變壓器油紙絕緣的硫腐蝕微觀機制與防護技術研究.pdf

1、近十幾年來，國內外報道了數(shù)百起因變壓器絕緣油中含有腐蝕性硫而引發(fā)的設備絕緣事故，已受到電力部門和研究學者的廣泛關注。目前研究學者對硫腐蝕的腐蝕劣化機理和其對絕緣性能影響規(guī)律等方面已經(jīng)展開了諸多試驗研究。同時提出了向變壓器油中添加鈍化劑延緩銅繞組的腐蝕的方法，并已得到工程應用。但受到實驗研究手段的限制，腐蝕性硫對于油紙絕緣材料破壞機理仍不清晰，對于防止硫腐蝕的鈍化劑的有效添加濃度尤其在運行油和新油中防護效果的差異與受到影響因素的關系仍有待

2、探究。因此，研究腐蝕性硫對油紙絕緣材料劣化作用微觀機理及深入探索針對硫腐蝕的防護規(guī)律有重要的學術及工程應用價值。
　　應用分子動力學的仿真技術，建立了基于纖維分子力學、均方位移、分子總能量計算的硫化物-纖維素模型，研究了不同硫化物在不同濃度下對絕緣紙纖維素材料的微觀影響機制，通過計算纖維素分子力學參數(shù)，發(fā)現(xiàn)其機械剛性與韌性因H2S、十六硫醇的作用而削弱，且硫化物濃度愈高下降越明顯。同時這兩種硫化物的存在使纖維素玻璃化溫度顯著降低，

3、而纖維素均方位移的計算顯示分子鏈運動更劇烈，穩(wěn)定度變差。反觀二芐基二硫醚(DBDS)對纖維素材料抗拉伸強度的減弱作用不強，反而使其延展性和韌性隨DBDS的含量變大而增強。纖維素分子的總勢能和非鍵能部分計算顯示，加入硫化物后總勢能和靜電能增加不明顯，但H2S和十六硫醇造成氫鍵和范德華作用的減弱，即從能量角度給出材料機械性能下降的原因解釋。同時設計并開展了添加腐蝕性硫化物的油紙老化試驗，通過測量絕緣紙聚合度與抗張力，得出了與仿真較為吻合的規(guī)