基于FDS法研究水分含量對特征頻率處介質損耗的影響
劉翔，張可迪，胡康
（國網湖北省電力有限公司孝感供電公司，湖北 孝感 432100）
摘 要：為研究水分對油紙絕緣系統的影響，分別在30 ℃和60 ℃下對試驗室制備的試品進行頻域介電譜（FDS）測量，通過對所得試驗結果進行分析，選取特征頻率處的介質損耗和水分含量進行擬合，并獲得相關的擬合關系。研究表明：水分含量和特征頻率處的介質損耗呈指數函數關系，隨著水分含量的增大介質損耗也增大，其增長速率也逐漸增大，且頻率越小其增長速率越大；在同一特征頻率處，溫度越高介質損耗的增長速率越大。
關鍵詞：變壓器；油紙絕緣；頻域介電譜；水分含量；特征頻率；介質損耗；溫度
中圖分類號：TM403.3；TM855 文獻標識碼：B 文章編號：1007-3175(2019)02-0048-04
Effect of Moisture Content on Dielectric Loss at Characteristic Frequency Based on FDS Method
LIU Xiang, ZHANG Ke-di, HU Kang
（Xiaogan Electric Power Supply Company of State Grid Hubei Electric Power Co., Ltd, Xiaogan 432100, China）
Abstract: To accurately assess the effect of moisture on the oil-paper insulation system of transformer, the influence of moisture was studied at 30 °C and 60 °C by FDS method respectively. Through the analysis of the obtained test results, the dielectric loss and moisture content at characteristic frequency were selected to carry out fitting and to obtain the relevant fitting relationship. The research results show that the moisture content and the dielectric loss at the characteristic frequency are exponentially related. With the increase of moisture content, the dielectric loss also increased, and its growth rate also increased, moreover, the smaller the frequency, the greater the growth rate. The rate growth of dielectric loss increases with the increase of temperature at the same characteristic frequency.
Key words: transformer; oil paper insulation; frequency domain dielectric spectroscopy; moisture content; characteristic frequency; dielectric loss; temperature
參考文獻
[1] 廖瑞金，馬志欽，郝建，等. 水分對變壓器油和絕緣紙頻域介電譜特性的影響[J]. 高電壓技術，2010，36(12)：2869-2875.
[2] 文華，馬志欽，王耀龍，等. 變壓器油紙絕緣頻域介電譜特性的XY模型仿真及試驗研究[J]. 高電壓技術，2012，38(8)：1956-1964.
[3] 廖瑞金，郭沛，周年榮，等. 水分和老化對油浸絕緣紙溫度介電譜和活化能的影響[J]. 高電壓技術，2014，40(5)：1407-1415.
[4] 王世強，魏建林，楊雙鎖，等. 油紙絕緣加速熱老化的頻域介電譜特性[J]. 中國電機工程學報，2010，30(34)：125-131.
[5] 周利軍，李先浪，王東陽，等. 不均勻老化油紙絕緣穩態水分分布的頻域介電譜[J]. 高電壓技術，2015，41(6)：1951-1958.
[6] 廖瑞金，劉捷豐，呂彥冬，等. 變壓器油紙絕緣含水量定量評估的頻域介電特征參量研究[J]. 電工技術學報，2015，30(1)：204-211.
[7] 黎成林，曹保江，孫健翔，等．基于FDS的變壓器油浸紙老化程度與水分含量評估方法[J]. 電力自動化設備，2017，37(1)：217-223．
[8] 廖瑞金，楊麗君，鄭含博，等. 電力變壓器油紙絕緣熱老化研究綜述[J]. 電工技術學報，2012，27(5)：1-12.
[9] 劉捷豐. 基于介電特征量分析的變壓器油紙絕緣老化狀態評估研究[D]. 重慶：重慶大學，2015.
[10] YEW J H, SAHA T K, THOMAS A J. Impact of temperature on the frequency domain dielectric spectroscopy for the diagnosis of power transformer insulation[C]//IEEE Power Engineering Society General Meeting，2006：1-7.
[11] ZAENGL W S. Dielectric spectroscopy in time and frequency domain for power equipmenttheoretical considerations[J]. IEEE Electrical Insulation Magazine，2003，19(5)：5-19.
[12] 郭靖，汪旭旭. 變壓器油紙絕緣系統頻域介電特性的影響因素研究[J]. 電工電氣，2018(1)：51-53.
[13] 董明，劉媛，任明，等．油紙絕緣頻域介電譜特征參數提取及絕緣狀態相關性研究[J]．中國電機工程學報，2015，35(23)：6246-6253．
[14] 楊麗君，齊超亮，郝建，等. 變壓器油紙絕緣水分含量的頻域介電特征參量及評估方法研究[ J ]. 電工技術學報，2013，28(10)：59-66.
[15] 王有元，高竣，劉捷豐，等. 變壓器油紙絕緣老化與水分含量評估頻域介電特征量[J]. 電工技術學報，2015，30(22)：215-221.
[16] LINHJELL D, LUNDGAARD L E, GAFVERT U. Dielectric response of mineral oil impregnated cellulose and the impact of aging[J]. IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation，2007，14(1)：156-169.
