频域介电谱原理分析及其在油纸绝缘诊断上的应用

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基于频域介电特征参量的电容性套管油纸绝缘老化评估初探

基于频域介电特征参量的电容性套管油纸绝缘老化评估初探

基于频域介电特征参量的电容性套管油纸绝缘老化评估初探柯春俊马志钦杨贤周丹(广东电网有限责任公司电力科学研究院,广州 510080)摘要套管故障是引起变压器停运的主要原因之一,已成为目前保证电网的安全运行需亟待解决的问题。

由于绝缘纸吸水性远大于绝缘油,研究水分对油纸电容式套管绝缘纸加速热老化过程中相关特性的影响,为其老化状态及受潮情况的评估提供理论依据,将具有重要的实际意义。

实验结果表明:老化时间与油浸纸介损在特征区间的积分值符合线性规律,水分同介损在特征区间的积分宽度符合线性规律,说明介损积分值的所体现的信息不仅包含老化程度,还包含固体绝缘水分含量大小的信息,由此计算受潮情况下加速老化因子,并通过绝缘老化状态进行绝缘寿命损失率的计算t loss=(F EQM×t EQ)/(100L p)。

关键词:电容性套管;老化;频域介电特性;绝缘寿命损失率Oil-Paper in Condenser Bushing Aging Evaluationbased on Frequency Domain Dielectric PropertyKe Chunjun Ma Zhiqin Yang Xian Zhou Dan(Electric Power Research Institute of Guangdong Power Grid Corporation, Guangzhou 510080) Abstract Bushing faults is one of the prime reasons causing transformer faults. It has been one of the problems demanding prompt solution for safe operation of the power grid at present. The hygroscopic property of insulation paper is much larger than dielectric oil, so study the moisture influence on the correlated characteristic of condenser bushing oil-paper insulation system during the thermal aging process. This will provide the theoretical basis of evaluating aging and humidified condition, and will be of great importance and necessity. The results are shown as follow: the integral values of ageing time and dielectric loss at feature region agree with linear rule, and the integral breadth of moisture and dielectric loss at feature region still agree with linear rule, which means that the integral value of dielectric loss is not only containing the information of aging degree, but also moisture content information of solid insulation. And the paper caculates accelerated aging factor and the loss rate of insulation life caused by the aging state based on the equation t loss=(F EQM×t EQ)/(100L p).Keywords:condenser bushing; aging; dielectric property; insulation life loss rate目前工程上通常采用测量绝缘系统的理化参数和电气参数,分析其变化规律对设备的老化状态进行评估[1-3]。

