變壓器作為輸電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)重要的組成部分,對電網(wǎng)安全運(yùn)行起著至關(guān)重要的作用。隨著我國輸電電壓等級的不斷提升,對在變壓器中起主要絕緣作用的絕緣紙的電氣、機(jī)械性能提出了更高的要求。間位芳綸纖維（PMIA）作為一種新型高科技材料,已經(jīng)廣泛地運(yùn)用于變壓器絕緣系統(tǒng)。變壓器的油紙絕緣系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行中會產(chǎn)生大量的水分、酸等物質(zhì),這些產(chǎn)物會降低絕緣紙的機(jī)械性能和加快其老化,對變壓器的安全運(yùn)行造成危害。國內(nèi)外學(xué)者對如何延長變壓器絕緣系統(tǒng)使用壽命展開了大量的研究。分子模擬技術(shù)作為高效經(jīng)濟(jì)的實(shí)驗(yàn)方法,已經(jīng)在物理、化學(xué)、生物、材料等領(lǐng)域得到了廣泛的運(yùn)用,并得到了國內(nèi)外學(xué)者的充分認(rèn)可。基于分子模擬技術(shù)能夠從微觀角度闡述物質(zhì)的變化規(guī)律和機(jī)制,這將有助于我們更加清晰的認(rèn)識水分、酸類物質(zhì)對PMIA絕緣紙機(jī)械性能和老化的影響機(jī)理,研究水分及酸對PMIA絕緣紙的微觀特性影響具有重要意義。本文基于分子模擬方法開展了水分及酸對PMIA絕緣紙非晶區(qū)微觀特性的影響研究。首先,分別構(gòu)建了含水、酸（甲酸、乙酸、乙酰丙酸、環(huán)烷酸及硬脂酸）的油紙復(fù)合體系;基于分子動力學(xué),研究了水分及酸的擴(kuò)散現(xiàn)象及機(jī)理。在此基礎(chǔ)上,分別構(gòu)建了六種不同微水含量... 

【文章來源】：西南大學(xué)重慶市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：89 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 文獻(xiàn)綜述
    1.1 引言
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 水分對絕緣紙的影響研究現(xiàn)狀
        1.2.2 酸對絕緣紙的影響研究現(xiàn)狀
        1.2.3 芳綸纖維的研究現(xiàn)狀
    1.3 分子模擬技術(shù)的研究現(xiàn)狀
    1.4 本章小結(jié)
第2章 緒論
    2.1 研究背景及意義
    2.2 本文研究內(nèi)容
第3章 分子模擬基礎(chǔ)
    3.1 引言
    3.2 分子模擬基本理論
        3.2.1 量子力學(xué)
        3.2.2 分子動力學(xué)
    3.3 本章小結(jié)
第4章 水分及有機(jī)酸的擴(kuò)散運(yùn)動研究
    4.1 引言
    4.2 水分的擴(kuò)散
        4.2.1 模型構(gòu)建
        4.2.2 模型優(yōu)化及計算
        4.2.3 體系平衡判據(jù)
        4.2.4 結(jié)果分析
    4.3 酸的擴(kuò)散
        4.3.1 模型構(gòu)建
        4.3.2 模型優(yōu)化及計算
        4.3.3 結(jié)果分析
    4.4 本章小結(jié)
第5章 PMIA絕緣紙熱穩(wěn)定性及機(jī)械性能研究
    5.1 引言
    5.2 水分對PMIA的影響
        5.2.1 模型構(gòu)建及計算
        5.2.2 溫度的影響
        5.2.3 氫鍵分析
        5.2.4 熱穩(wěn)定性分析
        5.2.5 機(jī)械性能分析
    5.3 酸對PMIA的影響
        5.3.1 模型構(gòu)建及計算
        5.3.2 氫鍵分析
        5.3.3 熱穩(wěn)定性分析
        5.3.4 機(jī)械性能分析
    5.4 本章小結(jié)
第6章 PMIA絕緣紙的老化特性研究
    6.1 引言
    6.2 ReaxFF力場的準(zhǔn)確性驗(yàn)證
    6.3 PMIA的老化特性
        6.3.1 模型構(gòu)建
        6.3.2 初始斷鍵位置
        6.3.3 熱解動力學(xué)分析
        6.3.4 主要熱分解產(chǎn)物統(tǒng)計分析
        6.3.5 NH3、H2O生成機(jī)理
    6.4 水分對PMIA絕緣紙的老化特性影響
        6.4.1 模型構(gòu)建
        6.4.2 熱解動力學(xué)分析
        6.4.3 主要熱分解產(chǎn)物統(tǒng)計分析
        6.4.4 水分的反應(yīng)機(jī)理和產(chǎn)物生成路徑
    6.5 酸對PMIA絕緣紙的老化特性影響
        6.5.1 模型構(gòu)建
        6.5.2 熱解動力學(xué)分析
        6.5.3 主要熱分解產(chǎn)物分析
        6.5.4 酸的反應(yīng)機(jī)理和產(chǎn)物生成路徑
    6.6 本章小結(jié)
第7章 結(jié)論與展望
    7.1 結(jié)論
    7.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
研究生期間取得成果及參加課題


