CN110726880A - 基于频域和时域的电容式套管绝缘系统老化状态评估方法 - Google Patents

基于频域和时域的电容式套管绝缘系统老化状态评估方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于频域和时域的电容式套管绝缘系统老化状态评估方法、装置、设备及计算机可读存储介质，包括：分别对干式套管与油浸式套管单独绝缘材料试样、干式及油浸式整体套管模型进行老化处理后，在不同温度下分别对干式套管与油浸式套管单独绝缘材料试样、干式及油浸式整体套管模型进行PDC测量。在不同温度与湿度下对干式套管与油浸式套管单独绝缘材料试样、干式及油浸式整体套管模型进行FDS测量。根据干式套管及油浸式套管单独绝缘材料试样、干式及油浸式整体套管模型的PDC测量结果以及FDS测量结果，有效分析套管绝缘材料老化状态。本发明所提供的方法、装置、设备及计算机可读存储介质，可以有效避免套管事故造成损失。

Description

基于频域和时域的电容式套管绝缘系统老化状态评估方法
技术领域
本发明涉及电力设备的套管检测技术领域，特别是涉及一种基于频域和时域的电容式套管绝缘系统老化状态评估方法、装置、设备以及计算机可读存储介质。
背景技术
套管是许多电力设备，包括变压器，断路器，电容器等的主要配件。非电容式和电容式是套管的两种基本类型。前者出现较早，且结构比较简单。电容式套管在以下四种技术中得到运用：RB型，OIP型，RIP型和ERIP型。OIP型套管于1920年间得到发展，是目前使用最多的套管类型。套管的爆炸事故往往与套管绝缘系统的老化有关，因此在运行中对套管的状态检测十分重要。目前，用于监测套管运行状态的常规方法包括在工频条件下的视觉检查和对介质损耗角正切/电容的测量。出于对绝缘系统非破坏性以及测试可靠性的需要，基于绝缘介质性能改变的检测方法得到有力的发展。
一般套管绝缘系统破坏的机理包括以下两个方面：外界大气中的潮气通过老化的密封垫渗入套管中，导致电容芯子中的潮气含量逐渐增加。在这种情况下，潮气含量最集中的地方将出现在电容芯子表面；油纸套管芯子在真空罐中加热来抽出同轴铝箔间薄纸层内残留的潮气，潮气首先从薄纸层的边缘蒸发出来，但是如果罐子中抽真空的速度过快，则蒸发将比较剧烈，由于蒸发需吸收热量，因此沿套管轴向的温度分布在极板边缘附近下降，局部的温度下降将阻碍纸板中间部分潮气的抽取。如果缩短套管芯子的干燥过程将在套管中部形成一些“气包”，然而在工频条件下对电容芯子进行电容和损耗角正切的测量将不能有效检测出这种“气包”的存在。
由于套管电容芯子中的极板对电场分布的控制作用，将确保绝缘介质中轴向电场强度分布较均匀，但是径向电场强度分布不均匀，且在中心导杆，或者法兰附近出现最大电场强度。考虑到套管在工作条件下，将有电流通过中心导杆，因此中心导杆将产生热量(特别是在过载条件下)，同时由于中心导杆有外施电压的存在，套管绝缘介质也会生成一定的热量，且一般变压器套管的低端都浸在变压器油中(上层油的温度一般超过90度)，所以整个套管的最热点温度一般出现在中心导杆附近的绝缘介质中。综上所述，在套管中部“气包”附近存在的较高电场强度和较高温度将加速纸纤维素的老化分解，并且水分是其中的分解产物。含有水分的纸纤维素有较高的介质损耗角正切，这将加剧绝缘介质中局部过热的发生，所以套管工作许多年后，局部过热处的纸将逐渐碳化。纸层内的碳化痕迹将导致纸层两边极板间的短路，同时较高电场强度和较高温度将转移至与“气包”外部相邻的纸层。最后，高电位转移到外部绝缘良好的纸层，并在一定时间后击穿，最终导致整个套管绝缘系统的破坏。
当套管在长时间运行后，由于电场和热场的耦合作用，开始在套管绝缘系统的局部薄弱地方出现老化现象，且主要发生在套管极板的边缘部分，由于此处的局部放电而在极板边缘出现碳化痕迹，最后有可能导致绝缘击穿。一般来说，电容式套管发生的绝缘击穿或者闪络包括以下形式：穿过纸层中部的幅向击穿；穿过极板边缘的纸层击穿；沿电容芯子表面的轴向闪络；瓷套浸入油中部分外表面或内表面闪络；在空气中的上部瓷套的表面闪络。
综上所述可以看出，如何对电容式套管绝缘系统的老化状态进行有效的分析评估，从而避免套管事故造成损失是目前有待解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于频域和时域的电容式套管绝缘系统老化状态评估方法、装置、设备以及计算机可读存储介质，以解决现有技术中缺少有效对电容式套管绝缘系统的老化状态进行评估的方式，不能有效避免套管事件造成损失的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供一种基于频域和时域的电容式套管绝缘系统老化状态评估方法，包括：分别对干式套管以及油浸式套管单独绝缘材料试样进行老化处理后，在不同温度下分别对所述干式套管以及油浸式套管单独绝缘材料试样进行极化和去极化电流的测量，并绘制不同温度下的所述干式套管以及油浸式套管单独绝缘材料试样的极化和去极化电流的测量结果；在不同温度与湿度下对所述干式套管以及油浸式套管单独绝缘材料试样进行频域介电谱测量，并