一种油基绝缘流体及其制备方法与应用与流程

文档序号:34941617发布日期:2023-07-28 15:25阅读:47来源:国知局

本发明属于变压器油,尤其涉及一种油基绝缘流体及其制备方法与应用。


背景技术:

1、随着高压输电技术的不断发展,电力变压器作为电力系统输变电设备中最重要的设备之一,其稳定运行直接关系到电力系统供电的可靠性。目前,大型高压变电站以油浸式变压器为主,而保障变压器稳定运行的首要条件是其绝缘系统正常。绝缘油在变压器运行过程中起到绝缘、散热和保护作用。目前,常用的绝缘油包括矿物油、天然酯、硅油、合成酯等,但传统绝缘油具有粘度差、氧化稳定性低和生物降解性弱等缺点,进而无法发挥令人满意的效果。

2、纳米流体是通过将小于100nm的纳米颗粒与基础油液混合而产生的。纳米颗粒的引入不仅可以提高变压器油的绝缘强度,还能抑制变压器油中水分对其绝缘性能的劣化。所以纳米颗粒的加入为变压器油的绝缘性能提供了一条富有发展潜力的技术途径。

3、因此,如何丰富添加纳米粒子的绝缘油的种类,并将其应用于变压器油是本领域技术人员亟需解决的技术问题。


技术实现思路

1、为解决上述技术问题,本发明提出了一种油基绝缘流体及其制备方法与应用。

2、为实现上述目的,本发明提供了以下技术方案:

3、一种油基绝缘流体,在基础油液中添加质量分数为0.02%的tio2nfs,所述tio2nfs的平均粒径为30nm。

4、有益效果:本发明中添加平均粒径为30nm的tio2nfs使其在基础油液中分布的更加均匀,防止过大的粒子产生集聚下沉影响其变压器油的击穿性能。

5、优选的,所述tio2nfs的制备方法包括以下步骤:

6、将盐酸溶液滴加至异丙醇钛的乙醇溶液中,再经搅拌后静置,最后经干燥、加热煅烧、浸泡、烘干,得到tio2nfs。

7、有益效果:本发明中添加tio2纳米粒子能提高绝缘流体的击穿性能,通过添加纳米级别的tio2,可以显著提高变压器油的散热和绝缘性能。

8、优选的,所述盐酸溶液为将浓盐酸与水混合得到;

9、所述浓盐酸、水、异丙醇钛和乙醇的体积比为(1-15):(1-20):(5-20):(50-120)。

10、有益效果:本发明中通过上述比例得到的tio2纳米粒子能够用于提高变压器油的击穿性能。

11、优选的,所述继续搅拌速率为220r/min,时间为1-5h;

12、所述静置时间为12-48h;

13、所述干燥温度为80-150℃,时间为1-5h;

14、所述煅烧为以10℃/min的加热速度升温至300-800℃,保温煅烧1-8h;

15、所述浸泡为浸泡于无水乙醇之中,且浸泡温度为室温,时间为2-6h;

16、所述烘干温度为60-100℃,时间为1h。

17、有益效果:本发明中采用适宜的实验条件,制备出的tio2纳米粒子用于改善变压器油的击穿性能。

18、一种油基绝缘流体的制备方法,包括以下步骤:

19、将表面活性剂加入至基础油液后,再于搅拌条件下加入所述tio2nfs,然后经超声处理,置于真空环境中去除气泡后,得到所述油基绝缘流体。

20、有益效果:本发明中在基础油液中添加表面活性剂,用于维持纳米流体的稳定性,使其在变压器油的击穿性能有更好的效果。

21、优选的,所述表面活性剂、基础油液和tio2nfs的添加量之比为3∶20∶1。

22、有益效果:本发明采用最佳添加量,对于变压器油的击穿性能,耐老化性能表现出更好的效果。

23、优选的,所述基础油液包括克拉玛依25号变压器油,相对密度为0.985g/cm3;

