高密度電工紙板淺析
發布時間：2022-10-25 08:31:53 瀏覽次數：4393次
隨著超特高壓工程的迅速發展，電網容量不斷增大，常規變壓器和換流變壓器的運行電壓等級逐漸提高，其內部絕緣問題越來越受到國內外研究學者的重視。如變壓器等關鍵設備的絕緣破壞是導致電網運行故障的首要原因之一，而80%左右的變壓器故障源自內部絕緣結構或絕緣材料的破壞、擊穿、閃絡等，從而造成設備故障并嚴重影響供電安全，同時對社會的生產生活帶來巨大損失。大型電力變壓器或換流變壓器的主絕緣結構為變壓器油和高密度絕緣紙板組成的典型油紙復合絕緣。其中，高密度絕緣紙板由天然植物纖維、礦物纖維、合成纖維及其混合物組成，在水或其他流體介質下將纖維素沉積在造紙機上，通過鍛壓、烘干、打磨等工序形成的薄片狀紙材料。它具有伸縮率小、密度高、抗撕裂強度大、絕緣特性優良等特點，因而被廣泛地應用于電力變壓器、發電機、電容器等電力設備中。在電力設備的運行過程中，高密度電工紙板會承受多場耦合應力的長時間作用，如溫度場、直流電場、交流電場、交直流復合電場及沖擊電場等。因此，高密度電工紙板的關鍵介電特性及其隨溫度、水分等外界條件的變化規律將直接或間接影響到相關設備的運行可靠性、安全性和使用壽命。隨著國內特高壓電網建設步伐的加快，高密度電工絕緣紙板的需求量也逐漸增大，目前國內主流絕緣材料生產企業的產品被廣泛應用于交流750kV及以下電壓等級的電力設備中，但諸如在特高壓工程中的換流變壓器等關鍵電力裝備中，高密度紙板等關鍵絕緣材料卻嚴重依賴于進口，從而增加了設備制造成本和生產應用周期。現階段，國家大力推進重大電力裝備的國產化進程，而國產電工絕緣紙板性能參差不齊，且缺少與國外競品的對比，如何精確、宥效地對其關鍵介電性能進行評估，以指導絕緣材料的加工制造和應用遴選，并宥效地推動其在特高壓電力設備中的應用是當前亟待解決的關鍵問題。國內外已有研究學者針對電工絕緣紙板相關性能進行研究。但是已有的研究僅僅針對某一種絕緣紙板的某一單獨特性，缺乏外界因素對紙板性能影響規律的系統研究、不同種類紙板性能的橫向對比研究以及相同種類紙板性能穩定性等關鍵研究，難以形成完整的紙板性能評價方法和評價體系，無法正式應用到工程實踐中。