绘制不同温度与湿度下的所述干式套管以及油浸式套管单独绝缘材料试样的频域介电谱测量结果；分别对干式整体套管模型以及油浸式整体套管模型进行老化处理后，在不同温度下分别对所述干式整体套管模型以及所述油浸式整体套管模型进行极化和去极化电流的测量，并绘制不同温度下的所述干式整体套管模型以及所述油浸式整体套管模型的极化和去极化电流的测量结果；在不同温度与湿度下对所述干式整体套管模型以及所述油浸式整体套管模型进行频域介电谱测量，并绘制不同温度与湿度下的所述干式整体套管模型以及所述油浸式整体套管模型的频域介电谱测量结果；依据不同温度下的所述干式套管以及油浸式套管单独绝缘材料试样的极化和去极化电流的测量结果、不同温度与湿度下的所述干式套管以及油浸式套管单独绝缘材料试样的频域介电谱测量结果、不同温度下的所述干式整体套管模型以及所述油浸式整体套管模型的极化和去极化电流的测量结果与不同温度与湿度下的所述干式整体套管模型以及所述油浸式整体套管模型的频域介电谱测量结果，评估电容式套管绝缘系统的老化状态。
优选地，所述分别对干式整体套管模型以及油浸式整体套管模型进行老化处理包括：
通过在预设时间段内改变所述干式整体套管模型中心导杆的载流量/施加电压，实现所述干式整体套管模型的老化处理；
通过在预设时间段内改变所述油浸式整体套管模型中心导杆的载流量/施加电压，实现所述油浸式整体套管模型的老化处理。
优选地，所述分别对干式套管以及油浸式套管单独绝缘材料试样进行老化处理包括：
分别对交直流干式套管单独绝缘材料试样以及油浸式套管单独绝缘材料试样进行电老化处理与热老化处理。
优选地，所述分别对交直流干式套管单独绝缘材料试样以及油浸式套管单独绝缘材料试样进行电老化处理与热老化处理前包括：
利用环氧树脂与绝缘纸的复合体系制作所述交直流干式套管单独绝缘材料试样；
利用绝缘纸与矿物油制作所述油浸式套管单独绝缘材料试样。
优选地，所述不同温度下分别对所述干式套管以及油浸式套管单独绝缘材料试样进行极化和去极化电流的测量，并绘制不同温度下的所述干式套管以及油浸式套管单独绝缘材料试样的极化和去极化电流的测量结果包括：
在第Ti个预设温度下对所述交直流干式套管单独绝缘材料试样进行极化和去极化电流的测量，以时间为对数坐标系的横坐标、电流为对数坐标系的纵坐标，绘制所述第Ti个预设温度下所述交直流干式套管绝缘材料试样的极化和去极化电流的测量结果，其中i＝1,2,…,N；
在所述第Ti个预设温度下对所述油浸式套管单独绝缘材料试样进行极化和去极化电流的测量，以时间为对数坐标系的横坐标、电流为对数坐标系的纵坐标，绘制所述第Ti个预设温度下所述油浸式式套管绝缘材料试样的极化和去极化电流的测量结果。
优选地，所述在第Ti个预设温度下对所述交直流干式套管单独绝缘材料试样进行极化和去极化电流的测量包括：
在所述第Ti个预设温度下，利用预先搭建的极化与去极化电流测量设备对所述交直流干式套管单独绝缘材料试样进行极化和去极化电流的测量；
其中，所述极化与去极化电流测量设备包括4V的稳定直流电源、数字式万用表及继电器。
优选地，所述在不同温度与湿度下对所述干式套管以及油浸式套管单独绝缘材料试样进行频域介电谱测量，并绘制不同温度与湿度下的所述干式套管以及油浸式套管单独绝缘材料试样的频域介电谱测量结果包括：
在第Tj个预设温度与第Wh个预设湿度下对所述交直流干式套管单独绝缘材料试样进行频域介电谱测量，得到所述交直流干式套管单独绝缘材料试样在不同频率下的介电常数、电容量、电导率及损耗因数，其中，j＝1,2,…,M；h＝1,2,…,K；
分别以介电常数、电容量、电导率及损耗因数作为对数坐标系的纵坐标，以频率作为对数坐标系的横坐标，绘制在所述第Tj个预设温度与所述第Wh个预设湿度下的所述交直流干式套管单独绝缘材料试样的频域介电谱测量结果；
在所述第Tj个预设温度与所述第Wh个预设湿度下对所述油浸式套管单独绝缘材料试样进行频域介电谱测量，得到所述油浸式套管单独绝缘材料试样在不同频率下的介电常数、电容量、电导率及损耗因数；
分别以介电常数、电容量、电导率及损耗因数作为对数坐标系的纵坐标，以频率作为对数坐标系的横坐标，绘制在所述第Tj个预设温度与所述第Wh个预设湿度下的所述油浸式套管单独绝缘材料试样的频域介电谱测量结果。
本发明还提供了一种基于频域和时域的电容式套管绝缘系统老化状态评估装置，包括：
绝缘材料的时域测量模块，用于分别对干式套管以及油浸式套管单独绝缘材料试样进行老化处理后，在不同温度下分别对所述干式套管以及油浸式套管单独绝缘材料试样进行极化和去极化电流的测量，并绘制不同温度下的所述干式套管以及油浸式套管单独绝缘材料试样的极化和去极化电流的测量结果；
绝缘材料的频域测量模块，用于在不同温度与湿度下对所述干式套管以及油浸式套管单独绝缘材料试样进行频域介电谱测量，并绘制不同温度与湿度下的所述干式套管以及油浸式套管单独绝缘材料试样的频域介电谱测量结果；
整体套管的时域测量模块，用于分别对干式整体套管模型以及油浸式整体套管模型进行老化处理后，在不同温度下分别对所述干式整体套管模型以及所述油浸式整体套管模型进行极化和去极化电流的测量，并绘制不同温度下的所述干式整体套管模型以及所述油浸式整体套管模型的极化和去极化电流的测量结果；
