基于纤维特性和纸张结构多元统计分析的油纸绝缘性能研究
发布时间：2022-01-23 13:52
随着特高压输变电的发展,对绝缘纸的性能提出严苛的要求,如何提高绝缘纸的性能面临巨大挑战。此外,由于油纸绝缘体系的复杂性,能否获得更为准确的影响机制和计算方法,以缩短电力装备的研发周期,降低成本,是研究人员长期以来面临的重要问题。针对纤维特性和纸张结构对绝缘纸电气性能的影响,通过调控打浆和抄造工艺,设计具有不同纤维特性和纸张结构的绝缘纸,利用多元统计分析构建模型,研究“材料-结构-性能”之间的相关性。为提高绝缘纸性能和开发新产品提供理论和技术支持,有助于提升我国特高压变压器用绝缘纸产品的制造技术和质量水平。首先,基于正交试验设计方法,结合极差和方差分析,研究四种制备条件对击穿强度的影响程度;同时,利用Weibull分布构建绝缘纸失效模型,并研究压光处理对击穿强度的影响。结果表明,对绝缘纸击穿强度影响程度为打浆度>打浆负荷>干燥方式>定量,对油浸绝缘纸击穿强度影响程度为打浆度>定量>打浆负荷>干燥方式;四种因素对击穿强度的影响存在协同效应。失效模型的尺度参数可用于描述绝缘纸和油浸渍纸的击穿强度;绝缘纸击穿强度的分散性小于油浸渍纸击穿强度的分散性;压光可以...
【文章来源】：中国制浆造纸研究院有限公司北京市
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－２技术路线图??
基于纤维特性和纸张结构多元统计分析的油纸绝缘性能研宄???表２－?３实验方案??实验号?打浆度（Ａ）?打浆负荷（Ｂ）?定量（Ｃ）?干燥方式（Ｄ）?空白??１１?１?１１１??２?１?１?１２?２??３?１?２?２?Ｉ?２??４?１?２?２?２?１??５?２?１?２?１１??６?２?１?２?２?２??７?２?２?１１１??８?２?２?１?２?２??９?３?１?２?１２??１０?３?１?１２?１??１１?３?２?１１２??１２?３?２?２?２?１??２．２．４紧度和吸油率测试??厚度和紧度根据国标ＧＢ／Ｔ?４５１．２－３－２００２进行测试。吸油率根据ＩＥＣ标准６０６４１－??２进行测试。试样大小为ｌＯｃｍＸ?ｌ〇ｃｍ，取油浸渍样品与未油浸溃绝干样品的质量差??除以未油浸溃绝干样品的质量作为油浸渍纸的吸油率。??２．２．５电气击穿强度测试???＊?．??Ｊｌ??丨?一?１??Ｉ！?Ｗ??Ｌ?１？???图２－?１电气击穿强度试验电极??击穿强度依据国标ＧＢ／Ｔ３３３３－１９９９进行测试。试验电极结构如图２－１所示，采用??不对称黄铜电极，表面均进行抛光处理，高压电极直径为２５ｍｍ，低压电极直径为??７５ｍｍ。样品放置于电热鼓风干燥箱中，在温度（］０５士５）?°Ｃ下干燥２ｈ，随后在温度??（９０±２）°Ｃ下保持３０ｍｉｍ取出放置于自封袋中，待冷却至室温后进行击穿强度测试；??１２??
?第章制造工艺对绝缘纸击穿强度的多闲衮协同影响研宂??采用逐步均匀升压的方式进行测试。??２．３结果与讨论??２．３．１绝缘纸击穿强度数据的分析??在给定的实验条件下，测试不同样品的击穿强度，击穿强度的数据分布如图２－２??和图２－３所示。箱线图可以粗略地看出数据的对称性、分散性和异常值情况，并进行??多组数据分布特性的比较。图中最上面和最下面的两条短线分别代表最大值和最小值；??矩形箱体的上边缘和下边缘分别表示第三和第－四分位数，方框内的短线代表中位数；??超过四分位数范围１．５倍的数据点被认为是异常值，即最上面和最的两条短横线??之外的数据。??２２?■?「—…￣——?一???■■?２５％＇７５％??Ｉ?１．３ＩＱＫ内的范阑??２０?＂?一屮位线??■丨？?异常＜?ｔ??广?—??１－６－?？?：：Ｔ??＾?．?？丄．Ｖ?串?一?？?？?／??愁?１０?？？?Ｔ?？?？??６?－??Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ??Ｉ?２?３?４?５?６?７?８?９?１０?１１?１２??图２－２绝缘纸的击穿强度??＾ＴＨＨ＾ｒＴｓ％?Ｉ??Ｉ?１．５ＩＱＲ内的范围?？?ｔ??６０－—屮位？线?？？丄?？？丄？?Ｔ??ｖｆ?：ｉ?？?Ｔ?Ｖｉ?＇?＾?．Ｔ??Ｉ４０－?＾??ｌ３０＿ｖｉ?？?ｔ??棄２。＿和??１０?Ｉ?Ｉ?Ｉ?ｈ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?ｋ??１?２?３?４?５?６?７?８?９?１０?１１?１２??实验６??图２－?３油浸溃纸的击穿强度??由图２－２可知，绝缘纸击穿强度的数据基本对称分
