| 摘要 | 第15-18页 |
| ABSTRACT | 第18-21页 |
| 1 绪论 | 第22-44页 |
| 1.1 植物基绝缘油的概述 | 第22-30页 |
| 1.1.1 绝缘油的定义和作用 | 第22页 |
| 1.1.2 绝缘油的发展历程 | 第22-23页 |
| 1.1.3 植物基绝缘油的概述 | 第23-26页 |
| 1.1.3.1 植物油基绝缘油的优缺点 | 第23-24页 |
| 1.1.3.2 植物基绝缘油的研究现状 | 第24-26页 |
| 1.1.4 绝缘油的主要性能指标 | 第26-30页 |
| 1.1.4.1 电气性能 | 第26-28页 |
| 1.1.4.2 耐高温性能 | 第28页 |
| 1.1.4.3 流动散热性能 | 第28-29页 |
| 1.1.4.4 低温流动性能 | 第29页 |
| 1.1.4.5 氧化安定性 | 第29-30页 |
| 1.2 植物基绝缘油的低温性能 | 第30-33页 |
| 1.2.1 低温凝固的机理和常见降凝手段 | 第30-31页 |
| 1.2.2 常见降凝剂的类型和作用机理 | 第31-32页 |
| 1.2.3 降凝剂在植物基油品上的应用研究 | 第32-33页 |
| 1.3 植物基绝缘油的氧化安定性 | 第33-37页 |
| 1.3.1 绝缘油的氧化和氧化安定性 | 第33页 |
| 1.3.2 植物基绝缘油的氧化机理和过程 | 第33-34页 |
| 1.3.3 影响植物基绝缘油氧化速率的因素 | 第34-35页 |
| 1.3.4 抗氧化剂及其作用机理 | 第35-36页 |
| 1.3.5 绝缘油氧化安定性的测试方法 | 第36-37页 |
| 1.4 绝缘油中溶解气体分析(DGA)故障诊断 | 第37-40页 |
| 1.4.1 矿物绝缘油的特征气体 | 第38-39页 |
| 1.4.2 特征气体的检测方法 | 第39页 |
| 1.4.3 故障诊断方法 | 第39-40页 |
| 1.4.4 植物基绝缘油DGA技术的现状 | 第40页 |
| 1.5 课题研究意义及内容 | 第40-44页 |
| 1.5.1 研究背景 | 第40-41页 |
| 1.5.2 研究意义 | 第41页 |
| 1.5.3 研究内容 | 第41-44页 |
| 2 主要试验材料与测试方法 | 第44-49页 |
| 2.1 试验试剂与仪器 | 第44-45页 |
| 2.1.1 试验原料与主要试剂 | 第44-45页 |
| 2.1.2 主要仪器设备 | 第45页 |
| 2.2 主要分析测试方法 | 第45-49页 |
| 2.2.1 化学成分和结构的测试方法 | 第45-47页 |
| 2.2.1.1 傅里叶红外光谱(FT-IR)分析 | 第45-46页 |
| 2.2.1.2 气相色谱(GC)、气质联用(GC-MS)分析 | 第46-47页 |
| 2.2.2 理化性能测试方法 | 第47页 |
| 2.2.3 电气性能测试方法 | 第47-49页 |
| 3 植物油的纯化工艺研究和性能表征 | 第49-67页 |
| 3.1 概述 | 第49-51页 |
| 3.1.1 传统电力用油的纯化技术 | 第49-50页 |
| 3.1.2 植物油的降酸技术 | 第50-51页 |
| 3.2 纯化工艺的研究 | 第51-57页 |
| 3.2.1 试验部分 | 第51-52页 |
| 3.2.1.1 降介损试验 | 第51页 |
| 3.2.1.2 降酸值试验 | 第51-52页 |
| 3.2.1.3 除水试验 | 第52页 |
| 3.2.2 结果与讨论 | 第52-56页 |
| 3.2.2.1 降介损工艺 | 第52-54页 |
| 3.2.2.2 降酸值工艺 | 第54-56页 |
| 3.2.2.3 除水工艺 | 第56页 |
| 3.2.3 纯化工艺流程与效果 | 第56-57页 |
| 3.2.3.1 工艺流程 | 第56-57页 |
| 3.2.3.2 纯化效果 | 第57页 |
| 3.3 纯化植物油的成分和性能测试 | 第57-66页 |
| 3.3.1 红外测试 | 第57-58页 |
| 3.3.2 脂肪酸组成测试 | 第58-59页 |
