直徑為0.125mm氣泡的較大電場強度比直徑為0.25mm氣泡的較大電場強度低約0.5MV/m,且前者周圍的高電場強度區域略少于后者;高溫(100℃)時紙板試樣周圍的電場強度較低溫(40℃)時高出約1.9~2.5MV/m,且紙板試樣老化程度越高,電場強度就越大,高電場強度區域也越多。高溫對于紙板試樣絕緣性能的影響較大,且紙板試樣老化程度越高,紙板試樣表面纖維斷裂就越嚴重,化學反應也越多,局部放電產生的羰基等官能團含量也相應增多,因此對于絕緣紙板試樣絕緣性能的破壞更加嚴重。絕緣紙的主要用途有哪些?河北變壓器絕緣紙
絕緣紙,作為一種專門用于電氣設備的絕緣材料,具有多種優異的特點,使其在電機、電纜、電容器、變壓器等電力設備中發揮著不可或缺的作用。絕緣紙首先具備出色的絕緣性能。它能夠承受高電壓環境,如15~35KV/mm的短時電壓場強度,無需再借助清漆和樹脂處理。這種特性使得絕緣紙在高壓、大容量的現代發電設備和輸電設備中尤為重要。其次,絕緣紙具有很好的機械韌性。經過壓光工藝處理,絕緣紙不僅抗拉強度高,而且耐撕裂、耐磨性好。這使得它能夠在電氣設備運行過程中,有效抵御各種機械應力的沖擊,延長設備的使用壽命。耐熱性也是絕緣紙的一個重要特點。無論是在連續220℃的高溫環境下,還是在極端低溫條件下,如氮氣沸點(77K),絕緣紙都能保持穩定的性能。這種優越的熱穩定性,保證了電氣設備在各種溫度環境下的正常運行。河北變壓器絕緣紙全球電氣絕緣紙市場預計將從2023年的11.92億美元增長到2030年的16.78億美元,年復合增長率為4.72%。
變壓器是電力系統中的關鍵設備,其可靠運行對整個電網的穩定與安全至關重要。絕緣件作為變壓器的重要組成部分,一旦發生故障,將可能導致嚴重的電力系統事故。因此,深入了解變壓器絕緣件的故障原因、診斷方法以及預防措施,對保障電力系統的穩定運行具有重要意義。變壓器絕緣件的故障原因多種多樣。首先,設計和制造缺陷是導致絕緣故障的重要因素。例如,絕緣材料選擇不當、厚度不足或油道設計不合理,都可能在變壓器運行過程中引發故障。其次,運行環境的影響也不容忽視。濕度、溫度以及污染物的存在都會加速絕緣材料的老化,降低其絕緣性能。此外,過電壓和過電流等異常情況也會對絕緣件造成損害。在故障診斷方面,油中溶解氣體分析技術是一種常用的有效手段。通過對變壓器油中溶解氣體的成分和含量進行分析,可以判斷變壓器內部是否存在故障以及故障的類型。不同的故障類型會產生不同的氣體特征,例如,熱性故障主要產生甲烷和乙烯,而電性故障則會產生乙炔和氫氣。利用這些特征,可以較為準確地確定故障原因和位置。
將變壓器油在不同電場下的電導機制分為3個階段:①在電場低于0.44kV?mm??時,I與E成正的線性關系,符合歐姆定律;②電場強度在0.44?1.33kV?mm??范圍內時,ln(I/E2)-1/E成正比,滿足Fowler-Nordheim方程,屬于場致發射電流階段;③當油中電場強度E>1.33kV?mm??,I與U2成正比,屬于空間電荷限制電流階段,隨著外施場強的逐步升高,變壓器油預擊穿前均經歷此電導機制的轉換過程。變壓器油電導電流隨溫度的升高、流體氣壓的減小以及油中含水量的增加均將明顯增加。絕緣紙板浸油水平、環境溫度的提高將導致絕緣紙板電導特性的明顯提高;絕緣紙板電導率隨著頻率的升高呈上升趨勢,而且隨著浸油水平的提高,絕緣紙板電導率也相應提高。高質量的絕緣紙能顯著提高電器的安全性能。
絕緣紙板電導率隨電源頻率的頻譜特性曲線,發現隨著頻率的升高,絕緣紙板電導率均呈上升趨勢,而且隨著浸油水平的提高,電導率也相應提高。通常,多晶材料的電導率反映了離子長程遷移的特性,與外電場頻率無關,即電導率應基本保持不變。圖12所示結果是非晶態材料所具有的特性,它可以認為是非晶態結構的長程無序對離子遷移的特殊影響造成的[26]。頻譜特性是絕緣紙板電導率隨電源頻率的頻譜特性曲線,發現隨著頻率的升高,絕緣紙板電導率均呈上升趨勢,而且隨著浸油水平的提高,電導率也相應提高。通常,多晶材料的電導率反映了離子長程遷移的特性,與外電場頻率無關,即電導率應基本保持不變。圖12所示結果是非晶態材料所具有的特性,它可以認為是非晶態結構的長程無序對離子遷移的特殊影響造成的[26]。選用合適的絕緣紙,可以有效預防電路短路。海南層壓絕緣紙工藝
絕緣紙可以防止電流泄露,保護電路元件。河北變壓器絕緣紙
除了油中溶解氣體分析技術,高壓試驗也是診斷變壓器絕緣故障的重要手段。通過對變壓器進行高電壓下的各種試驗,如交流耐壓試驗、局部放電試驗等,可以檢測出絕緣件的缺陷和潛在故障。這些試驗不僅可以幫助發現故障,還可以在一定程度上評估絕緣件的剩余壽命。為了預防變壓器絕緣件的故障,可以采取以下措施。首先,在設計和制造階段,應嚴格選用合格的絕緣材料,并確保設計的合理性和工藝的精良性。其次,在運行過程中,應加強對變壓器的維護和監測,定期進行油樣分析和高壓試驗,及時發現和處理潛在故障。此外,還應注意保持變壓器運行環境的清潔和干燥,避免污染物對絕緣件的侵蝕。河北變壓器絕緣紙