【参考文献】：
期刊论文
[1]纳米改性技术在变压器油纸介质上应用的研究现状与未来展望[J]. 彭能,周游,隋三义,周文涛,王子懿,杨鑫. 绝缘材料. 2019(11)
[2]聚合物绝缘材料多因子老化的研究现状与发展[J]. 胡一卓,董明,谢佳成,何文林,汪可,李金忠. 电网技术. 2020(04)
[3]聚丙烯/Al2O3纳米复合介质直流击穿特性与电荷输运仿真研究[J]. 李盛涛,谢东日,闵道敏. 中国电机工程学报. 2019(20)
[4]高频脉冲下电-热应力对聚酰亚胺绝缘寿命的耦合作用分析[J]. 刘涛,董国静,李庆民,任瀚文,王健,王忠东. 高电压技术. 2020(07)
[5]原纤化天丝纤维纸基复合材料的制备及其电气性能的研究[J]. 戴嘉诚,王宜,胡健. 功能材料. 2019(04)
[6]基于降维技术与K-means聚类的油纸绝缘状态综合灰评估[J]. 刘庆珍,张晓燕,蔡金锭. 电力系统保护与控制. 2019(08)
[7]基于灰色关联分析和改进神经网络的10 kV配电网线损预测[J]. 张义涛,王泽忠,刘丽平,邓春宇,孙云超,王新迎,韩笑. 电网技术. 2019(04)
[8]热压温度对绝缘纸性能的影响[J]. 周远翔,黄建文. 高电压技术. 2018(09)
[9]天丝纤维在变压器绝缘纸板中的应用[J]. 陈启杰,郑学铭,康美存,黄游宇,郑小玲. 中国造纸学报. 2018(03)
[10]打浆度对纤维素绝缘纸性能的影响[J]. 廖瑞金,鄢水强,杨丽君,袁媛,黄游宇,郑小玲. 高电压技术. 2018(12)
博士论文
[1]变压器油纸绝缘糠醛动态平衡特性及绕组热点绝缘老化评估方法[D]. 林元棣.重庆大学 2017
[2]水分对油纸绝缘热老化及寿命的影响与热老化程度表征研究[D]. 孙会刚.重庆大学 2011
[3]变压器油纸绝缘老化特征量与寿命评估方法研究[D]. 杨丽君.重庆大学 2009
硕士论文
[1]变压器固体绝缘聚合度无损检测技术研究[D]. 刘懿锋.华中科技大学 2017
[2]纳米粒子类型和微观特性对变压器油纸绝缘的改性研究[D]. 陈鑫.华北电力大学(北京) 2017
[3]基于漫反射光谱法检测变压器固体绝缘纸聚合度的研究[D]. 喻培元.华中科技大学 2015
[4]植物油纸绝缘多参量电老化特性及寿命模型[D]. 汪正江.重庆大学 2015
[5]变压器绝缘老化检测试验与寿命评估方法研究[D]. 马元.山东大学 2010
本文编号：3604478
【文章来源】：中国制浆造纸研究院有限公司北京市
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－２技术路线图??
基于纤维特性和纸张结构多元统计分析的油纸绝缘性能研宄???表２－?３实验方案??实验号?打浆度（Ａ）?打浆负荷（Ｂ）?定量（Ｃ）?干燥方式（Ｄ）?空白??１１?１?１１１??２?１?１?１２?２??３?１?２?２?Ｉ?２??４?１?２?２?２?１??５?２?１?２?１１??６?２?１?２?２?２??７?２?２?１１１??８?２?２?１?２?２??９?３?１?２?１２??１０?３?１?１２?１??１１?３?２?１１２??１２?３?２?２?２?１??２．２．４紧度和吸油率测试??厚度和紧度根据国标ＧＢ／Ｔ?４５１．２－３－２００２进行测试。吸油率根据ＩＥＣ标准６０６４１－??２进行测试。试样大小为ｌＯｃｍＸ?ｌ〇ｃｍ，取油浸渍样品与未油浸溃绝干样品的质量差??除以未油浸溃绝干样品的质量作为油浸渍纸的吸油率。??２．２．５电气击穿强度测试???＊?．??Ｊｌ??丨?一?１??Ｉ！?Ｗ??Ｌ?１？???图２－?１电气击穿强度试验电极??击穿强度依据国标ＧＢ／Ｔ３３３３－１９９９进行测试。试验电极结构如图２－１所示，采用??不对称黄铜电极，表面均进行抛光处理，高压电极直径为２５ｍｍ，低压电极直径为??７５ｍｍ。样品放置于电热鼓风干燥箱中，在温度（］０５士５）?°Ｃ下干燥２ｈ，随后在温度??（９０±２）°Ｃ下保持３０ｍｉｍ取出放置于自封袋中，待冷却至室温后进行击穿强度测试；??１２??
