苯并三氮唑钝化剂对绝缘油中溶解气体特性的影响研究

目前的相关研究与现场实例均表明,向绝缘油中添加苯并三氮唑类钝化剂会导致油中溶解气体生成异常,为探究该类钝化剂对绝缘油中溶解气体特性的影响,选用现场油浸式电力变压器中广泛使用的金属钝化剂--苯并三氮唑(benzotriazole,BTA),开展含不同BTA浓度的油纸绝缘样品在130℃下的加速热老化试验,测试不同老化程度的油中溶解气体的组分及含量,获得相应的油中溶解气体分析(dissolved gas analysis,DGA)结果。实验结果表明,在油纸绝缘热老化过程中,油中BTA的加入会导致油中溶解气体生成异常,其中H2、CO2、CO含量明显上升,总烃含量反而下降,给以DGA技术作为主要判据的设备运行状态评估造成干扰。进一步结合BTA分子结构特征以及油纸绝缘的相关特性参量变化规律,探讨了BTA在油纸绝缘热老化作用下的产气机制。

变压器绝缘油中金属钝化剂的降解产气机制研究

相关研究表明,向油浸式电力变压器中添加金属钝化剂会导致油中溶解气体生成异常,为更好地了解油纸绝缘中苯并三氮唑类钝化剂的降解产气过程,指导绝缘油变压器故障诊断,选用在油浸式电力变压器中广泛使用的金属钝化剂——苯并三氮唑(Benzotriazole,BTA),在分子模拟环境下构建BTA分子模拟体系,基于ReaxFF反应力场对2000~3000K下BTA分子模拟体系的热解过程进行分子动力学模拟,并进一步结合BTA的热重试验分析与油纸绝缘中BTA在热场作用下的试验研究,从微观与宏观两个层面综合分析油纸绝缘中BTA的降解产气机制。仿真结果表明,BTA热解会生成小分子烃类自由基、小分子烃类化合物以及H·、N·等自由基,最终形成低分子烃类气体与H_(2)、N_(2)、NH_(3)等无机产物。宏观试验结果表明,BTA随温度的升高不断发生热解,油中BTA的加入会导致油中溶解气体生成异常,其中H_(2)、CO_(2)、CO含量明显上升,但总烃含量反而下降。结合微观分子模拟仿真分析、油中溶解气体及绝缘油相关理化参量的宏观变化规律,深入探讨了油纸绝缘中BTA在热场作用下的降解产气机制。