3、SiO2、AlN和TiO2。
本实施例中的晶体的颗粒大小为5-10nm。
值得说明的是，晶体的直径较小，能够在基材中形成微小孔隙和凹陷结构，即深陷阱，这些深陷阱可以增加油纸与电场的接触面积，提高电场分布的均匀性，减少电场集中和局部放电的可能性。
如图2所示，绝缘纸的制备工艺，包括以下步骤：
A1、对基材表面进行预处理；首先对基材表面进行平整和清洁处理，提高基材表面的光滑度和均匀性。
A2、使用气相沉积法在处理后的基材表面快速生长出若干晶体；首先准备气相沉积设备，制备适量的反应气体，并确保其纯度，然后将基材放置在气相沉积装置的基底上，保证基材的表面平整，其后将基底加热至适当的温度，以提供合适的反应条件，通过控制反应气体的流量，将其引入气相沉积装置中，在适当的温度和气体流量下，让反应气体之间进行反应生成晶体颗粒，并在基材的表面沉积。
A3、生长出的晶体有序排列，在晶体和基材交界面形成有序的深陷阱。
A4、裁剪成特定的尺寸和形状。
其中，基材的厚度0.2-0.5mm。
在制备时，选用不同厚度的基材：0.2mm的基材制成的绝缘纸，用于包裹绕组中的每个线圈，隔开各线圈之间；0.3mm的基材制成的绝缘纸，做成纸筒的形状，套在绕组上，隔开绕组与铁芯，以及绕组与外部，减少内部磁场的外泄和外部磁场的侵入。
本实施例中，在所述A2中，反应温度控制在950-1200℃，反应气体基准浓度控制在4-5vol%，反应气体浓度比例为1：2-4。
在此反应环境下，反应速率会增加，加速晶体的生长速度，有利于提高绝缘纸的制备效率，且加速状态下的晶体沉积，有利于深陷阱的形成，使绝缘纸上深陷阱的密度增大，降低绝缘纸内空间电荷的积聚量，提高其绝缘性能。
该晶体具备特定晶面取向，晶体的生长过程中，晶体沿着特定晶轴方向生长，在基材表面形成有序的深陷阱。而控制反应气体流速和气体与基材接触方式，能够使制备的晶体颗粒具备特定的晶面取向。
值得说明的是，晶面取向是指晶体中原子排列的方向和规律，它决定了晶体在空间中的结构和性质，具有特定晶面取向的晶体颗粒，晶体的生长过程中，晶体会沿着特定晶轴方向生长，在基材表面形成有序的深陷阱，实现绝缘纸内部空间电荷的均匀分布。
本实施例中的晶体生长完成之后，使用热压法在晶体与基材之间形成牢固的结合，使用的热压机为双钢辊热压机，热压温度200-265℃，热压压力15-25MPa。
双钢锟热压机包括：机架，设置于机架上的若干热压辊，设置于机架上的压力控制机构和控制面板；若干热压辊两个一组，两热压辊对压，热压辊的两端与机架通过轴承转动连接，并且热压辊的一端延伸至机架的一侧固定连接有同步轮，同步轮的外表面安装有同步带，机架的一侧设置有减速电机，减速电机的输出端与同步轮固定连接，用于驱动同步轮，通过同步带，带动两热压辊转动；热压辊的内部设置有电磁加热机构，电磁加热机构通过电磁感应加热辊辊体内部的线圈产生电磁场,通过磁力线切割金属表面产生焦耳热而达到电磁感应加热辊辊体自身发热的效果，辊面再与被加工对象材料进行热交换，并通过闭环回路的温度控制系统维持辊体设定的工作温度；压力控制机构，用于控制两热压辊之间的压力，液压系统和压力传感器；液压系统优选为液压缸，液压缸的下端与热压辊的一端连接，液压系统中的液压泵、液压管路和液压控制阀为现有技术，刺不不在过多赘述；压力传感器安装在液压系统的液压管路上，实时检测到压力的变化；控制面板通过导线分别与热压辊、减速电机和液压系统电性连接，用于控制热压辊的表面温度、减速电机的启停和液压系统的控制；绝缘纸在两热压辊之间，进行热压。
实施例一
制备绝缘纸样本，其步骤包括：
1、基材选用纤维素纸，纤维素纸厚度0.3mm，使用表面活性剂清洗纤维素纸，并用氮气吹干，然后使用压辊将纤维素纸整平；
2、选用C3H9Al作为铝源气体，O2作为氧源气体，C3H9Al和O2气体浓度比例为1：3；
3、控制反应室内的温度850℃，并使用气体供应系统向反应室内持续通入C3H9Al和O2气体，将反应室内的C3H9Al浓度控制在4.5vol%，O2浓度控制在13.5vol%，C3H9Al的流速为500sccm，O2的流速为150sccm；
4、将纤维素纸放入反应室内，使气相中的铝和氧发生反应，在纤维素纸的表面生长Al2O3晶体颗粒；