24、所述表面活性剂包括span80。

25、有益效果:本发明添加span80表面活性剂使纳米流体更加稳定。

26、优选的,所述搅拌速率为220r/min,时间为10-40min;

27、所述超声功率为300w,时间为10-40min。

28、有益效果:本发明超声是为了样品混合的更加均匀。

29、优选的,所述表面活性剂加入至基础油液后,还包括在室温下以220r/min搅拌速率搅拌1-5h。

30、有益效果:本发明在适宜的实验条件下,将表面活性剂加入至基础油液中,搅拌使表面活性剂在基础油液中混合均匀发挥更好的效果。

31、一种油基绝缘流体在油浸式变压器中的应用。

32、有益效果:本发明制备tio2nps用于油浸式变压器中,可以显著提高变压器油的击穿性能及耐老化性。

33、本发明公开了一种油基绝缘流体及其制备方法与应用,本发明提供的油基绝缘流体表现出优异的交流和雷电脉冲击穿能力、较高的热导率、抗老化性和良好的粘度特性,极大的提高了油浸式变压器击穿电压强度,其次,在不同的静置时间下,本发明中的纳米粒子对油浸式变压器的导热性提高,同时,随着时间的变化,对于绝缘油的击穿性能表现出优异性。



技术特征:

1.一种油基绝缘流体,其特征在于,在基础油液中添加质量分数为0.02%的tio2nfs,所述tio2nfs的平均粒径为30nm。

2.根据权利要求1所述的一种油基绝缘流体,其特征在于,所述tio2nfs的制备方法包括以下步骤:

3.根据权利要求2所述的一种油基绝缘流体,其特征在于,所述盐酸溶液为浓盐酸与水混合得到;

4.根据权利要求2所述的一种油基绝缘流体,其特征在于,所述继续搅拌速率为220r/min,时间为1-5h;

5.如权利要求1-4任一项所述的一种油基绝缘流体的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

6.根据权利要求5所述的一种油基绝缘流体的制备方法,其特征在于,所述表面活性剂、基础油液和tio2nfs的添加量之比为3∶20∶1。

7.根据权利要求5所述的一种油基绝缘流体的制备方法,其特征在于,所述基础油液包括克拉玛依25号变压器油;

8.根据权利要求5所述的一种油基绝缘流体的制备方法,其特征在于,所述搅拌速率为200-350r/min,时间为10-40min;

9.根据权利要求5所述的一种油基绝缘流体的制备方法,其特征在于,所述表面活性剂加入至基础油液后,还包括在室温下以200-350r/min搅拌速率搅拌1-5h。

10.如权利要求1-4任一项所述的一种油基绝缘流体在油浸式变压器中的应用。


技术总结
一种油基绝缘流体及其制备方法与应用,属于变压器油技术领域,包括质量分数为0.02%的TiO2NFs,所述TiO2NFs的平均粒径为30nm。一种油基绝缘流体的制备方法,包括以下步骤:将表面活性剂加入至基础油液后,再于搅拌条件下加入所述TiO2NFs,然后经超声处理,置于真空环境中去除气泡后,得到所述油基绝缘流体。同时公开了该油基绝缘流体在油浸式变压器中的应用。本发明提供的油基绝缘流体极大的提高了油浸式变压器击穿电压强度,其次,在不同的静置时间下,本发明中的纳米粒子对油浸式变压器的导热性的提高,同时,随着时间的变化,对于绝缘油的老化性能表现出优异性。

技术研发人员:林海丹,张海丰,王柏林,左芳敏,杨代勇,郭家昌,李嘉帅,于群英,列剑平,李守学,栾靖尧,崔天城,董洪达,赵天成,矫立新,刘丹,邰宇峰
受保护的技术使用者:国网吉林省电力有限公司电力科学研究院
技术研发日:
技术公布日:2024/1/13
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