频域介电谱
变压器油纸绝缘的介电响应特性研究一加速热老化的介电谱
变压器油纸绝缘的介电响应特性研究一加速热老化的介电谱魏建林;王世强;彭华东;董明;张冠军;冯玉昌;于峥【摘要】为了研究变压器油纸绝缘老化的介电响应特征量，本文对油纸绝缘试品进行了加速热老化，并在老化的不同阶段开展了相同试验温度下的极化、去极化电流（PDC）和频域谱（FDS）试验。
在PDC试验数据的基础上，引入时域介电谱理论，提取其峰值和峰值时间常数作为老化特征量，研究了该特征量与绝缘老化的关系。
结果表明，绝缘老化使PDC试验的极化及去极化电流曲线均明显上移，FDS试验的复电容实部和虚部曲线在低频段均向右上平移，时域介电谱曲线则向左上方平移，这是由于老化弓I起水分、有机酸等含量的增加以及对纤维素结构的破坏，提高了油纸绝缘间夹层介质界面极化的强度和响应速度而造成的。
在本文的试验条件下，油纸绝缘的时域介电谱对其老化反应灵敏，可定量反映油纸绝缘老化程度的变化情况，其峰值和峰值时间常数可考虑用作表征油纸绝缘老化程度的特征量。
%For achieving the characteristic parameters ot dielectric response pnenomena o~ transformer oil-paper insulation aging, the oil-impregnated pressboard samples were acceleratedly thermally aged. The dielectric response tests, including polarization and depolarization current （PDC） and frequency domain spectroscopy （FDS）, were performed on the samples with different aging degree at the same temperature. The time-domain dielectric spectroscopy theory was introduced to investigate the aging characteristic parameters of dielectric response based on the PDC data. The results reveal that, with sample aging, its polarization and depolarization currents shift upwards to higher value, the real and imaginary capacitance and dissipation factor shift upwards and rightwardsat lower frequencies, and the time-domain dielectric spectroscopy shifts upwards and leftwards. It is considered that aging process induces the increment of water and organic acids content and the rapid degradation in amorphous regions of cellulose paper, which greatly impacts the oil-paper interfacial polarization and enhances its intensity and response speed. It is confirmed that time-domain spectroscopy is sensitive to the aging condition of oil-paper insulation, and can quantitatively distinguish the change of aging condition to some degree. The peak value and peak time constant of time-domain spectroscopy can be considered as the characteristic parameters to evaluate the aging condition of oil-paper insulation.