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
25
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。
油浸倒立式电流互感器低温介电特性研究
油浸倒立式电流互感器低温介电特性研究作者：杨代勇敖明齐朋帅于群英孙宇飞来源：《哈尔滨理工大学学报》2020年第02期摘要：油浸倒立式电流互感器因其优点突出，在电网中应用日渐广泛。
为探究油浸倒立式电流互感器主绝缘的低温介电特性，针对对一台未投运的35kV油浸倒立式电流互感器在低温环境下分别进行了频域介电谱测试和工频损耗因数及电容量测试。
测试结果表明：不同温度下的油浸倒立式电流互感器频域介电谱有先下降后上升趋势，且当温度降到-40℃以下时，出现电流互感器的频域介电谱在低频段相差很小，几乎重合的现象;油浸倒立式电流互感器工频损耗因数随试验温度降低而增大，且变化速率由慢到快，而电容量随温度的降低匀速下降。
针对测试结果，从介质物理理论角度分析了频域介电谱、工频损耗因数及电容量在低温下随温度变化的规律。
关键词：油浸倒立式电流互感器;低温;频域介电谱;工频损耗因数;介电特性DOI：10.15938/j.jhust.2020.02.015中图分类号：TM835.4文献标志码：A 文章编号：1007-2683（2020）02-0111-070引言随着国家电网的发展，大容量、远距离、高电压尤其特高压输电逐渐成为发展的方向，对电网中电气设备绝缘可靠性的要求也越来越高。
电流互感器作为电网中的重要电气设备，一次侧与母线相连，其运行状态直接决定电网的安全稳定。
从目前电流互感器的投运数量来看，倒立式电流互感器在国内外的应用越来越广泛。
该类型产品区别于传统的正立式结构，正立式电流互感器一次绕组呈U型或R型，二次线圈绕在环形铁芯上，而倒立式电流互感器一次绕组为短导杆，二次线圈绕在一次导杆上并置于设備头部，二次引线通过电容屏套管内的铝管引至设备底部的接线盒。
倒立式结构优点在于大大减小了主绝缘因受潮而被击穿的可能性，但产品的绝缘设计和工艺制造难度较大。
倒立式电流互感器根据其绝缘介质的不同又可分为SF6气体绝缘和油纸绝缘两种。
由于SF6绝缘型互感器场强分布不均匀且绝缘气体泄露影响大气等缺点，油浸倒立式电流互感器在电网中的应用更加广泛。
油纸绝缘电力设备绝缘纸中含水量估算方法、频域介电谱测试案例
11
DL/T××××. ×—2020
附录 F
（资料性附录）
油纸设备频域介电谱测试案例
F.1 500kV 油纸电容式变压器套管频域介电谱（FDS）法测试案例
收集中国南方地区 2015~2019 年 500kV 油纸电容式变压器套管部分介电谱分析案例，对不同套管
故障类型和频域介电谱特征进行说明。表 F.1 为异常套管基本情况及油色谱试验数据：
DL/T××××. ×—2020
附录 E
（资料性附录）
设备绝缘纸中含水量估算方法
E.1 油-纸绝缘介质损耗因数随频率的关系曲线 电容型油纸绝缘设备油-纸绝缘系统的介质损耗因数 tanδ 与频率 f 之间呈典型的“S”形曲线，如
图 E.1 所示。水分影响低频区域和高频区域。曲线的中间，斜率比较陡的部分体现了油的传导性。绝 缘材料的几何形状确定了斜率较陡的左侧“突起”。
(E.2)
测量绝缘纸（板）含水量常采用曲线比对的方法，具体流程如图 E.3 所示，主要包括四个步骤：
（1）制备不同含水量的绝缘纸（板），测量各绝缘纸（板）不同温度下的复介电常数，建立不同
含水量绝缘纸（板）在各温度时的复介电常数数据库。
（2）测量待测试设备的 tanδ-f 曲线，记录测量时的温度 T，并根据绝缘纸（板）与油道的尺寸估 算体积分数 X 和 Y；
电抗器、电磁式电压互感器、电流互感器、电容式套管绝缘结构的等效模型与变压器的相似，只
需要根据绝缘结构调整 X、Y 即可获得。
测量的tanδ-f曲线
数据库
温度T
变压器油 电导率
变压器油 复介电常数
油浸纸板 复介电常数
XY等效模型 复介电常数
比较
计算的tanδ-f曲线
高压SiC器件封装用有机硅弹性体高温宽频介电特性分析
第 36 卷Biblioteka 12 期刘东明等 高压 SiC 器件封装用有机硅弹性体高温宽频介电特性分析
2549
revealed, the method of distinguishing low-frequency dispersion process from relaxation polarization process was improved, and an improved Cole-Cole model was introduced. Finally, the influence of temperature on the dielectric response process and dielectric characteristic parameters of organic silicone elastomers was obtained. The results show that with the increase of frequency, the real part of the complex dielectric constant decreases and tends to be stable, while the imaginary part of the complex dielectric constant decreases first and then rises to the peak value. Temperature and frequency have great influence on the dielectric properties of the organic silicone elastomer. Under the condition of high temperature and low frequency, the organic silicone elastomer material has obvious phenomena of low frequency dispersion and charge diffusion. The characteristic parameters of Cole-Cole model at different temperatures are extracted. The relationship of the DC conductivity σdc, the relaxation intensity Δε and the low frequency dispersion strength ξ with temperature satisfies the Arrhenius equation law. The high frequency dielectric constant ε∞ shows an approximate first-order function relationship with temperature and decreases with the increase of temperature; the relaxation time τ decreases with the increase of temperature at high temperature, and its mechanism can be revealed by the double well model. The characteristic parameters obtained in this paper provide data support for insulating design of SiC device package.
