SiO 2 纳米材料对老化变压器油击穿特性和电荷传输特性的影响研究
发布时间：2021-10-23 03:15
本文中作者制备了纳米SiO2材料,试验研究了该纳米材料对老化变压器油击穿特性和电荷传输特性的影响规律,揭示了SiO2纳米材料对变压器击穿性能的改性作用。
【文章来源】：变压器. 2020,57(07)北大核心
【文章页数】：4 页
【部分图文】：
SiO2纳米材料的TEM图
采用热刺激电流法（Thermally Stimulated Current,TSC）研究纳米材料对变压器油陷阱特性的影响，测量装置如图2所示。试验时首先断开触点开关S3和开关S2，然后闭合触点开关S1，此时待测油样两端为短路状态。利用温控模块控制温度均速升高到30℃，并维持该温度1min。然后断开触点开关S1，闭合触点开关S2，在电场强度20kV/mm下对试样进行极化20min，完成电荷注入。为了防止升温前发生去极化现象，将待测油样迅速降温。断开触点开关S2，闭合触点开关S1。最后断开触点开关S1，闭合触点开关S3，利用温控模块以2℃/min的速度匀速升温。在升温过程中，利用静电计测量电路中电流的变化。3 试验结果与分析
SiO2纳米材料对已老化变压器油雷电冲击脉冲击穿电压的影响如图3所示。从图3中数据可以看出，对于不同老化程度的变压器油，其雷电冲击脉冲击穿电压逐渐下降，当老化36天后，击穿电压下降了约34%。然而，变压器油经纳米改性后，击穿电压下降缓慢，即使在老化后期，其雷电冲击脉冲击穿电压也仅下降约18%，与未老化的纯变压器油的击穿电压水平相近。由整个试验的数据来看，老化的纳米改性油与老化变压器油相比，其雷电冲击脉冲击穿电压提高了20%左右。随着老化时间的增加，改性效果更明显，这说明纳米改性对于提高老化变压器油的耐雷电过电压水平具有显著作用。纳米材料改性对不同油样雷电冲击脉冲击穿时间的影响如图4所示。可以看出，老化变压器油的击穿时间在10μs～15μs之间，而改性后老化变压器油的击穿时间显著提高到13μs～22μs，提高幅度最高达到45%。改性后老化变压器油击穿时间的增加说明SiO2纳米材料的改性可以有效减慢已老化变压器中流注放电的平均发展速度，从而抑制了流注的发展，提高了击穿电压。
【参考文献】：
期刊论文
[1]一起500kV电力变压器雷电冲击试验击穿故障分析[J]. 马昊,王伟,张鑫,冯军基,马小光,李静远. 变压器. 2019(09)
[2]热老化对Nomex绝缘纸空间电荷特性的影响[J]. 王政宇,温敏敏,宋建成,李璐. 变压器. 2019(06)
[3]一起绝缘油硫腐蚀引发的变压器绝缘事故的分析[J]. 施广宇. 变压器. 2019(03)
[4]纳米改性变压器油研究进展[J]. 缪金,董明,吴雪舟,沈谅平,王浩. 中国电机工程学报. 2013(09)
[5]绝缘油老化对油纸绝缘介质空间电荷形成及迁移特性的影响[J]. 郝建,廖瑞金,George Chen,严家明. 中国电机工程学报. 2012(16)
博士论文
[1]雷电冲击电压下纳米粒子改变变压器油纸绝缘特性的机理[D]. 周游.华北电力大学 2015
本文编号：3452364
【文章来源】：变压器. 2020,57(07)北大核心
【文章页数】：4 页
【部分图文】：
SiO2纳米材料的TEM图
采用热刺激电流法（Thermally Stimulated Current,TSC）研究纳米材料对变压器油陷阱特性的影响，测量装置如图2所示。试验时首先断开触点开关S3和开关S2，然后闭合触点开关S1，此时待测油样两端为短路状态。利用温控模块控制温度均速升高到30℃，并维持该温度1min。然后断开触点开关S1，闭合触点开关S2，在电场强度20kV/mm下对试样进行极化20min，完成电荷注入。为了防止升温前发生去极化现象，将待测油样迅速降温。断开触点开关S2，闭合触点开关S1。最后断开触点开关S1，闭合触点开关S3，利用温控模块以2℃/min的速度匀速升温。在升温过程中，利用静电计测量电路中电流的变化。3 试验结果与分析
SiO2纳米材料对已老化变压器油雷电冲击脉冲击穿电压的影响如图3所示。从图3中数据可以看出，对于不同老化程度的变压器油，其雷电冲击脉冲击穿电压逐渐下降，当老化36天后，击穿电压下降了约34%。然而，变压器油经纳米改性后，击穿电压下降缓慢，即使在老化后期，其雷电冲击脉冲击穿电压也仅下降约18%，与未老化的纯变压器油的击穿电压水平相近。由整个试验的数据来看，老化的纳米改性油与老化变压器油相比，其雷电冲击脉冲击穿电压提高了20%左右。随着老化时间的增加，改性效果更明显，这说明纳米改性对于提高老化变压器油的耐雷电过电压水平具有显著作用。纳米材料改性对不同油样雷电冲击脉冲击穿时间的影响如图4所示。可以看出，老化变压器油的击穿时间在10μs～15μs之间，而改性后老化变压器油的击穿时间显著提高到13μs～22μs，提高幅度最高达到45%。改性后老化变压器油击穿时间的增加说明SiO2纳米材料的改性可以有效减慢已老化变压器中流注放电的平均发展速度，从而抑制了流注的发展，提高了击穿电压。
【参考文献】：
期刊论文
[1]一起500kV电力变压器雷电冲击试验击穿故障分析[J]. 马昊,王伟,张鑫,冯军基,马小光,李静远. 变压器. 2019(09)
[2]热老化对Nomex绝缘纸空间电荷特性的影响[J]. 王政宇,温敏敏,宋建成,李璐. 变压器. 2019(06)
[3]一起绝缘油硫腐蚀引发的变压器绝缘事故的分析[J]. 施广宇. 变压器. 2019(03)
[4]纳米改性变压器油研究进展[J]. 缪金,董明,吴雪舟,沈谅平,王浩. 中国电机工程学报. 2013(09)
[5]绝缘油老化对油纸绝缘介质空间电荷形成及迁移特性的影响[J]. 郝建,廖瑞金,George Chen,严家明. 中国电机工程学报. 2012(16)
博士论文
[1]雷电冲击电压下纳米粒子改变变压器油纸绝缘特性的机理[D]. 周游.华北电力大学 2015
本文编号：3452364
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianlilw/3452364.html
