康美存, 陳啟杰, 榮 智, 蹤張揚(yáng), 高 新(長(zhǎng)沙理工大學(xué)化學(xué)與食品工程學(xué)院,長(zhǎng)沙 410114)通信作者聯(lián)系方式:chenqijie@csust.edu.cn
變壓器是電力系統(tǒng)中最重要的電氣設(shè)備之一,其性能直接影響電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。 目前,變壓器多為油浸式變壓器,其絕緣系統(tǒng)由絕緣油和絕緣紙組成。 絕緣紙的質(zhì)量主要由其電氣性能和機(jī)械性能決定,絕緣紙浸漬絕緣油的主要目的是阻止導(dǎo)體之間的電流流動(dòng)。電力設(shè)備發(fā)生故障的主要原因就是絕緣性能的惡化,其中絕緣紙的老化過(guò)程是不可逆的,這也是電力變壓器故障的主要原因。 因此,絕緣紙的質(zhì)量非常重要,其決定了變壓器的使用壽命。
本研究采用纖維素納米晶體改善變壓器絕緣紙的機(jī)械性能和電氣性能,以溶解漿為原料,采用TEMPO氧化法制備了T-CNC;以漂白硫酸鹽針葉木漿為原料,采用硫酸水解法制備了S-CNC。 利用傅里葉變換紅外光譜(FTIR)和X 射線衍射(XRD)方法對(duì)含有T-CNC 和S-CNC 的絕緣紙進(jìn)行了表征,研究了不同CNC 用量對(duì)絕緣紙拉伸強(qiáng)度、交流擊穿強(qiáng)度、絕緣油吸油率和導(dǎo)電性的影響。 結(jié)果表明:CNC 能有效提高絕緣紙的機(jī)械和電氣性能,T-CNC 的效果優(yōu)于S-CNC。 當(dāng)T-CNC 用量為0.9%時(shí),絕緣紙的拉伸強(qiáng)度、交流擊穿強(qiáng)度、絕緣油吸油率分別為70.22 N·m/g、59.78 kV/mm、53.08%, 比參照的絕緣紙分別提高21.7%、24.57%和39.4%。而且,紙漿的打漿度對(duì)含CNC 絕緣紙的機(jī)械性能和電氣性能也有影響。