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油浸式變壓器的安全性是電力系統(tǒng)安全、可靠運(yùn)行的保證。而絕緣油是油浸式變壓器主絕緣的重要組成部分，它既可浸潤(rùn)在絕緣紙中，增加絕緣紙的絕緣強(qiáng)度，又可以單獨(dú)油道的形式存在，具備絕緣、冷卻和滅弧的作用。在變壓器運(yùn)行過(guò)程中，其內(nèi)部油紙絕緣會(huì)不斷老化，絕緣油水分含量增加，老化程度加深，介電特性發(fā)生改變。

國(guó)內(nèi)外已經(jīng)有不少學(xué)者對(duì)絕緣油的介電特性進(jìn)行了研究，主要集中于絕緣油的電導(dǎo)特性以及不同種類絕緣油介電特性的比較，對(duì)于絕緣油的弛豫特性，迄今鮮見(jiàn)于公開(kāi)發(fā)表的文獻(xiàn)。研究絕緣油的弛豫過(guò)程，對(duì)構(gòu)建更加準(zhǔn)確的絕緣油介電模型，分析水分老化因素對(duì)絕緣油介電性能的影響，有很大意義。

強(qiáng)電磁工程與新技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、脈沖功率技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（華中科技大學(xué)）、華中科技大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院的研究人員徐晴川、王圣康、林福昌、李化，在2022年第9期《電工技術(shù)學(xué)報(bào)》上撰文，通過(guò)測(cè)量不同水分和老化程度絕緣油的頻域介電譜和極化電流，分析了絕緣油完整的弛豫過(guò)程，提取出有效反映弛豫過(guò)程且具備一定物理意義的特征參數(shù)，并研究了水分含量和老化程度對(duì)弛豫過(guò)程特征參數(shù)的影響規(guī)律。

圖1 時(shí)頻域介電響應(yīng)測(cè)量系統(tǒng)

他們的研究表明，絕緣油頻域介電譜可以分為直流電導(dǎo)頻段、弛豫極化頻段和高頻極化頻段三個(gè)頻段。直流電導(dǎo)頻段和高頻極化頻段的實(shí)部恒定，虛部與頻率成反比，表現(xiàn)為電阻特性。但兩個(gè)頻段的損耗機(jī)制不同，前者以電導(dǎo)損耗為主，由直流電導(dǎo)率決定；后者以極化損耗為主，由高頻電導(dǎo)率決定。

研究人員指出，絕緣油的水分含量對(duì)直流電導(dǎo)率影響較大，老化程度對(duì)高頻電導(dǎo)率影響較大。絕緣油頻譜在弛豫極化頻段的實(shí)部和虛部斜率隨頻率發(fā)生變化，表現(xiàn)為明顯的弛豫過(guò)程。水分含量會(huì)減小絕緣油的弛豫時(shí)間，老化程度對(duì)弛豫時(shí)間影響較小。

本文編自2022年第9期《電工技術(shù)學(xué)報(bào)》，論文標(biāo)題為“基于時(shí)頻域介電響應(yīng)的絕緣油弛豫過(guò)程分析”。