基于频域介电谱的油纸绝缘宽频等效模型参数辨识研究

基于频域介电谱的油纸绝缘宽频等效模型参数辨识研究

基于频域介电谱的油纸绝缘宽频等效模型参数辨识研究杜林;杨峰;蔚超;王有元;吴雄;冉鹂蔓【摘要】To provide underlying knowledge for interpretation of frequency domain spectroscopy (FDS) measurements and characterization of oil-impregnated paper (OIP) insulation status, FDS properties were investigated first in this paper based on the extended Debye model (EDM). In particular, a method was proposed to determine values of the resistor and the capacitor in each branch of the EDM using FDS curves. First, two real-life OIP condenser bushings were employed, in which moisture ingress was simulated at different levels, and the FDS curves of the two bushings were measured. Thereafter, a fusion method integrating the genetic and Levenberg-Marquardt algorithms was employed to calculate the model parameters, which solves the problem of pool matching between the EDM and FDS. In this sense, a wide-band model (in the frequency orders between 10?3~103Hz) of dielectric response of OIP insulation has been established. Further, the recovery voltage method (RVM) curves of the two bushings were transformed from the resulted EDM. By comparative analysis with the measured RVM results, the proposed method is proven to feature good universality in time and frequency domain. This work presents indications for the quantitative assessment of OIP insulation condition as further research.%为充分解释频域介电谱(FDS)的测量结果,并为提取油纸绝缘状态特征量提供基础,基于扩展德拜模型(EDM),提出一种利用 FDS 曲线辨识 EDM 各支路阻容参数的有效方法.采用两支经不同程度模拟受潮处理后的真型油纸电容式套管,首先测量其FDS曲线,并通过遗传算法与Levenberg-Marquardt算法相结合的融合方法进行EDM的参数辨识,有效解决了EDM对FDS重构匹配度差的问题,进而建立在10?3~103Hz量级范围内的油纸绝缘宽频介电响应等效模型.进一步采用模型参数转换得出时域中的回复电压法(RVM)谱图,并通过对比实测 RVM 谱图,最终验证该参数辨识方法同时具有良好的时频域一致性,可为进一步开展油纸绝缘状态的定量评估提供依据.【期刊名称】《电工技术学报》【年(卷),期】2018(033)005【总页数】9页(P1158-1166)【关键词】油纸绝缘;频域介电谱;扩展Debye模型;参数辨识【作者】杜林;杨峰;蔚超;王有元;吴雄;冉鹂蔓【作者单位】输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学) 重庆400044;输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学) 重庆 400044;国网江苏省电力公司电力科学研究院南京 211103;输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学) 重庆 400044;国网四川省电力公司眉山供电公司眉山 620010;输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学) 重庆400044【正文语种】中文【中图分类】TM855油纸(Oil-Impregnated Paper, OIP)绝缘系统广泛用作油浸式电气设备的绝缘介质[1,2]。

基于频域介电谱分析的高压套管绝缘状态评估

基于频域介电谱分析的高压套管绝缘状态评估

基于频域介电谱分析的高压套管绝缘状态评估现阶段,关于高压套管的事故层出不穷,在处理高压套管存在的相关问题时,由于现场检测技术比较低,致使诊断结果存在较低的准确性,在评估高压套管的受潮状态和绝缘老化问题时,急需采用新型无损检测方法,进而提高高压套管运行的安全性和可靠性。

文章在频域介电谱分析原理的基础上,对高压套管绝缘状态的评估给予探讨。

标签:频域介电谱;高压套管;绝缘状态;绝缘检测前言目前套管事故頻发、且事故的后果极为严重,因此对高压套管绝缘状态的评估显得尤为重要。

针对目前油纸绝缘高压套管检测技术缺乏的现状和迫切的技术需求,文章主要对电容式变压器套管进行了频谱特性介损测试。

测试的目的是为了实践套管绝缘状态诊断的介质响应理论模型的应用,在套管绝缘状态检测中加强分析频域介电谱法和频率响应分析法应用,可以保证所提供的试验数据具有可行性和有效性。

1 频域介电谱的分析原理在复合电介质中,油纸绝缘是比较典型的,油纸绝缘一旦出现老化问题,将会对绝缘纸和绝缘油的微观结构进行改变,进而对油纸绝缘的极性和导电性产生影响,改变油纸绝缘的介电特性。

在频域内,表征电介质材料的介电特性,可以利用复相对介电常数和复电容来实现,在介电特性的表征中,复电容C(ω)是一项极为关键的参数,计算公式为:C(?棕)=C′(?棕)-iC″(?棕)其中,C′(?棕)表示复电容C(ω)的实部,C″(?棕)表示复电容C(ω)的需部,其介质损耗因数可以表示为:tan?啄(?棕)=■通过此公式可以对在不同频率下设备的介质损耗因数值进行计算。

