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纳米改性变压器油制备与绝缘特性研究现状 被引量：10
1
作者 周远翔 寇晓适 +4 位作者 杨颖 宋伟 刘东霖 任欢 曹勇敢 《绝缘材料》 CAS 北大核心 2016年第11期26-35,共10页
目前纳米变压器油由于其高散热性和高绝缘性能受到越来越广泛的关注。以近年来纳米变压器油和纳米油纸复合系统的研究现状为基础,分析了纳米变压器油的制备及其导热性能和电气性能(如击穿、局部放电、老化、抗水分特性等),同时分析了纳... 目前纳米变压器油由于其高散热性和高绝缘性能受到越来越广泛的关注。以近年来纳米变压器油和纳米油纸复合系统的研究现状为基础,分析了纳米变压器油的制备及其导热性能和电气性能(如击穿、局部放电、老化、抗水分特性等),同时分析了纳米油纸系统的制备及其电气性能(如击穿、局部放电等),并分别介绍了目前常用的3种用于解释绝缘油介质和油纸复合系统介质中纳米颗粒改性机理的模型,最后提出了纳米变压器油领域后续研究需要关注的问题,即纳米粒子材料的选择,低成本、高性能纳米粒子的制备,纳米粒子对纳米油电导率和介质损耗的影响,纳米粒子对油纸复合系统的影响。 展开更多
关键词 纳米改性变压器油 纳米油纸复合系统 导热特性 绝缘特性 陷阱特性
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基于修正的Havriliak-Negami模型的SiO_2纳米改性变压器油宽频介电弛豫特性 被引量：13
2
作者 温福新 董明 +2 位作者 任明 Christof Sumereder Michael Muhr 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第7期166-172,共7页
为了掌握纳米改性变压器油介电性能,探索纳米改性内在机理,对Si O2纳米改性变压器油介质损耗特性进行了试验研究。首先在室温条件下分别对纯变压器油和Si O2纳米改性变压器油的宽频介电谱进行测试,然后引入修正的Havriliak-Negami模型... 为了掌握纳米改性变压器油介电性能,探索纳米改性内在机理,对Si O2纳米改性变压器油介质损耗特性进行了试验研究。首先在室温条件下分别对纯变压器油和Si O2纳米改性变压器油的宽频介电谱进行测试,然后引入修正的Havriliak-Negami模型方程对实测结果进行拟合,并从该模型中提取了相应的介电参数用于分析纳米油介电性能的变化规律。试验结果表明,与纯变压器油介电谱相比,Si O2纳米油介电谱的低频段电导损耗降低了,而中高频段极化损耗增加了。经分析与讨论,可认为Si O2纳米颗粒添加到变压器油中,纳米颗粒与油分子形成微观双电层结构,其增加了纳米流体中载流子跃迁势垒,致使纳米油宏观介电性能发生一定程度改变。 展开更多
关键词 纳米改性变压器油 宽频介电谱 界面极化 介电响应
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温度对纳米改性变压器油宽频介电谱特性的影响 被引量：4
3
作者 温福新 董明 +3 位作者 任明 戴建卓 SUMEREDER Christof MUHR Michael 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第8期2289-2295,共7页
纳米改性变压器油在绝缘性能和传热性能的优势已经得到了国内外学者的广泛认可,但现阶段大多数学者的研究多集中于纳米改性变压器油的宏观特性上,且对于其改性机理尚不明确,通过研究纳米油微观结构与电导、极化之间的相关性,可以为探索... 纳米改性变压器油在绝缘性能和传热性能的优势已经得到了国内外学者的广泛认可,但现阶段大多数学者的研究多集中于纳米改性变压器油的宏观特性上,且对于其改性机理尚不明确,通过研究纳米油微观结构与电导、极化之间的相关性,可以为探索纳米油的改性机理以及推广实际应用提供一定的理论参考。该文主要研究了温度对纳米改性变压器油频域介电谱的影响,在10–2~106Hz频率范围内对纳米油介电谱特性进行了分析讨论。随着温度的增加,纳米油的直流电导率呈指数型增加;而在介电谱的中高频段,出现了一个明显的极化峰,随着温度的增加,极化峰峰值逐渐减小且向高频方向移动,Schwarz双电层极化理论可用来解释这一现象。 展开更多
