變壓器油氣分離膜的制備及性能研究.pdf

1、變壓器是電力系統(tǒng)中最重要的設(shè)備之一，其狀態(tài)直接影響電網(wǎng)系統(tǒng)的安全運(yùn)行。變壓器油中溶解氣體的組分、含量和產(chǎn)生速率能有效地反映變壓器內(nèi)部的絕緣故障情況。在目前國(guó)內(nèi)外變壓器故障監(jiān)測(cè)手段中，油中溶解氣體分析法是一種相對(duì)成熟、有效、電力部門應(yīng)用廣泛的方法。本文通過(guò)測(cè)試幾種高分子膜的脫氣性能和耐油性能，選擇性能較優(yōu)的在線油氣分離膜材料。同時(shí)研制出陶瓷膜管與高分子復(fù)合的在線脫氣裝置，提高脫氣效率，為變壓器在線監(jiān)測(cè)的實(shí)時(shí)性和高效性奠定了基礎(chǔ)。
　

2、　 (1)研究了支撐層孔徑和白炭黑填料對(duì)聚偏氟乙烯(PVDF)膜做支撐層的氟硅橡膠(FVMQ)復(fù)合膜透氣性能的影響及該復(fù)合膜的耐油性能。結(jié)果表明，支撐層孔徑越大復(fù)合膜的滲透速率越快，白炭黑填料降低了膜對(duì)氣體的滲透速率，支撐層孔徑對(duì)膜滲透性能的影響比填料的影響顯著。FVMQ-PVDF復(fù)合膜的透氣性和耐油性不能滿足變壓器在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的要求。
　　 (2)測(cè)試了PI、PFA、Hyflon AD80X和Teflon AF2400平板膜

3、的透氣性能。PI和PFA膜對(duì)烴類氣體的滲透率較氫氣低得多，較適合用于單組分氫氣的分離，Hyflon AD80X和Teflon AF2400膜對(duì)七種氣體的滲透速率相差不多，TeflonAF2400的脫氣性能最好，較適合于多組分氣體分離。
　　 (3)采用涂覆法制備了內(nèi)壓式陶瓷超濾膜管-Teflon AF2400的復(fù)合膜。測(cè)試了該組件對(duì)H2、CO、CO2、CH4、C2H6、C2H4、C2H2氣體的脫氣性能，并與GP100組件和PI平

4、板膜的脫氣性能比較。結(jié)果表明，該組件可在10 h內(nèi)實(shí)現(xiàn)七種故障特征氣體的油氣平衡，而且可以在500 kPa的壓力下長(zhǎng)時(shí)間正常工作。因此，陶瓷膜管-Teflon AF2400復(fù)合膜能夠滿足變壓器油中溶解氣體在線監(jiān)測(cè)的需要。
　　 (4)完全蒸發(fā)法制備的高分子薄膜中，殘留溶劑的存在會(huì)影響膜的滲透性能和力學(xué)性能。用紅外光譜法研究了Galden HT90為溶劑的致密Hyflon()AD60X膜在程序升溫干燥時(shí)溶劑殘留的情況。發(fā)現(xiàn)膜越厚對(duì)