老化对变压器用NOMEX绝缘纸FDS特性的影响

NOMEX绝缘纸比传统纤维素绝缘纸有更好的理化特性与电气稳定性,在变压器中应用广泛。为了研究普通纤维素纸-油绝缘和NOMEX绝缘纸-油绝缘的老化状态对其频域介电谱(FDS)特性的影响规律,基于FDS测试原理,对两种油纸绝缘老化后的FDS特性与物化参数进行了测试分析。结果表明,普通纤维素纸-油绝缘和NOMEX纸-油绝缘随老化程度加深的变化规律存在较大区别,NOMEX绝缘的复介电常数ε*和介质损耗因数tanδ均随老化天数的推移而逐步递增,但增幅较小,其频域参数受老化影响较微弱;普通纤维素纸绝缘老化后的微水含量与酸值均高于NOMEX纸绝缘;两种油纸绝缘在测试频率f=10-4 Hz下的tanδ与油中酸值分别呈幂函数与线性关系,FDS可用于评估NOMEX纸-油绝缘的老化状态。     

变压器油纸绝缘电热联合老化机理研究

变压器油纸绝缘系统在运行中需要承受电、热等共同作用,目前一般研究工作重点在电故障、热故障以及电或热老化对油纸的特性影响,而电热联合老化特性研究较少。该文通过研究油纸绝缘电热联合老化,对不同老化阶段油纸结构的聚合度,抗张强度和频域介电谱特性进行测量和研究。研究结果得到了电热联合老化条件下的聚合度的二阶模型以及聚合度与抗张强度的拟合公式。进一步研究频域介电谱发现随着老化时间的增加,在低频区εr和tan δ随频率的减小而有不同的增大趋势。在10-3,10-1Hz频率区εr和tan δ与绝缘纸老化状态有明显的相关关系,拟合得到在10-3、10-2及10-1Hz特征频率处的εr和tan δ值与绝缘纸聚合度的指数函数关系。该研究将为油纸绝缘在电热联合作用下的老化机理及应用FDS无损评估变压器油纸绝缘状态提供方案。     

基于Debye介电模型参数辨识的油纸绝缘状态评估

油纸绝缘受潮会加速变压器绝缘老化,有效评估其受潮状态是保障变压器安全稳定运行的重要手段,利用频域介电谱法可有效分析复介电常数实部ε′的变化率与水分含量M的映射关系。选用ε′-f曲线在f=10-4 Hz频率点处的斜率L作为受潮评估特征参量,利用频域介电谱测试数据建立Debye介电模型参数辨识的数学模型,并采用细菌觅食算法进行参数辨识。基于辨识数据计算出L值,并给出了L与水分含量M的拟合关系式。结果表明,L与水分含量M间存在着较优的对数关系,可作为评估油纸绝缘受潮程度的有效特征参量。研究成果可为油纸绝缘受潮的现场诊断与状态评估提供参考。     

热老化对植物油中绝缘纸样频域介电谱的影响

为研究不同绝缘纸样在植物油中的老化行为,对FR3植物油与菱格点胶纸、DPE纸和Nomex纸构成的油纸绝缘组合,在130℃环境中开展人工加速热老化试验,测量绝缘纸在10-1～107 Hz范围内的频域介电谱(FDS),分析FR3植物油中绝缘纸样老化前后的tanδ、复介电常数实部ε′和虚部ε″,利用扫描电子显微镜观察绝缘纸的表面微观结构,并测试各纸样的拉伸强度。结果表明,三种纸样在低频下的介电谱随老化程度延长呈现降低趋势,下降幅度为点胶纸>DPE纸>Nomex纸;热老化破坏绝缘纸紧密的纤维排列结构,使其孔洞、裂纹增多;相同老化时间下DPE纸纤维结构比点胶纸纤维结构的劣化程度低;Nomex比点胶纸和DPE纸抗热老化能力更强,机械强度更稳定。     

半导体纸和铝箔作为套管芯体电容极板的局部放电特性差异及分析研究

套管芯体局部放电是引起套管故障的重要原因之一.传统"绝缘纸-铝箔-绝缘纸"结构为芯体的油纸绝缘套管已使用多年,为进一步优化油纸绝缘套管的芯体结构和绝缘性能,采用力学性能良好的半导体纸为电容极板,对"绝缘纸-铝箔-绝缘纸"和"绝缘纸-半导体纸-绝缘纸"两种结构体系在极不均匀电场下的工频击穿和局部放电特性开展对比研究.试验...     

