Диагностика пропитанной пленочной изоляции силовых электрических конденсаторов

• Автор: Андреев, Александр Михайлович
• Шифр специальности: 05.09.02
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 205 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ:
Основные обозначения Введение.
Общая характеристика работы
Глава 1. АНАЛИЗ РАЗРУШЕНИЯ РАЗЛИЧНЫХ ТИПОВ КОНДЕНСАТОРНОЙ ПРОПИТАННОЙ ПЛЕНОЧНОЙ ИЗОЛЯЦИИ
1.1. Разрушение ППИ силовых конденсаторов промышленной частоты с фольговыми обкладками
1.2. Разрушение ППИ силовых металлопленочных конденсаторов
1.3. Разрушение ППИ высоковольтных энергоемких конденсаторов
1.4. Полимерные пленки для конденсаторной пленочной пропитанной изоляции
1.4.1. Строение и структура конденсаторных ПП-пленок
1.4.2. Влияние способов изготовления на свойства конденсаторных ПП-пленок
ВЫВОДЫ И ПОСТАНОВКА ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИХ ЗАДАЧ
Глава 2. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА
2.1. Конструкции модельных образцов и описание испытательных методик для исследования механизмов старения конденсаторной ППИ
2.2. Общие вопросы методики постановки исследования
2.3. Результаты и выводы
Глава 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ СТАРЕНИЯ ПРОПИТАННОЙ ПЛЕНОЧНОЙ ИЗОЛЯЦИИ СИЛОВЫХ КОНДЕНСАТОРОВ ПРОМЫШЛЕННОЙ ЧАСТОТЫ С ФОЛЬГОВЫМИ ОБКЛАДКАМИ
3.1. Изменение характеристик конденсаторной ППИ и ее компонентов в процессе эксплуатации силовых конденсаторов.
3.1.1. Изменение свойств пропитывающей жидкости в процессе старения конденсаторной ППИ
3.1.2. Изменение свойств ПП-пленки в процессе старения конденсаторной ППИ
3.1.3. Начальные частичные разряды в конденсаторной пленочной (полипропиленовой) изоляции, пропитанной газостойкими синтетическими жидкостями

3.1.4. Результаты и выводы
3.2.Моделирование процессов старения пропитанной пленочной изоляции силовых конденсаторов промышленной частоты
3.2.1. Результаты и выводы
3.3. Исследование изменения свойств конденсаторных ПП-пленок в процессе теплового и электрического старения модельных образцов
3.3.1. Физико-химические аспекты взаимодействия конденсаторных ПП-пленок и пропитывающих жидкостей
3.3.2 Нарушения надмолекулярной структуры пропитанных ПП-пленок в процессе старения
3 .3.3 Изменение электрофизических характеристик пропитанных ПП-пленок в процессе старения
3.4. Результаты и выводы
Глава 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ХИМИЧЕСКОГО СТРОЕНИЯ И СТРУКТУРЫ ДИЭЛЕКТРИКОВ НА РАЗРУШЕНИЕ ПРОПИТАННОЙ ПЛЕНОЧНОЙ ИЗОЛЯЦИИ СИЛОВЫХ КОНДЕНСАТОРОВ
4.1. Характеристика исследованных конденсаторных диэлектриков
4.2. Влияние химического строения и структуры компонентов конденсаторной ППИ на изменение электрических свойств пропитывающей жидкости
4.3. Разработка методов снижения интенсивности разрушения конденсаторной ППИ за счет применения модифицированных диэлектрических материалов
4.3.1. Исследование возможности использования стабилизированных пропитывающих жидкостей в конденсаторной ППИ
4.3.2. Исследование возможности использования модифицированных ПП-пленок в конденсаторной ППИ
4.4. Исследование критических ЧР в конденсаторной пленочной (полипропиленовой) изоляции, пропитанной газостойкими синтетическими жидкостями
4.4.1. Взаимосвязь характеристик критических ЧР с химическим строением углеводородных пропитывающих жидкостей
4.4.2. Исследование газостойкости и критических ЧР в перфтор-углерод-ных жидкостях