整体套管的频域测量模块，在不同温度与湿度下对所述干式整体套管模型以及所述油浸式整体套管模型进行频域介电谱测量，并绘制不同温度与湿度下的所述干式整体套管模型以及所述油浸式整体套管模型的频域介电谱测量结果；
评估模块，用于依据不同温度下的所述干式套管以及油浸式套管单独绝缘材料试样的极化和去极化电流的测量结果、不同温度与湿度下的所述干式套管以及油浸式套管单独绝缘材料试样的频域介电谱测量结果、不同温度下的所述干式整体套管模型以及所述油浸式整体套管模型的极化和去极化电流的测量结果与不同温度与湿度下的所述干式整体套管模型以及所述油浸式整体套管模型的频域介电谱测量结果，评估电容式套管绝缘系统的老化状态。
本发明还提供了一种基于频域和时域的电容式套管绝缘系统老化状态评估设备，包括：
存储器，用于存储计算机程序；处理器，用于执行所述计算机程序时实现上述一种基于频域和时域的电容式套管绝缘系统老化状态评估方法的步骤。
本发明还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述一种基于频域和时域的电容式套管绝缘系统老化状态评估方法的步骤。
本发明所提供的基于频域和时域的电容式套管绝缘系统老化状态评估方法，分别对干式套管与油浸式套管单独绝缘材料的试样、干式整体套管模型及油浸式整体套管模型进行老化处理后，在不同温度下分别对干式套管与油浸式套管单独绝缘材料试样进行PDC测量，并绘制PDC测量结果。在不同温度与湿度下分别对干式与油浸式套管单独绝缘材料试样进行FDS测量，绘制FDS测量结果。分别对干式整体套管模型与油浸式整体套管模型进行老化处理后，在不同温度下分别对干式整体套管模型与油浸式套管模型进行PDC测量，绘制PDC测量结果。在不同温度与湿度下，分别对干式整体套管模型及油浸式整体套管模型进行FDS测量，并绘制测量结果。根据干式套管及油浸式套管单独绝缘材料试样、干式整体套管模型及油浸式整体套管模型的PDC测量结果以及FDS测量结果，有效分析套管绝缘材料及套管老化过程中时域与频域测量特征参数的变化规律。本发明的仿真结果可以很好的运用于实际工程应用，为电容式套管的实际运行提供经验，在仿真计算的基础上对实际套管在运行中发生的事故提供较有说服力的科学依据。在实际应用中，可以根据时域与频域的测量结果，实时监测套管的绝缘状态，从而有效避免套管事故造成的损失。同时基于本发明可以有效监测干式套管电容芯子在卷制，干燥和浇注过程中的质量保证。
附图说明
为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明所提供的基于频域和时域的电容式套管绝缘系统老化状态评估方法的第一种具体实施例的流程图；
图2为本发明所提供的基于频域和时域的电容式套管绝缘系统老化状态评估方法的第二种具体实施例的流程图；
图3为本发明实施例提供的一种基于频域和时域的电容式套管绝缘系统老化状态评估装置的结构框图。
具体实施方式
本发明的核心是提供一种基于频域和时域的电容式套管绝缘系统老化状态评估方法、装置、设备以及计算机可读存储介质，可以根据套管单独绝缘材料试样与整体套管模型的时域与频域的测量结果，对实际应用中的电容式套管绝缘材料的老化状态进行评估，从而有效避免套管事故造成的损失。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参考图1，图1为本发明所提供的基于频域和时域的电容式套管绝缘系统老化状态评估方法的第一种具体实施例的流程图；具体操作步骤如下：
步骤S101：分别对干式套管以及油浸式套管单独绝缘材料试样进行老化处理后，在不同温度下分别对所述干式套管以及油浸式套管单独绝缘材料试样进行极化和去极化电流的测量，并绘制不同温度下的所述干式套管以及油浸式套管单独绝缘材料试样的极化和去极化电流的测量结果；
步骤S102：在不同温度与湿度下对所述干式套管以及油浸式套管单独绝缘材料试样进行频域介电谱测量，并绘制不同温度与湿度下的所述干式套管以及油浸式套管单独绝缘材料试样的频域介电谱测量结果；
步骤S103：分别对干式整体套管模型以及油浸式整体套管模型进行老化处理后，在不同温度下分别对所述干式整体套管模型以及所述油浸式整体套管模型进行极化和去极化电流的测量，并绘制不同温度下的所述干式整体套管模型以及所述油浸式整体套管模型的极化和去极化电流的测量结果；
步骤S104：在不同温度与湿度下对所述干式整体套管模型以及所述油浸式整体套管模型进行频域介电谱测量，并绘制不同温度与湿度下的所述干式整体套管模型以及所述油浸式整体套管模型的频域介电谱测量结果；
步骤S105：依据不同温度下的所述干式套管以及油浸式套管单独绝缘材料试样的极化和去极化电流的测量结果、不同温度与湿度下的所述干式套管以及油浸式套管单独绝缘材料试样的频域介电谱测量结果、不同温度下的所述干式整体套管模型以及所述油浸式整体套管模型的极化和去极化电流的测量结果与不同温度与湿度下的所述干式整体套管模型以及所述油浸式整体套管模型的频域介电谱测量结果，评估电容式套管绝缘系统的老化状态。