关键词 纳米改性变压器油 宽频介电谱 直流电导率 双电层极化理论
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温度对纳米改性变压器油黏度影响的分子动力学模拟研究 被引量：4
4
作者 李阳 董明 +3 位作者 戴建卓 周洁睿 吴瞻宇 王健一 《绝缘材料》 CAS 北大核心 2017年第7期66-70,共5页
首先分析了变压器油的主要组成成分,构建了纯变压器油及纳米改性变压器油分子模型,随后利用分子动力学的方法得出均方根位移与时间的关系,并基于爱因斯坦关系式计算得到纯变压器油及添加Al_2O_3、SiO_2、ZnO 3种纳米颗粒的纳米改性变压... 首先分析了变压器油的主要组成成分,构建了纯变压器油及纳米改性变压器油分子模型,随后利用分子动力学的方法得出均方根位移与时间的关系,并基于爱因斯坦关系式计算得到纯变压器油及添加Al_2O_3、SiO_2、ZnO 3种纳米颗粒的纳米改性变压器油的黏度随温度的变化。结果表明:纯变压器油和纳米改性变压器油的黏度均随温度的升高呈指数下降的趋势,利用Arrhenius模型拟合发现其符合黏温特性曲线。此外,相比于纯变压器油,纳米改性变压器油的黏度有所提高,但在变压器工作温度为70~80℃时,二者差异较小。最后,通过与实验结果对比,验证了利用分子动力学方法研究纳米改性变压器油黏度的可靠性。 展开更多
关键词 纳米改性变压器油 分子动力学模拟 黏度 温度
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纳米添加量对纳米改性变压器油宽频介电弛豫特性的影响 被引量：2
5
作者 董明 李阳 +3 位作者 戴建卓 任明 Christof Sumereder Michael Muhr 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第9期2818-2824,共7页
为了探索纳米改性变压器油的微观结构与宏观性能的相关性,选择绝缘体二氧化硅为改性材料,在室温条件下,制备出了不同体积分数的二氧化硅纳米改性变压器油并对其稳定性进行了测试。通过对油样进行介电谱曲线复介电常数的测量,对比分析了... 为了探索纳米改性变压器油的微观结构与宏观性能的相关性,选择绝缘体二氧化硅为改性材料,在室温条件下,制备出了不同体积分数的二氧化硅纳米改性变压器油并对其稳定性进行了测试。通过对油样进行介电谱曲线复介电常数的测量,对比分析了纯油和纳米改性变压器油的介电谱曲线以及不同体积分数二氧化硅对纳米油介电谱曲线的影响。研究结果表明:和未添加纳米颗粒的变压器油相比,纳米油在介电谱复介电常数虚部曲线的低频段和高频段均出现一个较为明显的极化峰,且低频极化峰峰值要高于高频极化峰,而在整个测试频率范围内,纯油未出现明显的极化峰;体积分数升高,纳米油的介电谱虚部值在低频段和高频段的极化峰均有所增加,且低频极化峰有向高频方向移动的趋势。Schwarz的双电层极化理论被用来解释这一现象。 展开更多
关键词 微观结构 纳米改性变压器油 稳定性 介电谱 低频极化 双电层
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纳米改性变压器油中载流子输运特性分析 被引量：12
6
作者 董明 杨凯歌 +3 位作者 马馨逸 胡一卓 谢佳成 徐广昊 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第21期4597-4608,共12页
将纳米颗粒添加到变压器油中形成纳米改性变压器油不仅可以改善变压器油的散热能力,还可以提高其绝缘水平。研究纳米改性变压器油的载流子输运特性,对纳米改性变压器油性能提升原因的解释和纳米改性机制理论的完善具有重要意义。该文首... 将纳米颗粒添加到变压器油中形成纳米改性变压器油不仅可以改善变压器油的散热能力,还可以提高其绝缘水平。研究纳米改性变压器油的载流子输运特性,对纳米改性变压器油性能提升原因的解释和纳米改性机制理论的完善具有重要意义。该文首次对纳米改性变压器油在强电场下的电导电流进行测量,并对载流子输运特性进行分析。纳米改性变压器油在不同电场下载流子输运过程可分为三个阶段:欧姆电阻阶段、隧穿效应阶段和空间电荷限制电流饱和阶段。欧姆电阻阶段,纳米颗粒的加入,增加了载流子的数密度,使得电导电流增加;隧道效应阶段,载流子由液体中的离子和荷电胶粒转变为电极发射出的电子,电子电导起主导作用,随电场强度的增加,载流子迁移率逐渐增大。纳米颗粒的加入增加了界面势垒的厚度,减少了通过势垒进入界面区域的电子,且由于纳米颗粒对电子的捕获作用,增加了由欧姆阶段过渡到隧道效应阶段的电场强度,提高了绝缘强度;空间电荷限制电流饱和阶段,纳米颗粒的加入增加了变压器油的陷阱密度,降低了载流子的迁移率,抑制了放电的发生。 展开更多