4.5. Результаты и выводы

Глава 5. ИССЛЕДОВАНИЕ СТАРЕНИЯ МЕТАЛЛОПЛЕНОЧНОЙ ПРОПИТАННОЙ ИЗОЛЯЦИИ СИЛОВЫХ КОНДЕНСАТОРОВ
5Л. Краткая характеристика объектов исследования
5.2. Исследование совместимости пропитывающих жидкостей и металлизированных ПП-пленок
5.3. Исследование процессов эрозии высоковольтной пропитанной металлизированной конденсаторной изоляции
5.4. Исследование разрушения тонкопленочных металлизированных покрытий в секционных конденсаторных структурах
5.5. Результаты и выводы
Глава 6. ВЫБОР ДОПУСТИМЫХ ЗНАЧЕНИЙ РАБОЧЕЙ НАПРЯЖЕННОСТИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ СИЛОВЫХ КОНДЕНСАТОРОВ С ПРОПИТАННОЙ ПОЛИПРОПИЛЕНОВОЙ ИЗОЛЯЦИЕЙ
6.1. Оптимизационные критерии выбора диэлектрических материалов для силовых конденсаторов
6.2. Исследование длительной электрической прочности конденсаторной ПИИ
6.2.1. Методика проведения ресурсных испытаний модельных образцов 154 и силовых конденсаторов с пропитанной полипропиленовой изоляцией
6.2.2. Результаты ресурсных испытаний модельных образцов и силовых конденсаторов с пропитанной полипропиленовой изоляцией
6.3. Гипотетическая схема разрушения пропитанной полипропиленовой изоляции силовых конденсаторов промышленной частоты
6.4. Выбор допустимых рабочих напряженностей электрического поля в конденсаторной пропитанной полипропиленовой изоляции

6.5. Результаты и выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ

разборной, герметизация достигалась посредством кольцевой прокладки (Ф-4) (3), расположенной в пазу основания (1) камеры, выполненной из дюралюминия. На крышке (13) камеры радиально располагаются проходные изоляторы (10), необходимые для подачи испытательного напряжения на модельные образцы (7). Для фиксации исследуемых образцов в электродной системе (5,11) и создания постоянного механического давления на исследуемую пленку использовались пружинные контакты (9). Каждый из исследованных модельных образцов имел индивидуальный электрический выход через герметизированный электрический разъем (12) на измеритель ЧР (ИЧР) и отключающее устройство (ОУ).
Для изучения механизмов разрушения конденсаторной ППИ проводилось длительное тепловое и комплексное старение модельных образцов с последующим экспериментальным изучением диэлектрических, структурных и физикохимических характеристик состареннных диэлектрических материалов. Для этого была разработана испытательная ячейка (рис.2.2), конструкция которой позволяла проводить старение многослойных модельных образцов (1) в широком интервале испытательных напряженностей и температур, регистрировать характеристики критических ЧР, развивающихся в модельном образце, а также производить отбор проб состаренной жидкости и образовавшегося газа для проведения диэлектрических, физико-химических и хроматографических анализов [106]. Используемые модельные образцы представляли собой многослойные (количество слоев полимерной пленки от 3 до 10), намотанные на металлическую оправку, секции. Высоковольтный электрод модельного образца (2) - алюминиевая фольговая обкладка (7 мкм), заземленный - алюминиевая оправка диаметром 10 мм. Контактные узлы (5) и (6) испытательной ячейки одновременно служили элементами системы предварительной дегазации рабочего объема испытательной ячейки и отбора проб газа для хроматографического анализа. Пробы состаренной жидкости отбирались с помощью шприца через уплотнительную резиновую шайбу (7), а пробы газа - барбо-тированием состаренной жидкости потоком газа-носителя.