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温度对油、纸介电参数及复合电场分布的影响作者：张秋也朱学成高自伟池明赫陈庆国魏新劳来源：《哈尔滨理工大学学报》2015年第06期摘要：为研究极限运行温度（-40～100℃）内温度对换流变压器油纸复合绝缘电场分布的影响，在不同温度下对浸油纸板和变压器油的电阻率及相对介电常数进行了测试，并通过公式推导来研究复合电场下温度对油纸绝缘电场分布的影响。
试验结果表明，温度对浸油纸板和变压器油相对介电常数的影响较小，且两者的比值随温度变化也较小；但温度对浸油纸板和变压器油电阻率的影响较大，虽然两者的电阻率总体上随温度的升高都呈下降趋势，但两者下降的速度不同，从而造成不同温度下两者电阻率比值的差异显著。
由计算结果可知，温度对复合电压作用下油和纸电场分布有显著影响，油中的最大场强出现在高温和交流电压作用的条件下，而纸板中的最大场强出现在低温和直流电压作用的条件下。
关键词：油纸绝缘；复合电场；温度；绝缘电阻率；相对介电常数；电场分布中图分类号：TM85 文献标志码：A 文章编号：1007-2683（2015）06-0059-060 引言随着我国远距离、特高压直流输电线路的投运，直流输电工程的优越性逐渐显露出来。
作为直流输电系统的核心设备，换流变压器的可靠性直接影响电网安全稳定的运行。
换流变压器与传统电力变压器相比，其阀侧主绝缘除了承受交流电压、雷电冲击电压和操作过电压以外，还承受直流电压、交直流叠加电压和极性反转电压的作用。
国内外学者针对换流变压器油纸绝缘在复合电压下的电场分布进行了大量的研究，日本学者E.Takahashi等人的研究结果表明：非线性条件下电场分布明显不同于线性条件下结果；交直流叠加起始局放电压与直流电压分量无关。
华北电力大学的李琳等人得出结论：媒质的非线性和各向异性会降低油隙中的场强；同时也可能会在局部产生较大场强。
哈尔滨理工大学的池明赫等人的研究表明：变压器油及油浸纸板的介电参数受水分和温度的影响，进而影响油纸绝缘结构再复合电压下的电场分布。
频域介电谱原理分析及其在油纸绝缘诊断上的应用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。
标签：频域介电谱；介电常数；介质损耗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，導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。
温度对油纸绝缘介电响应特性的影响王世强;魏建林;张冠军;杨双锁;董明;刘孝为;霍大渭【摘要】为了研究温度对变压器油纸绝缘介电响应测量结果的影响，以更准确地评估纸板微水含量和老化状态，设计了在不同温度下对变压器油浸绝缘纸板试品分别进行时域回复电压（RV）和频域谱（FDS）测量的实验，比较不同温度下油纸绝缘RV极化谱特征参数以及介质损耗因数tanS,复电容实部c’、虚部c”的频域谱曲线变化，分析变化趋势及原因，研究温度对介电响应方法评估绝缘纸板微水含量及其老化状态的影响。
结果显示，随着温度的升高，试品RV极化谱曲线峰值向较短充电时间方向偏移，峰值时间和峰值电压均减小；试品tan6和c”频域谱曲线向高频方向偏移，最小值略微增大；C’变大，在较低频率尤其明显。
因此，在用介电响应法评估纸板微水含量及老化状态必须考虑温度影响，否则将导致评估结果失实。
%To investigate temperature effect on dielectric response measurement results of transformer oil-paper insulation, and for more accurate assessment of insulation condition and moisture content in pressboard, the time-domain return voltage （RV） and frequency domain spectroscopy （FDS） experiments are designed and performed on oil-impregnated pressboard at different temperatures. The variations of characteristic parameters of RV spectra and FDS curves of the dissipation factor tanS, real capacitance C＇ and imaginary capacitance C＂ at different temperatures are compared. The changing trends and reason are analyzed. Temperature influences on evaluating moisture content and aging status with dielectric response measurements results are investigated. The results show that, with temperature increasing, the peakof RV spectrum curve shifts to shorter charging