热稳定试验中的550kV环氧浸渍纸油-SF6套管介质损耗特性

为研究550kV环氧浸渍纸油-SF6套管的介质损耗特性,掌握温度、试验电压等因素对这种套管介质损耗因数的影响规律,利用中国试制的第1支550kV环氧浸渍纸油-SF6套管样机进行了不同温度下的绝缘热稳定试验。试验结果表明:不同温度下样机介质损耗因数随测量时间的增长而减小,且趋于饱和;样机在某一温度达到热稳定状态后,测量电压的大小对介质损耗因数结果影响很小;在测量温度范围内,样机的介质损耗因数随套管温度的升高先减小后增大,与环氧树脂材料介质损耗因数随温度变化的规律相同;样机在常温至运行温度范围内均有良好的介质损耗特性;试制该样机所采用的主绝缘材料性能稳定可靠。     

温度对绝缘清洗剂介电性能影响的研究

变压器油与绝缘清洗剂大量应用于电力系统,介质损耗因数作为绝缘介质的一种重要指标,其测量结果会受到温度和频率的影响。试验了温度、电压和频率对变压器油和绝缘清洗剂介质损耗因数的影响,结果表明,变压器油与绝缘清洗剂介质损耗因数tanδ在30℃~90℃范围内随着温度升高而增大,tanδ在频率10^-4Hz~10³ Hz范围内随频率增大而减小,电极间外加频率越低,温度对tanδ影响越大,表现为温度越高tanδ越大。试验结果对变压器油与绝缘清洗剂的选用和研发具有重要意义。     

聚苯乙烯/膨胀石墨复合材料的制备及性能研究

首先采用不同的方法对膨胀石墨进行改性,然后通过熔融共混制备了聚苯乙烯/膨胀石墨复合材料。膨胀石墨分别为膨胀容积为95.65 mL/g的未处理膨胀石墨、经硅烷偶联剂改性的膨胀石墨以及经强酸-超声处理的膨胀石墨。研究了膨胀石墨含量和种类对复合材料电学、力学、热学性能的影响。结果表明:相较于未处理的膨胀石墨和经硅烷偶联剂处理的膨胀石墨,强酸-超声处理后的膨胀石墨能有效改善复合材料的综合性能,当其质量分数为2%时,复合材料的体积电阻率为1.61×10~(13)Ω·m,介质损耗因数为3.54×10~(-4),拉伸强度达到29.14 MPa,比纯聚苯乙烯提高了154%;复合材料的热分解温度达到413.57℃。     

短切碳纤维/AlN/环氧树脂绝缘导热复合材料性能研究

通过浇注工艺制备了短切碳纤维/AlN/环氧树脂复合材料,研究了复合材料热、电和力学性能。结果表明,复合材料的热导率、介电常数、弯曲强度和模量随短切碳纤维含量增加而上升,其电阻率则下降。当短切碳纤维体积含量由0变化到1.8%时,复合材料的热导率由1.14W.m-1K-1提高到1.45W.m-1K-1;弯曲强度和模量分别提高了14%和13%;而体积电阻率和表面电阻率分别由2.69×1015Ω.m和2.09×1013Ω降到6.16×1012Ω.m和2.95×1010Ω。复合材料的热膨胀系数随碳纤维含量变化不大。     

SBR改性DMC/MVQ绝缘复合材料的制备及性能研究

以硅橡胶（MVQ）为基相,以团状模塑料为增强相,以丁苯橡胶（SBR）为相容剂制备了DMC/SBR/MVQ绝缘复合材料,研究了SBR的用量对MVQ性能的影响及混合方式和硫化条件对复合材料性能的影响。结果表明：通过SBR和MVQ共混制得的并用胶性能优于纯MVQ和DMC/MVQ的性能,DMC、SBR、MVQ最佳配比为60∶25∶75;其最佳的混炼方式是将MVQ和SBR分别进行混炼,白炭黑和DMC分批加入;最佳硫化条件为：温度180℃,压力1.2 MPa,时间15 min,制备的复合材料的体积电阻率大于4.9×1012Ω·m,SBR的加入提高了DMC/MVQ绝缘复合材料的性能。     

