专利名称：一种提高变压器油浸纸绝缘性能的方法
技术领域：
本发明属于电气设备用油/纸绝缘技术领域，具体涉及一种提高变压器油浸纸绝缘性能的方法。
背景技术：
大型电 力变压器、互感器、套管和充油电力电缆等油浸式高压电气设备是电力系统的主要设备，担负着电能传递、测量等重要任务。由于大型电力设备造价昂贵，一旦发生故障，不仅会造成大面积停电事故，而且会给电力系统和国民经济造成不可估量的损失。大量统计资料表明导致电力设备失效的主要原因是其油纸绝缘性能的下降和劣化。油纸绝缘作为大型电力变压器等重要电力设备的主要绝缘形式，其绝缘性能的提高对于保障各类大型电力设备的安全运行具有极其重要的地位。目前，提高变压器油浸纸绝缘性能的方法主要集中在以下两方面(1)降低变压器油中水分和其他杂质的含量，提高变压器油的绝缘强度；(2)改善绝缘纸的配方和制造工艺，提高其绝缘强度。对于变压器油的处理可以在一定程度上减缓油浸纸绝缘强度的劣化速率，但无法从根本上提高油浸纸的绝缘性能。对于新型绝缘纸的开发有望从根本上提高油浸纸的绝缘强度，但由于新型绝缘纸制造工艺复杂、成本高等原因，目前未见适于大规模工业应用的相关报道。若能够通过加入适当的添加剂，借助添加剂对油纸中积累电荷的消散和输运，增强油浸纸的绝缘特性，这对于提高变压器等大型电力设备的运行效率和降低绝缘故障率都具有十分重要的意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种提高变压器油浸纸绝缘性能的方法，通过加入改性剂来提高变压器油浸纸的绝缘强度。一种提高变压器油浸纸绝缘性能的方法，该方法是将改性剂添加到电力设备用油浸纸中，所述改性剂为粒径小于等于IOnm的纳米材料。所述纳米材料为二氧化钛、氧化锌。所述改性剂加入的质量为变压器油质量的O. 01 O. 5%。所述电力设备为变压器、互感器、套管或电缆。本发明的有益效果制备改性剂所采用的原料都是普通的工业生产出来的产品，没有进行任何处理，因此本发明的方法成本低，适合工业大规模应用。
图I为纯油纸板和纳米纸板的绝缘强度对比；图中，I-纯油纸板、2-纳米油纸板、a-局放起始电压、b-工频耐压强度。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步说明实施例I 绝缘纸板首先在烘箱中105°C干燥脱水48小时，然后85°C真空干燥48小时后备用。利用粒径为IOnm的二氧化钛改性剂，以变压器油量O. 06%的用量来改性克拉玛依25号变压器油，制得纳米材料改性变压器油(简称纳米油)。将预处理后的绝缘纸板浸入纯变压器油油样(简称纯油)和纳米油样，在80°C真空条件下处理48小时候，制得纯油纸板和纳米油纸板。按照ASTMD149标准对两类油浸纸的局放起始电压进行测试，所得结果如图I所示。由图I中a所示的结果可以看出，加入二氧化钛改性剂后，纳米油浸纸板的局放起始电压与纯油浸纸板相比有显著提高，纳米油浸纸板的局放起始电压可达纯油浸纸板的I. 7倍。由图I中b所示的结果可以看出，加入二氧化钛改性剂后，纳米油浸纸板的工频耐压强度与纯油浸纸板相比有明显提高，纳米油浸纸板的工频耐压强度可达纯油浸纸板的I. 2倍。实施例2绝缘纸板首先在烘箱中105°C干燥脱水48小时，然后85°C真空干燥48小时后备用。利用粒径为5nm的二氧化钛改性剂，以变压器油量O. 5%的用量来改性克拉玛依25号变压器油，制得纳米材料改性变压器油(简称纳米油)。将预处理后的造型绝缘纸板浸入纯变压器油油样(简称纯油)和纳米油样，在80°C真空条件下处理48小时候，制得纯油纸板和纳米油纸板。按照ASTMD149标准对两类油浸纸的局放起始电压进行测试，加入二氧化钛改性剂后，纳米油浸纸板的局放起始电压与纯油浸纸板相比有显著提高，纳米油浸纸板的局放起始电压可达纯油浸纸板的2. I倍；纳米油浸纸板的工频耐压强度与纯油浸纸板相比有明显提高，纳米油浸纸板的工频耐压强度可达纯油浸纸板的I. 3倍。实施例3绝缘纸板首先在烘箱中105°C干燥脱水48小时，然后85°C真空干燥48小时后备用。利用粒径为2nm的氧化锌改性剂，以变压器油量O. 01 %的用量来改性克拉玛依25号变压器油，制得纳米材料改性变压器油(简称纳米油)。将预处理后的绝缘纸板浸入纯变压器油油样(简称纯油)和纳米油样，在80°C真空条件下处理48小时候，制得纯油纸板和纳米油纸板。按照ASTMD149标准对两类油浸纸的局放起始电压进行测试，加入氧化锌改性剂后，纳米油浸纸板的局放起始电压与纯油浸纸板相比有显著提高，纳米油浸纸板的局放起始电压可达纯油浸纸板的I. 2倍；纳米油浸纸板的工频耐压强度与纯油浸纸板相比有明显提高，纳米油浸纸板的工频耐压强度可达纯油浸纸板的I. I倍。
权利要求
1.一种提高变压器油浸纸绝缘性能的方法，其特征在于，该方法是将改性剂添加到电力设备用油浸纸中，所述改性剂为粒径小于等于IOnm的纳米材料。
2.根据权利要求I所述提高变压器油浸纸绝缘性能的方法，其特征在于，所述纳米材料为ニ氧化钛或氧化锌。
3.根据权利要求I所述提高变压器油浸纸绝缘性能的方法，其特征在于，所述改性剂加入的质量为变压器油质量的O. 01 O. 5%。
4.根据权利要求I所述提高变压器油浸纸绝缘性能的方法，其特征在于，所述电カ设备为变压器、互感器、套管或电缆。
全文摘要
本发明公开了属于电气设备用油/纸绝缘技术领域的一种提高变压器油浸纸绝缘性能的方法。该方法是将改性剂添加到电力设备用油浸纸绝缘系统中。该方法借助改性剂对油浸纸中电荷的消散和输运作用，增强油浸纸板的绝缘特性，这对于提高大型电力设备的安全运行率和降低绝缘故障率都具有重要意义。
文档编号H01B19/00GK102623113SQ201210054380
公开日2012年8月1日 申请日期2012年3月2日 优先权日2012年3月2日
发明者刘通, 吕玉珍, 张胜男, 李成榕, 杜岳凡, 陈牧天 申请人:华北电力大学