加速熱老化中油浸絕緣紙分子量變化及銅離子對(duì)老化影響研究.pdf

1、電力變壓器作為電網(wǎng)能量轉(zhuǎn)換、傳輸?shù)暮诵脑O(shè)備，是電網(wǎng)中最重要的設(shè)備之一。油紙復(fù)合絕緣是電力變壓器內(nèi)絕緣的重要組成，電力變壓器在運(yùn)行過程中主要受溫度、水分、氧氣等外界因素長期影響，導(dǎo)致其內(nèi)絕緣老化劣化，絕緣性能下降，在影響電力變壓器自身安全運(yùn)行的同時(shí)直接威脅著整個(gè)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定。油紙絕緣老化是一個(gè)復(fù)雜的物理化學(xué)過程，通過對(duì)油浸絕緣紙熱老化過程中分子量及其分布分析和銅離子對(duì)油紙絕緣熱老化的研究，有助于對(duì)油紙絕緣熱老化機(jī)理的深入挖掘，是變壓器油

2、紙絕緣復(fù)雜系統(tǒng)的狀態(tài)評(píng)估及剩余壽命預(yù)測(cè)、絕緣運(yùn)行狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)及故障診斷的基礎(chǔ)，對(duì)提高變壓器的安全可靠性，具有重大意義。
　　 本文設(shè)計(jì)了25＃號(hào)克拉瑪依變壓器油和普通絕緣紙復(fù)合絕緣在實(shí)驗(yàn)室條件下進(jìn)行加速熱老化實(shí)驗(yàn)，利用凝膠滲透色譜(GPC)測(cè)量了加速熱老化中油浸絕緣紙分子量及其分布，分析了分子量分布隨老化時(shí)間變化規(guī)律及分子量分布與聚合度之間的關(guān)系，同時(shí)利用傅立葉紅外光譜(FTIR)測(cè)量了絕緣紙的微觀基團(tuán)變化，另外通過對(duì)絕緣油的紫

3、外光譜、T501含量、酸值、油中銅離子含量測(cè)量以及絕緣紙的表面形貌及介質(zhì)損耗測(cè)量，分析了銅離子對(duì)油紙絕緣熱老化的影響。
　　 研究結(jié)果表明：①絕緣紙的分子量分布在老化過程中逐漸向低分子量方向移動(dòng)，不同溫度下老化得到的相同聚合度的絕緣紙分子量不同，通過不同溫度下絕緣紙分子量分布差異的分析，得出分子鏈斷鏈趨勢(shì)優(yōu)先發(fā)生在長分子鏈上，而且斷鏈發(fā)生的部位傾向于分子鏈的中心部位。②利用數(shù)均分子量 求得的斷鍵速率大于利用與聚合度相關(guān)的粘均分子

4、量和重均分子量 求得的斷鍵速率，基于數(shù)均分子量 求取的斷鍵速率與實(shí)際斷鍵速率相符。③絕緣紙?jiān)诓〝?shù)3346 cm-1處的O-H伸縮振動(dòng)吸收隨著老化時(shí)間有明顯的減弱現(xiàn)象，微觀基團(tuán)的變化對(duì)絕緣紙的物理化學(xué)性影響顯著。④油中銅離子的含量隨老化時(shí)間呈現(xiàn)先增加后減少的規(guī)律，銅離子的存在對(duì)油的老化有明顯的催化加速作用，同時(shí)銅離子會(huì)加速油中T501的消耗，使得油的抗氧化性能下降，導(dǎo)致油的老化速率加快，老化過程中銅的化合物會(huì)附著在絕緣紙表面，使得絕緣紙的