电声脉冲法空间电荷测量方法
电声脉冲法（ｐｕｌｓｅｄｅｌｅｃｔｒｏａｃｏｕｓｔｉｃ，ＰＥＡ）NOMEX合成纤维绝缘介质在直流电场中的空间电荷特性_廖瑞金1.1空间电荷密度分布测量系统测量时，脉冲源向试样施加一个高压窄脉冲，引起介质中的空间电荷产生微小位移，并以声波形式传播至压电传感器，再转换为电信号后即可获取空间电荷密度分布特性。
本试验中脉冲源（加拿大ＡＶＴＥＣＨ公司产ＡＶＩＲ１Ｃ型号）脉冲宽度为２～５ｎｓ，脉冲电压幅值２００Ｖ，高压直流源（日本ＭＡＴＳＵＳＡＤＡ公司产ＡＵ２０Ｒ３ＬＣ型号）为０～±２０ｋＶ可调。
试验声耦合剂为硅油，测量环境温度为（２５±１）°Ｃ，相对湿度为（４０±２）％。
试验中外施电压采用梯级升压方式施加，本文对试样施加负极性直流高压，场强分别为５、１５、２５、５０ｋＶ／ｍｍ。
对每个试样测量加压３０ｍｉｎ内和去压短路３０ｍｉｎ内的空间电荷密度分布。
每个测量时间点进行１０００次测量，取其平均值作为该时间点测量结果，以消除噪声影响。
1.2空间电荷密度分布波形的数据恢复声波在固体介质中传播时会发生衰减和色散，在多层复合介质中传播时会在两种介质的界面处发生折反射现象，这些因素都将导致波形失真。
本文从以下两方面入手，对失真后的波形进行恢复重建，尽可能消除上述影响因素，以得到真实的空间电荷密度分布波形［２８］。
软件方面。
本文通过软件修正测量信号，以尽量减小声波信号在介质中的色散和衰减所产生的信号畸变。
基本原理如下：因空间电荷密度分布的理想波形ρｉ（ｔ）与测量得到的衰减后波形ρａ（ｔ）在时域存在卷积关系为ρａ（ｔ）＝ｇ（ｔ，ｚ）ρｉ（ｔ）。
（１）式中，ｇ（ｔ，ｚ）是介质衰减与传递时间ｔ和位置ｚ的衰减传递函数。
所以，通过对衰减后的波形ρａ（ｔ）进行反卷积，可求得介质中的真实波形。
在ＰＥＡ的数据处理程序中，通过求出介质中每个基本点的衰减传递函数ｇ（ｔ，ｚ），即可求得介质中的衰减传递矩阵Ｇ（ｔ，ｚ），通过恢复方程ρｉ（ｚ）＝Ｇ－１（ｔ，ｚ）ρａ（ｚ），（２）从而重建整个介质中的真实空间电荷密度分布波形。
变压器油纸绝缘系统低频介电参数方程
变压器油纸绝缘系统低频介电参数方程王东阳;周利军;陈雪骄;刘伟迪;王路伽【摘要】油纸绝缘系统频域介电谱的低频部分更有利于诊断、评估绝缘系统的老化状态与水分含量,为了将频域介电响应法更好地应用到工程中,针对变压器油纸绝缘系统低频激励下的介电响应进行了研究.首先分析了绝缘电介质(油隙、油浸纸)在低频激励下的电极极化过程,进而提出以电导率、离子迁移率等为参量的绝缘电介质的介电参数方程;然后基于变压器油纸绝缘系统的XY几何等效模型,构建变压器油纸绝缘系统低频介电参数方程;最后通过试验对所构建的介电参数方程进行验证.研究结果表明:油纸绝缘系统介电参数计算值与试验值相符合,建立的介电参数方程能够有效地表征变压器油纸绝缘系统频域介电响应低频部分的介电参数.%Frequency domain dielectric response method has been one of the most effective approaches for the condition assessment of oil-paper insulation,and the low frequency part of the response is more effective for diagnosing the moisture content and aging status of oil-paper insulation.To facilitate the using of frequency dielectric domain dielectric response in engineering,the low frequency part dielectric response of oil-paper insulation system was studied in this paper.First,the electrode polarization of insulation dielectrics (oil-gap and oil-immersed paper) was analyzed when it is applied with low frequency excitations.Then,the