高密度電工紙板淺析
發(fā)布時(shí)間：2022-10-25 08:31:53 瀏覽次數(shù)：3423次
隨著超特高壓工程的迅速發(fā)展，電網(wǎng)容量不斷增大，常規(guī)變壓器和換流變壓器的運(yùn)行電壓等級(jí)逐漸提高，其內(nèi)部絕緣問(wèn)題越來(lái)越受到國(guó)內(nèi)外研究學(xué)者的重視。如變壓器等關(guān)鍵設(shè)備的絕緣破壞是導(dǎo)致電網(wǎng)運(yùn)行故障的首要原因之一，而80%左右的變壓器故障源自內(nèi)部絕緣結(jié)構(gòu)或絕緣材料的破壞、擊穿、閃絡(luò)等，從而造成設(shè)備故障并嚴(yán)重影響供電安全，同時(shí)對(duì)社會(huì)的生產(chǎn)生活帶來(lái)巨大損失。大型電力變壓器或換流變壓器的主絕緣結(jié)構(gòu)為變壓器油和高密度絕緣紙板組成的典型油紙復(fù)合絕緣。其中，高密度絕緣紙板由天然植物纖維、礦物纖維、合成纖維及其混合物組成，在水或其他流體介質(zhì)下將纖維素沉積在造紙機(jī)上，通過(guò)鍛壓、烘干、打磨等工序形成的薄片狀紙材料。它具有伸縮率小、密度高、抗撕裂強(qiáng)度大、絕緣特性優(yōu)良等特點(diǎn)，因而被廣泛地應(yīng)用于電力變壓器、發(fā)電機(jī)、電容器等電力設(shè)備中。在電力設(shè)備的運(yùn)行過(guò)程中，高密度電工紙板會(huì)承受多場(chǎng)耦合應(yīng)力的長(zhǎng)時(shí)間作用，如溫度場(chǎng)、直流電場(chǎng)、交流電場(chǎng)、交直流復(fù)合電場(chǎng)及沖擊電場(chǎng)等。因此，高密度電工紙板的關(guān)鍵介電特性及其隨溫度、水分等外界條件的變化規(guī)律將直接或間接影響到相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行可靠性、安全性和使用壽命。隨著國(guó)內(nèi)特高壓電網(wǎng)建設(shè)步伐的加快，高密度電工絕緣紙板的需求量也逐漸增大，目前國(guó)內(nèi)主流絕緣材料生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)品被廣泛應(yīng)用于交流750kV及以下電壓等級(jí)的電力設(shè)備中，但諸如在特高壓工程中的換流變壓器等關(guān)鍵電力裝備中，高密度紙板等關(guān)鍵絕緣材料卻嚴(yán)重依賴于進(jìn)口，從而增加了設(shè)備制造成本和生產(chǎn)應(yīng)用周期。現(xiàn)階段，國(guó)家大力推進(jìn)重大電力裝備的國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程，而國(guó)產(chǎn)電工絕緣紙板性能參差不齊，且缺少與國(guó)外競(jìng)品的對(duì)比，如何精確、宥效地對(duì)其關(guān)鍵介電性能進(jìn)行評(píng)估，以指導(dǎo)絕緣材料的加工制造和應(yīng)用遴選，并宥效地推動(dòng)其在特高壓電力設(shè)備中的應(yīng)用是當(dāng)前亟待解決的關(guān)鍵問(wèn)題。國(guó)內(nèi)外已有研究學(xué)者針對(duì)電工絕緣紙板相關(guān)性能進(jìn)行研究。但是已有的研究?jī)H僅針對(duì)某一種絕緣紙板的某一單獨(dú)特性，缺乏外界因素對(duì)紙板性能影響規(guī)律的系統(tǒng)研究、不同種類紙板性能的橫向?qū)Ρ妊芯恳约跋嗤N類紙板性能穩(wěn)定性等關(guān)鍵研究，難以形成完整的紙板性能評(píng)價(jià)方法和評(píng)價(jià)體系，無(wú)法正式應(yīng)用到工程實(shí)踐中。
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