电力变压器用天然酯-纸绝缘热老化电气性能研究

本文中作者对电力变压器用天然酯绝缘油和绝缘纸板组成油-纸复合绝缘试品,在110℃和130℃下分别与矿物绝缘油进行了加速热老化对比试验,分析了两种油纸绝缘组合热老化下的电气性能。     

合成酯变压器油热氧老化特性研究

选取高速动车组用某合成酯变压器油,对其进行热氧加速老化试验,测试分析不同老化时间后合成酯变压器油的酸值、运动黏度、介质损耗因数及紫外吸收光谱,研究其热氧老化特性。结果表明:随着老化时间的延长,合成酯变压器油的性能不断下降;酸值和运动黏度在老化前期,性能下降缓慢,到达28天出现增长拐点,之后性能急剧劣化;伴随老化的进行,合成酯变压器油氧化产生新的氧化物,其对性能劣化起决定作用,并随老化时间的增加而逐渐增多。     

天然酯绝缘油加速热老化时油中溶解气体研究

对3种不同微水含量的FR3?型天然酯绝缘油试样进行加速热老化试验,并与同等条件下的矿物绝缘油进行老化对比试验,分析两种油中溶解气体随老化时间的变化情况。结果表明:在同等条件下,天然酯绝缘油老化过程产生气体的速率和含量均远高于矿物油的;微水含量为50~2μL/L时,微水含量的差异对老化产气的影响可忽略;绝缘油表面氧气氛围的存在对天然酯老化产气的影响比较大,有氧气存在时,相同老化时间内油中溶解的氢气、二氧化碳、甲烷、乙烷、乙烯的含量均升高,而一氧化碳含量则降低。     

天然酯与变压器固体材料相容性的研究

选取ABB螺杆、尼龙螺杆、发黑螺栓、热镀锌螺栓、尼龙螺母、热缩管、蜡线、棉线、涤纶带、无纬带、绿绑带与天然酯进行相容性研究。在100℃下开展加速热老化试验,对比老化空白油样,研究不同材料对天然酯酸值和介质损耗的影响程度。结果表明:经过164 h老化试验后,以大豆为原料的天然酯与这11种固体材料的相容性良好。经过656 h长期老化试验后,绿绑带油样的酸值最高,热镀锌螺栓油样的介质损耗最大。     

基于天然酯油的绿色变压器

2014年世界上首台使用天然酯绝缘油的420 k V电力变压器成功投入运行。这是420 k V电压等级电力设备中替代矿物油的重要一步和成功案例,在环境和健康保护方面具有重大意义。天然酯油的低燃点特性降低了在人口高密度地区使用变压器的潜在风险,也降低了在城市特别是大型城市中安装变压器在防火方面的费用。使用天然酯油的变压器对水资源无污染,这也使在高环保要求地区安装变压器成为可能。     

绝缘纸对天然酯和矿物油热老化特性的影响

本研究选取矿物油-纸、天然酯-纸、矿物油与天然酯4种样品在140℃下进行1 640 h加速热老化试验,重点分析4种油样在不同老化阶段的酸值、介质损耗因数的变化规律,并对比老化油和纸的外观变化情况,来综合对比老化过程中绝缘纸的参与对不同绝缘油的性能影响差异。结果表明：无绝缘纸的老化油样酸值、介质损耗因数和老化程度都高于有绝缘纸的油样,有无绝缘纸的情况下天然酯的老化差异性相比矿物油要小一些,对于酸性物质容纳能力优于矿物油,并可以在一定程度上延缓绝缘纸的老化。     

天然酯绝缘油与矿物绝缘油混合特性

在天然酯绝缘油的众多应用场景中,使用天然酯绝缘油更换矿物绝缘油对在役老旧变压器进行延寿的技术在国内外受到广泛关注。换油过程中变压器中的残余矿物绝缘油不可避免地会与新添加的天然酯绝缘油混合。本研究将天然酯按体积分数 0%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100% 与矿物绝缘油混合,...     

天然酯与矿物油纸绝缘的加速热老化特性研究

用天然酯和矿物油分别与普通变压器纸组成试品,在3个不同温度下分别进行加速热老化试验,研究天然酯-纸绝缘和矿物油-纸绝缘老化特征参量的时效老化规律异同。结果表明：天然酯能有效抑制绝缘纸老化;在各老化温度下,天然酯中酸值随时间变化曲线的拐点所对应的时间与酯中水分含量达到老化过程中最高点的时间相同;天然酯-纸绝缘中,糠醛含量依然可以作为反映绝缘纸老化的重要特征量,糠醛浓度对数值和绝缘纸聚合度之间也存在较好线性关系;天然酯中CO和CO2含量比矿物油中的要低,但CH4、C2H4、C2H6及总烃含量都比矿物油中的要高。     

单酯绝缘油纸绝缘系统的热老化特性研究

分别在老化温度为130℃及140℃、氮气及空气密封条件下对绝缘纸与单酯类绝缘油、矿物绝缘油组成的油纸绝缘体系进行热老化试验,并对比两种绝缘体系的热老化特性。结果表明：油纸绝缘老化后,单酯绝缘油中的酸值及水分含量均高于矿物绝缘油;氮气氛围条件下,在140℃时,单酯绝缘油相对矿物绝缘油能较大幅度的延长绝缘纸的老化寿命,但在...     