5、将制备好的绝缘纸原纸使用双钢辊热压机进行热压，热压温度250℃，热压压力20MPa，制备出绝缘纸样本。
实施例二
基于实施例一，制备绝缘纸样本，其步骤包括：
1、基材选用纤维素纸，纤维素纸厚度0.3mm，使用表面活性剂清洗纤维素纸，并用氮气吹干，然后使用压辊将纤维素纸整平；
2、选用SiCl4作为硅源气体，O2作为氧源气体，并以H2气体作为辅助反应气体；SiCl4、O2和H2气体浓度比例为1：2：1；
3、设定反应室内的温度1200℃，并使用气体供应系统向反应室内持续通入SiCl4、O2和H2气体，将反应室内的SiCl4浓度控制在5vol%，O2浓度控制在10vol%，H2浓度控制在5vol%，SiCl4的流速为300sccm，O2的流速为150sccm，H2的流速为300sccm；
4、将纤维素纸放入反应室内，使气相中的硅和氧发生反应，在纤维素纸的表面生长SiO2晶体颗粒；
5、将制备好的绝缘纸原纸使用双钢辊热压机进行热压，热压温度250℃，热压压力20MPa，制备出绝缘纸样本。
对比例一
基于实施例一，制备绝缘纸样本，变量为温度控制和气体浓度，其步骤包括：
1、基材选用纤维素纸，纤维素纸厚度0.3mm，使用表面活性剂清洗纤维素纸，并用氮气吹干，然后使用压辊将纤维素纸整平；
2、选用C3H9Al作为铝源气体，O2作为氧源气体；
3、设定反应室内的温度550℃，并使用气体供应系统向反应室内持续通入C3H9Al和O2气体，将反应室内的C3H9Al浓度控制在3vol%，O2浓度控制在9vol%，C3H9Al的流速为500sccm，O2的流速为150sccm；
4、将纤维素纸放入反应室内，使气相中的铝和氧发生反应，在纤维素纸的表面生长Al2O3晶体颗粒；
5、将制备好的绝缘纸原纸使用双钢辊热压机进行热压，热压温度250℃，热压压力20MPa，制备出绝缘纸样本。
对比例二
基于实施例二，制备绝缘纸样本，变量为温度控制和气体浓度，其步骤包括：
1、基材选用纤维素纸，纤维素纸厚度0.3mm，使用表面活性剂清洗纤维素纸，并用氮气吹干，然后使用压辊将纤维素纸整平；
2、选用SiCl4作为硅源气体，O2作为氧源气体，并以H2气体作为辅助反应气体；
3、设定反应室内的温度950℃，并使用气体供应系统向反应室内持续通入SiCl4、O2和H2气体，将反应室内的SiCl4浓度控制在3vol%，O2浓度控制在6vol%，H2浓度控制在3vol%，SiCl4的流速为300sccm，O2的流速为150sccm，H2浓度控制在5vol%；
4、将纤维素纸放入反应室内，使气相中的硅和氧发生反应，在纤维素纸的表面生长SiO2晶体颗粒；
5、将制备好的绝缘纸原纸使用双钢辊热压机进行热压，热压温度250℃，热压压力20MPa，制备出绝缘纸样本。
对比例三
基于实施例一，制备绝缘纸样本，变量为反应气体流速和气体与基材的接触方式，其步骤包括：
1、基材选用纤维素纸，纤维素纸厚度0.3mm，使用表面活性剂清洗纤维素纸，并用氮气吹干，然后使用压辊将纤维素纸整平；
2、选用C3H9Al作为铝源气体，O2作为氧源气体；
3、控制反应室内的温度850℃；
4、将纤维素纸放入反应室内，并使用气体脉冲喷射系统向纤维素纸表面间歇的喷射C3H9Al和O2气体，将反应室内的C3H9Al浓度控制在4.5vol%，O2浓度控制在13.5vol%，C3H9Al的流速为350sccm，O2的流速为100sccm；使气相中的铝和氧发生反应，在纤维素纸的表面生长Al2O3晶体颗粒；
5、将制备好的绝缘纸原纸使用双钢辊热压机进行热压，热压温度250℃，热压压力20MPa，制备出绝缘纸样本。
对比例四
基于实施例二，制备绝缘纸样本，变量为反应气体流速和气体与基材的接触方式，其步骤包括：
1、基材选用纤维素纸，纤维素纸厚度0.3mm，使用表面活性剂清洗纤维素纸，并用氮气吹干，然后使用压辊将纤维素纸整平；
2、选用SiCl4作为硅源气体，O2作为氧源气体，并以H2气体作为辅助反应气体；
3、设定反应室内的温度1200℃；