频域的介电谱测量原理如下：电介质在电场作用下，建立极化通常需要一定的时间才能达到稳定状态，这对于恒定电场中的电介质来说总有足够的时间让极化建立完全而达到其稳定状态，相应恒定电场中的介电常数称为静态介电常数。然而在交变电场中电介质的极化情况就不同了，极化随着电场的变化而变化，如果电场随时间的变化很快，可以与建立极化的时间相比拟，极化就可能跟不上电场的变化了，介质在交变电场下的动态介电常数与静态介电常数是不同的，并引起介质的极化损耗。根据极化建立所需的时间，可以将极化分为瞬时位移极化和松弛极化两类。建立电子位移极化和离子位移极化，达到其稳态所需要时间约为10-16～10-12s，故这类极化称为瞬时位移极化。而另一类极化，例如转向极化，热离子极化和界面极化，在电场作用下则要经过相当长的时间才能达到稳态，故这类极化称为松弛极化。电介质的极化强度P一般写成：
P＝P∞+Pr (1)
松弛极化强度与时间的关系很复杂，但如果考虑电介质中有一种形式的松弛极化时，一般可用下式近似地表示极化强度与时间的关系：
Figure BDA0002246289180000091
其中，Prm为稳态松弛极化强度，τ为时间常数，t为时间；当松弛极化强度到达其稳态值后，移走电场，则松弛极化强度Pr将随时间的增加而较小，经过相当长的时间后，Pr将降低到实际上等于零，一般可以用下式表示：
Figure BDA0002246289180000092
在恒定电场作用下，可得极化强度稳态值为：
Pm＝ε0(εs-1)E (4)
其中，ε0为真空介电常数，εs为稳态介电常数，E为电场强度。
对于瞬时位移极化有：
P∞＝ε0(ε∞-1)E (5)
于是松弛极化电场强度稳态值可写成：
Prm＝Pm-P∞＝ε0(εs-ε∞)E (6)
其中，ε∞为静态介电常数。
当将AC正弦电压U(w)施加到套管电容芯子的绝缘系统时，可以在频域研究介质的反应。对于正弦交变电场e(ξ)＝Emsinwξ，为了推求方便，采用复指数形式表示为：
Figure BDA0002246289180000101
在阶跃电场的作用下，介质中吸收电流随时间的变化关系已知的情况下，如果外施电场E(t)是连续变化的，可以运用杜阿美尔(Duhamel)积分求出任何时间的总吸收电流，且已知在阶跃电场的作用下，介质中产生的吸收电流为：
Figure BDA0002246289180000102
其中，S为电流流过的横截面积，
Figure BDA0002246289180000103
在正弦交变电场下吸收电流的复指数形式为：
Figure BDA0002246289180000104
将(7)式代入(9)式得：
Figure BDA0002246289180000105
其中，ω为角速度，为电流p分量，
Figure BDA0002246289180000107
为电流q分量。
由(10)式可知，交变电场的作用下介质的吸收电流也是交变的，它的大小和相位均与外施电场的频率和温度有关，其中温度主要影响松弛极化的松弛因子。吸收电流有功分量的存在表明介质有能量的损耗，这就是交变电场作用下介质松弛极化引起的介质损耗，与介质电导的存在无关。如果记及介质中与交变电场同相变化的电导电流及超前90°的瞬时充电电流，其复指数形式分别为：
Figure BDA0002246289180000111
Figure BDA0002246289180000112
则通过介质的总电流的复指数形式为：
当介质中有位移极化，松弛极化和贯穿电导时，在交变电场作用下，可得介质的动态相对介电常数为：
介质损耗角正切为：
Figure BDA0002246289180000115
由(14)式、(15)式可以看出绝缘介质的动态相对介电常数和介质损耗角正切与频率和温度是相关的。以上的公式推导和理论分析过程基于三个假设条件：绝缘介质和电极形成平板电容器系统；电介质只存在一种形式的松弛极化；将松弛极化强度随时间的变化简化为指数上升并最终达到稳态值的形式。在对套管绝缘系统进行频域的介电谱测量时，实际上套管电容芯子绝缘系统不是单纯的平板电容器，而是一个比较复杂的多层圆筒状结构，且在套管电容芯子中存在多种形式的松弛极化，例如套管电容芯子中的浸渍纸存在介电性能不同的质点组成的不均匀介质而形成界面极化，因此以上的公式推导不能完全说明对套管进行频域的介电谱测量的情况，但是足以作为其进行测量的基本原理。通过以上的分析可以看出，介质的动态相对介电常数和介质损耗角正切与频率和温度存在直接的联系，而套管电容芯子绝缘材料的老化过程是电场强度，温度和潮气共同作用的结果，因此可以通过对套管电容芯子绝缘介质频域的介电谱测量来反映其老化的过程。
现引入为ε*电介质的复介电常数，同时引进两个实数ε'和ε″，且：
ε*＝ε'-iε″ (16)
复介电常数的实部ε'与介质中无功电流成正比，同介质介电常数εr具有相同的意义；而虚部ε″在不考虑介质的电导时，则与介质中的有功电流成正比，表示介质中的松弛极化引起能量损耗的大小，故ε″被称为损耗因数，松弛损耗等效电导率g：
g＝ε0wε″ (17)
将(17)式代入(15)式得：
Figure BDA0002246289180000121
