关键词:
矿物绝缘油
固体材料
绝缘漆
相容性
分子动力学
摘要:
绝缘油作为一种液体绝缘介质,在油浸式变压器中具有绝缘、冷却和灭弧的作用,是油浸式变压器的重要组成部分,绝缘油性能的优劣直接决定了油浸式变压器能否安全可靠运行。变压器中包括多种固体材料,这些材料在与变压器绝缘油接触的过程中,是否会导致绝缘油的性能的劣化,这就是变压器固体材料与变压器绝缘油的相容性问题。目前国内外学者针对固体材料与绝缘油相容性这一课题也进行了许多研究,但是目前的研究还存在以下几个问题:目前所进行的相容性试验选用的绝缘油主要为植物绝缘油,对矿物绝缘油,特别是对于目前最成熟、运用最广泛的KI50X矿物绝缘油与变压器内部固体材料的相容性研究较少;目前已有的相容性研究主要将精力集中在绝缘材料(如绝缘纸)与变压器绝缘油的相容性,进行相容性试验的材料还不全面,未对变压器内部其他结构材料进行系统的相容性研究,工程实际表明变压器内部的某些结构材料也会加速绝缘油的老化劣化。针对以上两个问题,本文的主要研究内容包括:1、选用目前广泛运用于特高压电气设备中的KI50X克拉玛依矿物绝缘油作为相容性试验的绝缘油,并与设备制造厂家合作,对工程实际中反馈回来的可能导致矿物绝缘油老化劣化的16种材料(钢A、钢B、钢C、某种弹簧钢丝、某种铝、铜A、铜B、铜B(镀银)、铜钨合金、金属类标准件A、金属类标准件B、树脂A玻璃布板(表面涂漆)、树脂B玻璃丝挤拉杆(表面涂漆)、某种醛类树脂C、聚合物螺栓(聚合物A)、增强型聚合物B薄片)进行系统的相容性研究,分析各个材料与矿物绝缘油的相互作用机理。试验结果表明:当矿物绝缘油中仅包含金属材料时,矿物绝缘油的各项参数不会出现明显劣化,所选用的金属材料与矿物绝缘油有较好的相容性;加入聚合物螺栓(聚合物A)的油样,热老化结束后,油样的各项指标出现了明显劣化,与矿物绝缘油的相容性不佳;两种涂漆材料:树脂A玻璃布板、树脂B玻璃丝挤拉杆,表面所涂的绝缘漆A会溶解于矿物绝缘油中,导致矿物绝缘油性能劣化,需进行替换。2、在第一部分工作的基础上,对与矿物绝缘油相容性不佳的材料进行替换,利用Materials Studio分子动力学软件进行仿真,比较不同材料的玻璃化转变温度,并进行进一步的相容性试验。试验结果表明:某种含苯聚合物材料与矿物绝缘油具有良好的相容性,可以作为聚合物A的替代材料;针对绝缘漆A与矿物绝缘油的相容性差的问题,研究了绝缘漆B与矿物绝缘油的相容性,试验结果表明,涂有绝缘漆B的材料与绝缘油的相容性较好,绝缘漆B是绝缘漆A理想的替代漆。