電熱老化對(duì)干式變壓器中環(huán)氧樹(shù)脂特性的影響

張德君

摘 要：為了研究環(huán)氧樹(shù)脂在干式變壓器中的電熱老化性能，對(duì)環(huán)氧樹(shù)脂樣品進(jìn)行了電熱老化試驗(yàn)，以測(cè)試?yán)匣瘶悠返馁|(zhì)量損失率，交流擊穿電壓，介電性能和紅外光譜。結(jié)果表明，隨著電熱層老化時(shí)間的延長(zhǎng)，樣品質(zhì)量下降，擊穿電壓降低，介電損耗增大。

關(guān)鍵詞：電熱老化;干式變壓器;環(huán)氧樹(shù)脂

單一的電熱因子與其他的多層電熱原子相比具有更高的抗腐蝕性。而且復(fù)合熱老化對(duì)現(xiàn)在材料的損失質(zhì)量比與其他的介電性能影響占有十分大的比重。通過(guò)分析紅外線光譜，我們可以透徹的了解到現(xiàn)在電器老化，不單會(huì)因?yàn)椴牧系脑?，更是因?yàn)閮?nèi)部新基團(tuán)的產(chǎn)生。一般在發(fā)生熱老化之后，內(nèi)部的環(huán)氧樹(shù)脂中的羥基出現(xiàn)氧化內(nèi)部的主要聯(lián)合腱斷裂，說(shuō)明現(xiàn)在的電熱化一般的電機(jī)老化原理存在著根本上的不同。因此研究現(xiàn)在干式變壓器內(nèi)部老化的原因，對(duì)于掌握我們現(xiàn)在電器老化和電機(jī)老化規(guī)律有著至關(guān)重要的作用。通過(guò)對(duì)比以往的電熱聯(lián)合系列電器的熱老化分析，獲得的老化系統(tǒng)信息太少，所以應(yīng)該將電熱因子復(fù)合老化原因列入到研究列表中進(jìn)行綜合分析的研究。

1 干式變壓器中環(huán)氧樹(shù)脂受電熱老化影響存在的問(wèn)題

用環(huán)氧樹(shù)脂進(jìn)行電路老化電器的絕緣體。那一般的絕緣體相比具有更強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)能力，并且安裝維護(hù)過(guò)程是非常簡(jiǎn)單，一般的工人就可以使用，對(duì)工人的環(huán)境能力素質(zhì)要求不高。并且現(xiàn)在的環(huán)氧樹(shù)脂已經(jīng)廣泛應(yīng)用到中低壓配網(wǎng)電路中，成為現(xiàn)在應(yīng)用最主流的絕緣體之一。而作為干式變壓器的絕緣器，該數(shù)值長(zhǎng)期要接受變壓器內(nèi)部的能量以及壓力，因此具備的抗塑性要求非常高。但是即使如此也會(huì)導(dǎo)致環(huán)氧樹(shù)脂因?yàn)閮?nèi)部壓力而出現(xiàn)形變，影響日后的性能和變壓器的穩(wěn)定性。

2 試驗(yàn)分析

2.1 熱老化研究

熱老化研究所通過(guò)研究溫度對(duì)材料形變的影響來(lái)分析熱對(duì)于材料老化的影響因素。本次研究的重點(diǎn)是通過(guò)分析電熱老化所散發(fā)出的熱量，對(duì)一般的絕緣體造成的老化現(xiàn)象，通過(guò)利用熱量掃描等等方式對(duì)熱量產(chǎn)生的原因進(jìn)行徹底排查。并且根據(jù)分析所知，該數(shù)字所產(chǎn)生的玻璃化形變溫度主要在130攝氏度左右，因此將溫度分別設(shè)為90度130度和160度。然后通過(guò)調(diào)整三組內(nèi)的溫度來(lái)研究三組內(nèi)部環(huán)氧樹(shù)脂發(fā)生形變的狀態(tài)，從而得出受熱周期和受熱的影響因素。

2.2 電老化研究

在進(jìn)行電腦化實(shí)驗(yàn)室通常采用的電壓是交流電壓，變頻電壓通過(guò)以上電壓可以使得電腦畫(huà)中的溫度控制更加完善。在選擇方面采用最傳統(tǒng)的電極板，作為電極老化實(shí)驗(yàn)的對(duì)象，選擇黃銅進(jìn)行傳導(dǎo)媒體。

