天然酯绝缘油氧化安定性试验探讨

为了探索适用于天然酯绝缘油的氧化安定性试验方法,对现有矿物绝缘油氧化安定性试验方法进行比较分析,参考IEC 62770—2013标准,选取基于NB/SH/T 0811—2010标准改进的氧化安定性试验方法对FR3#174;型天然酯绝缘油进行试验。结果表明:改进后的氧化安定性试验方法适用于天然酯绝缘油。     

绝缘油抗氧化剂的选择及其协同抗氧化作用

为了从根本上提高矿物油与天然酯混合绝缘油的氧化安定性,通过加压差示扫描量热法(PDSC)选取了适用于混合油的最佳抗氧化剂复配方式;对比了加入复合抗氧化剂后的矿物油与天然酯混合绝缘油与矿物油在不同温度和不同频率下的介电常数;首次通过分子模拟和红外光谱在分子层面分析了复合抗氧化剂。结果表明:适用于矿物油与天然酯混合绝缘油的最佳抗氧化剂组合为2,6-二叔丁基对甲酚(T501)+高纯度烷基化苯基-α-萘胺(L06),两种抗氧化剂的最佳添加量为0.3%T501+0.3%L06(质量分数);在相同温度和频率下,加入复合抗氧化剂后的矿物油与天然酯混合绝缘油的介电常数大于矿物油;复合抗氧化剂T501+L06的分子模拟和红外光谱分析结果表明,复合抗氧化剂使混合油氧化安定性优于矿物油的原因是T501和L06之间存在协同抗氧化作用。     

天然酯绝缘油的氧化安定性评估及性能提升研究进展

本文从化学组成分析了天然酯绝缘油氧化性较差的原因，综述了目前天然酯绝缘油氧化安定性的评估方法与提升技术，指出了不同方法的优点和不足，为正确评估天然酯绝缘油的抗氧化性能提供参考。     

大豆绝缘油的氧化路径仿真分析研究

本文主要通过分子动力学仿真方法,以大豆绝缘油为研究对象,针对其热氧化过程进行分子动力学研究。模拟了大豆植物绝缘油在氧气氛围中、温升情况下油品的氧化分解路径,分析了植物绝缘油的分解产物,进一步计算了植物绝缘油的氧化活化能。结果表明：棕榈酸、油酸、亚油酸3种物质在氧化反应过程中所需的氧化活化能Ea出现依次降低的趋势,说明棕榈酸、油酸、亚油酸这3种物质的热氧化安定性存在差异。根据反应结束后物质的分解和聚合情况可以将高温氧化反应分为氧化分解反应和氧化聚合反应两种类型,高温氧化反应的生成物主要包括氧化甘油三酯、氧化甘油三酯聚合物以及短碳链的甘油三酯及挥发性化合物3种类型,这3种类型氧化产物的生成方式各不相同,但是所用到的化合物种类却较为相似。氧气在大豆油中容易扩散,植物绝缘油脂肪酸对油品抗氧化性能的影响规律为棕榈酸>油酸>亚油酸,越不饱和的脂肪酸越容易被氧化。     

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。     

天然酯绝缘油改性的研究进展

天然酯绝缘油具有较高的燃点和闪点、优异的天然降解能力和良好的绝缘性能,是矿物绝缘油的绿色替代品.由于其自身的理化特性,将其应用于变电设备还面临着很多挑战.本文综述了天然酯绝缘油的制备工艺,结合天然酯绝缘油的不足之处,从添加剂改性、混合改性、纳米改性及化学改性等方面阐述了天然酯绝缘油的研究成果,并对未来的研究方向进行了展望.     

低温下水分含量对天然酯绝缘油介电特性的影响

为研究低温下水分含量对天然酯绝缘油介电特性的影响,搭建了低温试验平台,在-15～5℃温度区间内对不同水分含量天然酯绝缘油进行交流击穿试验、直流击穿试验和工频介电特性测量。结果表明:低温下天然酯绝缘油的击穿电压随着温度的降低呈现出先减小后增大的趋势,其中直流击穿电压小于交流击穿电压,随着水分含量的增加,交、直流特性曲线逐渐接近;低温条件下水分的形态变化会影响天然酯绝缘油的介质损耗因数,随着温度的降低,天然酯绝缘油的介质损耗因数呈现先增大后减小的趋势,并在-5～0℃内出现极大值,但在低含水量时温度对其介质损耗因数影响不大,水分的存在会增大天然酯绝缘油的介电常数,而温度变化对天然酯绝缘油的介电常数影响不大。     

三元混合绝缘油热裂解过程与产气特性

从绝缘油物质成分原子水平研究揭示绝缘油的热裂解产气机制，是科学指导基于油中溶解气体实现变压器故障诊断的关键。基于反应分子动力学对三元混合绝缘油中不同物质成分的单分子、多分子和混合油体系的热裂解动力学过程进行仿真模拟，研究分析了矿物油、天然酯和改性天然酯中不同类型油品分子的热裂解路径及产气行为，以及三元混合绝缘油的热裂解产气特性，并通过油品过热产气试验验证了仿真结果。结果表明：矿物油、天然酯和改性天然酯分子在热应力下会通过解环、脱羧与脱羰等反应转化为链状烃，再逐步裂解为烃类气体小分子；当油品分子体系增大时，分子热裂解方式与油品单分子相同，但其热裂解反应进程会加快。三元混合绝缘油热裂解仿真结果表明，其在低温过热时油中CO₂含量最高，中温过热时油中H₂和烃类气体含量增加，高温过热时油中C₂H₂含量增加，C₂H₄、C₂H₆含量增加显著，该油品过热产气试验结果与仿真结果一致。该成果可为基于油中特征气体分析实现三元混合绝缘油...     