【期刊名称】《电工技术学报》【年(卷),期】2012(027)005【总页数】7页(P56-62)【关键词】变压器;油纸绝缘;热老化;介电响应;介电谱;特征量【作者】魏建林;王世强;彭华东;董明;张冠军;冯玉昌;于峥【作者单位】西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室,西安710049;西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室,西安710049;西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室,西安710049;西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室,西安710049;西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室,西安710049;西北电网有限公司,西安710048;西北电网有限公司,西安710048【正文语种】中文【中图分类】TM4111 引言大型油纸绝缘变压器是电力系统的核心设备，其运行可靠性和剩余寿命的评估对于电力系统的安全运行至关重要。
介电频谱和介电温谱
介电频谱和介电温谱1.引言1.1 概述概述部分的内容：介电频谱和介电温谱是研究材料电介质特性的重要工具。
介电频谱主要研究材料在不同频率下的介电性质，而介电温谱则探究材料在不同温度下的介电性能变化。
这两个谱可以提供关于材料的结构、动力学以及与周围环境的相互作用等方面的重要信息。
介电频谱的研究基于材料对外加交变电场的响应，通过测量材料的介电常数（介电相对常数和介电损耗因子）与频率的关系，可以获取材料的电导率、载流子浓度以及电荷传输速率等参数。
这些信息对于材料的设计、开发和应用具有重要意义。
在实际应用中，介电频谱被广泛应用于材料科学、电子工程、能源领域以及生物医学等领域。
而介电温谱则是研究材料在不同温度下的介电性能变化。
材料的介电性质往往受温度的影响，通过测量材料在不同温度下的介电常数，可以了解材料在不同温度环境下的电荷传输行为、晶格结构的变化以及相变等现象。
这些信息对于材料的热稳定性评估、材料在高温环境下的应用以及研究材料的相变行为等都具有重要价值。
因此，介电频谱和介电温谱在材料科学与工程领域发挥着重要的作用。
这两个谱的研究不仅为我们深入理解材料的电介质特性提供了有效的手段，也为材料的设计、性能优化以及新材料的开发提供了重要的参考。
未来的研究方向将会更加注重多尺度、多物理场的耦合研究，以及更精确的实验测量和理论模型的建立，以进一步拓展介电频谱和介电温谱的应用领域和研究深度。
1.2 文章结构文章结构部分的内容可以按照以下方式编写：文章结构部分本文将按照以下结构来进行介电频谱和介电温谱的探讨。
首先，在引言部分将概述本文主要内容，并介绍文章的结构和目的。
接下来，我们将进入正文部分，其中将包括介电频谱和介电温谱的定义与原理以及它们在不同领域中的应用。
最后，在结论部分，我们将总结介电频谱和介电温谱的重要性和应用价值，并展望未来的研究方向和发展趋势。
整个文章的结构将帮助读者更好地理解介电频谱和介电温谱的概念、原理和应用。
人血液介电谱Cole-Cole数学模型的解析
人血液介电谱Cole-Cole数学模型的解析王力;马青;陈林;宫宇;丰明俊【摘要】通过Cole-Cole方程的数值计算,对人血液介电谱实验数据进行曲线拟合的残差分析,建立人血液Cole-Cole数学模型参数.在104 ～108 Hz频率范围,使用Agilent 4294A阻抗分析仪测量30人70例全血导纳,并利用Cole-Cole方程的非线性数值计算,对实测数据进行曲线拟合,计算曲线拟合的残差数值.人血液介电谱的Cole-Cole数学模型参数:高频极限介电常数εh=45±5;第一弛豫介电增量Δε1=6 200±350、第一特征频率fC1 =(500±5)kHz、第一弛豫分布系数β1=0.86±0.06、第二弛豫介电增量Δε2=990±310、第二特征频率fC2 =(2.7±0.1) MHz、第二弛豫分布系数β2=0.975±0.015、低频极限电导率κl=(4.15±0.85) mS/cm.