检索结果-南通市图书馆

作者：孙汉雷天津大学

学位级别：硕士

环氧树脂绝缘芯子作为特高压直流套管的关键部件,其电场分布直接关系到套管甚至整个换流站的运行可靠性。在稳定运行状态下,绝缘芯子电场分布主要由电导率决定,然而,由载流导体焦耳热产生的温度梯度将导致绝缘内部不均匀的电场分布以及... 详细信息

环氧树脂绝缘芯子作为特高压直流套管的关键部件,其电场分布直接关系到套管甚至整个换流站的运行可靠性。在稳定运行状态下,绝缘芯子电场分布主要由电导率决定,然而,由载流导体焦耳热产生的温度梯度将导致绝缘内部不均匀的电场分布以及电荷积聚问题,加之复杂的工作环境与运行工况,绝缘将承受更高的场强作用。本文以±800 k V换流变压器阀侧套管为研究对象,采用电热耦合的仿真方法,研究了温度梯度对绝缘芯子电场畸变的影响,提出并制备了适用于高压直流套管的环氧树脂复合材料,验证了所制备材料在直流叠加谐波、过电压和极性反转运行工况下的电场优化效果。论文主要研究工作和结论如下:(1)通过电热耦合方法对±800 k V换流变阀侧套管进行电热场仿真,发现绝缘芯子内部温度梯度使得绝缘材料形成电导率梯度,从而导致靠近法兰处的电场产生严重畸变。当运行在直流叠加谐波工况下,在标准工作环境中,绝缘芯子最大径向场强达9.3 k V/mm,高于设计许用场强8 k V/mm;在不同工作环境中,负载电流增加、阀厅温度提高、变压器油温降低会加剧绝缘芯子内部的温度梯度,导致更严重的电场畸变。通过改变绝缘芯子电导率的温度函数,发现降低电导率对温度依赖性(降低绝缘材料电导活化能)可以有效优化电场分布,当电导活化能由1.05 e V降低至0.85 e V时,最大径向场强可满足设计许用场强。(2)采用两水相萃取法制备了环氧树脂/氧化石墨烯复合材料,发现随着添加含量增加,复合材料的电导活化能显著降低。当添加含量为0、0.05、0.1、0.5wt%时,电导活化能分别为1.05、0.80、0.59、0.58 e V。氧化石墨烯的引入使得复合材料浅陷阱密度增加,深陷阱密度降低,从而降低了复合材料电导率对温度的依赖性。然而,过高添加含量(0.5 wt%)会引入较多缺陷,导致直流击穿强度显著降低。通过对复合材料介电性能进行评估,确定最佳添加含量为0.1 wt%。(3)基于在直流叠加谐波、过电压和极性反转运行工况下的绝缘芯子仿真结果,验证了添加含量为0.1 wt%的复合材料(EPG01)对电场的优化效果。相比于环氧树脂,当运行在直流叠加谐波工况下,绝缘芯子最大径向场强降低约30%;当运行在直流叠加雷电与操作过电压工况下,绝缘芯子最大径向场强分别降低约12.3、17.9%;当运行在极性反转工况下,在电压反转末期,绝缘芯子最大场强由低温侧迁移至高温侧,并可能高于在直流稳态下的最大场强。极性反转电场分布与空间电荷的动态过程相关,降低绝缘材料电导活化能、提升绝缘材料整体电导率、增加电压反转时间可以有效降低电压反转末期的最大电场,其中,绝缘芯子采用EPG01的电压反转推荐时间应大于0.5 min。

关键词：高压直流套管环氧树脂绝缘芯子电导特性电场优化

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混合酸酐固化双酚A环氧树脂介电性能研究

引用

绝缘材料 2022年第6期55卷 16-21页

作者：郭鹏翔李进孔晓晓王义方李帆杜伯学天津大学电气自动化与信息工程学院天津300072

采用热压法制备5种不同酸酐固化剂配比的环氧树脂材料,测试了材料的热性能与介电性能,优选出了性能最佳的酸酐固化剂配比,并分析了甲基取代带来的空间位阻效应。结果表明:甲基六氢邻苯二甲酸酐和六氢苯酐摩尔比为8∶2的混合酸酐固化产... 详细信息

采用热压法制备5种不同酸酐固化剂配比的环氧树脂材料,测试了材料的热性能与介电性能,优选出了性能最佳的酸酐固化剂配比,并分析了甲基取代带来的空间位阻效应。结果表明:甲基六氢邻苯二甲酸酐和六氢苯酐摩尔比为8∶2的混合酸酐固化产物玻璃化转变温度达到最高,在介质损耗基本不变的条件下,电气强度得到了提升,这与体系刚性的增强密切相关。

关键词：干式套管绝缘芯子环氧树脂混合酸酐介电性能

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