Till innehåll på sidan

Enhanced Dielectric Response Methods for the Characterization of Dielectric Materials

Tid: Fr 2021-11-26 kl 14.00

Plats: Kollegiesalen, Zoom: https://kth-se.zoom.us/j/61269777480, Brinellvägen 8, Stockholm

Språk: Engelska

Respondent: Jing Hao , Elektroteknisk teori och konstruktion

Handledare: Nathaniel Taylor, Elektroteknisk teori och konstruktion

Exportera till kalender

Abstract

Dielektrisk responsmätning används ofta för tillståndskontroll avhögspänningsutrustning och för karakterisering av kandidatmaterial. Mätning med hög noggrannhet och tillförlitlighet har värde i alla skeden av högspänningsutrustningens livslängd, från tillverkning till avlösningsbeslut.Vissa brister i de vanliga mätmetoderna kan dock påverka resultatensreproducerbarhet och noggrannhet. Denna avhandling fokuserar på två frågor: kontaktproblemen mellan provets och elektrodens ytor vid mätningav fasta isoleringsprover, och det icke-linjära fenomenet spänningsberoende permittivitet som uppstår vid mätningar på isolerande vätskor, exempelvis olje- och oljepappersisolering. För att minska kontaktproblemen introducerar denna avhandling en lättrealiserad elektroduppställning för kontaktfria mätningar. Elektroduppställningens prestanda utvärderas med avseende på kanteffekten och den mät-guard kapacitans som har inflytande om guardelektroden avviker i potential från mätelektroden. Kontakt- och kontaktfrimetoderna jämförs baserat påkänslighetsanalys och experimentella data från frekvensdomänspektroskopi (FDS). Skillnaderna undersöks vidare, med hänsyn till kontakttryck. Denna kontaktfria metod jämförs också med den rapporterade ensidiga kontaktfria metoden. Det visas att användning av en kontaktfri metod för att minska kontaktsvårigheterna mellan provet och elektroderna är ett genomförbart alternativ, medan fel känsligheten sannolikt är högre. När det gäller FDS-mätningar av olja och oljeimpregnerade pressboard har det ickelinjära fenomenet studerats med kombinerade växel- och likspänningar som stimulanser. Det komplexa permittivitetet jämförs mellan fallen med och utan likspänningen, med hänsyn till påverkan avspänningsamplituderna och polariteten samt temperaturen. Det observeras att användning av likspänningen i FDS-mätningarna av olja och oljeimpregnerad pressboard avsevärt kan minska spänningsberoendet avde resultat som orsakas av det begränsade antalet joner i vätskan som blockeras vid gränserna. Egenskaperna hos rymdladdningspolariseringen i oljan beräknas och diskuteras baserat på mätningarna där likspänningen inkluderades. En numerisk beräkning av polarisering av rymdladdning görs för att analysera de experimentella resultaten och förklara orsakerna till permittivitetsförändringen när det gäller jontransporten. Slutsatsen är att kombinerade växel- och likspänningar kan minska misstolkning av resultat av praktiska prov som konsekvens av jonrörelser, samt erbjuda en metod för att härleda bidraget som rymdladdningspolarisering gör till uppmätt komplex permittivitet.

urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-304411