机械应力对油浸绝缘纸板局部放电影响

作     者：崔彦捷 汲胜昌 祝令瑜 刘志华 李熙宁 Cui Yanjie;Ji Shengchang;Zhu Lingyu;Liu Zhihua;Li Xining

作者机构：电力设备电气绝缘国家重点实验室(西安交通大学)西安710049 中国电力科学研究院有限公司北京100192 

出 版 物：《电工技术学报》 (Transactions of China Electrotechnical Society)

年 卷 期：2021年第36卷第12期

页      面：2659-2666页

核心收录：

学科分类：080801[工学-电机与电器] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 

基　　金：国家自然科学基金-智能电网联合基金重大集成资助项目(U1866603) 

主　　题：油浸绝缘纸板 机械应力 弹性模量 局部放电 表面形态观测 

摘      要：变压器中油纸绝缘材料在运行时承担着热、电、机等应力并在其作用下不断老化,然而关于机械应力下油纸绝缘材料的老化尚未引起足够重视。为研究机械应力下油纸绝缘材料性能演变规律,该文对油浸绝缘纸板进行不同机械应力下的老化实验,并对老化后的绝缘纸板进行力学性能测试、局部放电实验以及表面形态观测。研究结果表明,力学性能对绝缘纸板性能的影响以20MPa为界分为两部分。当机械应力低于20MPa时,纸板的弹性模量及剩余形变均较小,随着机械应力的升高,纸板绝缘性能有所提升;当机械应力高于20MPa时,纸板的弹性模量及剩余形变显著增大,随着机械应力的升高,纸板绝缘性能快速下降,纸板电极下局部放电模式也发生了变化。共聚焦显微镜观测结果表明,当机械应力高于20MPa后,绝缘纸板中的纤维由弹性变形转为塑性变形,纤维出现分岔、空洞及断裂,导致纸板的绝缘性能降低。该文研究结果为变压器中油纸绝缘材料在机械应力作用下老化规律的研究提供了基础,并有效地提升了判别变压器内部绝缘状态的能力。