1、，因此，国外已经由许多国家和机构对此技术开展技术研究。变压器的油纸绝缘系统由复合的电介质组成，其介电特性容易受到温度，水分，老化以及外力机械应力的因素作用下而发生改变，基于介质响应理论的介质响应法就是根据介电特性的变化来诊断变压器的油纸绝缘状态。根据激励源的不同，介质响应法可分为时域介质响应和频域介质响应。时域介质响应包括回复电压法和极化去极化电流法，频域介质响应法包括频域介电谱法。根据频域介电谱法，通过对油纸绝缘系统施加单频率的正弦交流激励进行介质响应测量，并不能够完全获取变压器油纸绝缘的老化信息。在低电压作用下，通过改变交流电源的频率，将。

2、器绝缘材料的介电性能通常用时域中的介质响应函数或者在频域中的极化特征函数和电介质本身的电导率来反映的，具体的电容器模型如图所示图电介质的平板电容器模型在外电场作用下电介质发生极化，油纸绝缘所包含的老化信息主要与松弛极化有关。因此需要在建立模型描述电介质本身的介电性能的时候，同样建立等效的电万方数据三峡大学硕士学位论文万方数据三峡大学硕士学位论文,和分别表示为其中，和分别为频域极化率的实部和虚部，和分别为复介电常数的实部和虚部，其中频域极化率。

3、化去极化电流以及些其他参数的模拟。但由于电介质实际的极化过程比较复杂，极化电流和去极化电流是由绝缘内部多种松弛极化机制组成的，所以需要用多个电阻和电容的串联电路来并联以此充分模拟松弛极化过程。利用多个单电介质的等效电路进行串并联可以得到复合电介万方数据三峡大学硕士学位论文质的等效电路。等效电路模型通常采用扩展德拜模型。频域介电谱法的应用目前，介电响应理论在变压器油纸绝缘老化诊断的研究应用越来越广泛，由于频域介电响应法作为种无损的诊断方法，具有重复性好，抗干扰能力强，携带信息丰富等优点，与其他几种方法相比，此方法在现场应用中具有较强的灵活性。

4、进行分析。若对此电容器施加频率为的交变电场，介质在交变电场作用下的复介电常数为万方数据三峡大学硕士学位论文其中的实部和虚部分别表示为式中相当于通常的介电常数为复介电常数的虚部，也称为介质损耗因数。介质损耗的正切值可表示为其中式为德拜方程。电容器在外加交变电场作用下的复电容也可表示为根据单均匀电介质理论，可以使用个平板电容器模型来等效电介质，由于变压。

5、根据单均匀电介质理论，可以使用个平板电容器模型来等效电介质，由于变压器绝缘材料的介电性能通常用时域中的介质响应函数或者在频域中的极化特征函数和电介质本身的电导率来反映的，具体的电容器模型如图所示图电介质的平板电容器模型在外电场作用下电介质发生极化，油纸绝缘所包含的老化信息主要与松弛极化有关。因此需要在建立模型描述电介质本身的介电性能的时候，同样建立等效的电路模型来描述电介质极化响应过程。采用个电阻和个电容进行串联起来后与个平板电容器的等效电路相并联，利用这个整体组合电路对阶跃电压的响应，来等效电介质的松弛极化过程，从而实现对极。

6、复介电常数，复电容，介质损耗等相关参数作为频率的函数，通过这些函数的变化规律来诊断变压器油纸绝缘的老化状态。通过测得的复电容和介质损耗等参数值以及曲线图进行分析，不同的曲线部分包含绝缘油的老化状态和绝缘纸的老化状态。通过在不同条件下进行分析曲线各部分的变化状况，确定不同部分和油纸绝缘力系统老化状态之间的关系，通过综合分析对变压器油纸绝缘状态进行诊断。频域谱的测量原理与仿真研究变压器的油纸绝缘系统特征量是关于频率的函数,这些特征量与频率之间关系就是介电频域谱。变压器油纸绝缘介电频谱频域范围在之间。测量原理频率介电谱法是通过采用绝缘系统诊断测试仪。

