基于纖維特性和紙張結(jié)構(gòu)多元統(tǒng)計(jì)分析的油紙絕緣性能研究
發(fā)布時(shí)間:2022-01-23 13:52
隨著特高壓輸變電的發(fā)展,對絕緣紙的性能提出嚴(yán)苛的要求,如何提高絕緣紙的性能面臨巨大挑戰(zhàn)。此外,由于油紙絕緣體系的復(fù)雜性,能否獲得更為準(zhǔn)確的影響機(jī)制和計(jì)算方法,以縮短電力裝備的研發(fā)周期,降低成本,是研究人員長期以來面臨的重要問題。針對纖維特性和紙張結(jié)構(gòu)對絕緣紙電氣性能的影響,通過調(diào)控打漿和抄造工藝,設(shè)計(jì)具有不同纖維特性和紙張結(jié)構(gòu)的絕緣紙,利用多元統(tǒng)計(jì)分析構(gòu)建模型,研究“材料-結(jié)構(gòu)-性能”之間的相關(guān)性。為提高絕緣紙性能和開發(fā)新產(chǎn)品提供理論和技術(shù)支持,有助于提升我國特高壓變壓器用絕緣紙產(chǎn)品的制造技術(shù)和質(zhì)量水平。首先,基于正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法,結(jié)合極差和方差分析,研究四種制備條件對擊穿強(qiáng)度的影響程度;同時(shí),利用Weibull分布構(gòu)建絕緣紙失效模型,并研究壓光處理對擊穿強(qiáng)度的影響。結(jié)果表明,對絕緣紙擊穿強(qiáng)度影響程度為打漿度>打漿負(fù)荷>干燥方式>定量,對油浸絕緣紙擊穿強(qiáng)度影響程度為打漿度>定量>打漿負(fù)荷>干燥方式;四種因素對擊穿強(qiáng)度的影響存在協(xié)同效應(yīng)。失效模型的尺度參數(shù)可用于描述絕緣紙和油浸漬紙的擊穿強(qiáng)度;絕緣紙擊穿強(qiáng)度的分散性小于油浸漬紙擊穿強(qiáng)度的分散性;壓光可以...
【文章來源】:中國制漿造紙研究院有限公司北京市
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-2技術(shù)路線圖??
基于纖維特性和紙張結(jié)構(gòu)多元統(tǒng)計(jì)分析的油紙絕緣性能研宄???表2-?3實(shí)驗(yàn)方案??實(shí)驗(yàn)號(hào)?打漿度(A)?打漿負(fù)荷(B)?定量(C)?干燥方式(D)?空白??11?1?111??2?1?1?12?2??3?1?2?2?I?2??4?1?2?2?2?1??5?2?1?2?11??6?2?1?2?2?2??7?2?2?111??8?2?2?1?2?2??9?3?1?2?12??10?3?1?12?1??11?3?2?112??12?3?2?2?2?1??2.2.4緊度和吸油率測試??厚度和緊度根據(jù)國標(biāo)GB/T?451.2-3-2002進(jìn)行測試。吸油率根據(jù)IEC標(biāo)準(zhǔn)60641-??2進(jìn)行測試。試樣大小為lOcmX?l〇cm,取油浸漬樣品與未油浸潰絕干樣品的質(zhì)量差??除以未油浸潰絕干樣品的質(zhì)量作為油浸漬紙的吸油率。??2.2.5電氣擊穿強(qiáng)度測試???*?.??Jl??丨?一?1??I!?W??L?1????圖2-?1電氣擊穿強(qiáng)度試驗(yàn)電極??擊穿強(qiáng)度依據(jù)國標(biāo)GB/T3333-1999進(jìn)行測試。試驗(yàn)電極結(jié)構(gòu)如圖2-1所示,采用??不對稱黃銅電極,表面均進(jìn)行拋光處理,高壓電極直徑為25mm,低壓電極直徑為??75mm。樣品放置于電熱鼓風(fēng)干燥箱中,在溫度(]05士5)?°C下干燥2h,隨后在溫度??(90±2)°C下保持30mim取出放置于自封袋中,待冷卻至室溫后進(jìn)行擊穿強(qiáng)度測試;??12??