油纸复合套管受潮状态的频域介电响应分析

油纸电容型套管是大型电力变压器的重要部件,其安全可靠性是电网稳定运行的关键因素。变压器出线套管结构复杂、设计紧凑,在安装设计不当,运行环境恶劣等条件下很容易成为变压器绝缘系统的最薄弱环节。统计表明,25%以上的电力变压器故障是由套管绝缘故障导致的,而套管绝缘受潮导致的事故案例居于套管绝缘故障类型中的前列。因此,对套管绝缘状态的有效评估显得尤为重要。为探究水分对油纸绝缘套管的影响,运用介电响应法,结合在实验中测量得到的单层油纸绝缘的结果,仿真得到简化套管均匀受潮时介电谱。并运用Kramer-Kroning方程将得到的介电谱虚部分解为电导损耗部分和极化损耗部分,观察各个部分随水分变化规律,总结为如下两点：第一是电导损耗分量随水分的增大急剧增大,变化量可以达到好几个数量级,且电导损耗随水分变化其趋势基本不会发生改变;第二,油纸中水分的加入使油纸出现了新的极化过程,在介电谱中0.1~10 Hz出现一个损耗峰,且损耗峰幅值随水分增大而增加。     

回复电压法用于变压器油纸绝缘老化状态评估

油纸绝缘材料发生老化现象时,往往会引起固体绝缘纸板材料中含水量增加及绝缘系统电介质响应特性改变。若对其进行回复电压测量,会表现出峰值升高、起始斜率增大以及峰值时间缩短等定性特征。为了进一步量化油纸绝缘老化现象与回复电压之间的关系,在介绍回复电压法基本原理的基础上,针对实验室内不同老化程度和不同含水量的油纸绝缘系统进行了回复电压试验,并结合现场实测经验,提出了基于回复电压的油纸绝缘老化状态评估方法。结果表明,油纸绝缘老化或受潮会显著降低其极化谱的主时间常数,绝缘固体材料的含水量与主时间常数的对数之间存在定量关系,利用主时间常数可以有效评估油纸绝缘的老化状态。     

水分对天然酯变压器油热老化特性的影响

水分被认为是除温度外影响变压器油纸绝缘寿命最主要的因素,为研究水分对天然酯变压器油热老化特性的影响,通过设计不同初始水分含量油纸绝缘试品在130℃下进行加速热老化试验,测试分析天然酯变压器油在不同老化时间下的介电性能和油色谱特性.结果 表明,初始水分含量越高,天然酯变压器油热老化过程中相对介电常数增加的速率越快、介质损...     

绝缘缺陷对回复电压极化谱的影响

回复电压法利用极化完全建立的时间(主时间常数)评估油纸绝缘的老化状态,但老化的油纸绝缘系统易出现多个回复电压峰值,影响其主时间常数的确定。因此,在实验室条件下,搭建变压器油纸绝缘的模拟模型,从充电电压、绝缘结构、不均匀老化三个方面研究不均匀绝缘介质对回复电压峰值曲线的影响。结果表明,绝缘纸层数和绝缘缺陷会引起回复电压峰值曲线出现多个峰值,该现象可用于分析油纸绝缘状态的局部缺陷。     

基于混合电场线性叠加原理的换流变压器内部电场分布规律研究

换流变压器是特高压直流输电系统中的关键设备,其阀侧承受着交直流复合电压.研究热老化对交直流电压在油纸绝缘内分布的影响,可为换流变压器油纸选型提供理论借鉴.选取了换流变压器常用的绝缘油和绝缘纸作为研究对象,并对2种不同油纸组合展开加速热老化试验,测量并分析试验过程中绝缘油和绝缘纸的介电常数和电阻率的变化规律,在此基础上通...     