7、的实部和虚部都可以从介质响应函数中获得，而且二者可以通过科拉莫科略尼克关系式进行相互转换，科拉莫科略尼克关系式如下所示其中为表示角频率在频域中，电介质的频域极化率和介电常数是表征电介质的介电特性的重要参数，是电介质对正弦激励电场的响应。在定的频率下,通过设备对其进行测量是不易的，所以在频域测量中，通过测量与这些参数相关的宏观特征量如介质损耗值和复电容的值来进行分析电介质的频域特性。测量频率是在定的范围内进行,就可获得介质响应的频域谱。复介电常数在外施电压作用下，介。

8、况。由于介电特性的改变会导致电介质的复介电常数的改变，通过采用频域介电谱法来用于测量诊断变压器油纸绝缘老化状态。最后对变压器的油纸绝缘系统建立个易于分析的模型。带有的工控机电压源电压表电流表试品电压信号电流信号万方数据三峡大学硕士学位论文油纸绝缘电路模型和参数辨识在变压器的运行过程中，变压器的油纸绝缘系统会不断发生老化，由于绝缘状态的改变导致绝缘性能逐渐变差，其极化特性也会发生变化。通过电路模型模拟其不同的极化过程可以用于分析油纸绝缘的介电响应特性。本章首先分析了油纸绝缘的等值电路建模过程，然后对最小二乘法原理和粒子群优化算法进行研究应用，最。

9、质的介电常数可以综合反映介质极化微观过程的宏观物理量。通常以平板电容器为模型来进行分析。若对此电容器施加频率为的交变电场，介质在交变电场作用下的复介电常数为万方数据三峡大学硕士学位论文其中的实部和虚部分别表示为式中相当于通常的介电常数为复介电常数的虚部，也称为介质损耗因数。介质损耗的正切值可表示为其中式为德拜方程。电容器在外加交变电场作用下的复电容也可表示为。

10、量的频谱,以确定这些特征量所对应的变压器油纸绝缘状态。万方数据三峡大学硕士学位论文测量电路图如图所示图油纸绝缘样品的测量电路图小结由于变压器的油纸绝缘系统为复合的电介质，其极化种类包括不同的极化形式。本章首先阐述了介电响应的相关概念，介绍了电介质的弛豫和极化类型以及介电特性。然后介绍了介电响应的时域响应和频域响应之间的关系。电介质的介电特性在老化，受潮等因素的作用下发生改变，电介质的内部会产生松弛极化，转向极化以及损耗。随后介绍电介质在外电压作用下极化的微观机制情况，把电介质极化的几种方式进行了比较，分析了复合电介质的界面极化过程以及些基本情。

11、后将粒子群优化算法应用到频域介电谱中的参数辨识。根据算法辨识出的电路的参数值。油纸绝缘的等值电路模型基于模型的变压器油纸绝缘的等值电路模型变压器的油纸绝缘系统是由绝缘油，绝缘纸以及撑条组成的复合绝缘体。高压绕组和低压绕组之间是由纸板和油串联形成绝缘系统，而撑条是加在纸板与纸板之间起到个支撑作用，以此来增大机械强度。变压器主绝缘的结构图如图所示。变压器的油纸绝缘结构是由铁芯上的低压绕组和绕在外面的高压绕组以及高低压绕组之间的纸筒压板，油隙以及撑条组成。由于撑条和隔板是单的材料，可以将其合并。简化得到变压器油纸绝缘模型如图所示。其中比例在之间。其。

12、变压器油纸绝缘系统施加交流电压信号，由于可以在较宽的频域范围内得到幅值不同的正弦电压。通过将测试电压施加到绝缘系统上，系统在介质极化作用下产生电流信号，通过测量电压信号和电流信号的幅值和相位。可以得到在不同频率和幅值下绝缘系统的电压，电流以及阻抗值等参数，从而通过计算可得到不同频率下的电阻，复电容以及介质损耗因数等频域介电响应特征量。通过分析这些参数的变化量来分析变压器的水分和老化等状况。由于这些特征量是在特定的频率测试下得到的,并不能全面的反映油纸绝缘系统状态,通过改变电压频率,在个频带范围内测量变压器油纸绝缘的特征量,分析绝缘特征。

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