?第章制造工藝對絕緣紙擊穿強(qiáng)度的多閑袞協(xié)同影響研宂??采用逐步均勻升壓的方式進(jìn)行測試。??2.3結(jié)果與討論??2.3.1絕緣紙擊穿強(qiáng)度數(shù)據(jù)的分析??在給定的實(shí)驗(yàn)條件下,測試不同樣品的擊穿強(qiáng)度,擊穿強(qiáng)度的數(shù)據(jù)分布如圖2-2??和圖2-3所示。箱線圖可以粗略地看出數(shù)據(jù)的對稱性、分散性和異常值情況,并進(jìn)行??多組數(shù)據(jù)分布特性的比較。圖中最上面和最下面的兩條短線分別代表最大值和最小值;??矩形箱體的上邊緣和下邊緣分別表示第三和第-四分位數(shù),方框內(nèi)的短線代表中位數(shù);??超過四分位數(shù)范圍1.5倍的數(shù)據(jù)點(diǎn)被認(rèn)為是異常值,即最上面和最的兩條短橫線??之外的數(shù)據(jù)。??22?■?「—… ̄——?一???■■?25%'75%??I?1.3IQK內(nèi)的范闌??20?"?一屮位線??■丨??異常<?t??廣?—??1-6-???::T??^?.??丄.V?串?一?????/??愁?10????T??????6?-??I?I?I?I?I?I?I?I?I?I?I?I??I?2?3?4?5?6?7?8?9?10?11?12??圖2-2絕緣紙的擊穿強(qiáng)度??^THH^rTs%?I??I?1.5IQR內(nèi)的范圍???t??60-—屮位?線???丄???丄??T??vf?:i???T?Vi?'?^?.T??I40-?^??l30_vi???t??棄2。_和??10?I?I?I?h?I?I?I?i?I?I?I?k??1?2?3?4?5?6?7?8?9?10?11?12??實(shí)驗(yàn)6??圖2-?3油浸潰紙的擊穿強(qiáng)度??由圖2-2可知,絕緣紙擊穿強(qiáng)度的數(shù)據(jù)基本對稱分
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]納米改性技術(shù)在變壓器油紙介質(zhì)上應(yīng)用的研究現(xiàn)狀與未來展望[J]. 彭能,周游,隋三義,周文濤,王子懿,楊鑫. 絕緣材料. 2019(11)
[2]聚合物絕緣材料多因子老化的研究現(xiàn)狀與發(fā)展[J]. 胡一卓,董明,謝佳成,何文林,汪可,李金忠. 電網(wǎng)技術(shù). 2020(04)
[3]聚丙烯/Al2O3納米復(fù)合介質(zhì)直流擊穿特性與電荷輸運(yùn)仿真研究[J]. 李盛濤,謝東日,閔道敏. 中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2019(20)
[4]高頻脈沖下電-熱應(yīng)力對聚酰亞胺絕緣壽命的耦合作用分析[J]. 劉濤,董國靜,李慶民,任瀚文,王健,王忠東. 高電壓技術(shù). 2020(07)
[5]原纖化天絲纖維紙基復(fù)合材料的制備及其電氣性能的研究[J]. 戴嘉誠,王宜,胡健. 功能材料. 2019(04)
[6]基于降維技術(shù)與K-means聚類的油紙絕緣狀態(tài)綜合灰評(píng)估[J]. 劉慶珍,張曉燕,蔡金錠. 電力系統(tǒng)保護(hù)與控制. 2019(08)
[7]基于灰色關(guān)聯(lián)分析和改進(jìn)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的10 kV配電網(wǎng)線損預(yù)測[J]. 張義濤,王澤忠,劉麗平,鄧春宇,孫云超,王新迎,韓笑. 電網(wǎng)技術(shù). 2019(04)
[8]熱壓溫度對絕緣紙性能的影響[J]. 周遠(yuǎn)翔,黃建文. 高電壓技術(shù). 2018(09)
[9]天絲纖維在變壓器絕緣紙板中的應(yīng)用[J]. 陳啟杰,鄭學(xué)銘,康美存,黃游宇,鄭小玲. 中國造紙學(xué)報(bào). 2018(03)
[10]打漿度對纖維素絕緣紙性能的影響[J]. 廖瑞金,鄢水強(qiáng),楊麗君,袁媛,黃游宇,鄭小玲. 高電壓技術(shù). 2018(12)
博士論文
[1]變壓器油紙絕緣糠醛動(dòng)態(tài)平衡特性及繞組熱點(diǎn)絕緣老化評(píng)估方法[D]. 林元棣.重慶大學(xué) 2017
[2]水分對油紙絕緣熱老化及壽命的影響與熱老化程度表征研究[D]. 孫會(huì)剛.重慶大學(xué) 2011
[3]變壓器油紙絕緣老化特征量與壽命評(píng)估方法研究[D]. 楊麗君.重慶大學(xué) 2009
碩士論文
[1]變壓器固體絕緣聚合度無損檢測技術(shù)研究[D]. 劉懿鋒.華中科技大學(xué) 2017
[2]納米粒子類型和微觀特性對變壓器油紙絕緣的改性研究[D]. 陳鑫.華北電力大學(xué)(北京) 2017
[3]基于漫反射光譜法檢測變壓器固體絕緣紙聚合度的研究[D]. 喻培元.華中科技大學(xué) 2015
[4]植物油紙絕緣多參量電老化特性及壽命模型[D]. 汪正江.重慶大學(xué) 2015
[5]變壓器絕緣老化檢測試驗(yàn)與壽命評(píng)估方法研究[D]. 馬元.山東大學(xué) 2010
本文編號(hào):3604478
【文章來源】:中國制漿造紙研究院有限公司北京市
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-2技術(shù)路線圖??