?第章制造工艺对绝缘纸击穿强度的多闲衮协同影响研宂??采用逐步均匀升压的方式进行测试。??２．３结果与讨论??２．３．１绝缘纸击穿强度数据的分析??在给定的实验条件下，测试不同样品的击穿强度，击穿强度的数据分布如图２－２??和图２－３所示。箱线图可以粗略地看出数据的对称性、分散性和异常值情况，并进行??多组数据分布特性的比较。图中最上面和最下面的两条短线分别代表最大值和最小值；??矩形箱体的上边缘和下边缘分别表示第三和第－四分位数，方框内的短线代表中位数；??超过四分位数范围１．５倍的数据点被认为是异常值，即最上面和最的两条短横线??之外的数据。??２２?■?「—…￣——?一???■■?２５％＇７５％??Ｉ?１．３ＩＱＫ内的范阑??２０?＂?一屮位线??■丨？?异常＜?ｔ??广?—??１－６－?？?：：Ｔ??＾?．?？丄．Ｖ?串?一?？?？?／??愁?１０?？？?Ｔ?？?？??６?－??Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ??Ｉ?２?３?４?５?６?７?８?９?１０?１１?１２??图２－２绝缘纸的击穿强度??＾ＴＨＨ＾ｒＴｓ％?Ｉ??Ｉ?１．５ＩＱＲ内的范围?？?ｔ??６０－—屮位？线?？？丄?？？丄？?Ｔ??ｖｆ?：ｉ?？?Ｔ?Ｖｉ?＇?＾?．Ｔ??Ｉ４０－?＾??ｌ３０＿ｖｉ?？?ｔ??棄２。＿和??１０?Ｉ?Ｉ?Ｉ?ｈ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?ｋ??１?２?３?４?５?６?７?８?９?１０?１１?１２??实验６??图２－?３油浸溃纸的击穿强度??由图２－２可知，绝缘纸击穿强度的数据基本对称分
【参考文献】：
期刊论文
[1]纳米改性技术在变压器油纸介质上应用的研究现状与未来展望[J]. 彭能,周游,隋三义,周文涛,王子懿,杨鑫. 绝缘材料. 2019(11)
[2]聚合物绝缘材料多因子老化的研究现状与发展[J]. 胡一卓,董明,谢佳成,何文林,汪可,李金忠. 电网技术. 2020(04)
[3]聚丙烯/Al2O3纳米复合介质直流击穿特性与电荷输运仿真研究[J]. 李盛涛,谢东日,闵道敏. 中国电机工程学报. 2019(20)
[4]高频脉冲下电-热应力对聚酰亚胺绝缘寿命的耦合作用分析[J]. 刘涛,董国静,李庆民,任瀚文,王健,王忠东. 高电压技术. 2020(07)
[5]原纤化天丝纤维纸基复合材料的制备及其电气性能的研究[J]. 戴嘉诚,王宜,胡健. 功能材料. 2019(04)
[6]基于降维技术与K-means聚类的油纸绝缘状态综合灰评估[J]. 刘庆珍,张晓燕,蔡金锭. 电力系统保护与控制. 2019(08)
[7]基于灰色关联分析和改进神经网络的10 kV配电网线损预测[J]. 张义涛,王泽忠,刘丽平,邓春宇,孙云超,王新迎,韩笑. 电网技术. 2019(04)
[8]热压温度对绝缘纸性能的影响[J]. 周远翔,黄建文. 高电压技术. 2018(09)
[9]天丝纤维在变压器绝缘纸板中的应用[J]. 陈启杰,郑学铭,康美存,黄游宇,郑小玲. 中国造纸学报. 2018(03)
[10]打浆度对纤维素绝缘纸性能的影响[J]. 廖瑞金,鄢水强,杨丽君,袁媛,黄游宇,郑小玲. 高电压技术. 2018(12)
博士论文
[1]变压器油纸绝缘糠醛动态平衡特性及绕组热点绝缘老化评估方法[D]. 林元棣.重庆大学 2017
[2]水分对油纸绝缘热老化及寿命的影响与热老化程度表征研究[D]. 孙会刚.重庆大学 2011
[3]变压器油纸绝缘老化特征量与寿命评估方法研究[D]. 杨丽君.重庆大学 2009
硕士论文
[1]变压器固体绝缘聚合度无损检测技术研究[D]. 刘懿锋.华中科技大学 2017
[2]纳米粒子类型和微观特性对变压器油纸绝缘的改性研究[D]. 陈鑫.华北电力大学(北京) 2017
[3]基于漫反射光谱法检测变压器固体绝缘纸聚合度的研究[D]. 喻培元.华中科技大学 2015
[4]植物油纸绝缘多参量电老化特性及寿命模型[D]. 汪正江.重庆大学 2015
[5]变压器绝缘老化检测试验与寿命评估方法研究[D]. 马元.山东大学 2010
本文编号：3604478
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