时域的介电谱测量原理如下：上文已经在三个假设条件下对电介质的极化现象作了理论上的论述，这里在不清楚电介质的极化情况条件下对电介质中的极化电流作理论上的推导。
假设在适当简化条件下的阶跃极化响应可以用下式表示：
P(t)＝P∞+(Ps-P∞)g(t-t0) (19)
其中，g(t)为一个无量纲的单增函数，引入相对介电常数(19)式可以表示为：
P(t)＝ε0[(ε∞-1)+(εs-ε∞)g(t-t0)]E0 (20)
同样运用杜阿美尔(Duhamel)积分可以表示电介质在任何形式的外施电场E(t)下的极化强度：
Figure BDA0002246289180000122
Figure BDA0002246289180000123
f(t)为一个单调递减的函数且仅与研究电介质的固有特性相关。实际上，对电介质突然施加外施电场E(t)后极化强度P(t)将产生主要部分的极化电流，而电介质中还有直流传导电流通过，其不包括在极化电流中，代表了电介质中自由电荷的流动。因此整个极化电流由三部分组成：电导电流，真空位移电流和极化位移电流：
Figure BDA0002246289180000131
在外施阶跃电场的作用下(23)式可以转换为：
Figure BDA0002246289180000132
上述(23)式和(24)式为在时域电介质反应函数f(t)测量的基础，首先将幅值为Uc的阶跃直流充电电压突然施加到已经处理好的测试物体上。然后通过测试物体的极化电流可以根据(24)式记录下来。其中C0为测试物体电极系统的真空电容量。最大极化电压的幅值Uc主要决定于测试电力设备的结构和在设备绝缘介质中产生的电场强度，如果电场强度过高超过了10V/mm，将会由于电极电荷注入和场致介质分解等效应使介质的电导率增加而产生一些非线性现象。极化测试电压要尽可能低，在100V～500V之间即可满足大多数电力设备要求。
极化电流的测量在电流比较稳定的时候可以停止测量(一般10000s)，如果在t＝tc时被短路，去极化电流可以被测量得到。在t＝tc时外加电压Uc突然降低为零可以看作在介质两端施加了幅值为Uc的负极性电压。忽略(24)式中的短时电流脉冲可以得到在t≥(t0+Tc)时：
idepol(t)＝-C0Uc[f(t)-f(t+Tc)] (25)
(25)式中在充电过程足够长使所有极化过程都完成了的情况下，第二项可以忽略。此时去极化电流与介质反应函数f(t)成比例，由于介质的直流电导率没有包含在上式中，但是直流电导率可以通过极化和去极化电流容易求得。因此，(25)式为在时域(TD)测量介质反应函数的另一个理论基础。然而，如果对电介质的充电时间Tc在不够长的情况下，将(25)式中的第二项强制等于零是不合理的，主要是因为在电介质在发生极化现象后存在记忆效应。对于一般的电力设备(包括套管)极化时间至少不低于10000s。实际上，在频率范围很广的情况下，对电介质进行频域的测量将和困难，通常对电力设备仅仅在工频下作C-tanδ(电容和损耗角正切)的测量，对于在实验室使用的比较精密的设备能进行比较宽广频率的C-tanδ测量，然而这些设备不能将直流电导率σ0和介质损耗区分开来。在电介质老化的过程中，在特定的频率范围内材料的性质会发生改变，运用在频域的介电谱测量能够有效检测到材料的老化过程，但是这些材料性质的改变都与电介质所处的环境温度有关，因此要在相同的温度条件下测得的这些介电谱才具有可比性。测试介质的直流电导率σ0可以从PDC(极化与去极化电流)测量电流中估算出来，其计算的公式为：
Figure BDA0002246289180000141
极化和去极化电流(PDC)的测量可以提供电力设备绝缘介质状态的可靠信息。这种非破坏性的测量方法可以提供固体绝缘介质中的潮气含量并能大致估算绝缘介质的直流电导率。绝缘介质的频域介电谱测量(FDS)能够对复合绝缘介质的电容，介电常数，电导率和损耗因数以频率的函数测量出来。同时电容和介电常数的实部和虚部可以被分开测量。这种非破坏性的测量方法能够提供固体绝缘的潮气含量和C率测量数值。对这两种测量方法简单的对比可以发现，FDS能够很好的防御外界噪声的干扰，同时能够将绝缘介质介电常数的实部和虚部分开测量，但是PDC能够在很短的时间内完成测量同时达到较高的精度。
一般运用PDC方法获取绝缘介质绝缘性能的信息需要持续测量大约1.2小时，但是运用FDS方法大致需要2-2.5小时。其中有1.2个小时是在测量1mHz单一频率下的绝缘性能，如果将测试频率降低到0.1mHZ则测量时间将增加到12小时，这样对于今后这种方法用于现场实际测量是不合适的。考虑到在低频率下测量特别耗时间的过程，因此最有效的方法直接将PDC方法测量得到的数据直接转换为FDS数据，这样可以大大节约时间和提供测试的效率，但是对于套管电容芯子特殊的绝缘系统这种转换方法还需要进行大量的实验研究，目的是要确保转换所得数据的可靠性。现将目前一般的转换方法列出：
Figure BDA0002246289180000151
其中，C'(w)与C′(w)分别代表所测量电力设备的实部和虚部。测量得到的极化和去极化电流可以用指数函数进行拟合：
Figure BDA0002246289180000152
