عنوان پایان‌نامه
بهبود ویژگی های کاغذ های دی الکتریک آغشته به روغن با استفاده از دی سیان دی آمید ونانوفیبر سلولزی اصلاح شده
- رشته تحصیلی
- مهندسی منابع طبیعی -صنایع خمیر وکاغذ
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی شماره ثبت: 6380;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 68616
- تاریخ دفاع
- ۲۶ بهمن ۱۳۹۳
- دانشجو
- حمید خدابنده لو
- استاد راهنما
- محمد آزاد فلاح
- چکیده
- کاغذهای دی‌الکتریک آغشته به روغن از اجزای اصلی ترانسفورماتورهای توزیع می‌باشند که تعیین کننده زمان سرویس ترانسفورماتور هستند.در این تحقیق سعی شده است تا با استفاده از دی¬سیان¬دی¬آمید به عنوان افزودنی و سیانواتیلاسیون الیاف، مقاومت حرارتی این نوع کاغذهای عایق ارتقاء داده شود. همچنین تاثیر تقویت¬کنندگی نانو¬فیبر سلولزی اصلاح شده به علت استفاده از خمیرکاغذ باگاس به عنوان ماده اولیه بر خواص کاغذهای حاصل بررسی شده است. بنابراین نانو¬فیبر سلولزی و خمیر¬کاغذهای باگاس و الیاف بلند در شرایط مشخص دما و زمان با هیدروکسید سدیم و آکریلونیتریل عمل‌آوری شدند. با اندازه¬گیری میزان نیتروژن با روش کجدال، درجه استخلاف برای خمیر¬کاغذها 36/0 و برای نانو¬فیبر سلولزی 67/0 تعیین شد. سپس از الیاف اصلاح شده و نشده کاغذهای دست¬ساز با وزن پایه g/m260 ساخته شدند. همچنین کاغذهای تیمار نشده در محلول‌های 2%، 4% و 6% دی‌سیان‌دی‌آمید به مدت 30 ثانیه غوطه‌ور شدند. در نهایت کاغذها در شرایط رطوبت نسبی 60% و دمای 23 درجه سانتی¬گراد خشک شده و تحت شرایط معین با روغن معدنی اشباع و مجدداً خشک شدند. خواص فیزیکی، مکانیکی و دی‌الکتریک این کاغذها پیش از انجام کهنه¬سازی تعیین شد. آزمایشات با استفاده از آزمون فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی و تجزیه و تحلیل داده‌ها به کمک نرم‌افزار SAS انجام شد. نتایج نشان دادند که سیانواتیلاسیون اثر منفی روی ظرفیت و شاخص مقاومت به کشش دارد، ولتاژ شکست را افزایش داده و تأثیری روی تلفات دی‌الکتریک و مقاومت عایقی ندارد. همچنین افزایش غلظت دی‌سیان‌دی‌آمید اثر منفی روی ظرفیت و تلفات داشته، موجب افزایش ولتاژ شکست شده و تأثیری روی مقاومت عایقی و شاخص مقاومت به کشش نشان نداد. همچنین طی فرآیند کهنگی برای کاغذهای سیانواتیله شده با افزایش زمان کهنگی، ظرفیت و تلفات دی‌الکتریک کاهش یافته و تغییری در مقاومت عایقی، ولتاژ شکست و شاخص مقاومت به کشش مشاهده نشد. همچنین برای کاغذهای غوطه‌ور شده در دی‌سیان‌دی‌آمید طی فرآیند کهنگی، با افزایش زمان، ظرفیت و تلفات دی‌الکتریک و ولتاژ شکست کاهش یافته و مقاومت عایقی و شاخص مقاومت به کشش بدون تغییر باقی ماندند.
- Abstract
- Oil impregnated dielectric paper is one of the main component of distribution transformer which determine the service period of the transformer. The research objective was to upgrade thermally the insulated paper with utilization of dicyandiamide as an additive and by cyanoethylation of the fiber. Also the reinforcing effect of modified cellulose nanofiber (CNF) was studied due to using bagasse soda pulp as raw material in fabricating dielectric papers. The CNF as well as bagasse soda and long fiber pulps were treated under certain conditions of temperature and time with sodium hydroxide and acrylonitrile. After measuring nitrogen content by kejldahl method, degree of substitution (DS) were estimated 0.36 and 0.67 for pulps and CNF respectively. The handsheets with grammage of 60g/m2 were then made with modified and untreated fibers. The untreated paper were impregnated in different solution concentration of 2%, 4% and 6% of dicyandiamide for 30 second. The handsheets were then dried under 60% RH and 23?C and impregnated with mineral oil and again dried. The physical, mechanical and dielectric properties of the impregnated papers were measure peior to ageing implementation. The experiments were performed based on the factorial test under CRD design and analyzed by SAS software. The results indicated negative impact of cyanoethylation on capacitance and tensile index of paper while breakdown voltage increased and dielectric loss as well as insulating resistance were not influenced. Increasing of dicyandiamide solution concentrations caused to decrease capacitance and dielectric loss while improved the breakdown voltage, however tensile index and insulating resistance were not influenced. Capacitance and dielectric loss of cyanoethylated paper were decrease during periods of aging process, however no changes were observed at insulating resistance, breakdown voltage and tensile index of aged dielectric papers. In the case of dicyandiamide impregnated paper, aging caused to drop capacitance, dielectric loss and breakdown voltage, however insulating resistance and tensile index were remained intact.