| 3.3.3 理化性能测试 | 第59-61页 |
| 3.3.3.1 水分 | 第59-60页 |
| 3.3.3.2 酸值 | 第60页 |
| 3.3.3.3 运动黏度 | 第60页 |
| 3.3.3.4 闪点 | 第60-61页 |
| 3.3.3.5 凝点 | 第61页 |
| 3.3.4 电气性能测试 | 第61-63页 |
| 3.3.4.1 工频击穿电压 | 第61-62页 |
| 3.3.4.2 介质损耗因数 | 第62页 |
| 3.3.4.3 相对介电常数 | 第62页 |
| 3.3.4.4 体积电阻率 | 第62-63页 |
| 3.3.5 脂肪酸组成对纯化植物油性能的影响 | 第63-66页 |
| 3.4 本章小结 | 第66-67页 |
| 4 纯化植物油低温流动性能的改进研究 | 第67-75页 |
| 4.1 概述 | 第67页 |
| 4.2 试验部分 | 第67-68页 |
| 4.2.1 降凝剂的初选 | 第67-68页 |
| 4.2.2 降凝剂加入量对性能的影响 | 第68页 |
| 4.2.3 降凝剂的降凝效果测试 | 第68页 |
| 4.3 结果与讨论 | 第68-73页 |
| 4.3.1 不同降凝剂的初选 | 第68-69页 |
| 4.3.2 降凝剂加入量对降凝效果的影响 | 第69页 |
| 4.3.3 降凝剂加入量对其他性能的影响 | 第69-71页 |
| 4.3.3.1 降凝剂对黏度的影响 | 第70页 |
| 4.3.3.2 降凝剂对闪点的影响 | 第70-71页 |
| 4.3.3.3 降凝剂对电气性能的影响 | 第71页 |
| 4.3.4 降凝剂对各纯化植物油的凝点改善情况 | 第71-72页 |
| 4.3.5 讨论部分 | 第72-73页 |
| 4.3.5.1 降凝剂对植物基绝缘油的作用机理 | 第72页 |
| 4.3.5.2 降凝剂对不同植物油降凝效果的差异 | 第72-73页 |
| 4.4 本章小结 | 第73-75页 |
| 5 植物基绝缘油氧化安定性的相关研究 | 第75-90页 |
| 5.1 概述 | 第75页 |
| 5.2 植物基绝缘油氧化安定性测试方法的研究 | 第75-85页 |
| 5.2.1 变压器油氧化安定性测定法 | 第75-77页 |
| 5.2.1.1 试验部分 | 第76页 |
| 5.2.1.2 结果与讨论 | 第76-77页 |
| 5.2.1.3 测试方法评价 | 第77页 |
| 5.2.2 动植物油脂氧化稳定性的测定法 | 第77-81页 |
| 5.2.2.1 试验部分 | 第78-79页 |
| 5.2.2.2 结果与讨论 | 第79-81页 |
| 5.2.2.3 测试方法评价 | 第81页 |
| 5.2.3 加抑制剂矿物绝缘油氧化安定性测定法 | 第81-84页 |
| 5.2.3.1 试验部分 | 第81-82页 |
| 5.2.3.2 结果与讨论 | 第82-84页 |
| 5.2.3.3 测试方法评价 | 第84页 |
| 5.2.4 小结 | 第84-85页 |
| 5.3 纯化植物油的氧化安定性提升研究 | 第85-89页 |
| 5.3.1 试验部分 | 第85页 |
| 5.3.1.1 金属钝化剂EDTA对氧化安定性的影响 | 第85页 |
| 5.3.1.2 抗氧化剂添加量对氧化安定性的影响 | 第85页 |
| 5.3.2 结果与讨论 | 第85-89页 |
| 5.3.2.1 金属钝化剂EDTA氧化安定性的影响 | 第85-86页 |
| 5.3.2.2 BHT添加量对纯化大豆油氧化安定性的影响 | 第86-87页 |
| 5.3.2.3 TBHQ添加量对纯化大豆油氧化安定性的影响 | 第87页 |
| 5.3.2.4 PG添加量对纯化大豆油氧化安定性的影响 | 第87-88页 |
| 5.3.2.5 抗氧化剂的选择与效果评估 | 第88-89页 |
| 5.4 本章小结 | 第89-90页 |
| 6 低黏度植物基绝缘油的研究 | 第90-104页 |
| 6.1 概述 | 第90-91页 |
| 6.2 试验部分 | 第91-94页 |
| 6.2.1 植物油平均分子质量的测定 | 第91页 |
