甲壳素改性的变压器绝缘纸及其制备方法和应用技术

技术编号:14848888 阅读:98 留言:0更新日期:2017-03-17 22:26
本发明专利技术公开了一种甲壳素改性的变压器绝缘纸及其制备方法和应用。该甲壳素改性的变压器绝缘纸制备方法,包括如下步骤:步骤1:配制溶解液;步骤2:配制甲壳素溶液;步骤3:涂敷;步骤4:预烘干;步骤5:烘干。本发明专利技术采用甲壳素对变压器绝缘纸进行改性,提高了绝缘纸的绝缘性能,能够有效延长使用寿命,降低绝缘故障率,安全性能高、经济效益明显。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及绝缘纸的
,具体地指一种甲壳素改性的变压器绝缘纸及其制备方法和应用。技术背景为了保证电力正常供应,先要保证电网能够安全、可靠、稳定的运行。电网的崩溃就会导致大面积停电事件,这不仅会给人们的正常生活带来极大不便,还可能造成秩序混乱等安全事故,给国家和社会造成重大损失。而在电网中能量转换、传输的核心设备就是电力变压器,在整个电网系统中作用非常重要,它是将电能传输到国民经济的各行各业和千家万户的关键设备。因此电力变压器一旦在运行中出现故障,对电力系统的安全运行来说就是“灭顶之灾”。我国电网在运行中的事故主要是以设备故障为主,而其中设备故障又以绝缘事故占比重最多,有数据表明,从2001年到2010年间,设备故障均占到总事故的一半以上;变压器中的故障发生最多的是绝缘事故,例如在2004年由绝缘击穿造成的事故占到变压器总事故的81.1%。目前,在我国投入使用的变压器中油浸式变压器是目前应用最广泛的变压器,占目前所在运行变压器的比例最高,并且几乎所有的超(特)高压输电系统中的电力变压器都是油浸式变压器;油浸式变压器内绝缘系统主要由绝缘纸和绝缘油组成。绝缘纸是缠绕在变压器的各绕组上,是固定的绝缘材料,在变压器运行过程中是无法更换的,目前的绝缘纸采用普通的牛皮绝缘纸,击穿场强较低,绝缘性有限,然而一旦有过电压产生,超过了牛皮绝缘纸的耐受电压,就会发生绝缘击穿事故。因此我们通过提高绝缘纸自身的绝缘性能,增加它的绝缘可靠性,减小在各种情况下绝缘损坏事故发生的几率,具有十分重要的实际意义。
技术实现思路
本专利技术的目的就是提供一种甲壳素改性的变压器绝缘纸及其制备方法和应用。该变压器绝缘纸采用甲壳素改性,提高了其绝缘性,能够有效延长使用寿命,降低绝缘故障率,安全性能高、经济效益明显。为实现此目的,本专利技术所提供的一种甲壳素改性的变压器绝缘纸制备方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤1:配制溶解液,按照水:氢氧化钠:尿素=100:6~10:2~6的重量比例配制溶解液备用,上述比例是溶解甲壳素最合适的比例;步骤2:配制甲壳素溶液,在步骤1所得溶解液中加入一定量的甲壳素粉末配制成质量百分比浓度为0.2~2%的溶液,再在温度为-50~-20℃的条件下冷冻48~72h,取出冰块融化,然后将融化的溶液再次在温度为-50~-20℃的条件下冷冻48~72h,重复上述冷冻融化操作2~3次,直至甲壳素粉末完全溶解,得到澄清透明的甲壳素溶液。