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电力变压器固体绝缘老化特征产物的实验研究

作 者: 王梦君
导 师: 李胜利
学 校: 华中科技大学
专 业: 环境工程
关键词: 糠醛 5-羟甲基糠醛 固体绝缘 滤油 核糖
分类号: TM855
类 型: 硕士论文
年 份: 2011年
下 载: 12次
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内容摘要


糠醛作为变压器固体绝缘老化的降解产物,通过检测其浓度来判断变压器老化程度,已是世界上广泛采用的成熟方法。但其仍存在很多不足:一是对变压器油进行滤油处理时,大量糠醛会被过滤掉,对油中糠醛浓度造成很大损失,进而容易导致滤油后固体绝缘老化程度判断出现失误;二是糠醛浓度在变压器中是一个长期积累的过程,反映的是变压器的一种长期工作状态,并不能反映变压器实际运行过程中可能出现的短时过温情况。因此,各国学者积极探索其它的老化特征产物,以期对变压器老化实现更早、更准确的判断。本文通过对纤维素降解途径的理论分析,发现糖分是纤维素的第一步分解产物,先于糠醛生成,从而确立糖分为首要检测目标。通过对实际油样中糠醛浓度和糖分浓度的检测,发现变压器油中仅含有两种糖分——核糖和岩藻糖。同时研究结果表明:油样中核糖与岩藻糖浓度变化与变压器是否老化或老化程度并无直接关系,且两种糖分浓度与糠醛浓度之间也没有任何关联,所以这两种糖分不能作为特征产物来衡量变压器的老化程度。为了进一步研究在不同条件下,固体绝缘老化分解产物的成分与浓度变化,在实验室建立了模拟老化装置。研究结果表明:(1)糠醛和5-羟甲基糠醛均由固体绝缘老化分解产生,而变压器油自身的老化则不会产生,同时糠醛和5-羟甲基糠醛的浓度随温度的升高而不断增大;(2)可以运用糠醛和5-羟甲基糠醛浓度的急剧变化来判断变压器近期是否出现过温情况。通过配置已知浓度的糠醛和5-羟甲基糠醛的混合油样进行滤油试验,研究滤油对糠醛和5-羟甲基糠醛浓度的影响。结果显示:单位质量的滤纸对5-羟甲基糠醛和糠醛的吸附量分别为0.227 mg/g和0.331 mg/g;单位质量的801吸附剂对5-羟甲基糠醛和糠醛的吸附量分别为0.138 mg/g和0.086 mg/g。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-9
1 绪论  9-16
  1.1 研究背景与意义  9-10
  1.2 固体绝缘的老化因素  10-11
  1.3 固体绝缘老化降解机理  11-13
  1.4 固体绝缘老化特征产物的研究现状  13
  1.5 本论文主要研究内容  13-14
  1.6 本论文研究技术路线  14-15
  1.7 本论文的主要创新点  15-16
2 国内外固体绝缘老化的检测方法  16-22
  2.1 绝缘纸抗张强度测试  16
  2.2 绝缘纸聚合度测量  16
  2.3 DGA 检测法  16-18
  2.4 丙酮体积分数检测法  18-19
  2.5 呋喃化合物检测法  19-21
  2.6 本章小结  21-22
3 固体绝缘老化特征产物的研究  22-38
  3.1 特征产物糠醛的研究  22-26
  3.2 特征产物糖类物质的研究  26-30
  3.3 特征产物5-羟甲基糠醛的研究  30-33
  3.4 绝缘纸聚合度测量  33-37
  3.5 本章小结  37-38
4 实验装置与试剂  38-40
  4.1 主要装置设备  38
  4.2 主要试剂  38-40
5 实验结果与分析  40-60
  5.1 实际油样检测结果  40-47
  5.2 模拟老化实验  47-57
  5.3 滤油对糠醛浓度及5-羟甲基糠醛浓度的影响对比研究  57-59
  5.4 本章小结  59-60
6 结论与展望  60-62
  6.1 结论  60-61
  6.2 展望  61-62
致谢  62-63
参考文献  63-66

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中图分类: > 工业技术 > 电工技术 > 高电压技术 > 高电压绝缘技术 > 绝缘的试验与检查
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