[发明专利]一种用于研究干式空心电抗器匝间绝缘老化过程的试样的制作方法及片状试样

说明书

技术领域

本发明涉及一种片状材料试样及制作方法，具体涉及一种用于研究干式空心电抗器匝间绝缘老化过程的试样的制作方法及片状试样。

背景技术

为了保证电能质量和电力系统输电的安全性及可靠性，电网对无功补偿装置的需求量不断增加，大量的干式空心并联电抗器被广泛地应用。然而，从近几年的运行情况来看，已经投入运行的干式空心电抗器出现异常和故障的情况常常发生。从故障统计结果上可以看出，线圈匝间绝缘击穿引起的故障数占总故障数的65％以上。电抗器在投入运行前或运行一段时间后，匝间绝缘会出现缺陷点，并在长期运行中受到热老化、机械力、操作过电压和环境条件等因素的综合影响，缺陷点附近的绝缘性能逐渐劣化，导致匝间绝缘击穿，使电抗器发生匝间短路，形成环流，短时间内产生大量的热量，最终导致电抗器起火烧损，这给电力系统的安全运行带来严重的影响。目前，干式空心电抗器的匝间绝缘击穿短路问题倍受电抗器生产厂家和使用单位的关注，对干式空心电抗器匝间绝缘故障类型及原因的分析较多，但是对其匝间绝缘老化机理的研究较少。因此弄清干式空心电抗器匝间绝缘老化及击穿的机理，降低因匝间绝缘击穿导致电抗器烧损的概率十分必要。

目前市场上的干式空心电抗器匝间主要绝缘材料有三种类型：分别是三层聚脂薄膜与环氧树脂组成的复合绝缘；一层聚脂薄膜加一层聚丙烯与环氧树脂组成的复合绝缘；一层聚脂薄膜加一层聚酰亚胺与环氧树脂组成的复合绝缘。对干式空心电抗器匝间绝缘进行热老化、电老化、受潮、机械振动等试验的研究主要是针对环氧树脂和各种薄膜材料单独展开，还没有对复合绝缘材料和复合绝缘材料界面分布进行研究，不能有效模拟干式空心电抗器匝间绝缘结构。此外，在研究绝缘材料的老化过程时，进行空间电荷与红外光谱的测量，对于研究电抗器匝间绝缘材料的老化过程十分重要，而这两个内容的测量都需要片状试样。可见，设计一个用于研究干式空心电抗器匝间复合绝缘老化过程的片状试样是十分必要的。

发明内容

在下文中给出了关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。

鉴于此，本发明提供了一种用于研究干式空心电抗器匝间绝缘老化过程的试样的制作方法及片状试样，以至少达到有效模拟干式空心电抗器匝间复合绝缘材料的结构及复合材料的界面分布；进行热老化、电老化、受潮、机械振动各种老化试验，并可以对其进行空间电荷测试和红外光谱测量的目的。

方案一：根据本发明的一个方面，提供了一种用于研究干式空心电抗器匝间绝缘老化过程的试样的制作方法，具体步骤：

步骤一：采用三片长宽厚分别为10cm×10cm×0.002mm的正方形片状聚酯薄膜；

步骤二：用酒精擦拭正方形片状聚酯薄膜表面，将正方形片状聚酯薄膜放入恒温干燥箱中进行干燥处理；

步骤三：将其中一片正方形片状聚酯薄膜放在平板硫化机工作台上待处理；

步骤四：将其中另一片正方形片状聚酯薄膜的中间挖去一个正方形，形成正方形开口，并在该正方形片状聚酯薄膜的一侧中间位置开一个流出口，再将其放于平板硫化机工作台上的正方形片状聚酯薄膜的上面，使两片正方形片状聚酯薄膜紧密贴合不留有气泡；

步骤五：计算正方形开口的体积得到所需环氧树脂的剂量，用注射器向正方形开口内距离开口外边缘2cm的位置均匀滴加环氧树脂；

步骤六：将最后一片正方形片状聚酯薄膜贴在正方形开口上面，赶出气泡，使正方形片状聚酯薄膜与环氧树脂紧密接触，让剩余的环氧树脂从流出口流出，形成带有分界面的复合绝缘材料试样；

步骤七：采用平板硫化机对复合绝缘材料试样进行加压、加热处理；

步骤八：将处理后的复合绝缘材料试样，以其中心为圆心裁剪成直径为6cm的圆形试样。

进一步地：所述步骤二中干燥处理的时长为24小时。

进一步地：所述步骤四中正方形开口的边长为8cm。

进一步地：所述步骤五中环氧树脂的用量为1mL。保证了环氧树脂能尽量填满正方形开口。