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于分子模擬的絕緣紙高溫裂解過程水分產(chǎn)生及其破壞作用研究[J]. 趙彤,石雷,張遠(yuǎn)濤,鄒亮,張黎.  中國電機(jī)工程學(xué)報. 2017(15)
[2]芳綸纖維增強(qiáng)聚苯醚/尼龍6合金的性能研究[J]. 王宏華,梅啟林,夏雪,王聰,黃志雄.  玻璃鋼/復(fù)合材料. 2017(06)
[3]溫度、水分、老化對變壓器油中糠醛及絕緣紙老化評估的影響和修正[J]. 廖瑞金,林元棣,楊麗君,趙學(xué)童.  中國電機(jī)工程學(xué)報. 2017(10)
[4]變壓器油高溫裂解及油中酸影響機(jī)理的反應(yīng)分子動力學(xué)模擬[J]. 王學(xué)磊,李慶民,張穎,楊芮,高樹國.  高電壓技術(shù). 2017(01)
[5]基于Nomex混合絕緣系統(tǒng)的長壽命油浸式變壓器[J]. 趙莉華,王釋穎,王鵬,周策,牟帥.  高電壓技術(shù). 2016(06)
[6]RP-3高溫氧化初始階段反應(yīng)機(jī)理的ReaxFF MD模擬[J]. 劉曉龍,李曉霞,韓嵩,喬顯杰,鐘北京,郭力.  物理化學(xué)學(xué)報. 2016(06)
[7]變壓器絕緣紙纖維素耐熱老化性能提升的模擬及試驗(yàn)[J]. 唐超,張松,張福州,李旭,周渠.  電工技術(shù)學(xué)報. 2016(10)
[8]絕緣紙高溫裂解的分子動力學(xué)模擬研究[J]. 閆江燕,王學(xué)磊,李慶民,周勇,王兆東,李成榕.  中國電機(jī)工程學(xué)報. 2015(22)
[9]有機(jī)酸對變壓器油紙絕緣進(jìn)一步熱老化的催化作用試驗(yàn)研究[J]. 吳廣寧,崔運(yùn)光,段宗超,王曉劍,高波,李偉.  高電壓技術(shù). 2015(03)
[10]間位芳綸短切纖維/漿粕的配比對芳綸絕緣紙性能的影響[J]. 廖瑞金,李蕭,楊麗君,柏舸.  高電壓技術(shù). 2015(02)

博士論文
[1]芳綸纖維和芳綸漿粕的結(jié)構(gòu)與芳綸紙?zhí)匦缘南嚓P(guān)性研究[D]. 趙會芳.陜西科技大學(xué) 2012
[2]芳綸纖維/漿粕界面及結(jié)構(gòu)與成紙性能相關(guān)性研究[D]. 張素風(fēng).陜西科技大學(xué) 2010

碩士論文
[1]APTS表面接枝納米SiO2改性MPIA絕緣紙熱穩(wěn)定性的機(jī)理研究[D]. 李旭.西南大學(xué) 2018
[2]水分及酸對油浸絕緣紙微觀特性影響的分子模擬研究[D]. 田苗.重慶大學(xué) 2014
[3]改性間位芳香族聚酰胺的合成與性能研究[D]. 李楠.天津科技大學(xué) 2011
[4]間位芳綸濕法紡絲凝固機(jī)理的研究[D]. 董勤禮.東華大學(xué) 2010
[5]基于分子模擬的變壓器絕緣紙無定型區(qū)老化微觀機(jī)理研究[D]. 胡艦.重慶大學(xué) 2009



本文編號：3434566