将(28)式代入(27)式得：
Figure BDA0002246289180000153
极化和去极化电流通过2500V稳定的直流电源在时域进行分析，同时应用IDA200进行频域的介电谱测量。这些实验数据实际上受绝缘老化情况，绝缘结构的外形，潮气含量以及运行温度的影响。本次研究中不涉及绝缘老化情况的影响，同时整个测量都是在室温下操作，因此影响当前测量数据最重要的因素为绝缘介质中的空心，潮气，和套管电容芯子的电容，其中套管电容芯子的电容量通过使极板间短路来实现改变。在当前的研究中，电容芯子绝缘介质的介电谱主要分三个阶段来研究其变化情况，分别为：刚卷制完成的电容芯子；真空干燥后的电容芯子；油浸渍后的电容芯子。
PDC的测量数据能够提供关于油纸绝缘状态的可靠信息。实际上用这种方法来随时监测套管电容芯子的制造过程还需进行研究。通过用户友好的Labview用户界面能够控制进行测量的电压和充放电时间。极化和去极化电流被储存进行进一步分析。通过测量结果可以发现极化和去极化电流与套管电容芯子的电容量有直接的关系。
通过IDA200能够实现介电常数虚部和实部，电导率，功率因数，损耗角正切，电容量在以上三个不同阶段下随频率的变化情况。根据所得的实验结果分析套管电容芯子在刚卷制完成；真空干燥；矿物油浸渍各个阶段下其以上参数随频域的变化情况，同时研究在不同极板间短路情况下套管电容芯子固有结构电容变化情况下各参数的变化情况，根据以上实验结果可以方便分析在电容芯子生产各个阶段各参量的变化规律，有助于对套管电容芯子在生产过程各个环节中对其进行实时的监控，同时通过有效的极板间短路可以模拟实现极板间径向发生绝缘损伤，甚至击穿的情况，这对于进一步研究套管电容芯子在电场和热场长期作用下绝缘介质的老化机理和发展情况进行深入的研究。
基于上述实施例，在本实施例中，对交直流干式套管单独绝缘材料试样、油浸式套管单独绝缘材料试样、干式整体套管模型与油浸式整体套管模型的老化处理包括电老化处理与热老化处理。
请参考图2，图2为本发明所提供的基于频域和时域的电容式套管绝缘系统老化状态评估方法的第二种具体实施例的流程图；具体操作步骤如下：
步骤S201：分别对交直流干式套管单独绝缘材料试样以及油浸式套管单独绝缘材料试样进行电老化处理与热老化处理；
对于交直流干式套管主要的绝缘材料为环氧树脂与绝缘纸的复合体系，而对于油浸式套管主要的绝缘材料为绝缘纸在矿物油中的绝缘体系，因此对于干式和油浸式套管绝缘材料的介电谱测量需要区分对待。
在本实施例中，可以利用环氧树脂与绝缘纸的复合体系制作所述交直流干式套管单独绝缘材料试样；利用绝缘纸与矿物油制作所述油浸式套管单独绝缘材料试样。
对套管单独绝缘介质的介电谱测量的测量设备中可控制容器内的温度和绝缘介质的潮气含量，从而方便实现在不同温度和潮气含量下的PDC和FDS测量。考虑到套管电容芯子中环氧树脂主要在电场和温度场综合作用下发生电热老化。因此可以方便应用上面的实验平台开展套管电容芯子绝缘材料电热老化方面的研究。在测量之前需要对环氧树脂浸渍皱纹纸制成的试样进行老化处理，其中包括电老化和热老化。
步骤S202：通过在预设时间段内改变干式整体套管模型与油浸式整体套管模型中心导杆的载流量/施加电压，实现所述干式整体套管模型与所述油浸式整体套管模型的老化处理；
在本实施例中，需设计一根实验用的电容式OIP套管模型，主要用于进行PDC和FDS的测量。电容式套管主要是由中心导杆和接地法兰之间的同轴电容组成。套管电容芯子通过在预先设定的位置放置铝箔从而改善中心导体周围的电场分布。电容芯子被放置在环氧玻璃筒里面，先加热，然后真空干燥，最后用矿物油进行浸渍。
步骤S203：在第Ti个预设温度下对所述交直流干式套管及油浸式套管单独绝缘材料试样进行极化和去极化电流的测量，以时间为对数坐标系的横坐标、电流为对数坐标系的纵坐标，绘制所述第Ti个预设温度下所述交直流干式套管及油浸式套管绝缘材料试样的极化和去极化电流的测量结果，其中i＝1,2,…,N；
对于已经运行30年的充油变压器，将其从运行单位上退运下来，并在实验室条件下放置一年时间。在这种条件下，变压器中的绝缘纸和矿物油绝缘系统中的水分已经能够达到一种平衡，因此在这种情况下可以有效测定绝缘纸中的潮气含量。在开始进行介电谱的测量前发现绝缘油中水分的含量在室温下为50ppm。变压器的外壳被直接接地，这样就将变压器外壳从电流测量回路中排除开来，因此极化和去极化电流的测量就不会被空气中的潮气和套管的表面泄露电流所影响。在这种测试条件下，极化电流仅包含由于极化效应的吸收电流和由于传导效应引起的传导电流。
PDC测试过程中的实验设备包括：4kV的稳定直流电源，数字式万用表，继电器等。自己开发的环境友好的软件界面可以让用户自己设定极化过程中施加的电压幅值和极化持续的时间，还包括去极化持续测量的时间，用户如果对软件的设定完成则整个测量过程将完全自动化。在测量极化电流时，开关S1闭合，此时极化电流通过变压器，且在极化过程中极化电流逐渐降低为零。当极化大概持续10000s时断开S1，闭合S2，此时变压器被短路。此时去极化电流在反方向形成。极化和去极化电流都通过计算机被记录下来以供后续分析用。为了能在不同的温度下进行这种温度的测量，在变压器周围搭建一个绝缘的温度控制室。
