固体绝缘材料热老化电气特性的研究_屠幼萍.pdf

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1、2013年1月电工技术学报Vol.28No.1第28卷第1期TRANSACTIONSOFCHINAELECTROTECHNICALSOCIETYJan.2013固体绝缘材料热老化电气特性的研究12311屠幼萍孙伟忠岳彩鹏王伟陈广辉（1.华北电力大学高电压与电磁兼容北京市重点实验室北京1022062.云南省电力试验研究院昆明6500513.山东聊城供电公司聊城252000）摘要油浸式变压器所用固体绝缘材料的介电常数大小和耐高温性能是影响变压器容量和尺寸大小的重要因素。本文选择了聚酯薄膜、聚碳酸酯、聚苯硫醚三种耐高温聚合物材料为

2、试验对象，在130℃条件下进行了最长1200h的热老化试验，测试了各试样老化前及老化各阶段的介电谱（相对介电常数、介质损耗因数随温度变化特性）和击穿强度。测试结果表明，三种聚合物材料老化前后的相对介电常数值均比油浸变压器目前常用的绝缘纸板的小（更加接近变压器油），相应的介质损耗因数也远远低于绝缘纸板；聚苯硫醚和聚酯薄膜的相对介电常数和介质损耗在90℃附近明显增大，但聚碳酸酯的相对介电常数和介质损耗基本不变；在油中热老化后，三种聚合物材料的介电常数和介质损耗随温度变化的趋势与未老化的相似；在老化各阶段，聚酯薄膜、聚碳酸酯和聚苯

3、硫醚材料的工频击穿强度基本与热老化时间无关。综合聚酯薄膜、聚苯硫醚和聚碳酸酯三种聚合物材料热老化前后的介电特性变化情况，对比常用的绝缘纸板的特性，考虑到相对较低的介电常数与介质损耗因数和较高的击穿场强，聚碳酸酯是一种相对理想的有可能用来替换常用绝缘纸板的替换材料。关键词：油浸式变压器聚合物材料热老化相对介电常数介质损耗因数击穿场强中图分类号：TM85;TM211ResearchonThermalAgingElectricalPropertiesofPolymerMaterials12311TuYoupingSunWeizho

4、ngYueCaipengWangWeiChenGuanghui（1.BeijingKeyLaboratoryofHighVoltage&EMCNorthChinaElectricPowerUniversityBeijing102206China2.YunanElectricPowerResearchInstituteKunming650217China3.ShandongLiaochengPowerSupplyCompanyLiaocheng252000China）AbstractThedielectricconstants

5、andthehightemperatureresistantperformanceofsolidinsulationusedinoil-immersedtransformerwouldlimitthecapacityandsizeofanoil-immersedtransformer.Inthispaper,3polymers(polyesterfilm,polycarbonateandphenylenesulfide)areagedunder130℃upto1200hours.Thedielectricspectrosco

6、py(herereferstothechangetendencyofrelativepermittivityandtanalongwiththechangeoftemperature)andtheACelectricbreakdownstrengthof3polymersareinvestigatedatdifferentagingstages.Accordingtothetestresults,thedielectricconstantsofthreepolymersisalwayslessthanthedielectr

7、icconstantofinsulatingpaper/boardandmoreclosetothatoftransformeroil,andtheirtanarealsolessthanthatofinsulatingpaper/board.Beforeagingtest,thedielectricconstantsandtanofpolyesterfilmandphenylenesulfidewouldbeincreasedobviouslyatabout90℃,butnotthepolycarbonate.Ther

8、eshowsthesamechangetendencyofthedielectricconstantsandtanfor3polymersatdifferentagingstagesaswithoutagingtest.ItisalsofoundthattheACbreakdownvol