變壓器油紙絕緣的硫腐蝕微觀機(jī)制與防護(hù)技術(shù)研究.pdf

1、近十幾年來，國內(nèi)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(shè)備絕緣事故，已受到電力部門和研究學(xué)者的廣泛關(guān)注。目前研究學(xué)者對硫腐蝕的腐蝕劣化機(jī)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(yīng)用。但受到實驗研究手段的限制，腐蝕性硫?qū)τ谟图埥^緣材料破壞機(jī)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(yùn)行油和新油中防護(hù)效果的差異與受到影響因素的關(guān)系仍有待

2、探究。因此，研究腐蝕性硫?qū)τ图埥^緣材料劣化作用微觀機(jī)理及深入探索針對硫腐蝕的防護(hù)規(guī)律有重要的學(xué)術(shù)及工程應(yīng)用價值。
　　應(yīng)用分子動力學(xué)的仿真技術(shù)，建立了基于纖維分子力學(xué)、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(jī)制，通過計算纖維素分子力學(xué)參數(shù)，發(fā)現(xiàn)其機(jī)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(yùn)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(qiáng)度的減弱作用不強(qiáng)，反而使其延展性和韌性隨DBDS的含量變大而增強(qiáng)。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(jī)械性能下降的原因解釋。同時設(shè)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)