complex relative permittivity expressions of insulation dielectric were obtained based on conductivity,ionic mobility and other parameters.On the basis of the geometric equivalent model (XY model) of oil-paper insulation system,the complex relative permittivity expressions of oil-paperinsulation system for low frequency were obtained.Finally,the validity of established expressions about dielectric constants were testified by comparing the simulated and measured results.The results show that:the calculated complex relative permittivity can fit the measured results well,and the established expressions can effectively express the low frequency part dielectric response of oil-paper insulation system.【期刊名称】《电工技术学报》【年(卷),期】2017(032)017【总页数】7页(P218-224)【关键词】油纸绝缘系统;频域介电响应法;电极极化;XY模型【作者】王东阳;周利军;陈雪骄;刘伟迪;王路伽【作者单位】西南交通大学电气工程学院成都 610031;西南交通大学电气工程学院成都 610031;西南交通大学电气工程学院成都 610031;西南交通大学电气工程学院成都 610031;西南交通大学电气工程学院成都 610031【正文语种】中文【中图分类】TM855油浸式变压器是电力系统的核心设备，其内部油纸绝缘系统性能的好坏是影响变压器寿命的重要因素［1，2］。
极化电流测量方法和频域的频谱测量方法的技术分析
极化电流测量方法和频域的频谱测量方法的技术分析电力变压器是电力系统中最重要的设备之一，变压器的性能状况直接影响了整个系统的运行可靠性。
电力变压器的造价高、长时间运行，变压器的绝缘状况检测为变压器正常运行的最重要判断依据。
变压器固体绝缘中的水含量和介质损耗测量是反映变压器绝缘状况的重要参数。
基于此，论文就研究一种结合时域的极化电流测量（PDC）方法和频域的频谱（FDS）测量方法分析法的新技术，能够快速准确检测变压器固体绝缘的含水量和介损值，方便进行分析为变压器安全运行和判断其老化状态提供依据。
标签：极化电流测量;频域频谱测量;技术方法1 项目研究背景目前，国内许多变电站中变压器已经“服役”了相当长的一段时间，有的运转情况良好，有的已出现过很多事故。
究竟一台老变压器的老化状态如何，是否可以继续运行或者需要吊芯干燥处理，是电力系统迫切需要解决的问题。
但对其进行老化评估的可靠方法只有打开油箱吊芯取固体绝缘件样品检测。
这和进行一次大修没什么区别，既费时又费力，并且有可能对变压器本身固体的绝缘造成损害。
为了能够对变压器老化程度进行现场无损的检测判断，进而对变压器预期寿命进行评估成为目前变压器领域研究的重点之一，因此开展变压器老化评估对变压器安全经济的运行有着重要的意义。
绝缘老化是一个四维空间的问题，它取决于绝缘、化学、热和机构强度在运行状态下的情况。
所有这些老化的过程都导致水分的产生，同时水也是老化进程的催化剂，因此水在油纸绝缘系统的老化中起着主要作用。
经典的绝缘老化诊断技术已使用许多年，例如色谱分析法（DCA）、聚合度（DP）测定、露点法、纤维纸及纸板的拉伸强度等等。
近年来，国外已采用了一些先进的诊断技术，其中包括用于糠醛诊断的高性能液相色谱法和极化/去极化电流法。
另外，尖端技术包括计算机X线体层摄影（CT）、核磁共振（NMR）等也正引入到变压器故障诊断技术中去。