球形氮化硼/环氧复合材料的制备及绝缘性能研究

针对常规片状氮化硼比表面积大,与环氧树脂复合时会急剧增大树脂黏度的问题,本研究制备了球形氮化硼,并将其作为填料与环氧树脂复合制备了球形氮化硼/环氧复合材料。研究了球形氮化硼/环氧复合材料的制备工艺和固化特性,对比研究了片状/球形氮化硼填料的形貌和填充量对环氧树脂复合材料力学性能和电学性能的影响规律。结果表明：随着反应温度升高,环氧树脂的固化度呈现“S”型曲线变化,整个固化过程可大致分为“慢-快-慢”3个阶段。力学性能方面,加入少量氮化硼可以提高环氧树脂复合材料的力学性能;高填充量时,球形氮化硼/环氧复合材料比片状氮化硼/环氧复合材料具有更优异的力学性能。电气性能方面,环氧树脂复合材料的相对介电常数随填料含量的增加而增大,介质损耗因数均低于0.02;与片状氮化硼/环氧复合材料相比,球形氮化硼/环氧复合材料的“填料-树脂”界面减少,具有更低的相对介电常数和介质损耗因数;添加适量的氮化硼能够显著提高复合材料的体积电阻率和电气强度。     

低温环境下环氧树脂氧化铝复合材料的介电性能变化规律研究

为了研究极寒地区环氧树脂复合材料应用的可靠性,制备了微米Al_2O_3填料含量分别为0、20%、50%和75%的环氧树脂试样,采用恒温试验箱对试样进行低温冷冻处理,并测试了试样的介质损耗因数和介电常数,得到不同温度下、不同Al_2O_3含量环氧树脂材料的介电性能变化规律,分析了环氧树脂复合材料介电性能变化的原因。结果表明:随着微米Al_2O_3填料含量的增加,环氧树脂复合材料的介质损耗因数减小,相对介电常数增大;随着温度的降低,环氧树脂复合材料的介质损耗因数呈先增大后减小的趋势,相对介电常数呈减小趋势。     

柔直换流站穿墙套管绝缘击穿分析及材料改性机理研究

环氧树脂浸渍绝缘纸作为柔直穿墙套管的主绝缘存在电场分布不均匀等问题。详细分析了某柔性直流换流站穿墙套管绝缘击穿事故的原因，并结合套管环氧树脂电芯体材料特性，采用添加纳米SiO₂(二氧化硅)改性环氧树脂的方法来提高套管的电气性能和热性能。实验表明，当纳米SiO₂添加量为4%(质量分数)时，环氧树脂固化物的相对介电常数下降到4.23(50 Hz时)，介质损耗因数为0.002(50 Hz时)，击穿场强达到了31 kV/mm，体积电阻率为3.7×10¹³Ω·m。同时归纳总结了纳米SiO₂对环氧树脂基本物理性质与主要电热性质的影响，以期进一步改善穿墙套管材料电气绝缘性能。     

变压器油中腐蚀性硫与铜离子综合处理研究

变压器油中存在腐蚀性硫和铜离子会严重威胁变压器的安全稳定运行。针对腐蚀性硫和铜离子综合治理这一技术难题,采用吸附法对变压器油进行脱除处理。结果表明:经过84 h吸附处理,油中铜离子含量从1.2 mg/kg降至0.2 mg/kg,介质损耗因数从1.57%降至0.057%,体积电阻率从3.6×10~(10)Ω·m升至1.96×10~(12)Ω·m,总硫含量从550.1 mg/kg降至380.8 mg/kg,腐蚀性硫含量从51.6 mg/L降至18.1 mg/L。绕组绝缘电阻提高约3倍,吸收比恢复正常。处理过程对抗氧剂T501含量、水分、酸值、界面张力和击穿电压没有不良影响。     

玻璃纤维-碳纳米管共掺杂环氧树脂复合材料绝缘性能的研究

为研究玻璃纤维、碳纳米管共掺杂环氧树脂复合材料的绝缘性能,制备了纤维不同掺杂量和排布方式时的玻璃纤维-碳纳米管环氧树脂复合材料,并分别测试了其介电常数、介质损耗因数及交流短时击穿电压,研究了掺杂工艺参数对复合材料绝缘性能的影响。研究发现,玻璃纤维掺杂量在15~20wt%、纤维束间距在1.0~1.2mm时,复合材料介电常数和介质损耗因数均达到最小值,分别为3.63和0.0303;而其交流短时击穿电压在40wt%掺杂量、1.5mm纤维束间距时,达到最大值39.6k V。与单向排布方式相比,正方形网格排布的复合材料击穿电压更高。研究表明,玻璃纤维的引入改善了碳纳米管-环氧树脂复合材料的绝缘性能,玻璃纤维、碳纳米管与环氧树脂之间的界面效应在复合树脂绝缘性能的改善中发挥主要作用。     

