鄭文迪， 蔡金錠， 曾靜嵐

(福州大學(xué) 電氣工程與自動化學(xué)院，福建 福州 350116)

考慮線型因子的變壓器油紙絕緣系統(tǒng)微水含量評估

鄭文迪， 蔡金錠， 曾靜嵐

(福州大學(xué) 電氣工程與自動化學(xué)院，福建 福州 350116)

針對現(xiàn)有的時域介質(zhì)響應(yīng)方法無法直觀診斷變壓器受潮情況，現(xiàn)從微觀動力學(xué)的角度分析線型因子與微水含量的內(nèi)在聯(lián)系。提出的時域微分解析法將隱含在去極化電流曲線中的不同介質(zhì)極化過程逐一分解，不但可求得線型因子，而且能直觀地判斷弛豫項(xiàng)數(shù)。通過對變壓器測試曲線的解析結(jié)果表明，變壓器的受潮程度與弛豫項(xiàng)數(shù)相關(guān)及線型因子有密切聯(lián)系：弛豫項(xiàng)數(shù)越多，絕緣系統(tǒng)內(nèi)部微水含量越多；絕緣系統(tǒng)受潮越嚴(yán)重，表征絕緣紙極化的線型因子越大。

油紙絕緣；變壓器；微水含量；弛豫項(xiàng)數(shù)；線型因子

0 引 言

大型油浸式變壓器的絕緣狀態(tài)是影響電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的重要因素之一[1-2]，而微水的存在嚴(yán)重影響絕緣系統(tǒng)的電氣壽命和機(jī)械壽命，其會降低絕緣系統(tǒng)的擊穿電壓并增加介質(zhì)損耗，同時微水還直接參與纖維素等大分子的降解，加速整體的絕緣劣化過程，嚴(yán)重時可能導(dǎo)致設(shè)備擊穿或燒毀[3-4]。因此采用有效方法及時地檢測絕緣的微水含量，對于避免因絕緣問題引起停電事故具有重要意義[5-6]。

國內(nèi)外有很多診斷油紙絕緣變壓器微水含量的方法，例如油紙水平衡關(guān)系曲線法、露點(diǎn)法、卡爾費(fèi)休滴定法等，但這些方法具有分析數(shù)據(jù)不易獲取或可能對設(shè)備造成污染等缺點(diǎn)。而時域介質(zhì)響應(yīng)法是一種研究油紙絕緣系統(tǒng)受潮狀態(tài)的無損診斷方法，具有抗干擾性強(qiáng)、攜帶信息豐富等特點(diǎn)[7-8]，能有效揭示絕緣介質(zhì)在緩慢極化過程中的特性變化，克服了傳統(tǒng)診斷方法數(shù)據(jù)不易獲取、損害變壓器的缺陷，因此被廣泛應(yīng)用于評估電力變壓器油紙絕緣系統(tǒng)的微水含量。

近年來大部分學(xué)者通過建立介質(zhì)響應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，從中挖掘時域特征量與油紙絕緣系統(tǒng)微水含量的內(nèi)在聯(lián)系。但是現(xiàn)有的建模方法仍然存在一些問題：1)現(xiàn)有的介質(zhì)響應(yīng)函數(shù)未能反映油紙絕緣介質(zhì)的實(shí)際極化過程。如文獻(xiàn)[9]和文獻(xiàn)[10]中的介質(zhì)響應(yīng)數(shù)學(xué)模型是建立在假設(shè)偶極子松弛介質(zhì)間不會相互作用的前提下，雖簡化了計(jì)算但不夠全面。2)現(xiàn)有的建模方法無法直觀反映等效電路模型中弛豫項(xiàng)數(shù)和極化類型。如文獻(xiàn)[11]和文獻(xiàn)[12]通過人為假設(shè)固定的弛豫項(xiàng)數(shù)進(jìn)行參數(shù)辨識，故這類尋優(yōu)方法只是在數(shù)學(xué)上滿足最優(yōu)的結(jié)果，未能體現(xiàn)擴(kuò)展德拜模型的物理意義。3)目前為止未見到應(yīng)用去極化電流弛豫特征量直觀、準(zhǔn)確地評估絕緣系統(tǒng)的微水含量的相關(guān)文獻(xiàn)和報(bào)道。如文獻(xiàn)[13]和文獻(xiàn)[14]是只是定性地分析在不同情況下去極化電流曲線的變化，而對去極化電流內(nèi)部弛豫特性與微水含量的關(guān)系少有研究。