在完成分組之后，通過(guò)調(diào)整黃銅板與媒介之間的距離來(lái)實(shí)現(xiàn)電壓的變化同時(shí)要保證表面與其素質(zhì)的充分接觸，從而使得受腐蝕因素可以得到很好的控制。其實(shí)就是為了防止老化過(guò)程出現(xiàn)漏電現(xiàn)象，所以要采用變壓器防護(hù)裝置對(duì)線路電流進(jìn)行控制，從而影響整個(gè)線路的電壓變頻。

2.3 電熱聯(lián)合老化研究

在進(jìn)行電場(chǎng)溫度實(shí)驗(yàn)和老化實(shí)驗(yàn)室，應(yīng)該兩兩組合到現(xiàn)在的12組數(shù)據(jù)，通過(guò)綜合數(shù)據(jù)來(lái)得到更詳細(xì)的結(jié)果。一般采用0h、24h、48h、72h、96h、120、144h、168h的實(shí)驗(yàn)規(guī)格來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，確保變量的控制。

3 老化特性分析

3.1 質(zhì)量損失比

質(zhì)量損失比是通過(guò)60個(gè)樣品中的質(zhì)量平均值損失那幾天計(jì)算的。試樣的質(zhì)量損失率η可以表示為：

式中：m質(zhì)量后期的的樣品質(zhì)量;mo為樣品未發(fā)生改變的質(zhì)量。

3.2 擊穿場(chǎng)強(qiáng)探究

通常為了防止擊穿場(chǎng)放電，通常是采用25號(hào)的絕緣體進(jìn)行電機(jī)和攝像的包裹穿實(shí)現(xiàn)電機(jī)的絕緣化。選用過(guò)程中要采取逐漸加壓的方式采用每一小時(shí)0.4千瓦的加速度進(jìn)行加壓，同時(shí)完成對(duì)廠商內(nèi)部的擊穿，確保10個(gè)樣品中的質(zhì)量保護(hù)以及樣品各項(xiàng)特性的保存，維持平均速度的變化，通過(guò)下面的公式可以更直接的得出結(jié)論。

3.3 電熱復(fù)合老化研究

通常在聯(lián)合放射的情況下，使得內(nèi)部的電子發(fā)生熱量轉(zhuǎn)移而實(shí)現(xiàn)熱量損失，因此在原有的情況下就會(huì)使得熱老化過(guò)程中發(fā)生不可預(yù)測(cè)的電子熱能損失而造成老化。在電磁能損失過(guò)程中，電子的任何損失也會(huì)造成周圍電器受熱而任小職員體的性能。當(dāng)絕緣體材料發(fā)生形變時(shí)，都會(huì)導(dǎo)致內(nèi)部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生更多的危險(xiǎn)因素，從而影響變壓器內(nèi)部的電壓控制。而且電子由于負(fù)荷老化的影響，使得電子的動(dòng)能更多，在進(jìn)行轉(zhuǎn)移時(shí)擁有了更大的沖力，從而使得散發(fā)出的熱量也很多，更加的影響了電熱化進(jìn)行的速度。而且有一些粒子存在的高熱能鍵，類似于AC離子，它在進(jìn)行放射的高熱能鍵一旦斷裂就會(huì)產(chǎn)生更大的熱量，從而加速電熱的話過(guò)程。所以通過(guò)研究表明，在進(jìn)行電流運(yùn)輸時(shí)，通過(guò)電流智能的產(chǎn)生，從而產(chǎn)生惡性循環(huán)，使得熱能的產(chǎn)生更加加劇。

綜上所述，現(xiàn)在的環(huán)氧樹(shù)脂作為應(yīng)用最廣泛的絕緣材料在進(jìn)行使用的過(guò)程中，也要進(jìn)行各種的電話和電熱化負(fù)荷測(cè)試，才能使它的性能得到更好的保障。通過(guò)以上的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，我們也得到了現(xiàn)在造成環(huán)氧樹(shù)脂老化的主要原因，因此未來(lái)對(duì)于環(huán)氧樹(shù)脂老化的防控將更加完美。

參考文獻(xiàn)：

[1]王有元，王施又，黃炎光，等.干式變壓器環(huán)氧樹(shù)脂熱老化特性研究[J].高電壓技術(shù)，2018，44（1）：187-194.