基于时-温-水分-冲击电压叠加的油纸绝缘材料寿命评估

发布时间：2022-08-02 21:27

　　高铁沿线牵引变电所中的油浸倒立式电流互感器（Inverted-Type Oil-Immersed Current Transformer,IOCT）是保障铁路供电系统安全运行的重要电力设备。然而,2015年兰新高铁沿线的IOCT主绝缘爆燃事故表明位于IOCT头部的油纸绝缘系统在西部地区恶劣环境影响下会发生严重劣化,导致其绝缘性能严重下降,因此对油纸绝缘系统展开复杂条件下的老化研究及寿命评估对于IOCT的安全运行具有重要的理论价值和工程意义。考虑到IOCT会受到高铁列车频繁的短时脉冲影响,以及西部地区温差大、冷暖变化频繁等自然条件,本文选择温度、湿度和短时冲击电压这三种应力对油纸绝缘系统老化状态随老化时间的变化展开试验研究,以聚合度和介电参量作为老化特征参量,并基于油纸绝缘老化机理建立寿命评估数学模型。主要工作如下:（1）综合国内外参考文献对油纸绝缘老化机理进行深入研究,分析温度、水分、电压和氧气对油纸绝缘寿命的影响。结合纤维聚合度累积动力学模型和老化机理初步建立油纸绝缘老化模型,并基于时温叠加原理将此老化模型外推至实际运行条件下,使其具有工程实际意义。（2）进行实验室条件下的油纸绝缘加... 

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景
    1.2 国内外研究发展现状
        1.2.1 油纸绝缘老化研究现状
        1.2.2 油纸绝缘寿命评估发展现状
    1.3 课题研究主要内容
第2章 油纸绝缘老化微观机理及寿命评估初步模型
    2.1 油纸绝缘老化微观机理
        2.1.1 热裂解
        2.1.2 水降解
        2.1.3 局部放电
        2.1.4 氧化降解
    2.2 老化寿命评估模型
        2.2.1 纤维素累积损失动力学方程
        2.2.2 数据外推方法及寿命评估模型
    2.3 本章小结
第3章 多应力影响下油纸绝缘老化试验
    3.1 试验材料、仪器及应力设置
        3.1.1 试验材料
        3.1.2 温度控制和设置
        3.1.3 水分控制
        3.1.4 电压控制
    3.2 油纸绝缘老化特征参量及测量方法
        3.2.1 聚合度测量方法
        3.2.2 频域介电特征参量测量方法
    3.3 试验步骤
    3.4 聚合度试验结果及分析
        3.4.1 温度对油纸绝缘聚合度的影响规律分析
        3.4.2 湿度对油纸绝缘聚合度的影响规律分析
        3.4.3 短时冲击电压对油纸绝缘聚合度的影响规律分析
    3.5 频域介电响应试验结果及分析
    3.6 本章小结
第4章 多应力影响下油纸绝缘材料寿命评估
    4.1 纤维素聚合度动力学曲线平移
        4.1.1 温度平移
        4.1.2 水分平移
        4.1.3 短时冲击电压平移
    4.2 时-温-水分-冲击电压叠加寿命评估方法的数学表述
    4.3 本章小结
第5章 结论与展望
参考文献
在学研究成果
致谢



本文编号：3669280