上述参数范围可以更好的溶解甲壳素;步骤3:涂敷,取一张绝缘纸,将步骤2中所得甲壳素溶液均匀涂敷在绝缘纸的两面,然后静置1~60min,该设计为了使甲壳素溶液更好的渗透进纸张中,也要考虑干燥后纸张厚度;步骤4:预烘干,将步骤3处理过的绝缘纸放入烘箱中,在50~90℃的温度条件下烘干,然后取出,并用去离子水浸泡12~24h,然后倒掉去离子水,再换入新的去离子水,重复浸泡3~4次,直至浸泡去离子水的pH值为6.5~7.5,得到浸泡后的绝缘纸,上述50~90℃的温度适合烘干纸张及表面甲壳素,温度太低烘干速度很慢,温度太高对仪器要求严格,而且费电,上述浸泡12~24h有利于洗去改性纸中的离子,太短时间洗不彻底,太长又浪费时间,上述重复3~4次洗涤效果最好,次数少了里面还会有离子存在,次数多了没有现实意义;步骤5:烘干,将步骤4所得浸泡后的绝缘纸放入烘箱中,在50~90℃的温度条件下烘干,上述50~90℃的温度烘干改性纸比较合适,即得到甲壳素改性的变压器绝缘纸。作为优选方案地,一种甲壳素改性的变压器绝缘纸制备方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤1:配制溶解液,按照水:氢氧化钠:尿素=100:8:4的重量比例配制溶解液备用;步骤2:配制甲壳素溶液,在步骤1所得溶解液中加入一定量的甲壳素粉末配制成质量百分比浓度为0.8~1.5%的溶液,再在温度为-30~-20℃的条件下冷冻48~72h,取出冰块融化,然后将融化的溶液再次在温度为-30~-20℃的条件下冷冻48~72h,重复上述冷冻融化操作2~3次,直至甲壳素粉末完全溶解,得到澄清透明的甲壳素溶液;步骤3:涂敷,取一张绝缘纸,将步骤2所得甲壳素溶液均匀涂敷在绝缘纸的两面,然后静置1~60min;步骤4:预烘干,将步骤3处理过的绝缘纸放入烘箱中,在50~90℃的温度条件下烘干,然后取出,并用去离子水浸泡12~24h,然后倒掉去离子水,再换入新的去离子水,重复浸泡3~4次,直至浸泡去离子水的pH值为6.5~7,得到浸泡后的绝缘纸;步骤5:烘干,将步骤4所得浸泡后的绝缘纸放入烘箱中,在50~90℃的温度条件下烘干,即得到甲壳素改性的变压器绝缘纸。上述技术方案中,所述步骤2中冰块融化过程为先将冰块人工捣成碎块,再将碎块放入带刀片的搅拌器中充分搅拌,直至冰块全部融化。上述技术方案中,所述步骤3的涂敷过程中甲壳素溶液的用量为0.01~0.2mL/cm2,甲壳素溶液用量太少了效果不好,而且涂敷不均匀,太多了会使纸张干燥后的厚度太大。上述技术方案中,所述步骤3的涂敷过程中甲壳素溶液的用量为0.15mL/cm2,该用量能使甲壳素溶液很好的涂均匀,而且烘干后改性纸的厚度适中。上述技术方案中,所述步骤5的烘干时间为24~48h,如果时间太短纸张不能完全烘干,还会有微量水分,影响最后的纸张性能;时间太长又浪费能源,没有必要。一种甲壳素改性的变压器绝缘纸,其特征在于,所述甲壳素改性的变压器绝缘纸由上述步骤1~5的甲壳素改性的变压器绝缘纸制备方法制备而成。上述技术方案中,所述甲壳素改性的变压器绝缘纸的击穿场强为16~20kV/mm。一种甲壳素改性的变压器绝缘纸的应用,其特征在于,用于缠绕在变压器的绕组上形成绝缘部,所述绝缘部用于防止过压和/或击穿。与现有技术相比,本专利技术的优点在于:该变压器绝缘纸采用甲壳素改性,提高了其绝缘性,能够有效延长使用寿命,减小在各种情况下绝缘损坏事故发生的几率,安全性能高、经济效益明显。此外,本专利技术所用设备简单、易操作,可实现大规模生产,实用性高。