熱老化植物油紙絕緣吸濕特性研究.pdf

1、水分是導(dǎo)致油紙絕緣加速老化、電氣及機(jī)械性能降低，介質(zhì)損耗增大的重要因素之一。研究油紙絕緣水分平衡特性，便于通過油中含水量評估絕緣紙中水分含量。但是，隨變壓器服役時(shí)間增長，油紙絕緣會(huì)逐漸老化，其吸濕能力發(fā)生改變，造成不同老化階段油紙絕緣水分分布情況出現(xiàn)差異，影響變壓器絕緣紙中水分評估的準(zhǔn)確性。目前，熱老化對植物油紙系統(tǒng)吸濕能力影響規(guī)律尚不清楚，缺乏對熱老化植物油紙絕緣水分分布特性研究，難以建立準(zhǔn)確的植物絕緣油變壓器油紙水分評估方法。因此，

2、作者針對上述問題，對熱老化植物油紙絕緣吸濕特性進(jìn)行了深入研究，論文主要內(nèi)容包括：
　?、偻ㄟ^試驗(yàn)研究對比分析了植物與礦物油紙絕緣熱老化特性的差異，探索了植物油紙絕緣在熱老化過程中水分生成規(guī)律及吸濕機(jī)制。結(jié)果表明，整個(gè)老化階段植物絕緣油中酸值、水分含量高于礦物絕緣油，但紙中水分更低，老化末期植物油紙系統(tǒng)聚合度水平更高，表現(xiàn)出對絕緣紙更好的熱保護(hù)作用。植物絕緣油老化降解酸性產(chǎn)物的積累是造成吸濕能力增強(qiáng)的主要原因。老化后絕緣紙無定型區(qū)增

3、大、內(nèi)部孔隙增多、比表面積下降、親水基團(tuán)減少等原因造成老化絕緣紙吸濕能力減弱。
　?、谕ㄟ^開展老化油紙絕緣水分平衡試驗(yàn)研究，繪制出考慮熱老化影響的水分平衡曲線，獲得了不同老化階段水分在油紙絕緣間的穩(wěn)態(tài)分布規(guī)律，建立了計(jì)及熱老化因素的水分平衡數(shù)學(xué)模型。結(jié)果表明，溫度和熱老化導(dǎo)致油紙絕緣吸濕能力變化是造成水分平衡曲線遷移的主要原因，植物絕緣油吸濕性能對溫度和老化時(shí)間反應(yīng)較礦物絕緣油更敏感；水分平衡數(shù)學(xué)模型綜合考慮溫度和熱老化的協(xié)同影響

4、，能較好描述試驗(yàn)狀態(tài)下油紙水分平衡關(guān)系。
　　③通過開展不同老化油紙組合水分平衡及擴(kuò)散試驗(yàn)研究，分別獲取了植物絕緣油熱老化對水分平衡特性的影響規(guī)律，以及絕緣紙熱老化對水分平衡及擴(kuò)散特性的影響規(guī)律。結(jié)果表明，老化初期，植物油吸濕能力增幅較小，絕緣紙吸濕能力急劇下降但相對較強(qiáng)，老化中后期植物油吸濕能力急劇上升，絕緣紙吸濕能力緩慢下降至逐漸穩(wěn)定。水分平衡曲線遷移最初由絕緣紙老化造成，后期受植物油紙老化共同影響。植物油紙系統(tǒng)中，絕緣紙老化