水分含量与分布对油纸绝缘频域介电谱影响的有限元仿真与研究

发布时间：2018-06-08 17:17

  本文选题：变压器主绝缘 + 频域介电谱　； 参考：《高电压技术》2014年11期

【摘要】：利用频域谱法估计含水量从介电响应的角度上为油纸绝缘的状态诊断提供了新的思路。以实验室内油纸复合绝缘频域介电谱实测结果为基础,利用有限元仿真探索了油纸绝缘系统中水分存在与分布情况对变压器主绝缘频域介电谱特性的影响。研究结果表明:绝缘系统损耗与水分分布情况密切相关,复介电常数-频率(ε*-f)曲线可反映油纸绝缘内部损耗的改变。随着绝缘油电导率增加,低频域电导损耗特性逐渐向高频扩展,复介电常数实部?'在低频域增大,虚部ε''在整个频域内均增大;随着纸板中水分增加,低频域电导损耗及高频域极化损耗均有显著变化,ε'在低频域增大,而ε''-f曲线在全频段内逐渐增高,且中高频域的曲线"凸起"逐渐平缓消失;随着局部水分含水量增加,极化损耗明显增大,ε''值在高频域显著增大;随着纸板水分分布不均匀程度增加,ε'-f曲线低频域变化明显,而ε''-f曲线在高频域变化明显。
[Abstract]:The estimation of water content in frequency domain provides a new way to diagnose the state of oil-paper insulation from the point of dielectric response. Based on the measured results of frequency domain dielectric spectrum of oil-paper composite insulation in laboratory, the influence of moisture content and distribution in oil-paper insulation system on the dielectric spectrum characteristics of transformer main insulation in frequency domain was investigated by finite element simulation. The results show that the loss of insulation system is closely related to the distribution of water, and the complex dielectric constant frequency (蔚 -f) curve can reflect the change of internal loss of oil-paper insulation. With the increase of the conductivity of insulating oil, the conductivity loss characteristics in low frequency domain gradually extend to high frequency, and the real part of complex dielectric constant With the increase of water content in paperboard, the conductance loss in low frequency domain and polarization loss in high frequency domain changed significantly, and 蔚 'increased in low frequency domain, while 蔚 ~ (-) -f curve increased gradually in the whole frequency range. The curve "bulge" in the medium and high frequency domain gradually disappeared, with the increase of local water content, the polarization loss increased obviously, and the 蔚 'value increased significantly in the high frequency domain, and the low frequency domain of 蔚 -f curve changed obviously with the increase of uneven distribution of water in paperboard. The 蔚 -f curve changes obviously in the high frequency domain.
【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;中国电力科学研究院;
【基金】：国家自然科学基金(50907051)~~
【分类号】：TM85

【参考文献】

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1 魏建林;王世强;彭华东;董明;张冠军;冯玉昌;于峥;;变压器油纸绝缘的介电响应特性研究——加速热老化的介电谱[J];电工技术学报;2012年05期

2 李明华,董明,严璋;一种新的绝缘测试方法——回复电压法[J];高电压技术;2002年08期

3 廖瑞金;袁泉;唐超;杨丽君;郝建;周天春;;不同老化因素对油纸绝缘介质频域谱特性的影响[J];高电压技术;2010年07期

4 文华;马志钦;王耀龙;赵现平;廖瑞金;郝建;;变压器油纸绝缘频域介电谱特性的XY模型仿真及试验研究[J];高电压技术;2012年08期

5 杨丽君;齐超亮;邓帮飞;贡春艳;廖瑞金;徐积全;;采用修正Cole-Cole模型提取油纸绝缘频域介电谱的特征参量方法[J];高电压技术;2013年02期

6 周利军;汤浩;张血琴;吴广宁;;油纸绝缘微水扩散的暂态分布模型[J];中国电机工程学报;2008年07期

7 王伟;马志青;李成榕;汪鑫;;纤维素老化对油纸绝缘水分平衡的影响[J];中国电机工程学报;2012年31期

【共引文献】

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4 赵秋娣;姜淑荣;杨晓慧;;JQB_2型系列电机起动控制器设计[J];北京理工大学学报;2010年12期