基于上述問題，本文引入微觀動力學(xué)的線型因子以改進(jìn)現(xiàn)有的數(shù)學(xué)模型，建立了帶線型因子的介質(zhì)響應(yīng)函數(shù)[15]，該模型更符合介質(zhì)的實(shí)際極化規(guī)律。同時根據(jù)時域微分譜函數(shù)的數(shù)學(xué)特性，提出了微分解析法用于弛豫過程的分解，不僅能直觀地判斷弛豫項(xiàng)數(shù)，還能反映不同類型的弛豫過程，體現(xiàn)極化的物理意義。最后通過分析弛豫項(xiàng)數(shù)、線型因子和絕緣系統(tǒng)微水含量的內(nèi)在聯(lián)系，提出評估變壓器油紙絕緣系統(tǒng)受潮程度的新方法。

1 基于線型因子的介質(zhì)響應(yīng)函數(shù)建模

變壓器油紙絕緣系統(tǒng)主要由絕緣油、絕緣紙、隔板、撐條和油隙構(gòu)成。單一弛豫機(jī)構(gòu)僅能描述某種介質(zhì)的極化過程，對于復(fù)雜的油紙絕緣系統(tǒng)就不適應(yīng)，因此大多數(shù)學(xué)者采用快慢相應(yīng)速率不同的弛豫機(jī)構(gòu)項(xiàng)疊加，來描述油紙絕緣材料的極化過程，即采用基于擴(kuò)展Debye形式的介質(zhì)響應(yīng)函數(shù)模型[16]，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為

(1)

式中：n為弛豫機(jī)構(gòu)的數(shù)目；Bi為第i個弛豫機(jī)構(gòu)作用所占的比重；ti表示第i個弛豫機(jī)構(gòu)極化的時間常數(shù)。基于擴(kuò)展Debye形式的變壓器油紙絕緣等值電路如圖1所示[17]。

圖1 擴(kuò)展Debye模型的等效電路Fig.1 Dielectric response equivalent circuit based on extended Debye model

圖1中，Rg和Cg分別是絕緣電阻和工頻下的幾何電容，與絕緣結(jié)構(gòu)有關(guān)；Ri和Ci(i=1,2,…，n)分別代表極化電阻和極化電容，二者串聯(lián)的極化支路用于描述不同弛豫時間ti=RiCi的極化過程；n為等效的極化支路數(shù)，也就是弛豫項(xiàng)數(shù)，然而擴(kuò)展Debye的介質(zhì)響應(yīng)函數(shù)是在假設(shè)偶極子松弛介質(zhì)間不會相互作用的前提下獲取的。李景德、曹萬強(qiáng)等學(xué)者通過大量的壓電實(shí)驗(yàn)和電極化實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，介質(zhì)極化過程并不是單一指數(shù)衰減形式的疊加，同一種介質(zhì)在不同的外界條件下的極化過程將呈現(xiàn)兩種不同的弛豫規(guī)律[15]。熱釋電弛豫數(shù)據(jù)表明，在外加電場的作用下，介質(zhì)極化呈現(xiàn)出單指數(shù)的衰減形式，其極化稱為隨機(jī)弛豫；而在無外電場、應(yīng)力且恒溫的情況下，介質(zhì)的極化過程呈現(xiàn)出開方根指數(shù)衰減的特點(diǎn)[18]。隨機(jī)弛豫和自由弛豫可分別表示成以下2種極化階躍響應(yīng)函數(shù)的形式[15]：

FR(t)=e-t/τi，

(1)

(2)

其中：下標(biāo)R表示隨機(jī)弛豫，F(xiàn)表示自由弛豫。

綜合以上2種極化現(xiàn)象，隨機(jī)弛豫和自由弛豫的指數(shù)衰減形式的冪具有1和1/2兩個典型值，再進(jìn)一步結(jié)合實(shí)際極化中擴(kuò)散作用可能部分地制約弛豫過程，則衰減指數(shù)的冪被約束在1/2至1之間[19]。因此，可引入微觀動力學(xué)標(biāo)志——線型因子αi，整個弛豫過程呈現(xiàn)方根指數(shù)衰減規(guī)律，改進(jìn)后的非典型線型介質(zhì)響應(yīng)函數(shù)表達(dá)式如式(3)所示。

(3)

