海上風(fēng)電變壓器需要安裝在風(fēng)機塔筒空腔內, 變壓器安裝空間基本處于全密閉空腔狀態(tài)，白天日照狀態(tài)下，空腔溫度會(huì )急劇升高,加上變壓器自身運行穩定，因此變壓器基礎運行溫度較高，運行狀態(tài)下溫度更是有可能達到100+以上。
在如此較高溫度運行，干式變壓器多采用H級材料Nomex絕緣紙用作變壓器內部絕緣，國內稱(chēng)芳綸紙，由于芳綸紙制造和可塑性均較好，其原材料規格種類(lèi)較多，有0.5mm、1mm、1.5mm、2mm、6mm、10mm等多種規格的不同尺寸型材#此種材料可按照以往絕緣材料厚度進(jìn)行組合，滿(mǎn)足基本使用要求。由于近幾年絕緣材料發(fā)展，國內已經(jīng)可以生產(chǎn)出性能與進(jìn)口材料的Nomex絕緣紙性能相當的產(chǎn)品，為了降低生產(chǎn)成本，可實(shí)現材料國內采購。
基于變壓器工作運行環(huán)境和礦物油燃點(diǎn)低、易燃易爆、防火安全性差，不可再生、難以生物降解等缺點(diǎn)，在海上風(fēng)電運行變壓器一般采用燃點(diǎn)高、可降解、可再生的天然酯變壓器油進(jìn)行冷卻和絕緣，本文中筆者將主要介紹芳綸紙和天然酯變壓器油的相容性試驗。
芳綸紙和天然酯變壓器油相容性是指共混物各組分彼此相互容納，形成宏觀(guān)均勻材料的能力。這兩種材料混合時(shí)，在變壓器高溫運行時(shí)不會(huì )產(chǎn)生對產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)生危害的物質(zhì)，或者發(fā)生不可控的質(zhì)量隱患，彼此間不產(chǎn)生互相損害絕緣系統性能的物理或化學(xué)變化。由于天然酯變壓器的設計及其制造方式和礦物油變壓器并不能完全通用，因此研究常用絕緣材料芳綸紙和天然酯的相容性，對天然酯變壓器的設計和安全運行有重要意義。
芳綸紙材料與天然酯變壓器油的相容性試驗主要是對液體絕緣材料與固體材料按照一定混合比例并在一定的操作措施下進(jìn)行加速老化試驗，測量液體材料電氣性能及理化性能的變化情況，并和同樣條件下的空白油樣（不加固體材料）的性能變化情況進(jìn)行對比。
由于天然酯變壓器油使用比例相對于礦物油較小，其與芳綸紙組成油紙絕緣時(shí),油紙絕緣老化特性、老化產(chǎn)物等還缺乏較多試驗論證研究,因此,筆者選擇在實(shí)驗室條件下，通過(guò)密閉容器中天然酯的油紙模型進(jìn)行加速老化試驗％分析老化后產(chǎn)物,對變壓器的應用有重要的理論和實(shí)際意義，為了進(jìn)一步明確兩者的相容性關(guān)系，本文通過(guò)進(jìn)行老化試驗，對其試驗結果進(jìn)行一定程度分析。
2、試驗
2.1、試驗前材料準備
筆者選用國內知名廠(chǎng)家的芳綸紙材料及國際知名廠(chǎng)家天然酯變壓器油產(chǎn)品進(jìn)行試驗研究，其相關(guān)的性能指標，如表1所示。
2.2、試驗過(guò)程及方案
參考標準ASTM D3455-11相關(guān)規定中的第5條Prepararion of Test Specimen,天然酯變壓器油采用（800mL）芳綸紙用量如表2所示。
為避免固體材料初始差異性，試驗前對其采用干燥處理，并開(kāi)展老化試驗：
1）采用真空133Pa,溫度105℃,變壓法干燥16。
2）將三組芳綸紙樣件放入裝有800mL新變壓器油玻璃容器中，并使用氮氣吹掃后密封。
3）再準備800mL新變壓器油作為空白測試樣,如圖1和圖2所示。
4）將密封好的玻璃容器放置在封閉烤箱內，在溫度100±1℃溫度下老化164。
