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        關(guān)于固體絕緣材料熱老化電氣特性的分析

        2018-02-01 08:36:54陳井玉
        時代農(nóng)機 2018年6期
        關(guān)鍵詞:變壓器

        陳井玉

        (河北太乙機電安裝工程有限公司,河北 石家莊 050000)

        由于絕緣紙大多天然纖維為生產(chǎn)原料,在高溫環(huán)境下絕緣紙高分子鏈容易發(fā)生裂變,降低絕緣材料自身的硬度和聚合度,從而加快變壓器的絕緣老化速度,縮短變壓器的使用壽命。為有效提升變壓器中絕緣紙的耐高溫性能,可通過對固體絕緣材料熱老化電氣特性的研究,對其使用性能進行不斷的改良和優(yōu)化。

        1 固體絕緣材料熱老化電氣特性的測試

        擊穿場強是表征絕緣材料自身耐電強度的標準電氣參數(shù),在對變壓器中絕緣材料熱老化特性進行測試的過程中,由于絕緣材料自身介電常數(shù)的改變會對絕緣電場的分布造成較大的影響,還會進一步導(dǎo)致高低壓繞組對匝間電容與對地電容兩者出現(xiàn)不同程度的變化,從而對繞組波的過程產(chǎn)生不利的影響效果。這種情況下,就油浸式變壓器絕緣紙的熱老化電氣特性而言,為有效提高變壓器固體絕緣材料的耐高溫性能,需對變壓器固體絕緣材料的介質(zhì)損耗提高重視,一旦絕緣材料出現(xiàn)較大的介質(zhì)損耗,則很容易導(dǎo)致變壓器局部出現(xiàn)高溫現(xiàn)象,嚴重時會擊穿材料,影響變壓器的使用壽命。對此,想要進一步明確固體絕緣材料熱老化電氣特性,可通過對材料熱老化之前和熱老化之后相關(guān)介質(zhì)損耗、介電常數(shù)以及擊穿場強等一系列參數(shù)的對比進行科學分析。

        2 固體絕緣材料熱老化電氣特性測試結(jié)果的分析

        2.1 聚碳酸酯測試結(jié)果分析

        通過對各個熱老化階段聚碳酸酯介質(zhì)損耗因數(shù)以及介電常數(shù)與溫度變化之間關(guān)系的分析來看,熱老化之后的聚碳酸酯與熱老化之前的聚碳酸酯相比,其介電常數(shù)的變化程度相對較小。在溫度相對較低的熱老化測試范圍內(nèi),如果增加固體絕緣材料的熱老化時間,聚碳酸酯的介電常數(shù)會呈現(xiàn)先變小、后變大的現(xiàn)象;如果在溫度相對較高的熱老化測試范圍內(nèi),增加固體絕緣材料的熱老化時間,則熱老化之后的絕緣材料的介電常數(shù)與之前相比整體變化不大。此外,在對絕緣材料進行熱老化的初期以及沒有熱老化的時期,絕緣材料的階段常數(shù)通常會隨著溫度的提升而逐漸出現(xiàn)較大的變化,一段時間之后會逐漸變小。

        2.2 聚酯薄膜測試結(jié)果分析

        利用聚脂薄膜相對介電常數(shù)以及介質(zhì)損耗因數(shù)變化情況,對固體絕緣材料的熱老化電氣特性展開測試時,主要是通過對常溫狀態(tài)下聚脂薄膜相對介電常數(shù)基于老化時間的改變,以及在各個熱老化時期中聚脂薄膜自身介質(zhì)損耗因數(shù)基于溫度變化的分析,以此來對固體絕緣材料的熱老化電氣特性進行明確。在實際的固體絕緣材料熱老化特性測試過程中,為了更好地觀察聚脂薄膜的相關(guān)測試結(jié)果,需將測試溫度控制在20~130℃。在室溫下聚脂薄膜熱老化初期的介電常數(shù),會隨著熱老化時間的延長而不斷變大,并在240h之后達到最大數(shù)值,在此之后的熱老化時間中,聚脂薄膜的介電常數(shù)數(shù)值會逐漸變小。

        2.3 聚苯硫醚測試結(jié)果分析

        在測試溫度相對較低的情況下,處于熱老化初期聚苯硫醚的介電常數(shù)會隨著熱老化時間的延長而不斷增大,然而基于進化的老化,會進一步降低聚苯硫醚的介電常數(shù)增加幅度;在測試溫度相對較高的情況下,聚苯硫醚介電常數(shù)會隨著溫度的變化而逐漸變大,并且斜率的變化規(guī)律會呈現(xiàn)出先變大、后變小的趨勢。在之后的熱老化時期中,聚苯硫醚的介質(zhì)損耗先是在高溫區(qū)測試范圍內(nèi)出現(xiàn)最大值逐漸降低的現(xiàn)象,在經(jīng)過向高溫區(qū)移動20℃之后,聚苯硫醚自身的介質(zhì)損耗因數(shù)變化逐漸平緩。

        3 總結(jié)

        綜上所述,在未進行熱老化測試之前,變壓器絕緣紙的相對介電常數(shù)及介質(zhì)損耗因數(shù),會隨溫度的不斷上升而逐漸變大,其中聚苯硫醚與聚脂薄膜的相對介質(zhì)損耗在低溫環(huán)境下變化不大,在溫度超過90℃時聚碳酸酯的相對介電常數(shù)與介質(zhì)損耗因數(shù)變化相對較小。而經(jīng)過熱老化之后,聚酯薄膜與聚苯硫醚的相對介電常數(shù)以及介質(zhì)損耗因數(shù)與未老化之前相似,聚碳酸酯介質(zhì)損耗因數(shù)所有下降。

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