1.一种低温环境下油纸绝缘频域介电谱温度效应消除方法,其特征在于,方法步骤如下:
第一步:参数测定
‑3 3
在10 Hz~10Hz频率范围内,对变压器油纸绝缘在实时温度T下和参考温度Tr下通过频域介电响应分析仪扫频测试,得到实时温度T下的油隙电阻RTi,f、油隙电容CTi,f和油浸纸电阻RTp,f、油浸纸电容CTp,f,以及参考温度Tr下的油隙电阻RTri,f、油隙电容CTri,f和油浸纸电阻RTrp,f、油浸纸电容CTrp,f这些参数,其中,电阻的单位均为Ω,电容的单位均为nF;所述实时温度T为实时测量时的温度,其范围为‑50℃~10℃,参考温度Tr是在实时温度T的范围内且不等于实时温度T的一个温度;
第二步:确定油纸绝缘的绝缘参量与频率的关系谱图‑3 3
根据所述参数,计算10 Hz~10 Hz对应频率油纸绝缘在实时温度T下的绝缘参量IPT,f‑1
和在参考温度Tr下的绝缘参量IPTr,f,绝缘参量的单位为(Ω·nF) ,计算公式如下:以频率为横坐标,以对应的频率计算得到的绝缘参量IPT,f为纵坐标,得到实时温度T下的IPT,f与频率的关系谱图;以频率为横坐标,对应的频率计算得到的绝缘参量IPTr,f为纵坐标,得到参考温度Tr下的IPTr,f与频率的关系谱图;
第三步:确定关系谱图斜率为1时的坐标确定在实时温度T下的IPT,f与频率关系谱图斜率为1时所对应的频率fT0和在频率fT0下的绝缘参量 以及在参考温度Tr下的IPTr,f与频率关系谱图斜率为1时所对应的频率fTr0和在频率fTr0下的绝缘参量第四步:计算实时温度T下绝缘参量的弛豫速率实时温度T下绝缘参量沿横向弛豫过程所需要的能量ETh和沿纵向弛豫过程所需要的能量ETz,能量的单位为J,计算公式如下:‑23
其中,k为Boltzman常数,k=1.38×10 J/K;
实时温度T下绝缘参量沿横向弛豫过程所需要的弛豫时间τTh和沿纵向弛豫过程所需要的弛豫时间τTz,弛豫时间的单位为s,计算公式如下:其中,εr为电介质在工频下的相对介电常数,ε0为真空介电常数,介电常数均取单位为‑1
法拉/米时的值,绝缘参量均取单位为(Ω·nF) 时的值;
得到实时温度T下绝缘参量沿横向的弛豫速率vTh和沿纵向的弛豫速率vTz,弛豫速率的单位为J/s,计算公式如下:
第五步:计算参考温度Tr下绝缘参量的弛豫速率参考温度Tr下绝缘参量弛豫过程所需要的能量ETr以及弛豫过程所需要的弛豫时间τTr,能量的单位为J,弛豫时间的单位为s,计算公式如下:其中,εr为电介质在工频下的相对介电常数,ε0为真空介电常数,介电常数均取单位为‑1
法拉/米时的值,绝缘参量取单位为(Ω·nF) 时的值;
得到参考温度Tr下绝缘参量的弛豫速率vTr,弛豫速率的单位为J/s,计算公式如下:第六步:确定平移因子γ,消除温度效应确定频域介电谱的横向平移因子γh和纵向平移因子γz,其计算公式如下:其中,λ为温度系数,取值为:
如果参考温度Tr高于实时温度T时,计算得到的横向平移因子γh和纵向平移因子均为正数,则将实时温度T下的频域介电谱沿着横轴向右平移γh个单位,再沿着纵轴向上平移γz个单位;如果参考温度Tr低于实时温度T时,计算得到的横向平移因子γh和纵向平移因子均为负数,则将实时温度T下的频域介电谱沿着横轴向左平移|γh|个单位,再沿着纵轴向下平移|γz|个单位。