变压器温度通过Pt100温度传感器在变压器表面各个地方测量得到。低压绕组通过一个短路变压器加热。由于在FDS低频测量时测量时间会上升到12小时，结果是在整个测量过程中温度将下降大约10C°左右。频域介电谱测量通过IDA200完成，测得损耗角正切和电容在0.1mHz～1KHz之间的离散值，测试电压的有效值为140V。
步骤S204：在第Tj个预设温度与第Wh个预设湿度下对所述交直流干式套管及油浸式套管单独绝缘材料试样进行频域介电谱测量，得到所述交直流干式套管及油浸式套管单独绝缘材料试样在不同频率下的介电常数、电容量、电导率及损耗因数，其中，j＝1,2,…,M；h＝1,2,…,K；
步骤S205：分别以介电常数、电容量、电导率及损耗因数作为对数坐标系的纵坐标，以频率作为对数坐标系的横坐标，绘制在所述第Tj个预设温度与所述第Wh个预设湿度下的所述交直流干式套管及油浸式套管单独绝缘材料试样的频域介电谱测量结果；
介质损耗角正切和电容是频率和温度的复杂函数，当然其还与潮气含量和压强有关系。实际上，在实际测量中，电力设备的温度，例如套管的温度不是恒定不变的，其温度是动态变化的，这直接导致里面绝缘介质中的潮气含量分布并没有达到平衡状态，这势必会影响FDS和PDC的测量结果，导致实验室结论和现场实测结果存在一定的偏差，因此有必要实际模拟在测量过程中温度的动态变化过程下的测量结果，根据这个结果对实际测量中进行校正，以便准确判断套管的老化状态，这项工作需要在实验条件下积累大量的数据和进行理论上的推导。
根据在所述交直流干式套管及油浸式套管单独绝缘材料试样电老化和热老化后测得的PDC和FDS数据进行分析，试图电场，热场以及在电热共同作用下绝缘介质的老化规律，同时能够根据测得的PDC和FDS数据推测套管绝缘介质的老化状态。其研究的创新点在于用PDC和FDS研究套管电容芯子的老化机理，同时在本实施例中主要考虑电场和热场共同作用的结果，可以将以往对电热耦合老化的相关理论用于本次研究，与PDC和FDS数据对照分析，试图从理论上和实测数据上对套管电容芯子绝缘材料的老化机理研究清楚，为以后综合考虑整个电容芯子的老化情况提供材料研究上的证明。
步骤S206：在所述第Ti个预设温度下对所述干式整体套管模型及所述油浸式整体套管模型进行极化和去极化电流的测量，以时间为对数坐标系的横坐标、电流为对数坐标系的纵坐标，绘制所述第Ti个预设温度下所述干式整体套管模型及所述油浸式整体套管模型的极化和去极化电流的测量结果；
在对干式套管以及油浸式套管单独绝缘材料的介电谱测量的基础上，可以进行对整体套管的介电谱测量，考虑到实验用的高压电源和实验场地问题，用实际高电压等级的实际套管进行研究可行性不大，只有运用模型套管作基础性研究，在相关理论和实验结果成熟的基础上，再运用相同的研究方法在相关的电力高压研究单位进行实际套管的绝缘老化研究，试图分析套管在实际运行过程中出现事故的内在绝缘原因。
将实验用的模型套管放入大型烘箱中控制其环境温度和改变所在环境的湿度，在不同的温度和湿度配置下对整个模型套管开展FDS和PDC测量。同时通过改变模型套管中心导杆的载流量或者中心导杆的施加电压在长时间下进行套管模型的老化实验，在整个老化过程中对绝缘系统进行FDS和PDC测量，从而有效分析套管老化过程中这些测量特征参数的变化规律。
步骤S207：在所述第Tj个预设温度与所述第Wh个预设湿度下对所述干式整体套管模型及所述油浸式整体套管模型进行频域介电谱测量，得到所述干式整体套管模型及所述油浸式整体套管模型在不同频率下的介电常数、电容量、电导率及损耗因数；
步骤S208：分别以介电常数、电容量、电导率及损耗因数作为对数坐标系的纵坐标，以频率作为对数坐标系的横坐标，绘制在所述第Tj个预设温度与所述第Wh个预设湿度下的所述干式整体套管模型及所述油浸式整体套管模型的频域介电谱测量结果；
步骤S209：依据不同温度下的所述干式套管以及油浸式套管单独绝缘材料试样的极化和去极化电流的测量结果、不同温度与湿度下的所述干式套管以及油浸式套管单独绝缘材料试样的频域介电谱测量结果、不同温度下的所述干式整体套管模型以及所述油浸式整体套管模型的极化和去极化电流的测量结果与不同温度与湿度下的所述干式整体套管模型以及所述油浸式整体套管模型的频域介电谱测量结果，评估电容式套管绝缘系统的老化状态。
套管电容芯子和整体结构的设计在理论计算和有限元仿真计算方面都趋于成熟，特别是对套管电容芯子极板布置的设计程序，以及运用有限元方法对套管电容芯子和整体电场分布的有效计算，但是缺少对于干式和油浸式套管电容芯子在带电运行下绝缘介质的老化机理研究和相关实验数据的支持。如果通过本发明实施例开展套管绝缘系统老化情况的研究将为仿真计算的计算结果提供有用的实际运行经验，同时在仿真计算的基础上对实际套管在运行中发生的事故提供较有说服力的科学依据。
频域和时域分析法(PDC和FDS)绝缘状态监测方法用于套管绝缘系统的老化研究是国内外首创，这种研究方法具有一定的理论高度和创新性，同时所得的研究结果能够很好的运用于实际工程应用。例如运用该方法能够有效监测干式套管电容芯子在卷制，干燥和浇注过程中的质量保证。在实际变电站中也可以安装相应的设备来实时监测套管的绝缘状态，能够避免套管事故带来的经济损失。
