[发明专利]一种提升电力变压器绝缘纸热稳定性的方法

说明书

本发明涉及一种提升电力变压器绝缘纸热稳定性的方法，属于电气设备用油/纸绝缘技术领域。该方法首先对纳米SiO₂粒子表面不饱和的O原子进行H原子处理，不饱和的Si原子进行OH键处理；其次将三聚氰胺接枝到纳米粒子表面的部分OH键上；最后用经过表面处理后的纳米SiO₂粒子改性绝缘纸纤维素。经过该方法改性的纤维素绝缘纸热稳定性得到显著地提升，更能满足大型变压器内部高温高压条件下绝缘性能的要求。

技术领域

本发明属于电气设备用油/纸绝缘技术领域，尤其涉及一种提升电力变压器绝缘纸热稳定性的方法。

背景技术

在特高压输电的过程中，大型电力变压器起到能量转换和传输的作用，对电网的安全运行影响最大。由于电压等级的提高，对电力变压器的绝缘性能要求也在提高。电力变压器的绝缘材料主要由绝缘纸和绝缘油组成，在运行中，绝缘油可以通过更换的方式解决结缘性能下降的问题，而绝缘纸无法更换。绝缘纸在变压器内部会出现热老化现象，从而使得变压器内部绝缘性能下降。为了满足当今特高压输电的要求，探索提升绝缘纸的热稳定性，进而提升变压器的绝缘性能的方法及其重要。

因此，需要找到一种提升电力变压器绝缘纸热稳定性的方法，通过该方法使得绝缘纸更能满足大型变压器内部高温高压条件下绝缘性能的要求。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种提升电力变压器绝缘纸热稳定性的方法。该方法首先对纳米SiO₂粒子表面不饱和的O原子进行H原子处理，不饱和的Si原子进行OH键处理；其次将三聚氰胺接枝到纳米粒子表面的部分OH键上；最后用经过三聚氰胺表面处理后的纳米SiO₂粒子改性绝缘纸纤维素，接枝到纳米粒子上的三聚氰胺含量为1.2%，纳米粒子含量为5%。经过该方法改性的纤维素绝缘纸热稳定性得到了显著的提升，更能满足高温高压条件下大型变压器绝缘性能的要求。

附图说明

图1是本发明所述方法的流程示意图。

图2是构建模型：（a）纤维素/水复合模型；（b）纤维素-纳米SiO₂/水模型（c）纤维素-三聚氰胺-纳米SiO₂/水模型。

图3是三种绝缘纸中水分含量与抗张强度与老化时间的关系。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

如图1所示，本发明所述方法包括以下步骤：（1）分子动力学角度：首先建立模型；其次进行力学性能分析、水分子的均方位移分析、径向分布函数分析、玻璃化温度分析；（2）试验角度：首先制备改性纤维素绝缘纸；其次进行水分含量分析、绝缘纸抗张强度分析；（3）最后综合分子动力学和试验分析结果，验证该方法能显著提升电力变压器绝缘纸热稳定性。

对该方法进行分子动力学验证：

首先，构建模型，如图2所示为构建模型：（a）纤维素/水复合模型；（b）纤维素-纳米SiO₂/水模型（c）纤维素-三聚氰胺-纳米SiO₂/水模型。纳米SiO₂粒子表面不饱和的O原子进行H原子处理，不饱和的Si原子进行OH键处理。为了提升绝缘纸纤维素在水环境下的性能，将三聚氰胺接枝到纳米粒子表面的部分OH键上，接枝到纳米粒子上的三聚氰胺含量为1.2%，构建纤维素/水模型、纤维素-纳米SiO₂/水模型、纤维素-三聚氰胺-纳米SiO₂/水模型；在本实施例中，纳米粒子含量为5%，水分子含量为5%。