[发明专利]一种基于电介质响应的油纸绝缘微水含量测量方法

摘要

本发明公开了一种基于电介质响应的油纸绝缘微水含量测量方法。本方法充分利用绝缘材料介电常数随电压频率变化而发生变化的这一固有特性，通过测试不同温度、不同微水含量试样的输出电压增益M和相位差相关特征参量，结合测试装置的等效电路进行数学计算，得出试样的复介电常数ε^*。分析油纸绝缘微水含量m与复介电常数ε^*、温度T和施加电压频率f之间相互影响的规律，再利用数学软件工具对测试数据的变化规律进行拟合处理，最终获得油纸绝缘微水含量m与复介电常数ε^*、温度T和施加电压频率f的通用函数关系式，最后利用此函数关系式从而实现对未知油纸绝缘微水含量的计算。

主权项

1.一种基于电介质响应的油纸绝缘微水含量测量方法，其特征在于它包括如下步骤：第一步骤，制备同一型号不同微水含量的绝缘纸板试样，然后分别将各试样放置在平板电极传感器中，进行人工老化处理，并用变压器绝缘油浸渍后施加频率可调的正弦电压作为输入信号，测试每种输入信号和输出信号的电压增益M和相位差第二步骤，将第一步骤中测试到的电压增益M和相位差值代入以下算式，计算被测试样的复介电常数(ε^*)：式中，ε′、ε″为复介电常数的实部和虚部，为输入电压与输出电压之间的相位差、M为电压增益幅值，R_T、C_T为测试单元模型参数，R_L、C_L为已知负载支路参数，d为平板电极传感器的间距，A为平板电极传感器驱动电极表面积；第三步骤，根据上述第二步骤中获取的复介电常数ε^*，和施加电压频率f、环境温度T进行数据拟合，确定油纸绝缘微水含量m与复介电常数ε^*、施加电压频率f、环境温度T的通用函数关系式：第一公式：m=[fr2(T)·(ϵ′-ϵ∞ϵ0)·10-c1-fT1(T)]1r1(f)]]>第二公式：m=[fr4(T)·(ϵ′′ϵ0)·10-c2-fT2(T)]1r3(f)]]>上述两式中c₁、c₂为相关系数，r(T)为包含温度T的表达式，r(f)为包含频率f的表达式，f(T)为与温度T有关的函数；第四步骤，将与先期制备的试样同一型号的未知微水含量的绝缘纸放入第一步骤中的平板电极传感器中，注入绝缘油浸渍，并施加0.01Hz-10000Hz之间任意一种正弦电压作为输入信号，测试输入信号和输出信号的电压增益M和相位差然后再按上述第二步骤和第三步骤确认的算式和关系式进行数据处理，计算出油纸绝缘的微水含量；当按上述第三步骤中第一公式和第二公式计算出的微水含量m均小于2％时，采用第一公式计算值作为最终未知油纸绝缘的微水含量值，其他情况均采用两个值的平均值作为未知油纸绝缘的微水含量值。