在油纸绝缘高压套管中,套管的介质响应函数对介质响应具有决定性作用,老化产物和水分的质量分数会对该函数产生极大地影响。

在试验中,如果各个介质的响应函数和几何尺寸都是已知的,就可以对组合绝缘系统的电介质响应进行计算。

在不同介质下,液体绝缘和固体绝缘的极化特性可以通过介损频率曲线来体现。

影响介质响应曲线的因素有很多,比如设备纸绝缘的含水量、温度、绝缘结合结构及油电导率等。

油纸绝缘电介质

油纸绝缘电介质

油纸绝缘电介质频率响应的测试技术及实验研究2012年5月重点实验室项目任务书学院电气工程学院组长陈俊贤学号20102 班级电气3班组员陈峰学号20102 班级电气3班彭松学号20102 班级电气3班林静英学号20102647 班级磁浮班林莉学号20102638 班级磁浮班发题日期:2011年9月?日完成日期: 2012年5月20日题目油纸绝缘电介质频率响应的测试技术及实验研究1、本论文的目的、意义油浸式变压器由于具有较高的绝缘强度、较长的使用寿命,广泛用于高压、超高压输电系统以及电气化铁路牵引供电系统中。

绝缘油和绝缘纸组成的复合绝缘构成了油浸式变压器的绝缘系统,变压器的使用寿命是主要由绝缘材料的绝缘强度决定。

目前,国内许多大型变压器已经运行了数十年,进入了寿命的中后期,如果一次性全部将其更换,将需要大量资金,而且其中有许多变压器仍可以安全运行若干年,盲目更换会造成巨大的浪费,这对电力企业及铁路来说是不可接受的。

因此,对变压器的绝缘状况进行诊断,掌握变压器的运行状态,制定科学、合理的变压器运行、维护以及更新计划,对提高变压器的可用率和整个电网及铁路运行可靠性都具有重要意义。

2、学生应完成的任务(1)了解油浸式变压器绝缘系统结构,着重了解油纸绝缘系统;(2)研究目前主要的一些变压器油纸绝缘状态诊断技术,了解当今国内外研究现状和进展;(3)学习变压器油纸绝缘的电介质响应法,着重研究频率响应测试;(4)研究频率响应测试方法,以及该测试系统的组成部分、工作原理和实验步骤;(5)针对频率响应测试系统中的微电流测量,设计出电流电压转换电路,并用Pspice 仿真软件对其进行仿真分析;(6)在实验室条件下,搭建微电流测量电路,对模拟变压器油纸绝缘系统进行频率响应测试;(7)分析实验所得数据,对实验提出改进方案。

3、论文各部分内容及时间分配:第一部分查阅相关文献,搜集相关资料,研究本论文题目的意义及国内外发展现状 ( 2011年10月--12月) 第二部分完成油纸绝缘电介质响应相关理论的学习,尤其是对频率响应测试的学习 ( 2012年1月--2月) 第三部分完成对油纸绝缘系统的电介质频率响应测试实验 ( 2012年3月) 第四部分完成实验数据的整理、分析 ( 2012年4月) 第五部分得出结论,完成论文的撰写 ( 2012年5月) 评阅及答辩完成论文的评阅,修改和打印,最后完成答辩 ( 2012年5月底)备注指导教师:周利军年月日审批人:年月日摘要油浸式变压器由于具有较高的绝缘强度、较长的使用寿命,广泛用于高压、超高压输电系统以及电气化铁路牵引供电系统中。

