【精彩论文】温度对环氧胶浸纸套管FDS特性的影响

观点凝练

摘要：为研究温度对环氧胶浸纸套管频域谱特性的影响，以便更准确地将介电响应技术应用于套管受潮或老化状态评估，设计了不同温度下胶浸纸套管绝缘频域谱(FDS)测量试验，运用电介质极化理论对频域介电现象进行分析，并建立扩展Debye模型，利用遗传算法和内点法辨识各支路参数，通过模型参量变化分析温度对频域谱特性的影响规律。结果表明，随着温度的升高，低频区(10^–3~1 Hz)复电容实部随着温度的升高显著增大，介损和复电容虚部频谱曲线整体向高频方向移动；建立的6支路Debye模型与实测值基本相符，绝缘电阻R₀随温度升高而减小，几何电容C₀基本不变；采用基于“频温平移因子”的主曲线技术可有效消除温度的影响，实现将已知温度下的频谱曲线折算到未知温度，扩展了频谱曲线的测量范围；频谱曲线的“平移因子”满足Arrhenius方程，利用“平移因子”计算得到的活化能约为31.92 kJ/mol。因此，利用频域介电谱法评估受潮或老化状态时必须考虑温度的影响，否则将导致评估结果失实。
结论：为研究温度对环氧胶浸纸套管频域谱特性的影响，本文设计了不同温度（20 ℃、40 ℃、60 ℃、80 ℃、100 ℃）下的胶浸纸套管绝缘频域谱（FDS）测量试验，运用电介质极化理论对频域介电现象进行分析，并建立扩展Debye模型研究胶浸纸套管绝缘的频域介电谱特性，得到如下结论。

（1）随着温度的升高，低频区（10^–3~1 Hz）复电容实部C' 随着温度的升高显著增大，胶浸纸套管绝缘的温度依存性仅存在于低频区域。

（2）温度变化不改变频域谱曲线的整体变化趋势，温度升高使介损tanδ和复电容虚部C'' 频谱曲线整体向高频方向移动。

（3）建立的6支路Debye模型与实测值基本相符，绝缘电阻R₀随温度升高而减小，几何电容C₀基本不变；拟合的C ‘ 极化子谱在双对数坐标系下，在高频区与频率f 呈负线性规律，当ω=1/(R_iC_i ) ，C “ 极化子谱有分支凸起，即峰值C_i /2。

（4）采用“频温平移因子”可消除测试温度的影响，实现将已知温度下的频谱曲线折算到未知温度，扩展了频谱曲线的测量范围；频谱曲线的“平移因子”满足Arrhenius方程，利用“平移因子”计算得到的活化能约为31.92 kJ/mol。

因此，利用频域介电谱法评估受潮或老化状态时必须考虑温度的影响，否则将导致评估结果失实。

引文信息

张寒, 胡伟, 许佐明, 等. 温度对环氧胶浸纸套管FDS特性的影响[J]. 中国电力, 2021, 54(10): 186-195.ZHANG Han, HU Wei, XU Zuoming, et al. Effect of temperature on fds characteristics of resin impregnated paper bushing[J]. Electric Power, 2021, 54(10): 186-195.‍

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编辑：杨彪

审核：方彤

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