复合电压下纳米粒子改变油纸绝缘特性的研究

摘要

随着我国特高压输电坚强电网战略的发展，变压器作为电力传输的枢纽设备，其安全稳定运行愈发受到研究人员的关注。绝缘油与绝缘纸作为变压器内绝缘的重要组成材料，提高其绝缘性能可以从根本上提高变压器的绝缘性能，保证变压器的稳定运行。纳米科学的发展为绝缘材料性能的进步提供了可能。因此，本文提出了“复合电压下纳米粒子改变油纸绝缘特性的研究”这一课题。 本文通过纳米绝缘油改性机理模型与典型纳米粒子结构研究，选取半导电型纳米粒子TiO2与绝缘型纳米粒子α-Al2O3作为改性粒子，并对其进行表面修饰；采用超声分散法制备了稳定的纳米改性绝缘油，采用浸渍的方式制备了纳米改性绝缘纸；依托经典介电理论，构建了直流击穿试验、交流介电试验、复合电老化试验等平台；利用上述平台开展了改性绝缘油与绝缘油纸击穿性能、介电性能、电老化性能的综合研究。获得以下结论： （1）添加纳米粒子明显提升绝缘油与绝缘油纸的直流击穿性能，并能够改善绝缘油纸的沿面放电起始电压与介电性能。其中，TiO2纳米粒子对绝缘油直流击穿场强的改善更优，在质量浓度为0.04g/L时，比未改性绝缘油提升26.1%；α-Al2O3纳米粒子对绝缘油纸直流击穿场强改善更优，在质量浓度为0.04g/L时，比未改性绝缘油纸提升23.1%；对于介电性能的改善，TiO2纳米粒子改性效果优于α-Al2O3纳米粒子，在质量浓度为0.05g/L时，TiO2纳米粒子改性绝缘油纸的相对介电常数与tanδ比未改性绝缘油纸下降17.8%与22.8%； （2）质量浓度为0.04g/L的TiO2与α-Al2O3纳米改性绝缘油纸在电老化过程中的电性能均优于未改性绝缘油纸。且在电老化试验前期，直流击穿场强、相对介电常数与tanδ的变化速率均小于未改性绝缘油纸，可以起到抑制电老化发展的作用； （3）复合电压下，纳米改性绝缘油纸的直流击穿场强均随老化时间呈三次函数下降，相对介电常数与tanδ均随老化时间呈指数函数上升。 本文的研究成果为换流变压器的设计与制造中应用纳米改性绝缘油纸提供了一定的指导作用。

目录

第一个书签之前

OLE_LINK3

OLE_LINK5

参考文献范例