腐蚀性硫对油纸绝缘系统的劣化作用机理及定量表征

发布时间：2017-10-06 12:23

  本文关键词：腐蚀性硫对油纸绝缘系统的劣化作用机理及定量表征

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【摘要】：近十几年来,国内外报道了数百起因变压器绝油中含有腐蚀性硫而引发的设备绝缘事故,受到电力部门和研究学者的广泛关注。虽然油中腐蚀性硫的检测已经制定相关标准,二苄基二硫醚(DBDS)和硫醇对铜片的腐蚀劣化机理已得到初步认识,但是目前评估油中腐蚀性硫的方法受油中金属抑制剂和视觉主观影响较大,仍不能定量分析油中多重硫化物,且大多数学者的研究仅集中在DBDS上,多重腐蚀性硫化物对油纸绝缘系统的影响亟待进一步探索。因此,研究腐蚀性硫对油纸绝缘系统的劣化作用机理和硫腐蚀程度的定量表征具有重要的学术价值。为研究腐蚀性绝缘油中硫化物的种类和含量,基于气相色谱仪和硫化学发光检测器联合分析技术,建立了一种变压器油中多重硫化物定性与定量分析的方法；并利用本文建立的油中多重硫化物分析方法检测实际运行腐蚀性油样,发现运行油样中可能存在硫醇、二苄基硫醚、二苄基二硫醚等多种腐蚀性硫化物。为研究多种腐蚀性硫化物对油纸绝缘系统老化特性的影响规律,首先基于酸碱中和反应平衡原则建立了绝缘纸中酸值的测试方法。然后对含有不同浓度DBDS和二苄基硫醚以及十二硫醇的油纸绝缘系统在130℃和140℃环境下开展加速热老化试验,定期取样,并对绝缘纸聚合度、油纸中酸值和水分、击穿电压、介电常数等特征参量进行测量分析。研究表明：腐蚀性硫化物加速了油纸绝缘系统的老化程度,导致绝缘系统电气性能下降；纸中酸值和油中微水含量的波动幅度、绝缘纸裂解速率、油中糠醛含量均随DBDS和十二硫醇浓度增大而增大；油中多种腐蚀性硫化物对油纸绝缘系统老化的联合作用不等于单一硫化物的线性叠加,表明油中多种腐蚀性硫化物对油纸绝缘系统的影响存在交互作用。为研究硫腐蚀反应程度定量表征的方法,基于油中总硫守恒准则,将油中总硫浓度和油样质量以及绝缘纸聚合度3个特征量纳入到硫腐蚀反应评估体系中,建立了硫腐蚀反应程度的定量表征模型。
【关键词】：变压器 腐蚀性硫 油纸绝缘 热老化特性 定量表征
【学位授予单位】：华北电力大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM855
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-23
• 1.1 课题研究背景及意义10-12
• 1.2 国内外研究现状12-21
• 1.2.1 绝缘油中腐蚀性硫的来源12-14
• 1.2.2 绝缘油中腐蚀性硫化物的检测方法14-17
• 1.2.3 绝缘油中腐蚀性硫与铜反应机理及影响因素17-19
• 1.2.4 绝缘油中腐蚀性硫对油纸绝缘特性的影响19-20
• 1.2.5 绝缘油中硫腐蚀的防护措施20-21
• 1.3 本文主要研究内容21-23
• 第2章 变压器油中多重硫化物的定性与定量分析方法23-33
• 2.1 引言23-24
• 2.2 基于GC-SCD的变压器油中多重硫化物的定性与定量分析方法24-29
• 2.2.1 GC-SCD测试原理24-25
• 2.2.2 试验方法25-26
• 2.2.3 变压器油中多重硫化物的定性分析26-27
• 2.2.4 变压器油中多重硫化物的定量分析27-29
• 2.3 基于GC-SCD分析腐蚀性油样中硫化物种类及含量29-31
• 2.4 本章小结31-33
• 第3章 单一硫化物对油纸绝缘系统老化特性的影响机理33-59
• 3.1 引言33-34
• 3.2 变压器绝缘纸中酸值测试方法研究34-39
• 3.2.1 试样制备及试验平台34
• 3.2.2 绝缘纸中酸值测试方法探索34-39
• 3.3 腐蚀性硫对变压器油纸绝缘热老化理化特性的影响39-51
• 3.3.1 试验设计及特征参量测试方法39-42
• 3.3.2 试验结果及分析42-50
• 3.3.3 讨论50-51
• 3.4 腐蚀性硫对变压器油纸绝缘热老化电气特性的影响51-57
• 3.4.1 试验设计及特征参量测试方法51-54
• 3.4.2 试验结果及分析54-56
• 3.4.3 变压器油电气特性与油中腐蚀性硫浓度相关性分析56-57
• 3.5 本章小结57-59
• 第4章 多重硫化物对变压器油纸绝缘系统老化特性的影响59-71
• 4.1 引言59
• 4.2 多重硫化物对油纸绝缘热老化特性的影响59-70
• 4.2.1 试验设计及特征参量测试方法59-61
• 4.2.2 试验结果及分析61-70
• 4.3 本章小结70-71
• 第5章 变压器油纸绝缘系统硫腐蚀反应的定量表征71-79
• 5.1 引言71
• 5.2 油纸绝缘系统中硫腐蚀反应定量表征方法的研究71-78
• 5.2.1 试验设计及特征参量测试方法71-72
• 5.2.2 试验结果及分析72-76
• 5.2.3 硫腐蚀反应定量表征方法的建立76-78
• 5.3 本章小结78-79
• 第6章 结论及展望79-81
• 6.1 结论79-80
• 6.2 展望80-81
• 参考文献81-87
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果87-89
• A. 作者在攻读学位期间发表(录用)的主要论文目录87
• B. 作者在攻读学位期间负责或参研的主要科研项目87-88
• C. 作者在攻读学位期间申请的专利88-89
• 致谢89

【参考文献】

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1 杨丽君;变压器油纸绝缘老化特征量与寿命评估方法研究[D];重庆大学;2009年

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本文编号：982777