式(3)的介質(zhì)響應(yīng)函數(shù)可看作由n個弛豫機(jī)構(gòu)的不同方根指數(shù)衰減項(xiàng)之和。不僅考慮了2種弛豫現(xiàn)象，且綜合了實(shí)際擴(kuò)散作用的影響，使之更貼近實(shí)際的極化規(guī)律。

當(dāng)各弛豫項(xiàng)的線型因子αi=1時，可得到擴(kuò)展Debye形式的介質(zhì)響應(yīng)模型，這種傳統(tǒng)的模型僅考慮了隨機(jī)弛豫過程。若按經(jīng)典德拜模型定義弛豫時間，則在自由弛豫過程中，將導(dǎo)致方根指數(shù)型衰減規(guī)律exp(-(t/t)1/2)通過若干指數(shù)衰減函數(shù)exp(-t/t)疊加進(jìn)行描述，弛豫時間t將失去其物理意義[15]。

對于復(fù)合絕緣介質(zhì)，絕緣油顯弱極性，而絕緣紙屬于極性介質(zhì)，二者建立極化、去極化過程的時間不同，兩者將在介質(zhì)響應(yīng)函數(shù)上呈現(xiàn)出較大線性因子αi的差異。變壓器在長期高溫下運(yùn)行時，內(nèi)部的金屬粉屑和水等雜質(zhì)會加速絕緣系統(tǒng)的氧化過程，絕緣油中某些高分子烴類和絕緣紙中纖維素大分子的化學(xué)鍵均會發(fā)生斷裂，產(chǎn)生糠醛、酮、酸、CO、CO2和微水等老化產(chǎn)物。尤其是微水這類強(qiáng)極性物質(zhì)的存在，會進(jìn)一步加劇絕緣油的劣化，加速絕緣紙板的水降解和氧化降解過程，使得絕緣油和絕緣紙的極化速率大大提高。不同的微水含量對介質(zhì)極化過程的加速程度不一，線型因子αi上的大小也不盡相同。因此通過分析表征油紙絕緣系統(tǒng)極化速率的線型因子αi，即可準(zhǔn)確地診斷出介質(zhì)的微水含量。

2 時域微分譜函數(shù)的解析

實(shí)際中介質(zhì)響應(yīng)函數(shù)的數(shù)量級極小，無法通過直接測量獲得準(zhǔn)確的數(shù)值。由于去極化電流id和介質(zhì)響應(yīng)函數(shù)f(t)之間具有簡單線性關(guān)系[5,9]，因此時域診斷中通常采用去極化電流id來解析介質(zhì)響應(yīng)函數(shù)，二者間的關(guān)系如下

id(t)=C0U0(f(t)-f(t+tc)+εrδ(t))。

(4)

其中：C0代表絕緣系統(tǒng)的真空幾何電容值；U0為直流的充電電壓；tc為極化時間；εr表示相對介電常數(shù)。由于f(t)是方根指數(shù)衰減的形式，在極化時間tc足夠長的情況下，滿足f(t+tc)<

(5)

式中定義Ai=U0C0Bi為第i個機(jī)構(gòu)的弛豫貢獻(xiàn)系數(shù)。

由式(5)可見，去極化電流id也是由若干個方根指數(shù)衰減項(xiàng)的疊加而成，無法直接從去極化電流曲線直觀地判斷其弛豫項(xiàng)數(shù)，因此為了便于觀察，現(xiàn)將去極化電流曲線轉(zhuǎn)化為各單峰值曲線疊加作用的結(jié)果，對式(5)的譜函數(shù)進(jìn)行二次微分處理，即

(t/τi)αiexp(-(t/τi)αi)=

(6)

其中：定義F(t)為時域微分譜函數(shù)，φi(t/τi,αi)為時域子譜線。

2.1 時域微分譜函數(shù)的特性分析

在αi>0，τi>0的前提下，時域子譜線φi(t/τi,αi)是一條單一峰值的凸函數(shù)，具體如圖2所示。

圖2 時域子譜線Fig.2 Time domain sub-line

下面對時域子譜線φi(t/τi,αi)的數(shù)學(xué)特性進(jìn)行分析，為后續(xù)的微分解譜提供理論依據(jù)。從圖2時域子譜線的曲線可以看出：

1)當(dāng)00，則時域子譜線φi(t/τi,αi)是單調(diào)遞增；

2)當(dāng)timax

3)當(dāng)t=timax時，dφi(t/τi,αi)/dt=0，則時域子譜線φi(t/τi,αi)具有唯一的峰值點(diǎn)。

其中，峰值時間的表達(dá)式如下：

(7)

