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变压器绝缘纸板微水分介电测量原理及其测量系统的研究

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第一章绪论

§1.1引言

§1.2绝缘纸板及其特点

§1.4测量水分质量分数的常用方法

§1.5变压器绝缘的介电测量方法简介

§1.6国内外研究现状

§1.7论文的主要研究工作

第二章绝缘材料的介电性能

§2.1介电性能的含义

§2.2复介电常数

§2.3电介质的极化

§2.4介电损耗

§2.5Kramers-Kr6ning关系式

§2.6 Co1e-Co1e图

§2.7影响复介电常数的因素

§2.8含水分绝缘纸板的介电损耗机理

§2.9小结

第三章介电测量方法的基本原理

§3.1介电测量的可能性

§3.2介电测量技术中的正问题和逆问题

§3.3从平板电容传感器扩展到边缘场电容传感器

§3.4边缘场电容传感器的近似计算

§3.5传感器集总电路模型

§3.6绝缘纸板的介电频谱与水分和温度的关系

§3.7绝缘纸板的有效相对介电常数

§3.8传感器电极系统对介电特性测量的影响因素

§3.9阻抗断面成像技术及影响因素

§3.10小结

第四章绝缘纸板微水分介电测量系统

§4.1介电测量系统概述

§4.2电容式测量传感器

§4.3正弦驱动信号发生器

§4.4调理电路

§4.5小结

第五章绝缘纸板微水分测量传感器的原理与设计

§5.1测量传感器的技术指标

§5.2传感器的设计要求

§5.3自主开发的微水分测量传感器

§5.4小结

第六章绝缘纸板微水分相关介电测量及实例分析

§6.1绝缘纸板复介电常数和水分关系式

§6.2干燥过程中绝缘纸板微水分的单频率介电测量

§6.3绝缘纸板水分分布测量

§6.4测量系统测量误差分析

§6.8小结

第七章结论

附录A 测量系统电路图

附录B 自主开发的电容式微水分测量传感器

附录C其他

参考文献

作者在攻读博士学位期间发表的学术论文

论文创新点摘要

致谢

大连理工大学学位论文版权使用授权书

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摘要

本论文从绝缘材料的介电极化及介电损耗机理出发,就介电测量技术用于绝缘纸板中的微量水分测量所涉及的多方面理论基础及测量系统的开发方法进行了研究探索.论文详尽介绍了介电测量技术的原理及影响因素,并提出了利用集总电路模型求被测绝缘纸板的复介电常数的方法.为了求出绝缘纸板的复介电常数与温度和水分的关系,论文中根据试验数据和通用曲线理论,得出了同时考虑复介电常数及温度和频率等因素的无油绝缘纸板水分质量分数的新型计算公式,它更直观好用.对于绝缘纸板的实际介电常数的计算给出了三种计算模型.全面分析了影响介电测量技术的误差因素.对用单一频率测量绝缘纸板微水分的方法进行了研究,并给出了相关计算模型和拟合参数,为现场测量应用提供了理论依据.接着论文在介绍了边缘场电容式传感器的技术要求及设计理念的基础上.强调要根据被测绝缘结构尺寸和测量条件,确定传感器的电极及基片、通道数、穿透深度、信号强度和合理安装方式等方面.并开发出适合不同情况的多种边缘场电容式传感器.还创造性地提出了刚性基片上浮动电极和恒力装夹的设计思想.另外针对边缘场电容式传感器输出的微弱信号,论文对调理电路进行了研究.论文最后通过测量实例介绍了绝缘纸板的水分分布测量的方法.重点介绍了用一维参数估算方法,并提出了一种的等效节点导纳算法.对于绝缘纸板二维水分分布的测量也进行了研究.本论文的各项研究可为介电测量方法在微水分测量领域的应用奠定了有利的基础.

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