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摘要
直流输电换流阀中包含较多高分子材料,且长期工作在空气以及高温条件下,存在一定耐热及耐氧化的要求。本文目的是研究换流阀几种常用材料在空气条件下的最大耐受温度,并结合实际测量和仿真计算结果研究其耐受温度的裕度以及燃点。通过对换流阀中主要的高分子材料进行取样后,进行空气条件下的热失重实验测定其最大耐受温度。材料燃点则通过热空气炉法测得。实验结果表明所有材料的耐受温度均高于材料正常工作时承受的温度,最低的材料耐受温度为191.9 ℃。并且所有材料耐受温度的裕度均在131.5 ℃以上。实验结果表明实验中所测试的换流阀材料的耐温裕度能够应对额定工况以及一定程度的过载运行工况,能够引发材料失效或燃烧的温升可能需要电弧放电等热效应集中的热源。研究中取样的换流阀高分子材料能够耐受空气环境换流阀额定工况下的温升,并且裕度足以应对过载运行的温升。样品的燃点与耐受温度存在正相关,但燃烧风险需要考虑更多因素。同时,本研究中采用的热失重法在表征材料失效方面有一定局限性;因缺乏准确测定实际运行时温度的手段,给温度裕度的结果带来一定误差,这些问题有待在后续研究中加以解决。本文的研究结果为后续对换流阀材料的高温失效机理的进一步研究以及换流阀起火的可能原因分析提供了参考。
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单位国网上海市电力公司; 清华大学深圳国际研究生院