人血液细胞介电行为可以通过介电频谱、Cole-Cole图、介电损耗因子频谱、电导率虚部频谱及损耗角正切频谱等5个频谱进行表征,建立Cole-Cole模型参数.【期刊名称】《中国生物医学工程学报》【年(卷),期】2010(029)002【总页数】6页(P253-258)【关键词】血液;介电频谱;Cole-Cole方程【作者】王力;马青;陈林;宫宇;丰明俊【作者单位】宁波大学医学院,宁波,315211;宁波大学医学院,宁波,315211;宁波大学医学院,宁波,315211;宁波大学医学院,宁波,315211;宁波大学医学院,宁波,315211【正文语种】中文【中图分类】R318;Q64;R331.1引言生物电磁频谱特性是生物电磁学研究的基本问题［1］，随着医学电阻抗成像技术的发展，对人体组织电磁特性的研究也成为生物医学工程领域关注的热点之一。
时域谱和频域谱
时域谱和频域谱
时域谱和频域谱是信号处理中常用的两种分析方法，它们可以用来描述信号在时间和频率上的变化规律。
时域谱是指信号在时间轴上的波形分布。
通过对信号在时间上的采样和量化，可以得到时域谱的表示形式。
时域谱通常用图像来表示，其中横轴代表时间，纵轴表示信号的幅度或功率。
时域谱可以用来描述信号的波形特征，如振幅、频率、周期等。
频域谱是指信号在频率域上的分布情况。
它描述了信号在不同频率下的幅度和相位信息。
频域谱通常用傅里叶变换来得到，它将信号从时域转换到频域。
频域谱可以用来描述信号的频谱特征，如频率分布、频率响应等。
时域谱和频域谱是相互关联的，它们可以通过傅里叶变换相互转换。
在信号处理中，时域谱和频域谱经常用来进行信号滤波、降噪、特征提取等任务。
- 1 -。
频域介电谱做法
频域介电谱做法
频域介电谱是一种用于研究材料电介质性质的方法，主要用于
分析材料在不同频率下的介电常数。
下面我将从多个角度来解释频
域介电谱的做法。
首先，频域介电谱的做法涉及到实验和数据处理两个主要方面。
在实验方面，通常会使用交流电场来研究材料的响应。
这可以通过
在实验室中使用介电恒定的材料来实现，例如使用介电恒定的电容
器或介电恒定的薄膜。
然后，施加不同频率的交流电场，并测量材
料的响应，通常是电极之间的电容或介电常数。
这些实验数据将用
于后续的分析。
其次，频域介电谱的数据处理涉及到对实验数据的处理和分析。
首先，需要进行数据的整理和处理，包括去除噪音、校正实验误差等。
然后，通过数学模型来拟合实验数据，常见的模型包括德拜模型、科尔模型等。
拟合得到的参数可以提供关于材料的电介质特性
信息，例如材料的极化行为、材料中的电荷运动等。
此外，频域介电谱的做法还涉及到数据的解释和应用。
通过分
析实验数据，可以得到材料在不同频率下的介电常数，从而揭示材
料的电介质特性。
这对于材料科学和工程领域具有重要意义，例如在电子器件、电力系统、介电材料等方面的应用。
总的来说，频域介电谱的做法涉及实验、数据处理、数据解释和应用等多个方面，通过这些步骤可以全面地研究材料的电介质特性。
希望以上解释能够帮助你全面了解频域介电谱的做法。
DL／T 1980—2019 变压器绝缘纸(板)平均含水量测定 法频域介电谱法
7 精密度
本标准两次测定结果之差应不大于平均值的10%。 8 报告
对于油浸变压器、电抗器和套管等设备的绝缘纸（板）样品取两次测试结果的平均值，对于变压器、 电抗器和套管等设备取单次测试结果。
3
DL / T —
附录 A
（规范性附录）
变压器、电抗器及套管的测量接线方法 A.1 单相双绕组变压器 对于单相双绕组变压器高、低压绕组间绝缘的介电响应试验，高压绕组及中性点短接连接至介电响 应测试仪的高压端，低压绕组短接并连接至介电响应测试仪的测量端，屏蔽线接变压器外壳。试验接线 分别如图A.1所示。
3 方法概述
对油浸变压器、电抗器和套管等设备的绝缘纸（板）、新纸（板）样品和现场设备进行频域介电谱 测量，将测量曲线与标准曲线数据库对比，得到被测样品或设备内绝缘纸（板）的平均含水量。
4 术语和定义
下列术语和定义适应于本标准。 4.1 介电响应 dielectric response
电介质在外施电压下电气性能参数随时间和频率变化的响应特性，分别称为时域介电响应和频域介 电响应。 4.2 频域介电谱 frequency domain dielectric spectroscopy
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38
50
60Biblioteka 7688d3（mm） 50 80 100
