油纸绝缘溶解气体和DP值的特征量提取及关系研究

CO和CH4是油浸式变压器的油纸绝缘劣化期间重要产物,DP值是纸劣化程度的直观量度,对它们进行综合研究在评估变压器内绝缘老化有极其显著作用。为研究特征气体和DP值的关系,在实验室中制备纸样品,开展色谱试验,得出特征气体CO和CH4随老化时间的增减情况;对纸样品进行DP值测试得出它在加速老化情况下的变化;提出不同老化特征量,得出溶解气体和DP值之间拟合的函数关系;结果表明：CO和CH4含量随老化时间加大不断增多,随温度不断上升其幅值也在逐渐变大;提取老化时间为10、20、30、45天为特征参量,得出不同温度下DP值随CO、CH4含量变化的函数关系;为诊断油纸绝缘的老化情况提供一种新方法。     

油纸绝缘溶解气体和聚合度值的特征量提取及关系研究

CO和CH4是油浸式变压器的油纸绝缘劣化期间重要产物,DP值是纸劣化程度的直观量度,对它们进行综合研究在评估变压器内绝缘老化有极其显著作用。为研究特征气体和DP值的关系,在实验室中制备纸样品,开展色谱试验,得出特征气体CO和CH_4随老化时间的增减情况;对纸样品进行DP值测试得出它在加速老化情况下的变化;提出不同老化特征量,得出溶解气体和DP值之间拟合的函数关系;结果表明:CO和CH_4含量随老化时间加大不断增多,随温度不断上升其幅值也在逐渐变大;提取老化时间为10、20、30、45 d为特征参量,得出不同温度下DP值随CO、CH4含量变化的函数关系;为诊断油纸绝缘的老化情况提供一种新方法。     

基于Kramers Kronig关系的油纸绝缘直流电导计算方法

针对区分介电谱中电导和极化过程的方法较为缺乏,等效模型中表征电导的参数唯一性计算方法不足的问题.以油纸绝缘介质的电导过程为研究对象,在实验条件下制备不同水分含量的油纸绝缘样品,并测量频域响应谱线.基于Kramers-Kronig关系对测量复极化率实部谱线进行数值积分,获得弛豫损耗谱线,进而得到电导损耗谱线;并使用最小二乘法对电导损耗谱线进行拟合,计算出电导值.研究结果表明,使用Kramers-Kronig变换可以从测量复极化率虚部谱线中有效分离弛豫损耗谱线和电导损耗谱线,进而得到直流电导值;随着油纸绝缘样品含水率增加,介电谱的损耗峰特征逐渐消失,电导过程增强.     

变压器油纸绝缘沿面放电特性及其产气规律

基于油纸绝缘沿面放电模型,在实验室模拟变压器油箱内进行局部放电试验,研究油纸绝缘沿面放电发展特性及其特征量的变化规律,并着重研究放电发展过程中油中溶解气体的变化特性。实验结果表明,油纸绝缘沿面放电幅值在放电起始阶段呈上升的趋势,放电2～3h幅值达到最大,然后放电强度开始慢慢减弱;随着油纸绝缘局部放电的发展,CO的绝对产气速率以一个值为中心上下波动,变化幅值较小;而油中沿面放电H2和CH4的绝对产气速率先增加再减少,放电谱图变化与油中溶解气体绝对产气速率变化表现出较高的相似性。     

高压变频电源作用下的油纸绝缘局部放电特性

为研究直流输电电压下的油纸绝缘特性,设计并搭建了交流变频高压试验电源系统,并设计制作了典型的油纸绝缘局部放电试品模型,即纸板内部气隙放电、油中纸板沿面放电和油中金属尖端电晕放电模型,针对不同频率电压作用下的同一试品,进行局部放电测量,通过分析获得了局部放电随电压频率升高发生相位、幅值、等变化的放电规律.试验与分析结果表明,随外施电源频率增加及电压幅值升高,局部放电次数增高,能量有所增强,亦即随频率的增加油纸绝缘结构受到局部放电的威胁越严重.研究结果对直流输电系统中的换流变、平波电抗器等油纸绝缘在谐波电压作用下绝缘结构设计有指导意义.     

基于频率响应法评估油纸绝缘微水含量

油纸绝缘状态评估是变压器可靠运行的关键,微水将严重影响油纸绝缘的电气寿命和机械寿命.为研究变压器油纸复合绝缘中微水含量及温度对其绝缘性能的影响,对电介质响应法进行了分析建模,搭建了频率响应测试装置,测试了不同微水含量、不同温度条件下油纸复合绝缘在10-4～106,Hz范围内的频率响应.通过最小二乘法拟合了油纸绝缘介质响应与微水含量、温度、频率之间的关系.结果表明：拟合曲面与实验结果基本一致,频率响应法能有效评估油纸绝缘微水含量及其所处温度,为电介质响应频率法评估油纸绝缘状态奠定了基础.     