双层保温结构性能分析

根据保温施工经验和现场试验结果 ,提出一种既经济又能保证热力管道保温效果的保温结构设计方法———双层保温结构 ,并对其特点、施工要求进行了论述     

一种新型多层反射型保温结构材料

作者对多层反射型保温结构材料应用于不同场合时的保温性能进行了深入分析计算,并将此结构的技术经济性能与常规保温材料进行了比较,结果表明,此新型保温结构具有更优的综合技术经济性能。     

临界热绝缘直径的新计算式

按我国1997年新颁布的国家及行业标准,保温结构外表面放热系数不是定值。在此条件下,推导了两个临界热绝缘直径的新计算式,可分别用于自然对流及强制对流散热。     

几种新型外墙外保温材料介绍及应用

建筑围护结构革新是建筑节能的核心内容之一,针对建筑墙体节能保温工程,介绍了几种新型墙体节能保温材料的优缺点,包括无机节能保温材料、有机节能保温材料和有无机复合节能保温材料的性能,并对不同节能保温材料的性能进行了对比,指出了有无机复合材料为未来建筑用外墙节能保温材料材的发展方向。     

Vacuum insulated panels for sustainable buildings: a review of research and applications

New research has identified vacuum insulation panels (VIPs) as highly efficient insulators for use in building construction. They are reported to be several times more effective than conventional materials of a similar thickness in terms of thermal conductivity. Because of their smaller space requirement, VIPs maximize the internal usage area of buildings and so reduce the cost of construction. There are however some obstacles that have hindered the application of VIPs, notably their high cost, susceptibility to perforation and the long‐term water and gas effects that worsen their performance. This paper reviews the contemporary research on VIP as a state‐of‐the‐art material for building insulation. The main components and physical principles of VIP performance are discussed. Finally, the review of VIPs available on the market and their performance is provided. © 2013 The Authors. International Journal of Energy Research published by John Wiley & Sons, Ltd.     

The influence of inner material with different average thermal conductivity on the performance of whole insulation system for liquid hydrogen on orbit storage

At present, several composite insulation systems were proposed that can be used for passive insulation systems, including foam-variable density multilayer insulation (VDMLI), aerogel-VDMLI and hollow glass microspheres (HGMs)-VDMLI. The passive insulation systems with different inner material (IM) showed different performances. However, the relationship between the average thermal conductivity of IM and the insulation performance of the whole system has rarely been investigated. It is of great significance for efficient configuration and matching of the passive insulation system. In this paper, a series of average thermal conductivity of IM were assumed to predict the insulation performance of the whole system at 20 K–300 K and high vacuum. In order to further illustrate the relationship between IM and MLI/VDMLI, the foam was replaced by the HGMs as 5 mm a unit forming a series of HGMs-foam-MLI/VDMLI insulation systems. The performance of the systems was investigated. After the foam was completely replaced by the HGMs, the performance of MLI and VDMLI systems was improved 33% and 13%, respectively. Moreover, each mode of heat transfer including solid conduction, radiation, and gas conduction for foam-MLI/VDMLI and HGMs-MLI/VDMLI insulation systems were calculated and analyzed.     

The research applications of new heat insulation composite material in automobiles

With the rapid development of its unique advantages, nonwoven fabric has become the leading material of automotive textiles. Nonwoven fabric has become an ideal material for automobiles and replaced traditional textiles and plastic products. This paper takes a car as the research model. A DRL‐2B thermal conductivity tester was used to test thermal conductivity of the material based on the plate method. Material systems and structures of new types of heat insulation composite materials were determined according to test results and the theory of heat transfer. Then, the final new type of heat insulation material was determined by calculating and comparing average heat transfer coefficients and heat transfer between traditional insulation materials and new types of heat insulation materials. The calculated results were verified by experiments in this paper. All the test results show that the new type of composite insulation material is significantly better than traditional insulation materials, and the test results match the calculated results.     

严寒地区某碾压混凝土重力坝施工期表面保温措施研究

为研究严寒地区混凝土重力坝的保温措施,以东北严寒地区某碾压混凝土重力坝为例,采用FZFX3D软件计算分析了施工期不同厚度的上下游面保温板、越冬面保温被对第1年浇筑混凝土温度场、应力场的影响。结果表明,混凝土表面保温措施能有效降低混凝土表面的温度梯度、应力梯度及坝体混凝土内外温差,控制混凝土表面拉应力的增长;保温措施控制混凝土内外温差的作用不仅体现在寒冷季节,还体现在高温季节;该工程最佳保温措施为上下游面永久保温采用7cmXPS板,越冬保温采用7cm聚乙烯保温被。研究结果为类似工程的保温提供借鉴。     

有空气保温层的蒸汽直埋管道保温厚度计算与分析

对不同介质温度条件下有空气保温层的"钢套钢"蒸汽直埋管保温结构厚度进行了数值计算,并将计算结果与无空气保温层的保温结构厚度进行了比较.计算结果若用于实际工程,可在确保保温效果的前提下,减小保温层厚度和外套钢管的使用量,以达到减少材料的使用、节约投资的目的.