基于纖維特性和紙張結(jié)構(gòu)多元統(tǒng)計(jì)分析的油紙絕緣性能研宄???表2-?3實(shí)驗(yàn)方案??實(shí)驗(yàn)號(hào)?打漿度(A)?打漿負(fù)荷(B)?定量(C)?干燥方式(D)?空白??11?1?111??2?1?1?12?2??3?1?2?2?I?2??4?1?2?2?2?1??5?2?1?2?11??6?2?1?2?2?2??7?2?2?111??8?2?2?1?2?2??9?3?1?2?12??10?3?1?12?1??11?3?2?112??12?3?2?2?2?1??2.2.4緊度和吸油率測試??厚度和緊度根據(jù)國標(biāo)GB/T?451.2-3-2002進(jìn)行測試。吸油率根據(jù)IEC標(biāo)準(zhǔn)60641-??2進(jìn)行測試。試樣大小為lOcmX?l〇cm,取油浸漬樣品與未油浸潰絕干樣品的質(zhì)量差??除以未油浸潰絕干樣品的質(zhì)量作為油浸漬紙的吸油率。??2.2.5電氣擊穿強(qiáng)度測試???*?.??Jl??丨?一?1??I!?W??L?1????圖2-?1電氣擊穿強(qiáng)度試驗(yàn)電極??擊穿強(qiáng)度依據(jù)國標(biāo)GB/T3333-1999進(jìn)行測試。試驗(yàn)電極結(jié)構(gòu)如圖2-1所示,采用??不對稱黃銅電極,表面均進(jìn)行拋光處理,高壓電極直徑為25mm,低壓電極直徑為??75mm。樣品放置于電熱鼓風(fēng)干燥箱中,在溫度(]05士5)?°C下干燥2h,隨后在溫度??(90±2)°C下保持30mim取出放置于自封袋中,待冷卻至室溫后進(jìn)行擊穿強(qiáng)度測試;??12??