根據(jù)上述分析，時域子譜線fi(t/τi,ai)具有以下特性：

特性1：時域子譜線φi(t/τi,αi)是一個單一峰值的凸函數(shù)，在t=timax時，φi(t/τi,αi)達(dá)到峰值，并隨時間變化在峰值點(diǎn)的兩側(cè)逐漸衰減最后趨近于0；

特性2：線型因子αi決定子譜線的波形，定義φi=0.5φimax時對應(yīng)的時寬為半高線，則時域子譜線φi(t/τi,αi)的半高線狹窄，若αi=1時，半高線僅為0.737；

特性3：以logφi為縱坐標(biāo)時，在t<

特性4：由于τi和αi值的大小各異，則各時域子譜線φi(t/τi,αi)峰值點(diǎn)及其峰值時間也各不相同。故時域微分譜線F(t)是由n條單一峰值且峰值位置不同的時域子譜線疊加之和，F(xiàn)(t)中勢必存在n個大小和位置不同的峰值點(diǎn)。

特性5：時間常數(shù)大的子譜線衰減緩慢，反之衰減的越快，故時間常數(shù)大的子譜線對二次時域微分譜線的末端貢獻(xiàn)越大，反之貢獻(xiàn)就越小，故對F(t)譜線末端影響可忽略不計(jì)。

2.2 時域微分譜函數(shù)的參數(shù)求解

時域微分譜線F(t)實(shí)質(zhì)上是由若干個峰值點(diǎn)位置各不相同的子譜線疊加而成。圖3給出了三條時域子譜線疊后的圖形示意。通過上一節(jié)的分析可知，時域子譜線φi(t/τi,αi)的半高線較窄，不同弛豫時間的子譜線疊加后將出現(xiàn)n個局部峰值。因此可推斷出圖3時域微分譜線中的弛豫項(xiàng)數(shù)為3，即可直接從時域微分譜線的局部峰值數(shù)目判斷弛豫項(xiàng)數(shù)。

圖3 時域子譜線疊加Fig.3 Superimposed curve of time domain sub-line

綜合以上分析，時域微分譜線F(t)的參數(shù)(Ai,τi,αi)求解過程如下：

步驟1：首先對去極化電流函數(shù)進(jìn)行微分處理得到時域微分譜線，并對時域微分譜函數(shù)F(t)兩端同取對數(shù)，根據(jù)譜線的局部峰值個數(shù)來確定弛豫項(xiàng)數(shù)n。

步驟2：從譜線末端開始，讀取末端局部峰值的初始斜率即可解出αi，由局部峰值點(diǎn)(timax,Fimax)代入下式：

(8)

由式(8)求出Ai和τi，然后代入Aiφi(t/τi,αi)，即可求出第1條子譜線L1。將時域微分譜線減去第1條子譜曲線，得到剩余譜線Gi(*)。

步驟3：判斷當(dāng)前求解的子譜線數(shù)是否大于n。若i≥n，參數(shù)解析結(jié)束；若i

3 油紙絕緣系統(tǒng)微水含量評估

為了研究油紙絕緣系統(tǒng)弛豫項(xiàng)數(shù)和線型因子αi與微水含量的內(nèi)在聯(lián)系，分析了多臺變壓器測試的時域微分譜線。由于篇幅限制，現(xiàn)以表1所示的4臺不同受潮程度的變壓器為例，對其診斷過程進(jìn)行具體闡述。表1中的微水含量是通過CA-100微水測定儀對變壓器絕緣油樣例進(jìn)行測試獲得的。

表1 各變壓器的基本信息Table 1 Basic information of each transformer

去極化電流測試過程中，外加充電電壓設(shè)置為1 000 V，充電/放電時間都為5 000 s，測試溫度約為26 ℃，得到去極化電流曲線見圖4。

3.1 弛豫項(xiàng)數(shù)與微水含量的聯(lián)系

采用上述的微分解析法對圖4的4條去極化電流曲線進(jìn)行分解，可得到各變壓器的時域微分譜線和各子譜線如圖5～圖8所示。

以油中微水含量作為變壓器絕緣受潮程度的判斷標(biāo)準(zhǔn)，T1變壓器是新投入運(yùn)行不久的變壓器，微水含量較小，整體絕緣狀態(tài)良好。從圖5可以看出，T1變壓器的時域微分譜線具有5個局部峰值，可推斷出其介質(zhì)響應(yīng)中的弛豫項(xiàng)數(shù)為5。