电弧对GIS终端绝缘硅油介电性能及起始放电的影响

电弧不仅损害绝缘硅油的介电性能,还会引起硅油局部温度的升高。探究电弧对硅油性能的影响具有十分重要意义,为此采用针板电极,系统研究了局部电弧对硅油介电性能和起始放电特性的影响规律。试验结果表明,油中持续的局部电弧放电,导致硅油长链分子断链重组,产生黑色油泥,硅油从无色逐渐变成棕色,直至变成黑褐色,黑色油泥随着电弧放电量的增加而增多;油泥生成后硅油的介电性能显著降低,表现为击穿电压和起始放电电压下降;电弧放电会增加硅油介质损耗角正切,体积电阻率,电弧放电量增加到1.98×10~(10) pC,介质损耗因数角tanδ从0.002%增加到1.3%,体积电阻率ρ从1.25×10~(13)?·m下降到7.8×10~(10)?·m,击穿电压从45.8 kV下降到16 kV,起始放电电压从24 kV下降到10 kV。     

氢氧化镁在阻燃覆铜箔板基板材料中的应用

以苯并噁嗪/环氧树脂为基体,氢氧化镁为阻燃剂,制备了无卤无磷阻燃覆铜板基板材料。对基板材料的氧指数、介电性能、绝缘性能和力学性能进行测试,分析不同种类(GX105,GX110,YX105)和不同含量的氢氧化镁对基板材料性能的影响,确定了氢氧化镁的最佳类型和用量。结果表明:采用YX105为阻燃剂,其含量为10%时,制备的板材综合性能较好,其中介电常数和介质损耗因数分别为5.33和0.008,表面电阻为8.6×1012Ω,体积电阻率为1.62×1014Ω·m,弯曲强度为512.0 MPa,氧指数为37.2。     

输电杆塔用环氧树脂复合材料的电气性能研究

基于输电杆塔用复合材料对力学性能、绝缘性能以及耐候性的要求,研究了架空输电杆塔用环氧树脂复合材料的电气绝缘性能,分析其在浸水、盐水煮沸和漏电起痕等试验条件下的电气绝缘性能变化情况。结果表明:在浸水试验后,环氧树脂复合材料的介质损耗因数略有增大,电阻率仅下降一个数量级;在盐水中煮沸后其泄漏电流没有明显增大;复合材料具有优良的憎水性能,但憎水迁移特性较差;与绝缘涂层结合可经受3.5级的耐漏电起痕烧蚀,复合材料切片的电气强度达到25.3 MV/m(厚度1 mm)和19.6 MV/m(厚度2 mm),可以满足架空输电杆塔材料对绝缘性能面的要求。     

覆膜砂法制备导热绝缘复合材料

以铬铁矿砂和酚醛树脂为主要原料获得覆膜砂,并利用热压固化法制备导热绝缘复合材料。研究了热压成型压力和酚醛树脂含量对复合材料热导率、体积电阻率和热膨胀系数的影响。结果表明:复合材料的热导率随成型压力的增加而增大;随着树脂含量的增加,热导率呈先增加后降低的趋势,体积电阻率不断增加,热膨胀系数变化不大;当成型压力为69.3 MPa,酚醛树脂含量为5%时,复合材料的热导率可达1.66 W/(m?K),体积电阻率为1.18×10~(11)Ω?m,热膨胀系数为8.23×10~(-6)/K,复合材料的综合性能良好。     

热老化对干式变压器环氧树脂介电性能的影响

根据常见的干式变压器环氧树脂配方,制作了环氧树脂试样,在100、130、160℃下进行热老化试验,测试试样的介电性能,研究介电常数及介质损耗随老化时间与老化温度的变化规律。结果表明:随着老化时间与温度的增加,试样在相同电场频率下的介电常数与介质损耗因数增大;随着老化时间的增加,试样的电气强度随着介质损耗因数的增加而降低,环氧树脂的绝缘性能降低。     