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

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
带末屏的油浸式电流互感器的测试接线如图A.5所示。频域介电谱测试仪的输出端(高压端)接一 次导杆,频域介电谱测试仪的测量端接至末屏。
2
频域介电谱测试仪
高压端
V 测量端 A
DL/T××××. ×—2020 CHL
图 A.5 油浸式电流互感器(带末屏)测试接线图 不带末屏的油浸式电流互感器频域介电谱测试接线如图A.6所示。频域介电谱测试仪的输出端(高 压端)接一次导杆,二次绕组短接接至频域介电谱测试的测量端子。
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DL/T××××. ×—2020
附录 D
(资料性附录) 不同含水量的油浸绝缘纸(板)的频域介电谱数据库 温度 25℃下含水量 0.5%-6%绝缘纸(板)的频域介电谱标准曲线如图 D.1、D.2 及 D.3 所示。其 中图中含水量的标定由称重法和卡尔费休水分测定法所得。
图 D.1 不同含水量绝缘纸(板)的′-f 曲线
6
DL/T××××. ×—2020 其中,Ea 是绝缘材料(j)的活化能,kB 是玻尔兹曼常数(1.38*10-23 j/k),T 是物体的温度(k)。 活化能可以通过水平移动从不同温度获得的复杂相对介电常数曲线来确定,直到在选定的参考温 度下形成大致连续的曲线。这条曲线就是所谓的“主曲线”。
图 C.3 在不同温度下,对一个物体进行一组介电谱测量,形成主曲线。 在此之后,将对数尺度上的位移距离与温度的乘法逆标绘出来。图 C.4 中直线的斜率(绝对值) 等于活化能。
图 C.4.绘制温度的位移距离与倒数 在已知活化能的情况下,将测得的介电谱曲线按距离 L 以对数尺度移动,即可实现从温度 T1 到温 度 T2 的校正,其等于: 上述描述是具有已知活化能的单一材料的温度校正过程。油纸绝缘套管绝缘系统由牛皮纸和矿物 油组成。牛皮纸的活化能约为 1-1.05 eV,而矿物油的活化能约为 0.4-0.5 eV。尽管油部分体积小,但 通过对材料和 X-Y 模型的结合应用算法,可以实现套管介电谱结果的精确校正。

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

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。

变压器油纸绝缘套管受潮缺陷频域介电谱特征

变压器油纸绝缘套管受潮缺陷频域介电谱特征

第 40 卷.第 2 期1352021 年 3 月电力工程技*Electric Power Engineering TechnologyDOI :10.I2158/j1096L203.2021.02.019变压器油纸绝缘套管受潮缺陷频域介电谱特征张毅涛1,齐波1,林元棣2,沈殷和1,吴益明2(1-新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学),北京102206;2-国网江苏省电力有限公司电力科学研究院,江苏南京211103)摘要:已有研究表明,频域介电谱(FDS )对油纸绝缘受潮缺陷的检测比较灵敏。

为了研究变压器油纸绝缘套管受潮缺陷的FDS 特征,测试了受潮后套管模型不同静置时间下的介损电压特性和0.001 Hz~l kHz 的介损频率特性。

结果表明:在受潮初期,相同试验电压下介损随时间的变化呈现微弱增长趋势,但并不明显,相同时间下,介损随试验电压升高有所增长;在受潮中期,介损随时间的变化呈现明显增长趋势,并在120 h 时介损达到峰值;在受潮末期,介损随着时间的增加呈现下降趋势,整个过程介损增量未超过规程规定值,可考虑降低规程规定值。

在FDS 的低频段0.001-0.01 Hz 区间范围內可明显区分受潮套管和不受潮套管,1 mHz 介损特征尤其明显。

因此建议套管出厂及运行增加FDS 低频段测试,利用FDS 低频段特征进行套管绝缘诊断。

关键词:套管;油纸绝缘;受潮;频域介电谱;介质损耗中图分类号:TM855 文献标志码:A文章编号:2096-3203( 2021) 02-0135-060引言油纸绝缘套管是变压器设备的重要组成部分,起绝缘、引流和支撑作用,其绝缘结构分内绝缘和 外绝缘。