圖4 測試的去極化電流曲線Fig.4 Test depolarization current curve

圖5 T1變壓器時域微分譜線和各子譜線Fig.5 Time-differential line and each sub-lines of T1 transformer

對于運(yùn)行多年的T2、T3變壓器，整體絕緣水平一般，這兩臺變壓器的時域微分譜線和各子譜線如圖6和圖7所示。從圖6可見T2變壓器的時域微分譜線具有5個局部峰值，其絕緣的弛豫項(xiàng)數(shù)為5。而從圖7的時域微分譜線可以看出，T3變壓器油紙絕緣內(nèi)部具有6個局部峰值，其弛豫項(xiàng)數(shù)為6。

圖6 T2變壓器時域微分譜線和各子譜線Fig.6 Time-differential line and each sub-lines of T2 transformer

圖7 T3變壓器時域微分譜線和各子譜線Fig.7 Time-differential line and each sub-lines of T3 transformer

T4是受潮嚴(yán)重而退役的變壓器，內(nèi)部微水含量高達(dá)1.463%，其時域微分譜線的解譜情況如圖8所示。可以看出T4變壓器油紙絕緣系統(tǒng)具有7條極化支路，弛豫項(xiàng)數(shù)為7。

通過對比上述四臺變壓器的弛豫項(xiàng)數(shù)可大致得到以下結(jié)論：弛豫項(xiàng)數(shù)越多，油紙絕緣系統(tǒng)受潮越嚴(yán)重，內(nèi)部微水含量就越多。這是因?yàn)?，在去極化電流譜線中，它不僅包含了油紙絕緣系統(tǒng)內(nèi)部的各介質(zhì)的弛豫過程信息，而且也包含了與絕緣受潮有關(guān)的各種產(chǎn)物，如微水、醛、醇、酸和酮等的弛豫響應(yīng)過程。微水的存在對絕緣物質(zhì)的極化特性有著很大的影響，在外電場的作用下，絕緣介質(zhì)中的極化將由束縛水和自由水的弛豫共同作用而引起的。同時，水分和纖維素的結(jié)合也將引起介質(zhì)的界面極化，并降低絕緣介質(zhì)的電導(dǎo)，增大其介質(zhì)損耗。絕緣受潮的情況越嚴(yán)重，內(nèi)部微水含量越高，從而引起越多的產(chǎn)物，則去極化電流譜線中包含的弛豫信息就越多，弛豫項(xiàng)數(shù)也就越多。反之，絕緣狀況良好，微水含量越少，去極化電流曲線中包含的弛豫信息越少，弛豫項(xiàng)數(shù)就越少。

圖8 T4變壓器時域微分譜線和各子譜線Fig.8 Time-differential line and each sub-lines of T4 transformer

但是對于弛豫項(xiàng)數(shù)同為5的T1和T2變壓器，T2變壓器的微水含量遠(yuǎn)多于T1變壓器，無法直接通過弛豫項(xiàng)數(shù)這一特征量診斷這兩臺變壓器的絕緣受潮狀態(tài)，因此需要進(jìn)一步分析其他特征量與微水含量的內(nèi)在聯(lián)系。

3.2 線型因子與微水含量的聯(lián)系

利用2.2節(jié)所述的解析法對表1變壓器的時域微分譜函數(shù)進(jìn)行參數(shù)辨識，可依次獲得各個弛豫機(jī)構(gòu)的線型因子。根據(jù)時間常數(shù)可將線型因子分為三類：1)小時間常數(shù)支路的線型因子(ti<1 s)反映絕緣油的極化過程；2)中時間常數(shù)支路的線型因子(1100 s)反映絕緣紙的極化狀態(tài)[20]。現(xiàn)以表1變壓器的解析結(jié)果為例，按時間常數(shù)值可將線型因子分為3類，不同微水情況下變壓器解譜出的線型因子結(jié)果如表2～表5所示。

表2 T1變壓器時域微譜線參數(shù)

表3 T2變壓器時域微譜線參數(shù)

表4 T3變壓器時域微譜線參數(shù)

表5 T4變壓器時域微譜線參數(shù)

由表2～表5可以看出，隨著微水含量從0.341%變化到1.463%，表征絕緣油極化(小時間常數(shù)支路)的最大線型因子從原來的0.949 9增至0.970 4；表征油紙界面極化(中時間常數(shù)支路)的最大線型因子從0.943 8增至0.956 2；而表征絕緣紙極化(大時間常數(shù)支路)的最大線型因子從0.827 3增加到0.946 5?？梢姳碚鹘^緣紙極化的線型因子變化更明顯，其對微水含量的變化反應(yīng)更為靈敏，因此將絕緣紙的線型因子作為評估絕緣受潮狀況的標(biāo)準(zhǔn)。