4、将纤维素纸放入反应室内，并使用气体脉冲喷射系统向纤维素纸表面间歇的喷射SiCl4、O2和H2气体，将反应室内的SiCl4浓度控制在5vol%，O2浓度控制在10vol%，H2浓度控制在5vol%，SiCl4的流速为200sccm，O2的流速为100sccm，H2的流速为200sccm，使气相中的硅和氧发生反应，在纤维素纸的表面生长SiO2晶体颗粒；
5、将制备好的绝缘纸原纸使用双钢辊热压机进行热压，热压温度250℃，热压压力20MPa，制备出绝缘纸样本。
对比例一和对比例二设定的反应温度和反应气体浓度为常规状态下的晶体颗粒制备，相对比实施例一和实施例二的反应温度和反应气体浓度均作出提高，来增加晶体颗粒的生长速度。
实施例一和实施例二均为较高流速和持续通入的方式，让反应气体沉降到基材表面，较高的气体流速，提高反应的均匀性，生成的晶体颗粒在基材表面有序分布，可以让而对比例三和对比例四，使用朝向基材喷射反应气体，反应气体为撞击到基材表面，导致晶体颗粒的产生无序分布。
分别对实施例一、实施例二、对比例一、对比例二、对比例三和对比例四的样品进行性能的分析和对比，具体参数件表1。
表1
表1的数据说明，加速下的晶体沉积，有利于深陷阱的成形，且有序排列下的取向晶体，形成有序的深陷阱，能够实现绝缘纸内部空间电荷的均匀分布，得到的绝缘纸的击穿电压更高，具备更好的绝缘性能。
对实施例一、实施例二、对比例一、对比例二、对比例三和对比例四的制备的样品分别进行工作温度对其性能的影响如图4，和400℃下长期工作其性能的衰减如图5，可以看出得出本发明制备的绝缘纸具备更加优良的绝缘性能，能保证在规定温度下能长期工作且绝缘性能可靠。
以上依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定技术性范围。
Claims (10)
1.一种特高压变压器绝缘结构，包括：油箱，设置于所述油箱内部的铁芯，套设于所述铁芯外部的绕组，以及分别包裹所述铁芯和所述绕组的绝缘纸，其特征在于：所述油箱的内部填充有绝缘油；
所述铁芯包括：若干硅钢片，和用于连接若干所述硅钢片的固定件；所述硅钢片为薄片状，若干所述硅钢片堆叠组成环形或E形结构，所述固定件填充在若干所述硅钢片之间；
所述绝缘纸包括：基材，和生长在所述基体表面的若干晶体；若干所述晶体有序排列，若干所述晶体与所述基材交界处的位错与空位形成若干深陷阱。
2.根据权利要求1所述的一种特高压变压器绝缘结构，其特征在于：所述绝缘纸的制备工艺，包括以下步骤：
A1、对基材表面进行预处理；
A2、使用气相沉积法在处理后的基材表面快速生长出若干晶体；
A3、生长出的晶体有序排列，在晶体和基材交界面形成有序的深陷阱；
A4、裁剪成特定的尺寸和形状。
3. 根据权利要求2所述的一种特高压变压器绝缘结构，其特征在于：在所述A2中，反应温度控制在950-1200℃，反应气体基准浓度控制在4-5vol%，反应气体浓度比例为1：2-4 。
4.根据权利要求2所述的一种特高压变压器绝缘结构，其特征在于：所述基材厚度为0.2-0.5mm。
5.根据权利要求2所述的一种特高压变压器绝缘结构，其特征在于：晶体生长完成之后，使用热压法在晶体与基材之间形成牢固的结合，使用的热压机为双钢辊热压机，热压温度200-265℃，热压压力15-25MPa。
6.根据权利要求1所述的一种特高压变压器绝缘结构，其特征在于：所述基材为纤维素纸或聚酰亚胺薄膜。
7.根据权利要求1所述的一种特高压变压器绝缘结构，其特征在于：所述铁芯的制备工艺，包括以下步骤：
B1、切割材料得到若干硅钢片；
B2、将若干硅钢片放入成型模具中，且若干硅钢片之间留有间隙；
B3、将固定件材料加热熔化，通过注塑机将熔融的固定件材料注入模具腔内，然后冷却固化，开模并取出铁芯。
8.根据权利要求7所述的一种特高压变压器绝缘结构，其特征在于：在所述B3中，固定件材料为聚酰亚胺。
9.根据权利要求1所述的一种特高压变压器绝缘结构，其特征在于：所述晶体材料的绝缘强度至少为800kv/mm。
10.根据权利要求1所述的一种特高压变压器绝缘结构，其特征在于：所述晶体的颗粒大小为5-10nm。
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