论文摘要
近年来,植物绝缘油成为国内外关注的热点课题,其闪点普遍高于300℃,满足难燃油的要求,生物降解率大于97%,即使发生泄漏也不会对水源、居住环境等造成污染。在利用基因技术研究高产、高品质植物油料作物取得突破和石油枯竭的新形势下,它将可能成为矿物绝缘油的良好绿色替代品。植物绝缘油作为一种新型绝缘介质,其理化、电气性能等与矿物绝缘油均存在很大差异。本文在对国内外植物绝缘油研究现状总结分析的基础上,从植物油精炼工艺的优化、氢化改性处理、转基因菜籽绝缘油及其油纸绝缘的介电性能、击穿特性等方面出发,研究了菜籽绝缘油的基本性能及其用作绝缘油的优缺点,作者从以下几个方面进行了具体研究:①从植物油的化学组成和分子结构出发,提出选择植物绝缘油基础原油的基本原则,最终确定以转基因菜籽油作为基础油;在正交试验和己有的油脂精炼技术的基础上,优化了菜籽油精炼的工艺;为提高菜籽油的抗氧化能力,提出对精炼后的菜籽油进行氢化改性处理;按照变压器用油相关试验标准,对制取的菜籽绝缘油进行理化性能测试和分析,研究表明菜籽绝缘油的各项理化性能基本达到变压器用油标准要求。②在对绝缘材料介电性能的微观参数和宏观参量之间的联系进行研究的基础上,采用介电谱技术对菜籽绝缘油及其油纸绝缘的介电特性进行测量,并从微观角度分析菜籽绝缘油及其油纸绝缘的介电宏观参数;同时测试了矿物绝缘油及其油纸绝缘相应的介电性能参数,通过比较两类绝缘油及油纸绝缘的介电频率谱和温度谱,结果表明植物绝缘油及油纸绝缘具有良好的介电性能。③参考绝缘油介电强度的测试标准,测定菜籽绝缘油的工频击穿电压和雷电冲击击穿电压,并依据介电击穿机理对菜籽绝缘油的击穿特性进行分析,研究发现相对于矿物绝缘油菜籽绝缘油具有较高的击穿电压,其击穿特性是与菜籽油本身化学成分有关的。④基于油纸绝缘结构在变压器绝缘中的重要地位,研究了菜籽油浸纸绝缘、油纸复合绝缘结构的击穿特性,研究发现菜籽绝缘油有利于提高油纸绝缘结构的击穿特性,为植物环保型变压器绝缘结构的设计提供了试验依据。