含双氰胺的新型绝缘纸制备及其油纸绝缘体系热老化试验

为研究老化过程中绝缘纸中双氰胺对油纸绝缘体系老化特性的影响,实验室制备含双氰胺以及未加任何试剂的空白样绝缘纸,两种绝缘纸分别浸油后在130℃下进行了31天的油纸联合热老化试验。定期取样测量绝缘纸的聚合度、击穿电压、氮含量,绝缘油的酸值以及油的紫外光谱。试验结果表明:添加双氰胺的绝缘纸抗老化效果明显,在老化末期,聚合度高出空白样58%;添加双氰胺的绝缘纸击穿电压在老化过程中始终高于空白样品;添加双氰胺的绝缘纸随着老化时间纸中氮含量减少并不严重;添加双氰胺的油纸组合,油的酸值远小于空白样油纸组合,油的颜色也浅。绝缘纸中双氰胺的加入,不但提高了绝缘纸的热稳定性与击穿性能,也使变压器油在老化过程中的性能得到改善。     

状态参数分散度对油纸绝缘状态的评估

为了研究油纸绝缘的老化状态参量与老化状态的对应关系,以及如何准确选择反映状态的参量,对油纸绝缘进行电热联合老化实验.基于老化实验的数据,分析了在同一老化因子下各个老化特征参量的分散度,同时应用多参数诊断方法探讨这些参量如何准确反映绝缘状态.结果表明,在适当筛选参量之后,多参量诊断会在一定程度上提高绝缘状态评价的准确性,有利于优化计算和提高状态评估的准确性.     

基于频域介电谱法的油纸绝缘系统弛豫函数与微水及温度关系

为了分析油纸绝缘系统的介电谱与频率和微水含量及温度变化之间的关系,在实验室搭建了测试装置。根据测试结果,研究了水分及温度对变压器主绝缘系统的影响规律及其影响机理,通过傅里叶逆变换得到复合绝缘体系的弛豫函数。结果表明：含有3个弛豫项的物理模型,可以较好反映油纸绝缘的弛豫及其微观极化机制,微水和温度对弛豫函数的影响较大且影响规律不同。     

变压器油纸绝缘老化产物与聚合度的关系研究

变压器内绝缘在老化期间会产生不同产物,它们与聚合度有非常密切的关联。为研究这种关系,在实验室中通过对材料进行处理;并分别开展实验测量油酸值、糠醛、油中溶解的CO和聚合度随老化时间的变化情况;通过提取新特征量,得出老化产物和聚合度之间的对应关系。结果表明:随着老化时间的延长,油酸值、糠醛和油中溶解的CO均会相应增多,而聚合度值则不断下降;提取老化时间10、20、30、45、60、70 d为特征参量,得出三种老化产物和聚合度之间的密切关系;为以后通过老化产物精确评估变压器油纸老化能力准备条件。     

微水对绝缘油凝点倾点影响的红外光谱检测

探讨微量水分影响机理以便采取有效措施监控绝缘油的运行状态.首先配制不同微水体积分数的绝缘油样,通过实验测试油样的凝点、倾点值;再对每组油样进行红外光谱扫描,得到油样中石蜡质成分（特征波数为722 cm-1）、水分（特征波数为1 640,3 400,3 450,3 615 cm-1）的吸光度值;最后对每组油样中水分子在不同红外波数处的吸光度值、油样中石蜡质吸光度值、油样凝点倾点实验值之间进行皮尔逊相关系数分析,并建立了722,1 640,3 400,3 450,3 615 cm-1波数吸光度值与凝点倾点值的多元线性回归模型,模型的拟合优度分别为0.987 3和0.993 6,模型对油液凝点倾点的预测值与实测值之间的误差范围为0.033%~0.350%.结果表明微水对绝缘油凝点倾点的影响规律是随着油水分散系中水分体积分数增加,油液的凝点倾点值均呈现小幅增加趋势,水分对油样石蜡质成分吸光度值影响作用明显.      

南阳膨胀土土水特征曲线试验研究

为研究南阳膨胀土土水特征曲线,采用美国Soil moisture公司生产的陶土板进气值为15 bar的压力板仪对原状样和重塑样进行了研究;其中原状样进行了不同高度或面积系列下的研究,重塑样进行了不同干密度或含水率系列下的研究;并采用控制变量法来得出结论。研究结果表明:1面积增加对原状试样的持水特性没有影响,但是高度对土水特征曲线的影响很大,高度增加使得在相同吸力下土样含水率增加,脱水难度增大;2对于重塑样,在相同干密度条件下,低吸力条件土样含水率随初始含水率的增加而增加,随着吸力的增加,从某一吸力值开始,含水率随吸力的增加而降低,初始含水率越高,这个值越低;3在相同的初始含水率条件下,低吸力条件干密度越低含水率越高,随着吸力增加,干密度越低,土样的含水率下降的越快,各试样的含水率开始接近,最后低干密度试样的含水率趋于一致;4考虑体积变化的影响对土水特征曲线进行修正并进行模型拟合,最后表明VG模型能够较好地模拟原状膨胀土的土水特征曲线。     