矿物绝缘油中二苄基二硫醚的抗氧化性与腐蚀性研究

矿物绝缘油中的二苄基二硫醚(DBDS)作为一种腐蚀性硫化物,同时也发挥着其对油纸绝缘的抗氧化作用。为此深入研究了油中二苄基二硫醚的腐蚀性与抗氧化性对油纸绝缘特性的综合影响规律。为此,分别制备了DBDS质量分数为0～200×10~(–6)的8种绝缘油样品,将纸包铜绕组浸渍于其中,并在130℃的氮气环境下开展480 h的油硫腐蚀试验。之后将铜绕组展开,并观察与分析铜导体与绝缘纸表面的腐蚀形貌,测试绝缘油的工频介损、体积电阻率、酸值、铜离子含量,并对绝缘油的起始氧化温度及油中物质官能团变化情况进行了测试,分析了DBDS的腐蚀性与抗氧化性对绝缘油性能的综合影响规律。结果表明:当绝缘油中DBDS质量分数25×10~(–6)时,DBDS的抗氧化性作用占据主导,绝缘油的氧化稳定性得到提升,绝缘油的性能优于无DBDS的油样,当油中DBDS质量分数25×10~(–6),其腐蚀性作用就会占据主导,油中的铜硫腐蚀反应会导致油酸值与铜离子的进一步增加,而油中铜与酸的增加又会加速绝缘油的老化。     

2,6-二叔丁基对甲酚对变压器用植物绝缘油绝缘性能的影响

植物绝缘油在运行过程中极易发生氧化而影响变压器使用寿命.本研究选用2,6-二叔丁基对甲酚(BHT)作为抗氧化剂,采用老化试验对不同BHT添加量的植物绝缘油特征参量进行对比;通过检测酸值、过氧化值与水分含量,分析BHT抗氧化剂的作用;通过检测介质损耗因数、击穿电压、FDS曲线,分析BHT抗氧化剂对绝缘性能的影响.结果表明:BHT抗氧化剂可有效提升植物绝缘油的介电常数;通过对BHT与天然酯绝缘油中不饱和油脂之间的反应机理进行分析,可以更直观地反映出BHT对植物绝缘油抗氧化的工作过程.当BHT的添加量为0.20％时,BHT对植物绝缘油绝缘性能的改善效果较好.     

天然酯绝缘油在变压器中的应用研究与探讨

本文分析了天然酯绝缘油的基本特性，介绍了一台采用天然酯绝缘油的110 kV油浸式变压器在电气结构设计、绝缘油工艺处理等方面的基础研究结果，并与同等级的矿物绝缘油变压器进行对比，对天然酯绝缘油在电力变压器中的应用进行了探讨。结果表明：当天然酯绝缘油应用于110 kV及以下电压的变压器时，电气结构设计原则可参照矿物绝缘油变压器标准。使用天然酯绝缘油时绝缘件的浸渍处理和密封胶垫的选用与使用矿物绝缘油时有较大差异。天然酯绝缘油在贮存与运输过程中要避免与空气接触，防止氧化。天然酯绝缘油的运动黏度对变压器的温升影响明显，结构设计时要进行相应地修正。基于天然酯绝缘油的优异特性，其在电力变压器领域具有广阔的应用前景。     

传统矿物绝缘油配电变压器直接更换天然酯绝缘油可行性研究

将一台传统矿物绝缘油配电变压器依次注入天然酯绝缘油和矿物绝缘油并进行多项试验对比研究。结果表明:注入天然酯绝缘油后的配电变压器外施耐压、感应耐压及绝缘油试验均能满足标准要求,且声级低于矿物绝缘油变压器1.5 dB。由于天然酯绝缘油运动黏度较大,注入天然酯绝缘油后配电变压器温升比矿物绝缘油变压器略高,但仍在允许范围内。可见将传统矿物绝缘油配电变压器绝缘介质直接更换成天然酯绝缘油具有一定的可行性。     

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。     

脱酸方式对天然酯绝缘油性能的影响

介绍了天然酯绝缘油的脱酸工艺,并对化学脱酸和物理脱酸两种工艺进行了对比研究。结果表明:当超量碱为0.12%时,化学脱酸后天然酯绝缘油的酸值小于0.02 mg KOH/g,介质损耗因数小于0.5%,天然酯绝缘油的理化及电气绝缘性能均提高。物理脱酸后天然酯绝缘油的酸值也可降至0.02 mg KOH/g以下,但是其热聚合反应会产生极性聚合物,不能有效改善天然酯绝缘油的电气绝缘性能。     