具体实施方式以下具体实施例对本专利技术作进一步的详细说明:实施例1:一种甲壳素改性的变压器绝缘纸制备方法,包括如下步骤:步骤1:配制溶解液,按照水:氢氧化钠:尿素=100:8:4的<本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种甲壳素改性的变压器绝缘纸制备方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤1:配制溶解液,按照水:氢氧化钠:尿素=100:6~10:2~6的重量比例配制溶解液备用;步骤2:配制甲壳素溶液,在步骤1所得溶解液中加入一定量的甲壳素粉末配制成质量百分比浓度为0.2~2%的溶液,再在温度为‑50~‑20℃的条件下冷冻48~72h,取出冰块融化,然后将融化的溶液再次在温度为‑50~‑20℃的条件下冷冻48~72h,重复上述冷冻融化操作2~3次,直至甲壳素粉末完全溶解,得到澄清透明的甲壳素溶液;步骤3:涂敷,取一张绝缘纸,将步骤2中所得甲壳素溶液均匀涂敷在绝缘纸的两面,然后静置1~60min;步骤4:预烘干,将步骤3处理过的绝缘纸放入烘箱中,在50~90℃的温度条件下烘干,然后取出,并用去离子水浸泡12~24h,然后倒掉去离子水,再换入新的去离子水,重复浸泡3~4次,直至浸泡去离子水的pH值为6.5~7.5,得到浸泡后的绝缘纸;步骤5:烘干,将步骤4所得浸泡后的绝缘纸放入烘箱中,在50~90℃的温度条件下烘干,即得到甲壳素改性的变压器绝缘纸。

【技术特征摘要】
1.一种甲壳素改性的变压器绝缘纸制备方法,其特征在于,包
括如下步骤:
步骤1:配制溶解液,按照水:氢氧化钠:尿素=100:6~10:
2~6的重量比例配制溶解液备用;
步骤2:配制甲壳素溶液,在步骤1所得溶解液中加入一定量的
甲壳素粉末配制成质量百分比浓度为0.2~2%的溶液,再在温度为
-50~-20℃的条件下冷冻48~72h,取出冰块融化,然后将融化的溶
液再次在温度为-50~-20℃的条件下冷冻48~72h,重复上述冷冻融
化操作2~3次,直至甲壳素粉末完全溶解,得到澄清透明的甲壳素
溶液;
步骤3:涂敷,取一张绝缘纸,将步骤2中所得甲壳素溶液均匀
涂敷在绝缘纸的两面,然后静置1~60min;
步骤4:预烘干,将步骤3处理过的绝缘纸放入烘箱中,在50~
90℃的温度条件下烘干,然后取出,并用去离子水浸泡12~24h,然
后倒掉去离子水,再换入新的去离子水,重复浸泡3~4次,直至浸
泡去离子水的pH值为6.5~7.5,得到浸泡后的绝缘纸;
步骤5:烘干,将步骤4所得浸泡后的绝缘纸放入烘箱中,在50~
90℃的温度条件下烘干,即得到甲壳素改性的变压器绝缘纸。
2.根据权利要求1所述的甲壳素改性的变压器绝缘纸制备方法,
其特征在于,包括如下步骤:
步骤1:配制溶解液,按照水:氢氧化钠:尿素=100:8:4的
重量比例配制溶解液备用;
步骤2:配制甲壳素溶液,在步骤1所得溶解液中加入一定量的
甲壳素粉末配制成质量百分比浓度为0.8~1.5%的溶液,再在温度为
-30~-20℃的条件下冷冻48~72h,取出冰块融化,然后将融化的溶
液再次在温度为-30~-20℃的条件下冷冻48~72h,重复上述冷冻融
化操作2~3次,直至甲壳素粉末完全溶解,得到澄清透明的甲壳素<...

【专利技术属性】
技术研发人员:周竹君金逸任彬叶菁
申请(专利权)人:国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司江苏省电力公司
类型:发明
国别省市:湖北;42

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