油浸式电力变压器采用混合绝缘系统，它是在变压器的热绕组区域中采用芳族聚酰胺绝缘，并在线圈外部较冷的区域采用了标准牛皮纸绝缘，这样可以在提高磁通密度的同时提高电流密度。文章讨论了这些设计方式对绝缘系统包括固体绝缘和绝缘液体的影响，并且对绕组和油道进行了热分析。这种技术不仅提供较高的功率密度，而且还提高了整个绝缘系统包括液体绝缘的质量和寿命。另外，还评论了这种技术的应用实例，包括修理和更新老化或发生事故的变电站电力变压器。
　　关键词：变压器;混合绝缘;油分析;高功率密度
　　0引言
　　众所周知，纤维素材料的耐温极限为105℃，超过这一温度，这些材料将会加速老化，从而产生水和有害性气体如一氧化碳（CO）和二氧化碳（CO2），这些产物最终会降低矿物油的质量。这个过程对变压器有2个主要影响:①它会降低寿命和过早出现故障;②给定变压器的设计容量或功率密度受到绕组温度需保持在105℃（55K或65K温升）以下的限制。如果通过用高温芳族聚酰胺纸替换匝绝缘用的牛皮纸可消除这一老化过程，那么系统寿命就可延长并可以提高功率密度，这时矿物油的温度变成了新的耐温限制。文章将对这方面的多个例子进行评论，并将评论对矿物油和绝缘系统的其他部分的影响。
　　 1固体绝缘分析
　　 目前，大多数常规变压器绕组的设计温升为55K或65K。如果我们采用IEC或ANSI.IEEE规则来确定这些系统的寿命，用40℃作环境温度，然后至少增加10～15℃的热点与绕组平均温度差。这意味着，在热区域中，牛皮纸在正常负荷条件下，一般需承受105～120℃的温度。这样高的温度已足以加速纤维素的老化。然而，许多电力公司将需要定期在应急情况或峰值负荷时给这些设备加载超过铭牌容量的10%～25%，甚至更高的短期负荷，这会使热点温度出现在140～150℃的范围内，这些对纤维素的影响可能是破坏性的。
与此相反，许多研究已表明，芳族聚酰胺和矿物油系统在极高温度（绕组热点温度达到180℃）下仍然具有极长的寿命。这样便可以如标准中所概括的那样，设计出绕组平均温升为95K甚至在矿物油中达105K的电力变压器［1］。在IEEE1276指南中提供了芳族聚酰胺材料在矿物油中的老化寿命曲线。除了在较高温度下具有更长寿命外，当芳族聚酰胺聚合物开始老化时，不会分解为像水和气体那样的次要成分。由于聚合物具有极强的稳定性，因此它只是长分子链断裂为短分子链，从而减小了它的分子量，在达到高于700℃的温度之前，不会逸出任何气体。因此，绕组热点的温升高到180～190℃对绝缘系统几乎没有什么影响。在混合绝缘系统中，对绕组平均温升为95K并运行数年后的电力变压器，进行油气体分析时，显示溢出气体减少。混合系统采用芳族聚酰胺材料替换用做匝绝缘和绕组中油道的牛皮纸，变压器其余的和较冷的区域中的绝缘仍用牛皮纸材料设计而成的。这一系统的一般结构.