不同溫度條件下油浸式套管絕緣特性研究
孫長海1，馬塽1，陳晨2，宋文卓2，鞠爽1，李天明1
（1 大連理工大學 電氣工程學院，遼寧 大連 116024；2 國網河南省電力公司經濟技術研究院，河南 鄭州 450052）
摘 要：針對油浸式套管絕緣性能下降的問題，使用頻率響應分析儀IDAX300進行不同溫度條件下油浸式套管的頻域介電實驗，同時使用Materials Studio軟件建立不同溫度梯度下絕緣紙纖維素以及油紙結構模型進行分析，通過微觀機理的研究對宏觀實驗進行解釋。結果表明：在10-2 ～ 10 Hz頻率段，套管的頻譜曲線隨溫度的增加呈上升的變化規律。通過對絕緣紙纖維素、油紙結構的分子模擬知，隨著模擬溫度的增加，兩者的均方位移呈增加的變化規律，徑向分布函數第一峰值呈下降的變化規律，同時對模擬的平衡狀態進行分析，隨著溫度的增加，導致油浸式套管絕緣特性下降的主要原因有絕緣紙纖維素鏈的斷裂、絕緣油的裂解、油紙結構的松散以及水分子擴散程度的加大。
關鍵詞：油浸式套管；頻域介電法；分子模擬；不同溫度條件
中圖分類號：TM216+.5 文獻標識碼：A 文章編號：1007-3175(2020)05-0017-07
Research on Insulation Characteristics of Oil-Immersed Bushing at Different Temperatures
SUN Chang-hai1, MA Shuang1, CHEN Chen2, SONG Wen-zhuo2, JU Shuang1, LI Tian-ming1
（1 School of Electrical Engineering, Dalian University of Technology, Dalian 11 6024, China;
2 State Grid Henan Electric Power Company Economic Technology Research Institute, Zhengzhou 450052, China）
Abstract: Aiming at the problem of decreasing the insulation performance of oil-immersed bushings, the frequency response dielectric test of oil-immersed bushings under different temperature conditions was carried out using frequency response analyzer IDAX300, at the same time, the Materials Studio software was used to establish the insulation paper cellulose and oil paper structure models under different temperature gradients for analysis, and the macro experiments were explained through the study of micro mechanisms.The result shows that: In the frequency range of 10-2～10 Hz, the spectral curve of the bushing increases with the increase of temperature. Through molecular simulation of cellulose and oil-paper structure of insulating paper, as the simulation temperature increases, the mean square displacement of the two is increasing and the first peak of radial distribution function is decreasing.Meanwhile, the simulated equilibrium state is analyzed, with the increase of temperature, the main reasons leading to the decrease of the insulation properties of oil-immersed bushings are the breakage of the cellulose chain of the insulating paper, the cracking of the insulating oil, the looseness of the oil-paper structure and the increase in the diffusion of water molecules.
Key words: oil-immersed bushing; frequency domain dielectric method; molecular simulation; different temperature conditions
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