内绝缘为圆柱形电容芯子,由油浸纸和铝 箔极板组成;外绝缘为瓷套[1]%因套管密封设计不 合理或安装维护不当导致套管密封失效进水受潮,进而造成套管绝缘故障甚至引起变压器停运或着 火[2]%根据中国电力科学研究院近二十年收集的事故统计,油纸绝缘套管一旦发生绝缘放电性故 障,则导致变压器火灾事故的发生率高达83%[3] %可见套管故障会直接引发变压器故障,造成巨大经 济损失%套管受潮是油纸绝缘套管绝缘故障的主要形式之一,会对电力系统的安全可靠运行造成极大威胁[4'8] %如2015年9月2日某水电站轻重瓦斯保 护动作,主变高低压侧断路器跳闸,套管油纸绝缘 存在明显电弧放电痕迹%事后分析认为,套管密封不良造成绝缘受潮导致绝缘劣化,运行中产生局部放电并不断发展至套管导杆与法兰盘之间油纸绝缘击穿[9'10] % 2005年4月30日某换流站换流变保护动作,换流变压力释放阀冒油,套管储油柜移位%套管解体发现电容屏间有严重电弧碳化通道,检查发现套管头部螺栓使用不当,有明显进水通道,造 成绝缘受潮,引发故障[11'13]%收稿日期:2020-10-08;修回日期:2020-11-19基金项目:国家电网有限公司科技项目(SGJSDK00ZPJS190-0269)目前国内外关于水分对变压器油及绝缘纸板的影响研究较多,但针对套管油纸绝缘受潮特征的研究较少%现行《电力设备预防性试验规程》[14]对套管绝缘状况的判断作出了规定,但符合试验规程的套管仍有故障发生,因此有必要开展变压器油纸绝缘套管受潮缺陷的特征研究%华北电力大学王伟等人研究了水分含量对油纸绝缘沿面爬电的影 响[15],认为水分浓度的升高会显著降低沿面爬电的 起始电压%研究显示频域介电谱(frequency domainspectroscopy ,FDS )对油纸绝缘中的水分较敏感,可以通过FDS 特征诊断油纸绝缘受潮状态[16'19]%已 有研究将FDS 方法应用于套管受潮状态的判断研 究中&20'25(,但未明确给出受潮油纸绝缘套管的FDS特征%为研究变压器油纸绝缘套管因密封失效引起的受潮缺陷对套管FDS 的影响,文中研制了电场等值的套管试验模型,搭建了 40.5 kV 试验平台%对套管受潮不同静置时间(24 h ,48 h ,72 h ,96 h ,120 h , 144 h ,168 h ,192 h ,216 h )下介损电压特性和0.001 Hz~1 kHz 的介损频率特性分别进行测试,分 析其变化趋势,并通过数据对比获得受潮套管的诊断特征量%1研究平台及试验方法13试验模型为便于实验室进行试验研究,文中研究采用了电场等值的套管模型% 试验所用套管模型如图 1 所示,套管外套采用透明有机玻璃,便于观察试验现电力工程就求136象,套管电容芯子由0.125mm厚的电缆绝缘纸和0.007mm厚的铝箔组成。

基于X-Y模型预测油纸绝缘系统低频段介电特性

基于X-Y模型预测油纸绝缘系统低频段介电特性

基于X-Y模型预测油纸绝缘系统低频段介电特性李杰【摘要】频域介电谱法是一种无损的电气诊断技术,非常适用于变压器油纸绝缘状态的现场诊断,尤其是低频段和超低频段下的参数测量,更能准确反映高压电力设备绝缘老化的实际发展状况.但是频域介电谱法在低频段测试需要非常长的时间,并且易受环境因素的干扰.文中提供一种基于X-Y等值电路参数辨识,估算油纸绝缘系统低频段介损的方法,建立油纸X-Y等值电路模型参数与频域介电谱特征量的关系式,利用测量的高频段频域介电谱数据,基于粒子群优化算法辨识等效电路参数,用辨识得到的参数值代入参数与特征量的关系式,计算得到低频段频域介电谱.这种方法因只需要测量高频段的频域介电谱特征量,避免了低频段的测量,有效地减少了现场测量时间,快速有效地研究变压器的绝缘状态.【期刊名称】《通信电源技术》【年(卷),期】2017(034)006【总页数】3页(P42-44)【关键词】频域介电谱;绝缘结构;参数辨识;优化模型;预测【作者】李杰【作者单位】湖北工业大学,湖北武汉430068【正文语种】中文0 引言电力变压器作为电力系统的枢纽设备,其运行状态直接反映出电网的安全与稳定[1]。