time, and peak values of both charging time and voltage decrease, tan~, C＂ curves shift to higher frequency, while the minimum values of tand and C＂ increase slightly. C＇increases, especially in lower frequency range. It is revealed that, temperature effect on test results should be considered for evaluating moisture content and aging condition of pressboard. Otherwise, it will lead to a wrong aging judgment for on-site transformer solid insulation.【期刊名称】《电工技术学报》【年(卷),期】2012(027)005【总页数】6页(P50-55)【关键词】温度;油纸绝缘;介电响应;微水含量;老化状态【作者】王世强;魏建林;张冠军;杨双锁;董明;刘孝为;霍大渭【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;陕西电力科学研究院,西安710054;陕西电力科学研究院,西安710054【正文语种】中文【中图分类】TM8551 引言变压器尤其是大型油浸式电力变压器的运行可靠性直接关系电力系统的安全稳定，据统计，变压器的运行事故主要由其绝缘系统故障造成。
油纸绝缘频域介电谱影响因素研究
彭华东;董明;吴雪舟;缪金;李洪杰;邓维;刘卫东
【期刊名称】《高压电器》
【年(卷),期】2013(49)1
【摘要】作为一种新型的、非破坏性的试验方法,频域介电谱技术正广泛应用于油纸绝缘型绝缘诊断和评估。
但在现场测试时发现,这种方法易受温度、空间电场等干扰因素的影响,从而给设备的绝缘诊断带来困难。
为了提高频域介电谱用于油纸绝缘诊断的可靠性和准确性,笔者基于变压器等效XY模型在实验室内制备了典型的油纸绝缘试品,并在控制温度和试品状态的情况下,研究了温度、接线方式和绝缘结构对频域谱的影响规律。
结果表明,3因素都对频域谱有特征性的影响,在实际测试中可通过温度校正、合理接线等方式排除这些因素的影响。
【总页数】7页(P6-12)
【关键词】油纸绝缘;状态诊断;介电响应;频域介电谱;影响因素
【作者】彭华东;董明;吴雪舟;缪金;李洪杰;邓维;刘卫东
【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;湖南省电力公司超高压管理局
【正文语种】中文
【中图分类】TM855
【相关文献】
1.变压器油纸绝缘系统频域介电特性的影响因素研究
2.提高试验电压对抑制高压交流油纸绝缘套管频域介电谱测试电磁干扰影响的研究
3.油老化对变压器油纸绝缘频域介电谱的影响
4.水分对电容式油纸绝缘套管频域介电谱的影响
5.绝缘结构与测试电极对植物油纸频域介电谱特性的影响
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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。
变压器油纸绝缘热老化的时频域介电和空间电荷特性研究一、概述随着电力系统的不断发展，变压器作为电力系统的核心设备，其运行安全和稳定性对电力系统的可靠运行至关重要。
变压器油纸绝缘作为变压器内部的主要绝缘结构，其性能直接关系到变压器的使用寿命和运行安全。
在实际运行过程中，变压器油纸绝缘会受到热老化等多种因素的影响，导致其性能逐渐下降，甚至引发故障。
研究变压器油纸绝缘热老化的时频域介电和空间电荷特性，对于提高变压器的运行可靠性和延长使用寿命具有重要意义。
热老化是变压器油纸绝缘性能下降的主要原因之一。
在高温环境下，油纸绝缘中的分子链会发生断裂、氧化等反应，导致绝缘性能下降。
热老化还会引起绝缘材料中介电特性的变化，包括介电常数、介电损耗等参数的改变。
热老化还会影响绝缘材料中的空间电荷分布和迁移，进一步加剧绝缘性能的恶化。
为了深入研究变压器油纸绝缘热老化的时频域介电和空间电荷特性，本文采用先进的实验技术和分析方法，对不同老化程度的油纸绝缘样品进行了系统的测试和分析。
通过对时频域介电特性的研究，可以揭示热老化对绝缘材料介电性能的影响规律；而通过对空间电荷特性的研究，则可以深入了解热老化过程中绝缘材料内部电荷的分布和迁移情况。
这些研究结果将为提高变压器的运行可靠性和延长使用寿命提供重要的理论依据和实践指导。
1. 变压器油纸绝缘在电力系统中的重要性在电力系统中，变压器作为电能转换与传输的核心设备，其运行的稳定性和安全性直接关系到整个电网的可靠运行。
而变压器油纸绝缘，作为变压器内部的主要绝缘结构，其性能优劣对变压器的使用寿命和故障率具有决定性的影响。
深入研究和理解变压器油纸绝缘的热老化特性，对于提升电力系统的运行效率和安全性具有重要意义。
变压器油纸绝缘具有高效的绝缘性能。
在高压电场下，油纸绝缘结构能够有效地隔离不同电位之间的电场，防止电流击穿，保证变压器的正常运行。
油纸绝缘结构还具有良好的耐热性能和冷却性能，能够在变压器长时间运行过程中保持稳定的绝缘性能，防止因热老化导致的绝缘性能下降。