多参数关联分析研究变压器油的热老化特性

变压器油的闪点、粘度、酸值、水溶性酸、水分、tanδ、击穿电压、界面张力等参数受各种因素的影响,且相互间存在一定关系并相互影响,建立它们间的关系模型可评估油的性能。通过加速老化实验,定性分析了变压器油 物理、化学和电气参数,确认了它们相互间的关系,进而用多元线性回归方法分别建立了tanδ和击穿电压与水分、 酸值、粘度、闪点、时间的函数关系模型。     

天然酯-普通纸(或热稳定纸)绝缘热老化特性

为研究新型绝缘油天然酯与两种绝缘纸组成的酯-纸绝缘热老化特性,将天然酯-普通纸和天然酯-热稳定纸绝缘试品,在90℃、110℃和130℃下进行了399 d的热老化试验.结果表明:天然酯-纸绝缘中,相同老化条件下,热稳定纸聚合度和稳定聚合度都分别明显高于普通纸;通过热稳定纸中含有双氰胺的红外光谱分析,从官能团角度研究了热稳定纸抑制绝缘老化的两大机制.热稳定纸能吸附较多糠醛;对同一种酯-纸绝缘,糠醛仍可作为衡量变压器中酯-纸绝缘老化程度的参量;对不同绝缘纸的酯-纸绝缘,糠醛含量的差异不能表征它们之间绝缘纸老化程度的差异.研究了这两种不同酯-纸绝缘老化过程中,酯中微水含量变化规律的异同,从而建议使用天然酯的变压器,用热稳定纸作为与之匹配的固体绝缘材料,以利于酯在老化过程中保持较好绝缘性能.     

混沌-分形理论在变压器油热老化故障诊断中的应用

通过研究变压器油在120℃恒温老化箱内的加速老化情况,利用混沌-分形理论比较分析了各老化阶段后油中尖-板局放脉冲电流信号的混沌特性,通过计算比较脉冲电流信号的关联维数D(m)和Kolmogorov熵(KE),结合信号的频谱和功率谱密度分析,以及运用热重分析仪分析了变压器油老化的理化特性,结果表明不同的热老化阶段绝缘油中的放电脉冲电流信号具有不同的混沌特性,对应不同的理化特性,从而为变压器的故障监测提供了新的诊断方法。     

变压器油纸绝缘热老化特性及特征量研究

对25#变压器矿物油、以BIOTEMP为代表的植物绝缘油、普通牛皮纸和热稳定绝缘纸材料构成的油纸绝缘试品进行了加速热老化实验,对老化过程中绝缘纸的聚合度变化规律及老化特性进行了对比分析,并对油中水分、糠醛含量这两个重要的老化特征参量的变化规律及其与聚合度的相关性关系进行了研究。研究的主要目的是探索新型绝缘材料的老化特性,为传统的老化特征参量应用于新型油纸复合绝缘材料构成的变压器老化诊断提供依据,并为拓展变压器寿命预测理论奠定基础。     

水分对油纸绝缘热老化速率及热老化特征参量的影响

本文设计了在110℃和130℃下初始含水量分别为1%、3%、5%的绝缘纸试品在变压器油中的老化试验。系统地研究了不同初始含水量对油纸绝缘热老化速率的影响,分析对比了老化过程中的绝缘纸聚合度、纸中含水量、油中含水量、油中糠醛含量、油中酸值等老化特征参量的变化趋势。研究结果表明:初始含水量从1%增长到3%的绝缘纸平均降解速率的增长率比初始含水量从3%增长到5%时大得多,且从3%增长到5%时降解速率的增长率已经很小,有趋于饱和的趋势;老化过程中油中水分与纸中水分均是波动的,二者的波动幅度有较好的正相关关系,且二者整体上波动趋势的关系与初始含水量有关;水分含量及其变化趋势能影响老化过程中糠醛、酸等老化特征产物的变化趋势。因此本文提出应根据整个老化过程中油、纸二者水分含量整体上波动趋势的关系及波动幅度的大小来对变压器油纸绝缘进行状态评估及受潮分析,并建议在根据传统的油中糠醛、酸值等老化特征参量来对油纸绝缘进行状态评估及故障诊断时需充分考虑水分的影响。     

矿物油和天然酯混合绝缘油的 理化特性和击穿电压研究

利用天然酯具有很高水饱和度等优良特性,将矿物油和天然酯混合,使两者优势互补,并结合其他研究方法研制出击穿电压更高、氧化安定性更好和环保性更好的新型绝缘油。通过正交设计试验,用萃取方法降低混合油中酸值,提高混合油PH值和工频击穿电压;用压力差式扫描法筛选出适用于新型绝缘油的优良抗氧化剂,并研究了抗氧化剂的合适添加比例。最后,分析了新型绝缘油在多个不同温度下运动黏度;并用五日生化需氧量法证明了新型绝缘油比矿物油的生物降解性更好。