?第章制造工藝對絕緣紙擊穿強(qiáng)度的多閑袞協(xié)同影響研宂??采用逐步均勻升壓的方式進(jìn)行測試。??2.3結(jié)果與討論??2.3.1絕緣紙擊穿強(qiáng)度數(shù)據(jù)的分析??在給定的實(shí)驗(yàn)條件下,測試不同樣品的擊穿強(qiáng)度,擊穿強(qiáng)度的數(shù)據(jù)分布如圖2-2??和圖2-3所示。箱線圖可以粗略地看出數(shù)據(jù)的對稱性、分散性和異常值情況,并進(jìn)行??多組數(shù)據(jù)分布特性的比較。圖中最上面和最下面的兩條短線分別代表最大值和最小值;??矩形箱體的上邊緣和下邊緣分別表示第三和第-四分位數(shù),方框內(nèi)的短線代表中位數(shù);??超過四分位數(shù)范圍1.5倍的數(shù)據(jù)點(diǎn)被認(rèn)為是異常值,即最上面和最的兩條短橫線??之外的數(shù)據(jù)。??22?■?「—… ̄——?一???■■?25%'75%??I?1.3IQK內(nèi)的范闌??20?"?一屮位線??■丨??異常<?t??廣?—??1-6-???::T??^?.??丄.V?串?一?????/??愁?10????T??????6?-??I?I?I?I?I?I?I?I?I?I?I?I??I?2?3?4?5?6?7?8?9?10?11?12??圖2-2絕緣紙的擊穿強(qiáng)度??^THH^rTs%?I??I?1.5IQR內(nèi)的范圍???t??60-—屮位?線???丄???丄??T??vf?:i???T?Vi?'?^?.T??I40-?^??l30_vi???t??棄2。_和??10?I?I?I?h?I?I?I?i?I?I?I?k??1?2?3?4?5?6?7?8?9?10?11?12??實(shí)驗(yàn)6??圖2-?3油浸潰紙的擊穿強(qiáng)度??由圖2-2可知,絕緣紙擊穿強(qiáng)度的數(shù)據(jù)基本對稱分
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]納米改性技術(shù)在變壓器油紙介質(zhì)上應(yīng)用的研究現(xiàn)狀與未來展望[J]. 彭能,周游,隋三義,周文濤,王子懿,楊鑫. 絕緣材料. 2019(11)
[2]聚合物絕緣材料多因子老化的研究現(xiàn)狀與發(fā)展[J]. 胡一卓,董明,謝佳成,何文林,汪可,李金忠. 電網(wǎng)技術(shù). 2020(04)
[3]聚丙烯/Al2O3納米復(fù)合介質(zhì)直流擊穿特性與電荷輸運(yùn)仿真研究[J]. 李盛濤,謝東日,閔道敏. 中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2019(20)
[4]高頻脈沖下電-熱應(yīng)力對聚酰亞胺絕緣壽命的耦合作用分析[J]. 劉濤,董國靜,李慶民,任瀚文,王健,王忠東. 高電壓技術(shù). 2020(07)
[5]原纖化天絲纖維紙基復(fù)合材料的制備及其電氣性能的研究[J]. 戴嘉誠,王宜,胡健. 功能材料. 2019(04)
[6]基于降維技術(shù)與K-means聚類的油紙絕緣狀態(tài)綜合灰評(píng)估[J]. 劉慶珍,張曉燕,蔡金錠. 電力系統(tǒng)保護(hù)與控制. 2019(08)
[7]基于灰色關(guān)聯(lián)分析和改進(jìn)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的10 kV配電網(wǎng)線損預(yù)測[J]. 張義濤,王澤忠,劉麗平,鄧春宇,孫云超,王新迎,韓笑. 電網(wǎng)技術(shù). 2019(04)
[8]熱壓溫度對絕緣紙性能的影響[J]. 周遠(yuǎn)翔,黃建文. 高電壓技術(shù). 2018(09)
[9]天絲纖維在變壓器絕緣紙板中的應(yīng)用[J]. 陳啟杰,鄭學(xué)銘,康美存,黃游宇,鄭小玲. 中國造紙學(xué)報(bào). 2018(03)
[10]打漿度對纖維素絕緣紙性能的影響[J]. 廖瑞金,鄢水強(qiáng),楊麗君,袁媛,黃游宇,鄭小玲. 高電壓技術(shù). 2018(12)
博士論文
[1]變壓器油紙絕緣糠醛動(dòng)態(tài)平衡特性及繞組熱點(diǎn)絕緣老化評(píng)估方法[D]. 林元棣.重慶大學(xué) 2017
[2]水分對油紙絕緣熱老化及壽命的影響與熱老化程度表征研究[D]. 孫會(huì)剛.重慶大學(xué) 2011
[3]變壓器油紙絕緣老化特征量與壽命評(píng)估方法研究[D]. 楊麗君.重慶大學(xué) 2009
碩士論文
[1]變壓器固體絕緣聚合度無損檢測技術(shù)研究[D]. 劉懿鋒.華中科技大學(xué) 2017
[2]納米粒子類型和微觀特性對變壓器油紙絕緣的改性研究[D]. 陳鑫.華北電力大學(xué)(北京) 2017
[3]基于漫反射光譜法檢測變壓器固體絕緣紙聚合度的研究[D]. 喻培元.華中科技大學(xué) 2015
[4]植物油紙絕緣多參量電老化特性及壽命模型[D]. 汪正江.重慶大學(xué) 2015
[5]變壓器絕緣老化檢測試驗(yàn)與壽命評(píng)估方法研究[D]. 馬元.山東大學(xué) 2010
本文編號(hào):3604478
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