含分布式光纤的变压器油热老化特征量研究

分布式光纤传感器常敷设在变压器绕组外,用以提高变压器运行状态监测的灵敏度。但光纤护套材料老化会直接影响绝缘油的可靠性和使用寿命。通过选择以热塑性聚酯弹性体(thermoplastic polyester elastomer ethylene,TPEE)和乙烯-四氟乙烯共聚物(ethylene tetra fluoro ethylene,ETFE)作为护套的两类特种光纤,在130℃变压器油中进行加速热老化缩比试验,对油的体积电阻率、介质损耗因数、油色谱、微水、酸值进行测试。试验发现含TPEE和ETFE光纤油样的热老化特征指标极其相近,无法整体评估含纤绝缘油的热老化程度。为此,基于改进主成分分析法,对两类含纤油样热老化的各种特征指标进行综合评估。结果表明:提取的绝缘油综合主分量消除了各热老化特征指标的量纲与数量级影响,并有效地解释绝缘油热老化程度的总变异趋势,提高了分析的精确度。最终得出在长期使用中的ETFE光纤对变压器油的影响程度会低于TPEE光纤,与间接采用扫描电镜的观察光纤护套的老化结果吻合。     

变压器油流动带电度的微静电测量方法及其影响因素

为推动我国变压器油流动带电度测量技术的标准化,在实验室建立了一套微静电测量系统,制定了详细的测量规程,并对影响测量结果的关键因素(温度、流速、滤纸和油流次数)进行了试验研究和讨论.研究结果表明:变压器油流动带电度的测量值随温度(10～50℃)的升高显著增加,据此推导出带电度随温度变化的校正公式;新油的带电度基本不受流速的影响,老化油的带电度随流速增长下降明显;滤纸和油流次数同样是影响测量结果的重要因素.该研究对于推动我国变压器油流动带电度测量技术的标准化工作具有积极意义.     

ZnO纳米颗粒改性变压器油介质损耗模型研究

为了了解添加纳米颗粒对变压器油介质损耗角正切值的影响情况,采用ZnO半导体纳米颗粒制备改性变压器油,在此基础上,研究了纳米改性变压器油介质损耗角正切值随纳米颗粒体积分数和环境温度的变化规律,提出了基于电导损耗和纳米颗粒松弛极化损耗的理论模型,并用来解释纳米改性变压器油介质损耗角正切值的变化机理。实验结果表明,添加ZnO纳米颗粒将明显增大纳米改性变压器油的介质损耗角正切值,且介质损耗角正切值随纳米颗粒体积分数线性增长,随环境温度呈指数型增大;同时所提模型的计算值较好地吻合了实验测量数据。进一步分析表明,ZnO纳米颗粒改性变压器油介质损耗角正切值主要取决于电导损耗,纳米颗粒松弛极化损耗的影响很小。     

变压器油介质损耗测量结果不确定度评定

本文通过分析全自动介损测试仪测定变压器油的介质损耗,并对变压器油的介质损耗测量的不确定度进行了评定;通过建立数学模型,对影响测量结果的不确定度的分量进行分析和量化,计算出被测量的合成不确定度和扩展不确定度。     

含双氰胺的新型绝缘纸制备及其油纸绝缘体系热老化试验

为研究老化过程中绝缘纸中双氰胺对油纸绝缘体系老化特性的影响,实验室制备含双氰胺以及未加任何试剂的空白样绝缘纸,两种绝缘纸分别浸油后在130℃下进行了31天的油纸联合热老化试验。定期取样测量绝缘纸的聚合度、击穿电压、氮含量,绝缘油的酸值以及油的紫外光谱。试验结果表明:添加双氰胺的绝缘纸抗老化效果明显,在老化末期,聚合度高出空白样58%;添加双氰胺的绝缘纸击穿电压在老化过程中始终高于空白样品;添加双氰胺的绝缘纸随着老化时间纸中氮含量减少并不严重;添加双氰胺的油纸组合,油的酸值远小于空白样油纸组合,油的颜色也浅。绝缘纸中双氰胺的加入,不但提高了绝缘纸的热稳定性与击穿性能,也使变压器油在老化过程中的性能得到改善。     

