基于时频域介电响应混合的绝缘诊断装置
2021-10-11汪亮云浩李洋高轩马回明张大宁
汪亮,云浩,李洋,高轩,马回明,张大宁
(1.中核武汉核电运行技术股份有限公司,湖北 武汉 430000;2.电力设备电气绝缘国家重点实验室(西安交通大学),陕西 西安 710049;3.中核核电运行管理有限公司,浙江 嘉兴 314300)
0 引言
高压电力设备运行状态的有效评估及其绝缘缺陷类型的准确判断是保证设备安全和电网运行可靠性的关键课题[1—2]。早在1990年,K.Jonscher教授[3]就已提出介电响应理论,并在近十几年开始应用于电力设备绝缘状态检测领域。介电响应绝测方法主要包括:极化与去极化电流(polarization and depolarization current,PDC)法[4—5]、恢复电压(return voltage meter,RVM)法[6]及频域介电谱(frequency domain spectroscopy,FDS)法[7]。介电响应绝缘检测方法可以获取介质的缺陷位移、离子位移、局部电矩取向、空间电荷态和价电子云畸变等信息,并能有效表征极性固体和高分子结构中空间电荷的运动规律[8]。
PDC法通过研究极化电流与去极化电流随时间的变化规律,分析不同极化类型的松弛时间分布[9]。PDC法具有测试速度快等优点,在电力设备绝缘状态现场评估方面得到广泛应用[10]。相比于PDC法,FDS法具有包含绝缘信息丰富、测量电压低、抗干扰能力强等优势[11],但低频段FDS测量会耗费大量时间,为现场测试带来诸多不便。文献[12—13]的研究表明,单一频域或时域分析均难以全面地获得电介质的绝缘特征,设法求取介电响应函数表达式是评估电介质绝缘真实状况的关键。综上,PDC法测试时间短但包含绝缘信息较少;FDS法低频段测试时间长,但完整的FDS曲线包含绝缘信息丰富。
现有频域介电谱测量设备主要分为2类,其中一类可以实现极宽频率范围(3 μHz~3 GHz)的介电谱高精度测量,但该仪器仅局限于实验室材料级测试,无法现场应用;……