含水量对变压器油介电性能影响的研究

变压器油是油浸式变压器内部重要的液体绝缘介质,油中含有的水分会影响变压器油的绝缘性能。文中通过搭建测试平台,对不同温度下含水量对变压器油的电阻率及频域介电特性的影响进行测试研究。研究结果表明:变压器油的电阻率随温度的增大而减小,随含水量的增大呈现指数下降趋势;水分对变压器油的介电常数和介质损耗因数的影响主要反映在低频段。在低频范围内,变压器油的相对介电常数和介损因数随频率增加而减小,随温度和含水量的增大而增大。因此,利用低频段的相对介电常数和介质损耗因数变化可间接对变压器油中的含水量进行诊断。     

考虑温度和频率因素的换流变绝缘材料介损特性研究

针对在运换流变压器广泛采用的三种典型绝缘材料，测量不同频率、不同温度环境下的介质损耗因数，总结介质损耗因数随温度、频率的变化规律，分析频率、温度对绝缘介质损耗因数的影响机理。研究结果表明，频率和温度对三种绝缘材料的介质损耗因数影响很大，低频、低温介质损耗因数小，温度和频率对其影响小，中频、中高温度的介质损耗因数大，温度和频率对其影响大，所以应进行温度折算或对比相同、相近温度的介损数据方可作为判断绝缘状态的有效方法。     

纳米AlN改性对干式变压器环氧树脂绝缘性能的影响

聚合物纳米复合材料因其优良的电气绝缘性能在电介质绝缘领域得到了广泛应用。为了获得性能优良的环氧树脂绝缘材料,将采用硅烷偶联剂进行表面处理后的纳米Al N颗粒加入环氧树脂绝缘材料中,采用溶液共混法制备了Al N质量分数分别为0%、0.5%、1%、3%、5%、7%的Al N/环氧树脂复合材料,研究了不同Al N质量分数对Al N/环氧树脂复合材料绝缘性能的影响。结果表明,树脂基体和Al N填料之间实现了有效的结合,提高了环氧树脂的热稳定性;Al N的加入一定程度上减小了复合材料的体积电阻率,并且增大了复合材料的介质损耗因数,但对复合材料电气绝缘性能的影响较小;当纳米Al N颗粒质量分数为3%时,Al N/环氧树脂复合材料的交流击穿电场强度最大。因此,添加适量纳米Al N颗粒能够提高干式变压器环氧树脂的电气绝缘性能。     

环氧树脂/改性氮化硼导热复合材料的制备与性能研究

采用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)改性氮化硼(BN),以此微粒为导热填料制备了环氧树脂(EP)/改性BN导热绝缘复合材料。研究了改性BN含量对复合材料导热性能、电绝缘性能及热稳定性能的影响。结果表明:改性BN能够均匀分散于环氧树脂复合材料中;随着改性BN的加入,复合材料的热导率逐渐上升,体积电阻率略有下降,当改性BN的含量为14.6%时,复合材料的热导率达到0.62 W/(m·K),较纯环氧树脂的热导率提高了169.6%,且复合材料仍保持优异的绝缘性能;随着BN含量的增加,复合材料的热分解温度呈现先升高后降低的变化趋势,当BN的含量为10.2%时,复合材料失重10%时的热分解温度(T10)上升到最高值376.4℃,较纯环氧树脂提高了18℃。     

冷热循环条件下不同纯净度XLPE电缆绝缘低频介损变化机理研究

本文提出了一种电缆绝缘杂质含量微观性能的评价方法,可有效避免纯净度评估过程中人工显微观测主观因素的影响.基于宽频介电阻抗谱法,研究35 kV和110 kV电压等级的XLPE电缆绝缘样品在不同程度冷热循环试验条件下介质损耗因数随测试频率的变化规律,仿真计算冷热循环过程中XLPE基体与杂质缺陷的界面应力特性,分析XLPE电缆绝缘的宽频介质损耗宏观物理量参数与材料纯净度等微观性能的相关性.结果表明:35 kV的XLPE电缆绝缘经过-196～50℃下10次冷热循环处理后,0.1～1.0 Hz低频介质损耗因数增大1倍以上,而110 kV的XLPE绝缘试样介质损耗因数未发生明显变化.仿真分析表明,冷热循环过程中聚乙烯绝缘与微观杂质间产生界面应力,界面区机械应力疲劳导致缺陷扩大,加剧低频介质损耗因数增大.