| 6.2.2 植物油甲酯的合成 | 第91-93页 |
| 6.2.2.1 反应转化率的测定方法 | 第92页 |
| 6.2.2.2 反应条件的优化 | 第92-93页 |
| 6.2.3 植物油甲酯的纯化 | 第93页 |
| 6.2.4 植物油甲酯的性能测试 | 第93-94页 |
| 6.3 结果与讨论 | 第94-102页 |
| 6.3.1 植物油平均分子质量的测定 | 第94页 |
| 6.3.2 酯交换反应工艺条件的优化 | 第94-97页 |
| 6.3.2.1 醇油摩尔比的单因素试验 | 第94-95页 |
| 6.3.2.2 碱量的单因素试验 | 第95-96页 |
| 6.3.2.3 反应温度的单因素试验 | 第96页 |
| 6.3.2.4 反应时间的单因素试验 | 第96-97页 |
| 6.3.3 植物油甲酯的合成工艺参数及产品的转化率 | 第97页 |
| 6.3.4 植物油甲酯的性能测试 | 第97-102页 |
| 6.3.4.1 傅里叶红外光谱(FT-IR)分析 | 第97-98页 |
| 6.3.4.2 水分含量和饱和含水量 | 第98-99页 |
| 6.3.4.3 酸值 | 第99-100页 |
| 6.3.4.4 击穿电压 | 第100页 |
| 6.3.4.5 介质损耗因数、相对介电常数、体积电阻率 | 第100-101页 |
| 6.3.4.6 闪点、黏度、凝点 | 第101-102页 |
| 6.3.4.7 氧化安定性 | 第102页 |
| 6.4 本章小结 | 第102-104页 |
| 7 可控部分甲酯化反应制备混酯的研究 | 第104-119页 |
| 7.1 概述 | 第104-105页 |
| 7.2 试验部分 | 第105页 |
| 7.2.1 黏度法测转化率的研究 | 第105页 |
| 7.2.2 单因素实验和响应面设计实验 | 第105页 |
| 7.2.3 部分甲酯化植物油理化性能的测定 | 第105页 |
| 7.3 结果与讨论 | 第105-117页 |
| 7.3.1 黏度法测转化率的研究 | 第105-107页 |
| 7.3.1.1 黏度和转化率的关系曲线 | 第105-106页 |
| 7.3.1.2 黏度法的验证 | 第106-107页 |
| 7.3.2 单因素实验 | 第107-110页 |
| 7.3.2.1 碱量 | 第107-108页 |
| 7.3.2.2 醇油摩尔比 | 第108页 |
| 7.3.2.3 反应温度 | 第108-109页 |
| 7.3.2.4 反应时间 | 第109-110页 |
| 7.3.3 响应面设计实验与结果 | 第110-116页 |
| 7.3.3.1 水平选取、响应面实验设计及实验结果 | 第110-112页 |
| 7.3.3.2 响应面模型的拟合及优化 | 第112-114页 |
| 7.3.3.3 拟合结果分析 | 第114-115页 |
| 7.3.3.4 响应面模型的验证 | 第115-116页 |
| 7.3.4 部分甲酯化菜籽油的理化性能 | 第116-117页 |
| 7.4 本章小结 | 第117-119页 |
| 8 植物基绝缘油中气体溶解性质的研究 | 第119-135页 |
| 8.1 概述 | 第119-120页 |
| 8.2 试验部分 | 第120-124页 |
| 8.2.1 试剂与仪器 | 第120页 |
| 8.2.2 试验方法 | 第120-124页 |
| 8.2.2.1 植物绝缘油热膨胀系数(γ)的测定方法 | 第120-121页 |
| 8.2.2.2 气相中特征气体含量的测定方法 | 第121-122页 |
| 8.2.2.3 绝缘油中气体溶解度的测定方法 | 第122-124页 |
| 8.3 试验结果和讨论 | 第124-133页 |
| 8.3.1 热膨胀系数(γ)的测定 | 第124-125页 |
| 8.3.2 气相色谱校正因子的测定 | 第125-126页 |
| 8.3.3 油中溶解气体Ostwald平衡常数(K)的测定 | 第126-133页 |
| 8.3.3.1 矿物绝缘油中K值测定值和标准参考值的对比 | 第127页 |
