[发明专利]一种测量电介质材料介电模量的装置及测量方法

说明书

本发明公开了一种测量电介质材料介电模量的装置，包括：装置主体、密封盖板、螺栓、三电极测量装置、气阀、油阀和限位装置。本发明还提供了一种对电介质材料的介电模量进行测量的方法。本发明能够在不同温度、气压和湿度环境下对不同电介质材料的介电模量进行测量，并对电力设备绝缘状态的评估提供依据。

技术领域

本发明属于变压器技术领域，具体涉及一种测量电介质材料介电模量的装置及测量方法。

背景技术

变压器是电力系统中最为昂贵和重要的设备之一，其安全稳定运行将对整个电网的可靠性和安全性产生重大影响。因优异的绝缘性能和良好的散热性能，油纸绝缘系统被广泛应用于电力系统一次设备之中，其性能直接关系到电网运行安全可靠性。目前电力变压器的主绝缘大多为油纸绝缘系统，因此对油纸绝缘的状态评估研究具有重要意义。

国内外学者对于投运电力变压器的绝缘状态诊断和评估方法进行了大量的研究，主要方法有油中糠醛含量检测、绝缘纸板聚合度测定、吸收比和极化指数测定、油中溶解气体分析、工频介损测量等。近年来介电响应技术因其诸多优点受到广泛的关注和研究，目前已经取得了很多有价值的成果。但其在现场应用方面，尚未形成有效的检测方法，所获得特征参数也仍难以对设备的水分含量、老化程度等做出较为准确的评估。因此，仍需探究更为可靠、准确的新参量来对设备的绝缘状态进行评估研究。

目前主要被用于研究具有巨介电特性的电介质材料，其主要原因是巨介电特性材料在低频域具有较高的直流电导率，该直流电导作用会淹没低频区域的松弛极化过程，传统介电谱难以表征。而现有研究表明，介电模量以复介电常数倒数的形式，能抑制低频区域直流电导以及电极极化造成的损耗的干扰，表现出低频下电介质本身驰豫极化的特征。在油纸绝缘的状态评估研究中，介电模量的应用尚不多见。虽然油纸绝缘不具备巨介电特性，但在传统频域介电的研究中，低频下会出现不可忽略的电极极化效应，同样会淹没电介质材料本身在低频区域的驰豫极化过程。

发明内容

针对以上不足，本发明的目的在于提供一种测量电介质材料介电模量的装置，通过测量不同电介质材料在不同环境条件下的介电模量研，对电力设备绝缘状态进行评估。

为了实现以上目的，本发明有如下技术方案：

一种测量电介质材料介电模量的装置，包括：装置主体、密封盖板、螺栓、三电极测量装置、气阀、油阀和限位装置；其中，

所述装置主体通过所述螺栓与所述密封盖板固定；

所述三电极测量装置包括高压电极、测量电极和辅助电极，所述高压电极通过所述限位装置水平固定在所述装置主体内，所述测量电极固定于所述装置主体的底座上，用于对电介质材料的介电模量进行测量；所述辅助电极固定于所述装置主体的底座上并接地；

所述气阀装设与所述密封盖板上，用于控制从所述装置主体内抽取空气或向所述装置主体内充入空气；

所述油阀安装于所述装置主体的底座，用于控制向所述装置主体注入绝缘油或从所述装置主体内排出绝缘油。

优选的，所述测量装置还包括温度传感器探针，所述温度传感器探针装设与所述装置主体的底座上，用于感应所述装置主体内的环境温度。

优选的，所述测量装置还包括气压指示表，所述气压指示表安装于所述密封盖板上，用于监测所述装置主体内的气压。

优选的，所述测量装置还包括可拆卸支架，所述可拆卸支架通过螺纹与所述装置主体相连，用于调整所述测量装置的高度。

优选的，所述测量装置置于控温装置内，所述控温装置用于调节所述测量装置的环境温度。

优选的，所述装置主体和所述密封盖板之间设置有密封圈和凹槽。

优选的，所述装置主体、密封盖板和限位装置的制备材料均为聚四氟乙烯。