納米SiO2改性變壓器油的熱物性研究.pdf

1、隨著社會經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，人們對電網(wǎng)升級改造的需求日益增強(qiáng)，電壓等級也因此不斷提高。為了保證電網(wǎng)可以長期安全穩(wěn)定的運(yùn)行，這對作為輸配電系統(tǒng)紐帶的變壓器提出了更高的要求，如何在不增大尺寸的情況下提高變壓器的絕緣等級和散熱性能是近年來研究的熱點(diǎn)問題。20世紀(jì)末，就有學(xué)者的研究表明在液體中加入納米顆?？梢蕴岣呋旱臒釋?dǎo)率，同時近年來有研究表明，在變壓器油中加入少量的納米顆?？梢蕴岣呓^緣特性，因此對現(xiàn)有的變壓器油進(jìn)行納米改性處理或許可以有效的解決

2、變壓器所面臨的問題。
　　本文以SiO2納米顆粒和25＃變壓器油為例，通過實(shí)驗(yàn)研究了納米改性變壓器油的制備、穩(wěn)定性、黏度以及熱導(dǎo)率特性。旨在為改性變壓器油在變壓器中的仿真及實(shí)用化研究奠定基礎(chǔ)。
　　首先研究了納米改性變壓器油的制備方法以及納米顆粒在基液中穩(wěn)定的機(jī)理。最終選擇兩步法制備了納米SiO2改性變壓器油，同時采用了超聲振動、機(jī)械攪拌和表面改性的方法來提高納米改性變壓器油的穩(wěn)定性。通過對實(shí)驗(yàn)制備的改性變壓器油進(jìn)行穩(wěn)定性的

3、分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，添加表面活性劑油酸存在最佳的添加量，過多過少的表面活性劑都會影響改性變壓器油的穩(wěn)定性，此外在20-100℃的范圍內(nèi)，溫度越高改性變壓器油的穩(wěn)定性越好。
　　其次在制備出穩(wěn)定的納米改性變壓器油的前提下，對其黏度特性進(jìn)行了研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明添加納米顆粒增加了變壓器油的黏度，并且黏度的增加與納米顆粒的體積分?jǐn)?shù)呈非線性關(guān)系，對比經(jīng)典的懸浮液黏度計(jì)算公式后發(fā)現(xiàn)改性后變壓器油的黏度與經(jīng)典理論計(jì)算值的結(jié)果偏差較大。在引入溶劑化層

4、的模型后對經(jīng)典公式進(jìn)行了修正，修正后的理論計(jì)算值與實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合較好。此外本文針對改性后變壓器油的黏度隨溫度變化的關(guān)系，同樣進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，并且根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)選擇合適的公式，擬合了改性后變壓器油黏度隨溫度的變化關(guān)系式。
　　最后根據(jù)瞬態(tài)熱線法的原理，本文搭建了測量液體熱導(dǎo)率的實(shí)驗(yàn)平臺，并對納米改性后變壓器油的熱導(dǎo)率進(jìn)行了測量。結(jié)果顯示納米改性后的變壓器油熱導(dǎo)率有所提高，并且熱導(dǎo)率的提高隨納米顆粒體積分?jǐn)?shù)的增大而增大。同時實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)溫度對