交直流叠加电压下水分对纸板击穿特性的影响

交流和直流相互重叠以后,水分对纸板的击穿性能会带来严重影响;为对其进行研究,制备油纸样品,并对其含水量进行测定。对电极系统进行设计,对电源原理进行阐述;并得出击穿实验的操作流程。通过对不同含水量样品施加不同分量的交直流电压,得出交流分量和水分含水不同时,对纸板的击穿特性带来的影响。结果表明:交流比例为28%,纸样总体的击穿电压较仅直流电压存在时小幅度增加;交流比例为95%纸样击穿电压值最低;交流比例愈高,相应的击穿电压降低幅值也会愈大。随含水量加大,纸样击穿电压先升高,到达最大后减小;并最终保持平稳,最大值会随交流比例的加大朝水量较多的方向转移;交流比例愈小,击穿电压随含水量下降愈多。     

轻质稻秸保温材料高频热压工艺

以稻秸为原料,采用高频热压法制备轻质稻秸保温材料,研究了高频热压工艺条件(包括高频热压时间、稻秸单元含水率和施胶量)对保温材料性能的影响。结果表明:高频热压时间240 s、稻秸单元含水率14%、施胶量8%时制得的保温材料,其力学性能均能满足欧洲EN相关标准的要求,且导热系数仅0.051～0.053 W/(m·K),可以有效代替常规保温材料,更兼具价格低廉、质轻、无毒、无害、无环境污染等优势。     

变压器油纸绝缘热老化过程的中红外光谱特性

以变压器油和绝缘纸为研究对象,在实验室中进行了加速热老化实验。运用傅立叶红外光谱仪扫描不同老化时间样品的红外光谱,绝缘纸在波数3 346cm-1处的O—H伸缩振动吸收随着老化时间有明显的减弱现象,可作为判定绝缘纸老化的特征量,为今后实际变压器中绝缘纸老化状态的中红外监测提供一定的依据。绝缘油在3 006cm-1和1 740cm-1附近分别出现C=C和C=O基团吸收峰,且随老化时间的延续其吸收峰强度增加。该文对油纸绝缘的中红外光谱进行分析,从分子官能团角度去探索了油纸绝缘老化的过程和机理。     

柴油污染粉质黏土的电阻率特性及影响因素

以南京地区典型的粉质黏土为研究对象,人工配制了不同含水率、不同含油率的柴油污染土,采用Miller Soil Box对不同状态的污染土体电阻率进行了测试,建立了土体电阻率与含水率、含油率和饱和度间的相关关系.结果显示,含油率相同时,电阻率随含水率、饱和度的增大呈幂函数关系减小;含水率相同时,电阻率随含油率的增大而线性增加.引入体积含湿率来分析油水共同作用对电阻率的影响,发现饱和度相同时,电阻率随体积含湿率的增加而线性增大.采用正交分析法对电阻率的三种影响因素进行主次分析,影响大小为饱和度含水率含油率.     

速生杨木动态黏弹性与初始含水率的关系

对初始含水率分别为0%、12%、18%、30%、50%、80%、100%和水饱和8种速生杨木试件进行动态黏弹性分析,采用动态热机械分析仪(DMA)进行测定,其操作参数为:温度范围35～350℃,升温速度5℃/min,测量频率1、10、50 Hz。储能模量的变化趋势表明:含水率为0%的试件在95℃附近其储能模量出现极大值;含水率为12%、18%、30%试样的储能模量在75℃之前下降缓慢,在温度75～130℃之间迅速下降,含水率为12%试样的降幅最小;含水率为50%、80%、100%和水饱和试件的储能模量变化点在135℃之后,随含水率的增大储能模量转变点的温度增加,并在转变点处出现储能模量最小值。损耗模量的变化表明:在试验温度范围内含水率为0%的试件不发生玻璃化转变;在所有含水试件中,含水率为12%试件的初始损耗模量和发生次转变时的损耗模量均为最低,同含水率为18%和30%试件相比,发生次转变时温度最高,含水率为30%试样在所有含水试样中具有最大的黏性。损耗因子的变化表明:所有含水试样均发生玻璃化转变过程,含水率为30%试样的玻璃化转变温度最低。在1～50 Hz之间,不同频率对储能模量、损耗模量及损耗因子影响较小,随着测量频率的升高,各力学松弛过程的描述曲线向高温方向有微小移动。     

建筑垃圾再生料影像特征及含水率识别方法

针对目前常规方法难以准确实时监测建筑垃圾再生料含水率的问题，通过对建筑垃圾再生料宏细观形态及色彩特征进行定性分析，基于MATLAB提取物料数字影像特征值与含水率进行相关性分析，结果表明，除色调外，建筑垃圾再生料数字影像特征参数与含水率的相关性显著；采用步进法对特征参数与含水率进行线性回归分析，拟合出建筑垃圾再生料含水率计算模型，并对其进行试验及现场验证，检验结果表明，该建筑垃圾再生料含水率计算模型在实验室条件下误差为-0.2%~0.9%，现场条件下为-3.0%~2.6%，可为以建筑垃圾再生料为原料的自动化制浆系统建设及充填过程控制提供依据。