关键词 纳米改性变压器油 载流子迁移 欧姆效应 隧道效应 空间电荷限制电流
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直流电压下纳米改性变压器油流场测试与分析 被引量：3
7
作者 戴建卓 董明 +3 位作者 王丽 王健一 林梅 Michael Muhr 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第15期4274-4280,共7页
纳米改性变压器油在导热性和介电强度上较普通变压器油均有显著提高,具有广泛的应用前景。针对纳米改性变压器油强化传热机理,采用粒子图像测试技术(particle image velocimetry,PIV)测试了纳米改性变压器油在直流电场下的流场分布,并... 纳米改性变压器油在导热性和介电强度上较普通变压器油均有显著提高,具有广泛的应用前景。针对纳米改性变压器油强化传热机理,采用粒子图像测试技术(particle image velocimetry,PIV)测试了纳米改性变压器油在直流电场下的流场分布,并与普通变压器油流场进行了对比分析。试品放在有机玻璃杯内,电极为相距1cm的两圆形平面电极以产生均匀电场,示踪粒子为直径为10μm的中空玻璃球;流场测试平面为电极的中心面,分别施加10,15,20k V的直流高压。结果表明:纳米改性变压油在电场下的流场比普通变压器油流场更有规律性,流速场由正极板到负极板逐渐减慢,比普通变压器油在电场下平均流速更快,说明纳米颗粒的添加使得整个变压油的流动性质发生了变化,使得变压器油的散热效果更好,这也是纳米改性变压器油导热性增强的原因之一,并间接证明了双电层结构假设的正确性。 展开更多
关键词 粒子图像测速 纳米改性变压器油 流场 直流电 压 双电层结构
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直流电压下TiO_(2)纳米改性变压器油中电晕放电特性及机理 被引量：7
8
作者 牛铭康 刘柏欣 +3 位作者 吴延宇 宋翰林 黄猛 吕玉珍 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期1037-1045,共9页
电晕放电作为变压器油中局部放电主要形式之一,危害换流变压器的安全运行。纳米改性可以提高变压器油的绝缘性能,但直流电压下电晕放电的改性效果和机理研究不足。为此制备了二氧化钛纳米改性变压器油,采用针板缺陷进行了电晕放电过程... 电晕放电作为变压器油中局部放电主要形式之一,危害换流变压器的安全运行。纳米改性可以提高变压器油的绝缘性能,但直流电压下电晕放电的改性效果和机理研究不足。为此制备了二氧化钛纳米改性变压器油,采用针板缺陷进行了电晕放电过程中的图像拍摄、脉冲电流及光脉冲的测量,并测量了油中的电荷输运特性。研究发现,负极性直流电压下,纳米变压器油的击穿电压提高了23.8%;电晕放电强度也明显降低:外施电压50 kV时,纳米变压器油中电晕发光面积减小了86.0%,光脉冲和电流脉冲的频率分别减小75.6%和76.3%,幅值分别减小92.8%和78.6%。纳米粒子抑制电晕放电是因为纳米粒子向变压器油中引入更多浅陷阱促使电子从电离区逃脱,同时其极化捕捉作用削弱了电子碰撞电离,抑制了电子崩起始;此外带负电的纳米粒子的形成相当于增加了负离子数量、降低了其迁移率,从而降低了针尖处电场强度。该研究可为直流电压下变压器油电晕放电的抑制方法和纳米粒子的选型提供依据。 展开更多
关键词 纳米改性变压器油 直流电压 电晕放电 浅陷阱 极化捕捉 离子迁移率
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