因此,准确有效地对变压器的绝缘状态进行诊断评估,对于保证电网的正常、稳定、安全的运行,具有尤为重要的意义。

介电响应法作为一种油纸绝缘老化诊断的无损测量手段,根据激励源的不同可分为时域介质响应测量方法和频域介质响应测量方法[2],其中时域介质响应测量方法包括回复电压法[3]、极化去极化电流法,频域介电响应法主要有频域介电谱法。

本文选用频域介电谱法,因其测试频域范围较广,在低频和超低频段下的测量数据最能精准地体现介质中界面极化,空间电荷极化等松弛极化特点[4]。

但频域介电谱法在低频段的测量存在着很多不足之处,如需要花费非常长的测量时间;易受现场周围环境因素的干扰等。

因此,如何在低频段测量时缩短测量时间和避免外界因素的干扰一直是国内外在研究频域介电谱法上的突破口。

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频域介电谱原理分析及其在油纸绝缘诊断上的应用
作者:戴静杨冰
来源:《山东工业技术》2018年第24期
摘要:频域介电谱法可在较窄频带及较低电压下测量,具有抗干扰性能强,且携带信息丰富等优势,更适用于大型电力设备的现场检测。

本文分析了频域介电谱原理及Debye模型的介电响应相关理论,并简要介绍频域介电谱在油纸绝缘诊断上的应用。

关键词:频域介电谱;介电常数;介质损耗
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2018.24.151
0 引言
在微观和更广泛的宏观领域中,每种绝缘材料内部都是由正负电荷相互平衡的分子构成,一旦对电介质两端施加电压,夹在电极间的电介质内部发生弹性位移[1],并在电介质表面产生偶极子取向现象,且在宏观上显示电性,这种现象称为电介质的极化。

1 频域介电谱绝缘诊断原理
2 线性绝缘系统的等效扩展Debye模型
图1为线性绝缘系统的等效扩展Debye模型,在外加电场作用下,任何电介质都会发生介电现象,油纸绝缘的松弛极化程度能够直接反应其老化信息,进而可通过Debye模型中电阻和电容的参数变化来评估变压器油纸绝缘的老化状态。

当其它参数均为已知时,式(2-2)到(2-4)是仅依赖于频率的代数方程,可知频率是直接影响电介质复电容、复介电常数和介质损耗因数的参数值。

3 频域介电谱在油纸绝缘诊断上的应用
频域介电谱法是基于频域分析的测量方法,在频域内,通过外加正弦电压,利用介质在交流电压下的极化特性,测量流过绝缘试品的电流峰值和相位,得到不同频率下的损耗因数、相对介电常数和复电容等值。

从图2中可以看出,随着频率的降低,介质损耗因数逐渐增大[4]。

油纸中水份含量的增减和老化程度的大小将直接影响曲线高频和低频处发生上下平移,随着老化程度的加深,油的电导率也随之增大,导致曲线中段向右平移。

4 结论
本文介绍了频域介电谱原理、Debye模型的介电响应相关理论和其在油纸绝缘诊断上的应用。

利用电介质极化理论来具体分析油纸绝缘老化状态,应用介电谱理论理解其老化机理,并逐步应用到现场检测,对油浸式电力变压器等高压设备的绝缘诊断具有深远意义。

参考文献:
[1]杜乾栋,吴治诚等.气—固绝缘分界面电荷积聚模型及数值计算 [J].高压电器,2017,53(02):14-18.
作者简介:戴静(1988-),女,北京人,硕士研究生,工程师,主要研究方向:基于介电谱分析的变压器油绝缘诊断技术。

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