天然酯绝缘油变压器技术发展及应用概况

天然酯绝缘油变压器是采用新型环保绝缘液体的设备,与常规矿物油变压器相比,具有生态友好、防火安全、绝缘寿命长、负载能力强等优点。但由于天然酯绝缘油和矿物绝缘油存在部分电气、理化性能的差异,所以天然酯绝缘油变压器的设计、制造、试验、运维、故障诊断等方面需要进行适当调整。本文综述了天然酯变压器的特点及关键技术、国内外应用概况,并对天然酯变压器技术发展方向进行了展望。     

数值仿真分析在500kV天然酯绝缘油电力变压器热点温升研究中的应用

本文笔者对500kV天然酯绝缘油与矿物油变压器进行数值模拟,通过施加与温度变化密切相关的绝缘油物理参数,对天然酯绝缘油与矿物油的油流温升进行了对比。计算发现不同冷却介质下绕组热点温升位置不同,后期通过温升试验进行了验证。     

山茶籽绝缘油的电气及抗氧化性能研究

通过对山茶籽油的碱炼、脱色和减压蒸馏的处理,制取出具有优良电气性能的山茶籽绝缘油.研究了山茶籽绝缘油的理化及电气性能,对比分析了山茶籽绝缘油、菜籽绝缘油和25#变压器油的击穿电压、介质损耗因数和介电常数等电气性能指标;分析了山茶籽绝缘油的抗氧化机理,测试了分别添加7种抗氧化剂的山茶籽绝缘油与菜籽绝缘油的氧化诱导期.试验结果表明,山茶籽绝缘油闪点高,具有优良的电气性能,合理选择抗氧化剂能够提高其抗氧化能力.     

一种转基因菜籽绝缘油的电气性能

矿物绝缘油生物降解性能差、闪点低,不能满足环保和高防火性能的要求。以植物油为基础油的绝缘油可完全生物降解、闪点高、相对介电常数大,对环境无污染,是矿物绝缘油的良好替代品。该文选用市售转基因菜籽油为原料,提出精炼及改性的方法,研究了理化及电气性能。试验发现了温度、微水对菜籽绝缘油的电气性能影响的一些规律,并对工频击穿电压、介质损失角正切、介电常数、体积电阻率等进行了深入研究,指出菜籽绝缘油相对于矿物油的优点及不足。菜籽绝缘油的电气强度高,相对介电常数高,但运动粘度、凝点较高,较矿物油易于氧化。     

正极性纳秒脉冲电压下天然酯绝缘油的击穿特性和发射光谱

天然酯绝缘油具有优异的电气绝缘性能,是油浸变压器和脉冲功率装置的良好绝缘介质。为了研究天然酯绝缘油在正极性ns脉冲电压下的绝缘特性,考察了针-针电极结构下针电极曲率半径、电极间距对天然酯绝缘油击穿电压的影响以及油中水分体积分数、油温与天然酯绝缘油击穿电压的关系。并利用发射光谱技术对天然酯绝缘油中放电特性进行了光谱诊断。实验结果表明:天然酯绝缘油击穿电压随电极间距的增大而升高,且相同电极间距下其击穿电压随针电极曲率半径的增大而升高;油温升高对天然酯绝缘油击穿电压影响不明显;随着水分体积分数增加,天然酯绝缘油、25号变压器油击穿电压均有所降低,但天然酯绝缘油击穿电压始终高于25号变压器油。天然酯绝缘油击穿发射光谱诊断表明:C原子在击穿过程中表现活跃,在光谱中观察到多条特征谱线;而H原子只发现了1条特征谱线。     

不同放电能量下酯类绝缘油的产气差异性分析EI北大核心CSCD

酯类绝缘油作为一种环境友好型绝缘液,在电力变压器中的应用越来越广泛。但不同酯类绝缘油的理化、电气特性具有显著的差异,在相同故障下其产气规律也有一定的区别。该文以天然酯、改性酯以及合成酯为研究对象,研究其在不同放电能量下的产气规律与产气差异,并将特征气体含量与放电能量进行关联性分析。结果表明,不同酯类绝缘油的产气规律具有一定差异,天然酯绝缘油易产生更多的H_(2)和C_(2)H_(6),改性酯和合成酯绝缘油易产生较多的C_(2)H_(4)和C_(2)H_(2),绝缘油的分子结构和特征气体的溶解特性差异是影响油中溶解气体的主要原因;随着放电能量的增加,H_(2)、CH_(4)和C_(2)H_(6)占比呈现下降趋势,C_(2)H_(2)、C_(2)H_(4)以及CO占比呈现上升趋势;通过特征气体的单位焦耳产气量、C_(2)H_(2)/H_(2)比值以及CO含量可以定性判断放电故障的严重程度。结果可为酯类绝缘油变压器的状态诊断提供参考。