变压器油的热分解动力学研究及其寿命预测

基于热分析动力学理论,采用热重法分析研究K125AX型超高压变压器油在不同升温速率(5、10、20、30、40℃/rain)下的热解过程.利用微分法和积分法分别计算比较变压器油样的动力学参数(活化能、反应级数和指前因子).计算结果表明:绝缘油的热分解过程是单步反应,采用不同的热动力学参数计算方法得到的热分解动力学参数都不相同,其中以Coats-Redfern方法计算结果最为可信,计算获得线性相关系数最接近1,绝缘油样的活化能为57.48 kJ/mol,同时得出变压器油具有动力学补偿效应的结论.在以质量损失2%为寿终指标的情况下,进一步推得变压器油的热老化质量损失寿命方程,为评估变压器油寿命提供参考.     

稠油油藏化学驱采收率的影响因素

采用烷基聚氧丙烯醚硫酸盐和羧基甜菜碱两类两性表面活性剂与碱复配构建具有不同界面张力特点的驱油体系,通过驱油试验评价不同体系对桩西稠油采收率的影响,采用微观驱替试验研究不同体系提高采收率的机制。结果表明:界面张力与采收率没有明显的对应关系;碱通过维持油、水、固三相接触点亲油性和降低油水界面张力,减弱驱替介质沿油与岩石之间的渗入,增强驱替介质从原油中心的突进和分散,提高驱替压力和波及体积;相比于碱和原油反应产生的表面活性剂,外加的表面活性剂亲水性较强,会增强固体表面的亲水性,导致驱油剂沿孔隙壁面突进;表面活性剂-碱体系与原油形成的细分散水包油型乳状液加剧了驱油剂的窜进,不利于提高波及系数;对于稠油油藏,化学驱体系的波及系数是提高采收率的关键因素。     

界面特性对聚合物驱油时驱替速度的影响分析

针对界面特性（界面流变特性、界面张力特性、润湿性）在聚合物驱油过程中的重要性,将油藏孔隙介质简化成具有相继收缩和扩张的波纹管模型,根据能量平衡原理建立了波纹管中聚合物溶液驱替时的界面特性参数和驱替速度之间的数学模型,用有限差分方法求解,研究了界面粘度、界面张力、润湿角变化对聚合物/油界面速度的影响。研究结果表明：润湿性变化影响界面的驱替速度,当界面的曲率方向与驱替方向相反时,无因次界面张力和无因次界面粘度的增加都使无因次界面轴向速度降低,且界面轴向驱替速度关于孔隙单元中心不对称。     

聚合物/表活剂二元体系在多孔介质中运移的黏度和界面张力变化

 黏度和界面张力是评价聚合物/表活剂二元体系驱油能力的主要指标,研究二者在多孔介质中运移过程中的变化对提高二元体系驱油能力有重要指导意义。设计4 种注入段塞的二元体系在3 种长度的填砂模型运移的室内实验,对体系运移过程中黏度和界面张力的变化进行研究。结果表明：在注入速度和运移距离相同的条件下,注入段塞越大,流出液的最低界面张力更低,保持低界面张力的时间更长,黏度保留率也更高;在注入速度和段塞相同的条件下,运移距离越长,流出液的界面张力保持低界面张力程度越高,黏度保留率越高。研究结果对现场二元体系的注入方案设计具有一定指导作用。     

无碱二元复合体系驱油机理研究

依据毛管数理论,传统观点认为界面张力越低,采收率越高,因此超低界面张力一直是评价表面活性剂界面活性的重要指标。基于并联岩心物理模拟试验研究了界面张力与提高采收率的关系,发现非均质油藏条件下低界面张力体系采收率高于超低界面张力体系。通过室内试验研究驱油体系形成乳液状态及粒径分布规律,揭示采收率与乳液粒径之间的关系。研究认为,低界面张力体系形成的乳液液滴粒径与高渗透层喉道尺寸匹配,能够有效封堵高渗透层,迫使更多注入液转向进入低渗透层,在扩大波及体积的基础上提高洗油效率,因此低界面张力体系比超低界面张力体系具有更好驱油效果。