5 陈开全;郭峰;刘燕;易吉良;;树脂浇注干式变压器电磁优化设计[J];变压器;2006年03期

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2 文贤馗;;大型变压器冷却系统的安全节能运行方式探讨[A];“建设资源节约型、环境友好型社会——节能、环保、可持续发展”研讨会论文集[C];2006年

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4 吴庆;吴意跃;;一种高压脉冲电除尘电源[A];第十二届中国电除尘学术会议论文集[C];2007年

5 曾旭;庞曙颖;吴猛;;变压器差动保护检验方法的改进[A];2007云南电力技术论坛论文集[C];2007年

6 王珏;刘学忠;何平;丁晓霞;张建军;;高压套管用内绝缘材料在直流老化下的介电性能研究[A];第十三届全国工程电介质学术会议论文集[C];2011年

7 张爽;胡清河;王兴伟;;变压器智能设计知识表示技术的研究[A];2009年中国智能自动化会议论文集（第三分册）[C];2009年

8 刘忠君;白保东;朱可晴;;可控电抗器附加损耗的三维有限元分析计算[A];第九届沈阳科学学术年会论文集[C];2012年

9 刘忠君;白保东;朱可晴;;可控电抗器附加损耗的三维有限元分析计算[A];第九届沈阳科学学术年会论文集（信息科学与工程技术分册）[C];2012年

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10 杨梦滢;电力变压器大电流引线引起的附加损耗问题研究[D];沈阳工业大学;2011年

【二级参考文献】

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2 贺以燕;关于电力变压器承受短路能力问题的探讨[J];变压器;1996年09期

3 吴斌;如何评价国产500kV变压器[J];变压器;1996年12期

4 廖瑞金;解兵;杨丽君;梁帅伟;程涣超;孙才新;向彬;;油纸绝缘电-热联合老化寿命模型的比较与分析[J];电工技术学报;2006年02期

5 岂小梅;;变压器绕组变形的综合判断及经验总结[J];电网技术;2006年S1期

6 王万华;变压器绝缘老化诊断中应注意的问题[J];高电压技术;1995年03期

7 李明华,董明,严璋;一种新的绝缘测试方法——回复电压法[J];高电压技术;2002年08期

8 魏建林;张冠军;董明;王世强;严璋;;化学反应动力学预测油纸绝缘变压器老化寿命[J];高电压技术;2009年03期

9 张致;董明;杨双锁;姜惟;张冠军;严璋;;频域谱技术用于油浸式电力变压器绝缘状态现场诊断[J];高电压技术;2009年07期

10 廖瑞金;袁泉;唐超;杨丽君;郝建;周天春;;不同老化因素对油纸绝缘介质频域谱特性的影响[J];高电压技术;2010年07期

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3 王林;彭倩;周利军;姚晓;赵赢峰;甘德刚;;油纸绝缘老化特性的回复电压分析[J];绝缘材料;2012年05期

4 袁泉;胡舰;周天春;罗锴;廖瑞金;;温度对变压器用油纸绝缘老化的频域介质响应的试验研究[J];高压电器;2013年02期

5 李成榕;齐波;;油纸绝缘结构的空间电场测量技术及应用评述[J];南方电网技术;2013年02期

6 严璋;;变压器中油纸绝缘的基本特性[J];变压器;1982年06期

7 陈志勇,冯义,刘丽兵,高乃奎,谢恒X;电场作用下高压电缆油纸绝缘中产生固体物的实验研究[J];绝缘材料;2003年06期

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9 解兵;梁帅伟;杨丽君;廖瑞金;李剑;程涣超;;油纸绝缘电—热老化寿命模型的选择研究[J];高电压技术;2006年03期

10 周利军;汤浩;吴广宁;王云飞;;油纸绝缘微水扩散的稳态分布[J];高电压技术;2007年08期

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3 刘捷丰;高竣;廖瑞金;杨丽君;汪可;;变压器油纸绝缘水分平衡样品的制备及油纸水分迁移的频域介质响应[A];2013年中国电机工程学会年会论文集[C];2013年

4 彭华东;王谦;吴高林;杨雁;郝建;;频域介电谱用于油纸绝缘的水分估计[A];2013年中国电机工程学会年会论文集[C];2013年

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10 李先浪;基于电介质响应法的油纸绝缘微水扩散特性研究[D];西南交通大学;2014年

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本文编号：1996578