干式变压器环氧树脂电热老化特性研究

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树脂浇注式干式变压器的绝缘强度高、环境性能优越、安装和维护简单,在中、低压配网中得到了广泛应用。环氧树脂作为干式变压器的重要绝缘材料,长期承受着变压器内部热和电的作用。但是干式变压器的导热性能较差,环氧树脂更容易老化,严重影响了干式变压器的运行可靠性。因此,开展干式变压器环氧树脂的老化研究,对掌握环氧树脂的老化规律和评估干式变压器的绝缘状态具有重要的工程意义,对树脂浇筑型电气设备的绝缘状态评估具有重要参考价值。  目前,针对环氧树脂老化特性方面的研究主要集中在热老化方面,缺乏电热联合老化特性方面的研究。为此,本文通过制备环氧树脂试样,开展电热老化试验,研究了老化温度、电压和时间对环氧树脂绝缘性能的影响规律,主要包括以下几个方面的内容:  ①依据干式变压器环氧树脂绝缘材料的配方,制备了环氧树脂试样;对试样分别进行了100℃、130℃、160℃温度下的热老化试验,2kV/mm、4kV/mm、8kV/mm、12kV/mm电场强度下的电老化试验,以及不同温度、不同电场强度下的电热联合老化试验。  ②测试了老化试样的质量损失、介电特性、交流击穿特性及红外光谱等特征参量;分析了电老化、热老化及电热联合老化过程中,试样特征参量的变化规律;研究了老化过程中,温度、电压、时间对环氧树脂试样绝缘性能的影响。结果表明,试样老化后,其质量和击穿场强降低,介质损耗增大,各参量的变化幅度随温度、电压及时间的增加而增大。  ③分析了电老化、热老化与电热联合老化后试样特征参量的变化情况;研究了电和热两个老化因素对环氧树脂老化的协同效应;提取了介损区间积分值作为特征量,用于描述环氧树脂试样的老化特性。结果表明,相比热老化和电老化,电热联合老化后试样的质量损失、介质损耗及击穿场强变化量明显增大,且大于在热老化和电老化单独作用下特征参量变化量的代数和。
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