5.2 试验条件 宜在环境温度不低于-5℃、空气相对湿度不大于80%的条件下进行。
5.3 试剂 石油醚：分析纯，沸程60℃~90℃。
2
无水乙醇：分析纯。
DL / T —
6 测量方法
6.1 取样检测
6.1.1 样品准备 对于从油浸设备中采取的纸（板）样品（含油）和新纸（板）样品，可用预先干燥过的锐利金属工
5.2 测量电极
频域介电谱做法
频域介电谱做法
频域介电谱是一种测量材料电性能的方法，它可以提供关于材料介电常数和电导率在不同频率下的变化信息。
下面是一种常见的方法来实现频域介电谱的测量：
1. 准备样品：选择适合的测量频率范围的样品，并将其制备成适合测试的尺寸和形状。
2. 测试设备：准备一套介电谱测试设备，包括信号发生器、功率放大器、测量夹具、示波器和数据采集系统。
3. 校准测量系统：在开始测量之前，需要对测量系统进行校准，以确保测量结果的准确性和可靠性。
4. 设置测试参数：根据样品的特性和测试要求，设置合适的测试参数，如频率范围、电压幅度等。
5. 进行测量：将样品放置在测试夹具中，并连接到测试设备上。
然后启动测试程序，信号发生器产生不同频率的测试信号，通过功率放大器放大后施加到样品上。
示波器记录下样品的响应信号，并将其传输到数据采集系统进行进一步处理。
6. 数据处理：对采集到的数据进行处理和分析，包括提取介电常数和电导率等参数，并绘制介电谱曲线。
7. 结果分析：根据测量的结果，可以对材料的电性能进行深入的分析和探讨，了解其介电常数和电导率在不同频率下的变化规律。
需要注意的是，频域介电谱的测量涉及到一些复杂的技术和理论，需要具备一定的专业知识和技能。
因此，在进行测量时应该选择有经验的工程师或者专业机构进行操作和指导。
油纸绝缘电力设备频域介电谱法测试接线方法、原理、温度影响、数据库
高压端
频域介电谱测试仪
试品
AC
V
测量端 A
接地
图 B.1 FDS 测试基本原理图
如图 B.1 所示，若对试品电容施加正弦电压为U U0 ，测得电介质电流信号为 I I ，φ
为电流信号超前于电压信号的相位，阻抗的模 Z=U/I，介质损耗角 - ，角频率 2f ，则阻
2
抗可表示为
Z U/ I Z Z cos jZ sin
C
图 A.1 套管本体测试接线图 A.2 油浸式电力变压器
单相双绕组油浸式电力变压器的测试接线如图 A.2 所示，低压套管短接后连接至频域介电谱测试仪 的电压输出端（高压端），高压套管短接后连接至电流测量端，接地线可就近与变压器的金属外壳进行 电气连接。
频域介电谱测试仪
高压端
a
x
A
X
V 测量端 A
双绕组
频域介电谱测试仪
高压端
V 测量端 CHL A
图 A.6 油浸式电流互感器（不带末屏）测试接线图 A.5 油浸式电压互感器
电磁式电压互感器频域介电谱测试接线如图A.7所示。一次侧绕组短接接至输出端（高压端），二 次侧绕组短路并连接至频域介电谱测试仪的测量端子。
3
频域介电谱测试仪
高压端
DL/T××××. ×—2020 A
附录 C
（资料性附录） 温度对频域介电谱的影响 由于绝缘性能取决于温度，温度补偿必须用于不在 20°C 下进行的测量，这通常是通过使用 IEEE 62-1995 中建议的某些类别设备的温度校正表值来实现的。然而，该表中的温度校正系数通常是不同 材料的平均值，并描述了“正常”条件下的材料。实际上，绝缘材料的状况是未知的，因此，对单个 设备的校正可能会出错。图 C.1 是具有不同功率因数校正系数的变压器示例。一般来说，干绝缘的介 电性能对温度的依赖性较小，而温度对湿绝缘的影响很大。
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频域介电谱
频域介电谱（Frequency Domain Dielectric Spectroscopy，简称FDS）是一种用于测量物质介电常数随频率变化的电磁波技术。
它主要测量物质在电场作用下的极化程度，进而推导出物质的介电常数。
频域介电谱的原理是，将物质放置在一个电容器的电极板之间，然后施加不同频率的电信号。
随着频率的变化，电极板之间的电场也会发生变化，从而引起物质的极化。
通过测量电极板之间的电容变化，可以计算出物质的介电常数。
频域介电谱可以用于研究物质的分子结构和性质，如聚合物、生物大分子、纳米材料、电解质溶液等。
它可以提供物质的介电性能、松弛现象、相变温度等信息，对于材料研究和开发具有重要意义。