電力變壓器油紙絕緣老化的熱分析動力學參數(shù)研究.pdf

1、電力變壓器是電力系統(tǒng)中最重要的電氣設備之一，它的安全穩(wěn)定將影響到供電可靠性和系統(tǒng)的正常運行。油紙絕緣是油浸式電力變壓器的重要組成形式，在長期運行過程中受到電、熱、水分等多因子老化影響，絕緣性能下降，直接威脅變壓器的安全運行。對油紙絕緣老化降解的研究是老化狀態(tài)評估、壽命預測和制定抗老化措施的前提和基礎。溫度是油紙絕緣老化的主要因素，而活化能是老化協(xié)同量(溫度、濕度等)對油紙絕緣系統(tǒng)壽命影響的反映。從活化能的角度研究油紙絕緣的老化，克服了單

2、從老化生成物而不能完全認識老化降解的缺點，有利于深刻認識油紙絕緣的老化。
　　 本文設計了實驗室加速熱老化實驗，采用熱分析方法研究油紙絕緣的老化降解。在不同升溫速率(β=5、7、9℃/min)下進行熱重(TG)實驗，發(fā)現(xiàn)老化溫度高或同一老化溫度下，老化降解嚴重的油紙絕緣熱裂解時，熱分解溫度降低；并對絕緣紙主反應區(qū)(230～380℃)選取合適的降解動力學模型，計算不同老化程度試品的熱裂解活化能和指前因子，得出在β=9℃/min計算

3、的熱裂解活化能用于判斷油紙絕緣的老化最準確。
　　 根據(jù)實驗室前期研究結果和經(jīng)驗，把油紙絕緣老化分成3階段，利用Arrhenius方程求取各階段熱降解活化能和指前因子。結果表明，不同階段有不同活化能和指前因子，則絕緣紙在各降解階段發(fā)生不同的降解反應，有不同的降解機理。
　　 另外，差示掃描量熱(DSC)實驗與熱重(TG)實驗可以相互驗證和補充，兩者結合能更好的分析油紙絕緣在逐步升溫條件下的降解規(guī)律：DSC曲線在溫度區(qū)間(