【摘要】：礦物絕緣油作為高壓電氣設(shè)備主要液體絕緣介質(zhì)已在電力系統(tǒng)內(nèi)得到了廣泛應用,隨著對環(huán)境保護以及防火性能的要求越來越嚴格,酯類液體電介質(zhì)開始應用到電力設(shè)備絕緣當中。目前,以FR3為代表的酯類絕緣油以其具有的生物降解性好、燃點高、無毒等優(yōu)點,被視為傳統(tǒng)礦物絕緣油的可能替代品之一。新型絕緣油的絕緣性能研究對電力設(shè)備及電力系統(tǒng)的安全運行具有極其重要的意義。國內(nèi)外電力系統(tǒng)的運行經(jīng)驗表明,電力設(shè)備在承受長時間工作電壓的同時,還承受各種短時間的沖擊電壓作用,因此了解絕緣液體在短時沖擊電壓作用下的絕緣性能十分重要。本文研究了兩種絕緣油(礦物絕緣油KI 25X和植物絕緣油FR3)在正極性標準雷電沖擊電壓作用下,不同流注模式發(fā)展特性及其對絕緣油擊穿特性的影響,同時將破壞性效應模型應用到絕緣油擊穿預測,作為絕緣性能的評估工具。本文的主要工作內(nèi)容如下:(1)搭建了用于絕緣油中流注發(fā)展速度和擊穿特性觀測的沖擊電壓試驗平臺,考慮到正極性雷電沖擊電壓下,絕緣油具有更低的擊穿電壓和加速電壓,試驗中選用正極性雷電沖擊作為試驗電壓波形。同時本試驗主要考核絕緣油自身材料特性,故試驗電極選用針-板電極進行。試驗平臺利用電容分壓器記錄放電過程中絕緣油間隙所承受的電壓波形,利用光電倍增管(PMT)記錄放電發(fā)展過程中流注的光信號,利用高速相機拍攝流注發(fā)展過程中的形狀。(2)對比研究了礦物絕緣油KI 25X和植物絕緣油FR3擊穿過程中流注發(fā)展和擊穿特性。首先,獲得了礦物絕緣油KI 25X和植物絕緣油FR3的10mm、30mm和48mm針板間隙伏秒特性。然后,根據(jù)間隙距離和擊穿時間的關(guān)系,對間隙擊穿過程中流注平均發(fā)展速度進行了計算,獲得了不同擊穿電壓下的快慢流注發(fā)展模式對應的加速電壓,通過二參數(shù)-威布爾分布獲得兩種絕緣油在不同間隙距離下的擊穿概率分布規(guī)律和50%擊穿電壓;最后,從50%沖擊擊穿電壓和加速電壓兩方面對比分析得到礦物絕緣油KI 25X和植物絕緣油FR3中流注發(fā)展和擊穿特性的差異。(3)嘗試利用破壞性效應模型開展了絕緣油間隙擊穿特性以及放電時延預測研究。通過對試驗得到的擊穿試驗數(shù)據(jù)的處理計算,獲得了標準雷電沖擊電壓作用下針板絕緣油間隙DE模型方程DE((),_0,,);根據(jù)DE模型方程預測了標準雷電沖擊電壓作用下針板絕緣油間隙的擊穿時間,并與試驗數(shù)據(jù)進行對比,分析了預測模型的主要影響因素。
【圖文】：

圖 2-2 遮光黑箱內(nèi)部油缸及 PMT2.2 試驗油樣和電極2.2.1 礦物絕緣油的制備試驗采用克拉瑪依產(chǎn) KI 25X 型礦物絕緣油。為保證各組試驗中油樣的初始參數(shù)相近，使得各組試驗數(shù)據(jù)具有對比參考作用，，需要對新變壓器油進行預處理。處理方法與文獻[20]中處理方式一致。首先利用孔徑為 0.45μm 的有機濾膜過濾將新變壓器油過濾一次，去除新油中的顆粒雜質(zhì)，圖 2-3 為試驗用隔膜真空過濾機。隨后將過濾好的油樣放置于氣壓低于 133 Pa，溫度恒定在 80 C 的真空干燥箱中持續(xù)干燥 48 小時，圖 2-4 為試驗用真空干燥箱。經(jīng)處理后的油樣，通過卡爾費休水分測定儀（如圖 2-5）測試水分含量低于 20mg/L。即得到試驗用礦物絕緣油油樣。

隔膜真空過濾機
【學位授予單位】：華北電力大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TM855

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本文編號：2666569