5）老化結束后，將玻璃容器從烤箱中取出并冷卻至室溫，測試變壓器油的介質(zhì)損耗因數（參考GB/ T5654）和酸值（IEC62021-3）。
表3為天然酯未老化試驗前指標、老化試驗結束后相關(guān)指標對比表。
3、結果與分析
依據ASTM D3455-11的要求，在100℃下加速老化164后,對比老化后的空白油樣，研究混為油 紙絕緣材料酸值和介質(zhì)損耗的影響程度。
3.1、油樣酸值變化
根據GB2536-2011《電工流體變壓器和開(kāi)關(guān)用的未使用過(guò)的礦物變壓器油》規定,新油的酸值不大于0.03mgK0H/g；GB/T!595-2011《運行中變壓器油質(zhì)量》規定投入運行前的油,其酸值必須小于或等于0.03mgKOH/g。
根據表3分析，在100度老化164h,酸值比初始油樣都有所增加，但未超過(guò)運行標準$根據天然酯分子式可以看出(圖3),天然酯變壓器油成分為甘油三酯，其高溫狀態(tài)下會(huì )逐漸水解成甘油和游離脂肪酸,不飽和鏈斷開(kāi)形成過(guò)氧化物和自由基,酯類(lèi)的每個(gè)脂肪酸基團含有兩個(gè)氧原子，組成甘油三酯的各個(gè)脂肪酸基團未必相同，酯類(lèi)的分子結構一般不對稱(chēng),因此會(huì )具有一定的極性，從而造成酸值上升,如酸值較高可能會(huì )對變壓器內部金屬件造成一定 程度腐蝕，尤其是開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)裸露在外的關(guān)鍵連接部位。
3.2、油樣介質(zhì)損失因數變化
根據IEC62770-2013《電工用液體變壓器和類(lèi)似電氣設備用未使用過(guò)的天然酯》規定使用過(guò)的天然酯變壓器油介質(zhì)損耗因數不大于0.05；由表3可知，含有固體材料的油樣,在100老化164h后，其介質(zhì)損耗因數都比空白老化油樣略有上升，依然小于天然酯標準值,可以認為試驗油樣和芳綸紙材料相容性較好。
4、結論
通過(guò)天然酯和芳綸紙老化試驗，比對試驗結果，分析結果如下：
1)天然酯油和芳綸紙相容性試驗,能滿(mǎn)足變壓器運行指標。
2)伴隨溫度升高,天然酯的酸會(huì )產(chǎn)生變化,可能會(huì )對變壓器產(chǎn)品中金屬件產(chǎn)生一定影響,開(kāi)關(guān)觸頭等位置要適當進(jìn)行材質(zhì)選擇，同時(shí)套管接線(xiàn)板等有鍍層要求位置要適當增加鍍層厚度。
????淄博市臨淄勤潤油脂化工廠(chǎng)是一家集科研、設計、生產(chǎn)、維修、銷(xiāo)售和系統集成為一體的企業(yè)，本廠(chǎng)主要產(chǎn)品有：變壓器油，環(huán)烷基變壓器油，工業(yè)白油，導熱油，抗磨液壓油，冷凍機油等，產(chǎn)品暢銷(xiāo)全國，深受用戶(hù)好評。了解最新產(chǎn)品報價(jià)可以聯(lián)系我們網(wǎng)站 http://www.ctzddj.com/ 上電話(huà)，我們會(huì )第一時(shí)間跟您聯(lián)系。
如果大家對于我們的山東潤滑油之海上風(fēng)電絕緣材料芳綸紙與變壓器油相容性試驗還有什么疑問(wèn)的話(huà)，歡迎您點(diǎn)擊我們的網(wǎng)址，進(jìn)行咨詢(xún)：http://www.ctzddj.com/
魯公網(wǎng)安備 37030502000678號
頁(yè)面執行時(shí)間: -39,835.0500秒 28713次數據查詢(xún)