目前很少有人从变压器油与绝缘纸板在高场强下的电导特性及过程的角度来研究变压器油的局部放电机制[13-16]。由于所有的电介质都不是理想的绝缘体,在外施电场作用下都会有电流通过,这就是电介质的电导。因此,对于变压器油的电导特性研究不仅关乎高压电极的电流注入,而且可以估算载流子的迁移率,进一步还能与绝缘电介质电击穿理论联系起来。而高场强下变压器油与绝缘纸板的电导特性与它们在直流电压下预击穿过程具有密切联系,对于分析和解释油纸绝缘预击穿机制具有理论支撑作用[17]。绝缘纸与绝缘油配合使用,能增强电气设备的绝缘效果。福建机械绝缘纸工艺
降低绝缘纸介电常数的方法包括使用人工合成纤维制成绝缘纸直接代替牛皮纸,或者在植物纤维中掺入合成纤维抄造成纸。例如,掺合聚甲烯戊烷(介电常数为2.12)纤维与木质纤维制成的PMP纸板,其介电常数可以降低到3.5以下,同时保持其他电气和机械性能不受影响。2此外,绝缘纸的介电常数还会随着热老化过程发生变化。在热老化初期,绝缘纸的介电常数可能会下降,但随着老化时间的增加,介电常数可能会逐渐稳定在2-3之间。因此,在设计和选用绝缘纸时,需要考虑其介电常数的稳定性和长期可靠性,以确保电气设备的性能和安全性。福建机械绝缘纸工艺绝缘纸经特殊处理后,能耐受高温而不丧失绝缘性能。
变压器油试品采用我国特高压变压器选用的克拉玛依25#油,经过滤油、脱气、干燥、除渣(滤网孔径20μm)、真空处理等过程,达到GB/T7595要求:微水含量小于10106,油中含气量体积分数小于2%[21]。同时,为考察温度(35、50、70℃)、流体压强(真空、0.05、0.1MPa)、油中含水量(3.68、8.87、15.33μL/L)等因素对变压器油电导特性的影响规律,将以上处理好的试品分别放入不同环境中进行为期12h的处理后,进行电导特性试验研究。绝缘纸板试品采用换流变压器用1mm厚纸板,直径25mm。3种不同浸油程度的绝缘纸板制备方法包括:1)全浸油纸板制备。根据IEC60641-2处理方法,将试品在105℃真空环境下进行24h干燥处理,然后采用真空注油的方法使绝缘纸板在90℃条件下浸油24h,以满足GB/T2688对浸油率≥9%的要求,其值为10.35%[22];2)半浸油纸板制备。同样将试品在105℃真空环境下进行24h干燥处理,然后采用真空注油的方法使绝缘纸板在90℃条件下浸油30min,浸油率为4.76%;3)未浸油纸板制备。将试品在105℃真空环境中干燥24h即用于试验研究。
日本还研制了各种改良的绝缘纸板。考虑到绝缘纸和绝缘纸板的介电常数εz为4~5左右,比变压器油的介电常数εy=2.2高出一倍以上。在电场作用下,复合绝缘中分担的场强与介电常数成反比,故油中场强比纸板中场强高得多,而油的电气强度低于纸板,因此,易在油中发生局部放电,劣化油的品质。为了使变压器油、纸绝缘的电气强度得到充分利用,降低纸板中的介电常数,可在木质纤维中掺合适当组分的合成树脂纤维制成纸板。目前采用的合成树脂为聚甲烯戊烷(介电常数为2.12)纤维与木质纤维掺合成原料制成白纸板,称为PMP纸板。PMP纸板中掺合树脂纤维一般在15%左右,新纸板的介电常数应低于3.5,而其他电气、机械性能均无影响。绝缘纸耐热性能好。其中尤其以不因长期受热作用而产生性能变化由为重要。
目前在油浸式电力变压器中常用的固体绝缘有电话纸、皱纹纸和绝缘纸板。为了提高绝缘纸的耐热性,国外在绝缘纸改性方面做了大量研究工作,出现了多种改性的耐热绝缘纸。如将纸浆在有碱性触媒的条件下使纤维素与氰乙烯起化学反应(以及对纸进行醋酸处理,即在纸浆中加入35%左右醋酸),可得到耐热性大为提高的绝缘纸。在普通的纤维分子中,容易老化的是羟基,而在氰 化纸中,羟基被氰乙烯置换了。研究表明,经氰 化处理的绝缘纸,使用温度可提高20℃,如果使用温度不变,则可延长使用寿命,并且采用这种纸可减轻变压器的重量。还有在纸浆中添加一系列安定剂的方法来提高绝缘纸的热稳定性,如用一种或多种含氮化合物改性天然纤维提高纤维中的含氮量,使天然纤维穿上一层含氮的“隔热服”,从而防止纤维素氧化降解。绝缘纸在防止电气火灾中发挥着重要作用。海南特高压绝缘纸厂家
绝缘纸在电缆包裹中起到重要的电气隔离作用。福建机械绝缘纸工艺
变压器纸绝缘的重要性及应用变压器的可靠运行离不开其绝缘系统的保护,而纸绝缘材料作为其中的关键组成部分,广泛应用于油浸式变压器中。这种材料具有优异的电气强度、耐热性和机械性能,能够在高温和高电压环境下保持稳定。纸绝缘材料通常由纤维素纤维制成,这种纤维具有良好的介电性能和较低的介电常数,能够使电场分布更加均匀,从而增强绝缘效果。在实际应用中,变压器纸绝缘常与变压器油结合使用,形成复合绝缘系统,进一步提高设备的绝缘强度。然而,随着运行时间的增加和环境因素的影响,纸绝缘材料会逐渐老化,表现为机械强度下降和电气性能劣化。因此,定期对变压器的绝缘系统进行维护和测试,如测量绝缘电阻和吸收比,对于及时发现和处理潜在问题至关重要。福建机械绝缘纸工艺