| 8.3.3.2 同种特征气体在不同绝缘油的K-T趋势线的对比 | 第127-130页 |
| 8.3.3.3 不同特征气体在同种绝缘油中的K-T趋势线的对比 | 第130-131页 |
| 8.3.3.4 平衡常数(K)与温度(T)的拟合方程 | 第131-133页 |
| 8.4 本章小结 | 第133-135页 |
| 9 植物基绝缘油热故障的模拟与产气规律研究 | 第135-150页 |
| 9.1 概述 | 第135-136页 |
| 9.2 试验部分 | 第136-140页 |
| 9.2.1 试验试剂与仪器 | 第136-137页 |
| 9.2.2 试验装置 | 第137-139页 |
| 9.2.3 试验方法 | 第139-140页 |
| 9.3 结果与讨论 | 第140-148页 |
| 9.3.1 四种绝缘油不同温度的热故障模拟下的产气数据 | 第140-142页 |
| 9.3.2 四种绝缘油模拟热故障下的产气组成 | 第142-144页 |
| 9.3.2.1 25#矿物绝缘油 | 第142页 |
| 9.3.2.2 FR3油与纯化大豆油 | 第142-143页 |
| 9.3.2.3 菜籽油甲酯 | 第143-144页 |
| 9.3.3 溶解气体百分含量与温度的关系 | 第144-147页 |
| 9.3.3.1 主要气体含量与温度的关系 | 第144-146页 |
| 9.3.3.2 次要气体含量与温度的关系 | 第146-147页 |
| 9.3.4 产气规律的讨论 | 第147-148页 |
| 9.4 小结 | 第148-150页 |
| 10 矿物绝缘油中单氢超标异常现象的研究 | 第150-166页 |
| 10.1 概述 | 第150-151页 |
| 10.2 体系中各材料的化学性质 | 第151-152页 |
| 10.2.1 矿物绝缘油 | 第151页 |
| 10.2.2 绝缘纸板 | 第151页 |
| 10.2.3 微量水分 | 第151-152页 |
| 10.2.4 金属膨胀器 | 第152页 |
| 10.2.5 其他金属部件 | 第152页 |
| 10.3 可能途径的理论计算分析 | 第152-158页 |
| 10.3.1 过热故障下水的热解反应 | 第152-154页 |
| 10.3.2 活泼金属和水的腐蚀反应 | 第154-155页 |
| 10.3.3 环烷烃催化脱氢反应 | 第155-157页 |
| 10.3.3.1 热力学上的可能性分析 | 第155-156页 |
| 10.3.3.2 动力学上的可能性分析 | 第156-157页 |
| 10.3.4 小结 | 第157-158页 |
| 10.4 模拟试验 | 第158-162页 |
| 10.4.1 试验装置 | 第158-159页 |
| 10.4.2 试验内容 | 第159页 |
| 10.4.2.1 水分含量的影响 | 第159页 |
| 10.4.2.2 镍的影响 | 第159页 |
| 10.4.2.3 绝缘纸的影响 | 第159页 |
| 10.4.2.4 绝缘漆的影响 | 第159页 |
| 10.4.3 结果与讨论 | 第159-162页 |
| 10.4.3.1 水分含量的影响 | 第159-160页 |
| 10.4.3.2 镍的影响 | 第160-161页 |
| 10.4.3.3 绝缘纸的影响 | 第161页 |
| 10.4.3.4 绝缘漆的影响 | 第161-162页 |
| 10.4.3.5 小结 | 第162页 |
| 10.5 单氢超标的动力学模型 | 第162-164页 |
| 10.5.1 氢气的分布 | 第162页 |
| 10.5.2 产氢的动力学模型 | 第162-164页 |
| 10.5.3 动力学模型的修正 | 第164页 |
| 10.6 小结 | 第164-166页 |
| 11 主要结论与展望 | 第166-169页 |
| 11.1 主要结论 | 第166-167页 |
| 11.2 展望 | 第167-169页 |
| 参考文献 | 第169-175页 |
| 攻读博士期间的学术成果 | 第175-177页 |
| 致谢 | 第177-178页 |
