[發明專利]甲殼素改性的變壓器絕緣紙及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201510976672.0
• 申請日: 2015-12-22
• 公開（公告）號: CN105625091B
• 公開（公告）日: 2017-12-19
• 發明（設計）人: 周竹君;金逸;任彬;葉菁
• 申請（專利權）人: 國網電力科學研究院武漢南瑞有限責任公司;江蘇省電力公司
• 主分類號: D21H19/14
• 分類號: D21H19/14;D21H25/06;D21H21/14;H01F27/32;D21H27/12
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司42104
• 代理人: 潘杰,李滿

技術領域

本發明涉及絕緣紙的技術領域，具體地指一種甲殼素改性的變壓器絕緣紙及其制備方法和應用。

技術背景

為了保證電力正常供應，先要保證電網能夠安全、可靠、穩定的運行。電網的崩潰就會導致大面積停電事件，這不僅會給人們的正常生活帶來極大不便，還可能造成秩序混亂等安全事故，給國家和社會造成重大損失。而在電網中能量轉換、傳輸的核心設備就是電力變壓器，在整個電網系統中作用非常重要，它是將電能傳輸到國民經濟的各行各業和千家萬戶的關鍵設備。因此電力變壓器一旦在運行中出現故障，對電力系統的安全運行來說就是“滅頂之災”。我國電網在運行中的事故主要是以設備故障為主，而其中設備故障又以絕緣事故占比重最多，有數據表明，從2001年到2010年間，設備故障均占到總事故的一半以上；變壓器中的故障發生最多的是絕緣事故，例如在2004年由絕緣擊穿造成的事故占到變壓器總事故的81.1％。

目前，在我國投入使用的變壓器中油浸式變壓器是目前應用最廣泛的變壓器，占目前所在運行變壓器的比例最高，并且幾乎所有的超(特)高壓輸電系統中的電力變壓器都是油浸式變壓器；油浸式變壓器內絕緣系統主要由絕緣紙和絕緣油組成。絕緣紙是纏繞在變壓器的各繞組上，是固定的絕緣材料，在變壓器運行過程中是無法更換的，目前的絕緣紙采用普通的牛皮絕緣紙，擊穿場強較低，絕緣性有限，然而一旦有過電壓產生，超過了牛皮絕緣紙的耐受電壓，就會發生絕緣擊穿事故。因此我們通過提高絕緣紙自身的絕緣性能，增加它的絕緣可靠性，減小在各種情況下絕緣損壞事故發生的幾率，具有十分重要的實際意義。

發明內容

本發明的目的就是提供一種甲殼素改性的變壓器絕緣紙及其制備方法和應用。該變壓器絕緣紙采用甲殼素改性，提高了其絕緣性，能夠有效延長使用壽命，降低絕緣故障率，安全性能高、經濟效益明顯。

為實現此目的，本發明所提供的一種甲殼素改性的變壓器絕緣紙制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1：配制溶解液，按照水：氫氧化鈉：尿素＝100：6～10：2～6的重量比例配制溶解液備用，上述比例是溶解甲殼素最合適的比例；

步驟2：配制甲殼素溶液，在步驟1所得溶解液中加入一定量的甲殼素粉末配制成質量百分比濃度為0.2～2％的溶液，再在溫度為-50～-20℃的條件下冷凍48～72h，取出冰塊融化，然后將融化的溶液再次在溫度為-50～-20℃的條件下冷凍48～72h，重復上述冷凍融化操作2～3次，直至甲殼素粉末完全溶解，得到澄清透明的甲殼素溶液。上述參數范圍可以更好的溶解甲殼素；

步驟3：涂敷，取一張絕緣紙，將步驟2中所得甲殼素溶液均勻涂敷在絕緣紙的兩面，然后靜置1～60min，該設計為了使甲殼素溶液更好的滲透進紙張中，也要考慮干燥后紙張厚度；

步驟4：預烘干，將步驟3處理過的絕緣紙放入烘箱中，在50～90℃的溫度條件下烘干，然后取出，并用去離子水浸泡12～24h，然后倒掉去離子水，再換入新的去離子水，重復浸泡3～4次，直至浸泡去離子水的pH值為6.5～7.5，得到浸泡后的絕緣紙，上述50～90℃的溫度適合烘干紙張及表面甲殼素，溫度太低烘干速度很慢，溫度太高對儀器要求嚴格，而且費電，上述浸泡12～24h有利于洗去改性紙中的離子，太短時間洗不徹底，太長又浪費時間，上述重復3～4次洗滌效果最好，次數少了里面還會有離子存在，次數多了沒有現實意義；

步驟5：烘干，將步驟4所得浸泡后的絕緣紙放入烘箱中，在50～90℃的溫度條件下烘干，上述50～90℃的溫度烘干改性紙比較合適，即得到甲殼素改性的變壓器絕緣紙。

作為優選方案地，一種甲殼素改性的變壓器絕緣紙制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1：配制溶解液，按照水：氫氧化鈉：尿素＝100：8：4的重量比例配制溶解液備用；

步驟2：配制甲殼素溶液，在步驟1所得溶解液中加入一定量的甲殼素粉末配制成質量百分比濃度為0.8～1.5％的溶液，再在溫度為-30～-20℃的條件下冷凍48～72h，取出冰塊融化，然后將融化的溶液再次在溫度為-30～-20℃的條件下冷凍48～72h，重復上述冷凍融化操作2～3次，直至甲殼素粉末完全溶解，得到澄清透明的甲殼素溶液；

步驟3：涂敷，取一張絕緣紙，將步驟2所得甲殼素溶液均勻涂敷在絕緣紙的兩面，然后靜置1～60min；