通過上述變壓器分析診斷表明：隨著受潮程度加劇，微水含量增加，絕緣紙的極化支路增加，絕緣紙極化的線型因子逐漸增大。這是因?yàn)樗謱儆趶?qiáng)極性物質(zhì)加快了絕緣介質(zhì)中纖維素大分子的降解，產(chǎn)生酸類、芳香化合物和水分等老化產(chǎn)物，這類產(chǎn)物又進(jìn)一步加劇絕緣系統(tǒng)整體的極化速率，從而線型因子增大。因此通過比較絕緣紙的線型因子可間接反映油紙絕緣系統(tǒng)的受潮狀況。

對于新投入運(yùn)行不久的T1變壓器，其線型因子僅為0.827 3。而對于一般受潮狀況的T2和T3變壓器，表征絕緣紙極化的弛豫機(jī)構(gòu)數(shù)為1，其線型因子處于0.89～0.90之間。雖然T1和T2的弛豫項(xiàng)數(shù)都為5，但T2的線型因子遠(yuǎn)大于T1，可推斷出T2變壓器的微水含量比T1多。T4為退役的變壓器，其弛豫機(jī)構(gòu)數(shù)明顯增多，其線型因子更加接近于1，可推斷出T4變壓器油紙絕緣受潮嚴(yán)重，無法正常運(yùn)行。實(shí)際中這臺變壓器確實(shí)存在繞組劣化、內(nèi)部微水含量過高的問題，由此可見診斷結(jié)果和實(shí)際情況相符。

4 結(jié) 論

本文引入微觀動力學(xué)的線型因子，改進(jìn)了介質(zhì)響應(yīng)函數(shù)。在此基礎(chǔ)上提出時域微分解析法用于去極化電流曲線弛豫過程的分解，不僅能根據(jù)譜線中的局部峰值點(diǎn)直接判斷弛豫項(xiàng)數(shù)，還可以解析出弛豫機(jī)構(gòu)的線型因子。通過對變壓器的去極化電流曲線的解譜分析，可得到以下結(jié)論：

1)弛豫項(xiàng)數(shù)大體上可以反映油紙絕緣的受潮狀況，弛豫項(xiàng)數(shù)越多，絕緣介質(zhì)內(nèi)部微水含量越多。

2)表征絕緣紙極化的線型因子對微水含量的變化反應(yīng)靈敏，可作為評估油紙絕緣系統(tǒng)受潮狀況的特征量。

3)絕緣紙的線型因子越大，內(nèi)部微水含量越多，其受潮狀態(tài)越嚴(yán)重，這為評估油紙絕緣受潮狀態(tài)提供了新的思路和方法。

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Evaluationonmicrowaterconditionoftransformerinsulationconsideringlineshapefactor

ZHENG Wen-di， CAI Jin-ding， ZENG Jing-lan

(College of Electrical Engineering and Automation，F(xiàn)uzhou University，F(xiàn)uzhou 350116，China)

The relation of line shape factor and micro water condition from the perspective of microscopic dynamics is analyzed for damp condition of transformer not being evaluated directly by conventional time domain dielectric response method.The different dielectric polarization processes hidden in the polarization current were resolved individually by the proposed time-differential method.The method not only solved the line shape factor,but also determined the number of relaxations directly.The results on analysis of transformer test curves shows that the damp condition is related to the number of relaxations and line shape factors closely.The larger number of relaxations,the more micro water in the insulation.The damp condition goes worse when line shape factors increase.

oil-paper insulation; transformer; micro water condition; number of relaxation; line shape factor

(編輯：賈志超)

2016-05-26

國家自然科學(xué)基金(61174117)；福建省自然科學(xué)基金(2017J01480)

鄭文迪(1984—)，男，博士，講師，研究方向?yàn)殡娏υO(shè)備智能診斷與控制技術(shù)； 蔡金錠(1954—)，男，博士，教授，研究方向?yàn)殡娏υO(shè)備故障診斷； 曾靜嵐(1990—)，女，碩士，助理工程師，研究方向?yàn)樽儔浩鹘^緣診斷。

鄭文迪

10.15938/j.emc.2017.08.005

TM 411

:A

:1007-449X(2017)08-0033-08