国内目前对变压器的老化评估多采用色谱分析法（DCA）、聚合度（DP）测定、露点法、卡尔一费希尔滴定方法等方法进行老化评估。
文献综述-拉曼光谱
变压器绝缘状态的介质响应无损评估系统的研究——SRTP 文献综述报告前言变压器是电力系统的重要组成部分，它能否正常运行直接关系到整个电网的安全性和可靠性。
近年来，对变压器绝缘系统的研究已经越来越深入，从国内外的研究动态中来看，以介电响应为基础的回复电压(RVM)、极化去极化电流(PDC)和频域介电谱（FDS）绝缘诊断技术由于具备受环境干扰小、携带绝缘信息丰富以及实施起来简便易行等优点，已经成为了研究的主要方向。
而这三种方法各自有优缺点，且侧重点也有所不同，如何将这三种方法结合起来，互相转换，使之可以更加准确地反应变压器绝缘系统的老化状态，还有待进一步的研究。
正文一、影响电力变压器老化的因素及危害变压器内的绝缘系统主要由矿物油和绝缘纸（纸板）构成的复合绝缘组成，在长期运行过程中由于受到各种因素的影响逐渐发生老化，导致绝缘的电气和机械性能下降，从而降低绝缘物质的绝缘性能。
实际运行经验表明，绝缘油即使在长期使用之后，其绝缘击穿电压也不过下降 10%左右，一般无碍运行。
即使油的体积电阻系数和总酸值等虽然会发生较大的变化，但也可以通过油的净化或再生处理甚至换新油来解决，因此油不是影响变压器寿命的主要因素。
而构成固体绝缘的纤维纸，其劣化后引起的性能下降则是不可逆转的，因此绝缘纸的老化是决定变压器寿命的主要因素[1]以下将从四个方面分析：1．热老化由纤维素为主要成分的绝缘纸作为一种有机绝缘材料会在热的作用下发生热降解，包括使主链断裂的解聚反应和使侧基从主链上脱去的消去反应，产生大量低分子挥发物，并引起一系列更为复杂的反应。
热老化通常在热和氧的协同长期作用下发生，初期会出现过氧化物，进而分解产生自由基，然后引发一系列氧化和断链化学反应，使分子量下降，含氧集团浓度增加，并不断挥发出低分子产物，结晶度也随之改变。
随着绝缘物质结构的变化，其电气性能和机械性能都逐渐劣化。
对于不同类型的绝缘，温度每升高 8～12℃将会导致绝缘寿命缩短一半。
变压器频域介电谱
变压器频域介电谱
变压器的频域介电谱是指在变压器中，通过测量不同频率下的电压和电流的幅值和相位差，得到的频域特性。
在变压器中，频域介电谱可以用于分析变压器的电气性能和故障诊断。
通过对变压器的频域介电谱进行分析，可以得到以下信息：
1.频率响应：通过测量电压和电流的幅值和相位差，可以得到变压器在不同频率下的响应特性。
这对于了解变压器在不同频率下的工作情况和性能很重要。
2.谐波分析：频域介电谱可以帮助检测和分析变压器中的谐波成分。
谐波产生可能会导致变压器损耗增加、温升升高以及其他故障。
3.故障诊断：通过对频域介电谱的分析，可以检测到变压器中存在的故障。
例如，变压器绕组中的短路、绝缘击穿等故障会导致频域介电谱发生变化。
为了获取变压器的频域介电谱，通常需要使用专用的测试设备，如频谱分析仪或综合电能质量分析仪。
通过对变压器的电压和电流进行采样和处理，可以得到频域介电谱，并进行进一步的分析
和评估。
频域和谱域
频域和谱域
频域和谱域是信号处理中常用的两个概念。
频域是指信号在频率上的表示，而谱域则是指信号在频率上的分布情况。
在频域中，信号可以表示为频率的函数，而在谱域中，信号可以表示为功率或能量的分布情况。
频域和谱域的概念非常重要，因为它们帮助我们了解信号的特性和行为。
在频域中，我们可以观察信号中的频率成分，例如哪些频率分量是较强的、哪些是较弱的、哪些频率是峰值等。
而在谱域中，我们可以观察信号在不同频率上的功率或能量分布情况，从而了解信号的频谱特性。
频域和谱域的应用非常广泛，例如在信号滤波、音频处理、图像处理、通信系统等领域都有着重要的应用。
在信号滤波中，我们可以使用频域滤波器对信号进行滤波处理，而在音频处理中，我们可以使用谱域分析工具来对音频信号进行频谱分析和编辑。
在通信系统中，我们可以使用频域等化器来对信号进行均衡处理，从而提高系统性能。
综上所述，频域和谱域是信号处理中非常重要的概念，对于理解信号的频率特性和进行信号处理都有着重要的作用。
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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。