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植物油紙絕緣的微水?dāng)U散和介電特性研究，碩士學(xué)位論文，共55頁(yè)。
摘 要
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和石油資源的日益緊缺,尋找一種綠色、新型環(huán)保型,具有良好理化、電氣性能,可替代礦物油的絕緣液體電介質(zhì)已成為全世界的共識(shí)。植物油因?yàn)榫邆洵h(huán)保、可降解、可再生以及高燃點(diǎn)等重要特性,在許多方面都明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的礦物絕緣油,已成為國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究的熱點(diǎn)。這對(duì)于緩解能源緊張局面、將新型絕緣介質(zhì)應(yīng)用于高壓電氣設(shè)備具有重要的戰(zhàn)略意義和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
論文從不同方面闡述了國(guó)內(nèi)外植物油研究的總體概況。在此基礎(chǔ)上,選用FR3植物油、傳統(tǒng)礦物油、普通牛皮紙為試驗(yàn)材料。搭建了植物油紙絕緣和礦物油紙絕緣微水?dāng)U散試驗(yàn)平臺(tái),設(shè)計(jì)了雙面透水試驗(yàn)。求解微水?dāng)U散方程,利用分析結(jié)果計(jì)算出了不同擴(kuò)散時(shí)間紙中水分隨厚度的分布,測(cè)量了 30°C、50°C、70°C、90°C條件下經(jīng)過(guò)60h擴(kuò)散后植物油和礦物油紙絕緣微水濃度;得到了兩種油紙絕緣的擴(kuò)散系數(shù),并且以分子異構(gòu)性為切入點(diǎn),解釋了兩種油紙絕緣微水?dāng)U散的差異性,驗(yàn)證了擴(kuò)散方程的有效性;分析了影響平衡時(shí)間因素,得到了平衡時(shí)間關(guān)于溫度、絕緣紙厚度、初始水分含量的表達(dá)式。結(jié)果表明微水?dāng)U散方程能夠很好地描述油紙絕緣微水?dāng)U散過(guò)程,植物油紙絕緣擴(kuò)散系數(shù)比礦物油紙絕緣小一個(gè)數(shù)量級(jí),植物油由于內(nèi)部親水基團(tuán)存在可以有效抑制水分向絕緣紙內(nèi)部擴(kuò)散,延緩絕緣紙老化。
頻域介電譜法(FDS)作為一種無(wú)損診斷技術(shù),廣泛應(yīng)用于油紙絕緣狀態(tài)評(píng)估方面。在實(shí)驗(yàn)室條件下搭建了試驗(yàn)測(cè)試平臺(tái),并且利用IDAX300系統(tǒng)研究了不同測(cè)量溫度、不同水分含量以及不同老化程度的植物油及油浸紙的頻域介電譜變化規(guī)律,得到了頻域介電譜與溫度、水分、老化時(shí)間變化關(guān)系,并解釋了其內(nèi)在機(jī)理。
關(guān)鍵詞:植物油紙絕緣;微水?dāng)U散;菲克定律;頻域介電譜;溫度;水分;老化時(shí)間
第1章緒論
1.1植物絕緣油的研究意義
絕緣油作為油紙絕緣體系的重要組成部分,由于其具備良好的電氣絕緣和冷卻性能,目前在電力變壓器、斷路器、套管等高壓設(shè)備中得到普遍應(yīng)用在油浸式電力變壓器中,絕緣油以熱對(duì)流方式在絕緣紙及紙板等材料內(nèi)部或極間的間隙中循環(huán)流動(dòng),來(lái)改善設(shè)備的散熱能力、提高對(duì)外傳熱效率,同時(shí)電氣設(shè)備介電性能和消弧能力得以提高。因此,絕緣油的性能對(duì)高壓電氣設(shè)備的運(yùn)行壽命和電力安全供應(yīng)具有至關(guān)重要的意義出色的抗氧化性、優(yōu)異的電氣和潤(rùn)滑性能、高溫安全性、抗燃性能和低溫流動(dòng)性是電力用油對(duì)絕緣油提出的重要性能指標(biāo)。礦物絕緣油因?yàn)榫哂辛己玫碾姎庑阅�、物理和化學(xué)性質(zhì),廣泛應(yīng)用在輸配電及其它電氣設(shè)備中。然而,隨著近年來(lái)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展所帶來(lái)的生存環(huán)境的円益惡化、國(guó)家電網(wǎng)超特高壓技術(shù)及實(shí)際運(yùn)用的大力發(fā)展、人們對(duì)環(huán)保要求的呼聲越來(lái)越高,礦物油紙絕緣體系已不能滿足高防火性能要求,而且生物降解性能差,對(duì)環(huán)境造成的損害以及一連串后續(xù)遺留問(wèn)題已經(jīng)到了不得不解決的地步。例如分布在現(xiàn)代都市人口密集區(qū)、城鎮(zhèn)結(jié)合部、農(nóng)村山區(qū)的配電變伍器,一旦出現(xiàn)運(yùn)行事故(爆炸、自燃、漏油),導(dǎo)致電力輸送中斷,給人民生產(chǎn)生活造成巨大的損失,而且還會(huì)引發(fā)其它并發(fā)事故(火災(zāi)、水體和土壤污染)基于石油提煉加工的礦物絕緣油為不可再生資源,緊缺和枯竭的困境促使人們急需找到一種高燃點(diǎn)、可降解、可再生、環(huán)境友好型的能夠替代礦物絕緣油的新型液體絕緣介質(zhì)
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