本发明针对实际套管研究其绝缘材料老化过程具有理论基础和仿真平台，能够为实际的模型套管实验提供指导，同时根据实验得到的测试数据对已有的理论模型和仿真计算方法进行完善。
综上所示，在频域和时域分析套管绝缘系统老化情况进行研究具有一定的理论高度和实际运用价值，以及高可行性。
请参考图3，图3为本发明实施例提供的一种基于频域和时域的电容式套管绝缘系统老化状态评估装置的结构框图；具体装置可以包括：
绝缘材料的时域测量模块100，用于分别对干式套管以及油浸式套管单独绝缘材料试样进行老化处理后，在不同温度下分别对所述干式套管以及油浸式套管单独绝缘材料试样进行极化和去极化电流的测量，并绘制不同温度下的所述干式套管以及油浸式套管单独绝缘材料试样的极化和去极化电流的测量结果；
绝缘材料的频域测量模块200，用于在不同温度与湿度下对所述干式套管以及油浸式套管单独绝缘材料试样进行频域介电谱测量，并绘制不同温度与湿度下的所述干式套管以及油浸式套管单独绝缘材料试样的频域介电谱测量结果；
整体套管的时域测量模块300，用于分别对干式整体套管模型以及油浸式整体套管模型进行老化处理后，在不同温度下分别对所述干式整体套管模型以及所述油浸式整体套管模型进行极化和去极化电流的测量，并绘制不同温度下的所述干式整体套管模型以及所述油浸式整体套管模型的极化和去极化电流的测量结果；
整体套管的频域测量模块400，在不同温度与湿度下对所述干式整体套管模型以及所述油浸式整体套管模型进行频域介电谱测量，并绘制不同温度与湿度下的所述干式整体套管模型以及所述油浸式整体套管模型的频域介电谱测量结果；
评估模块500，用于依据不同温度下的所述干式套管以及油浸式套管单独绝缘材料试样的极化和去极化电流的测量结果、不同温度与湿度下的所述干式套管以及油浸式套管单独绝缘材料试样的频域介电谱测量结果、不同温度下的所述干式整体套管模型以及所述油浸式整体套管模型的极化和去极化电流的测量结果与不同温度与湿度下的所述干式整体套管模型以及所述油浸式整体套管模型的频域介电谱测量结果，评估电容式套管绝缘系统的老化状态。
本实施例的基于频域和时域的电容式套管绝缘系统老化状态评估装置用于实现前述的基于频域和时域的电容式套管绝缘系统老化状态评估方法，因此基于频域和时域的电容式套管绝缘系统老化状态评估装置中的具体实施方式可见前文中的基于频域和时域的电容式套管绝缘系统老化状态评估方法的实施例部分，例如，绝缘材料的时域测量模块100，绝缘材料的频域测量模块200，整体套管的时域测量模块300，整体套管的时域测量模块400，评估模块500，分别用于实现上述基于频域和时域的电容式套管绝缘系统老化状态评估方法中步骤S101，S102，S103，S104和S105，所以，其具体实施方式可以参照相应的各个部分实施例的描述，在此不再赘述。
本发明具体实施例还提供了一种基于频域和时域的电容式套管绝缘系统老化状态评估设备，包括：存储器，用于存储计算机程序；处理器，用于执行所述计算机程序时实现上述一种基于频域和时域的电容式套管绝缘系统老化状态评估方法的步骤。
本发明具体实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述一种基于频域和时域的电容式套管绝缘系统老化状态评估方法的步骤。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
以上对本发明所提供的基于频域和时域的电容式套管绝缘系统老化状态评估方法、装置、设备以及计算机可读存储介质进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种基于频域和时域的电容式套管绝缘系统老化状态评估方法，其特征在于，包括：
分别对干式套管以及油浸式套管单独绝缘材料试样进行老化处理后，在不同温度下分别对所述干式套管以及油浸式套管单独绝缘材料试样进行极化和去极化电流的测量，并绘制不同温度下的所述干式套管以及油浸式套管单独绝缘材料试样的极化和去极化电流的测量结果；
在不同温度与湿度下对所述干式套管以及油浸式套管单独绝缘材料试样进行频域介电谱测量，并绘制不同温度与湿度下的所述干式套管以及油浸式套管单独绝缘材料试样的频域介电谱测量结果；
分别对干式整体套管模型以及油浸式整体套管模型进行老化处理后，在不同温度下分别对所述干式整体套管模型以及所述油浸式整体套管模型进行极化和去极化电流的测量，并绘制不同温度下的所述干式整体套管模型以及所述油浸式整体套管模型的极化和去极化电流的测量结果；
在不同温度与湿度下对所述干式整体套管模型以及所述油浸式整体套管模型进行频域介电谱测量，并绘制不同温度与湿度下的所述干式整体套管模型以及所述油浸式整体套管模型的频域介电谱测量结果；
依据不同温度下的所述干式套管以及油浸式套管单独绝缘材料试样的极化和去极化电流的测量结果、不同温度与湿度下的所述干式套管以及油浸式套管单独绝缘材料试样的频域介电谱测量结果、不同温度下的所述干式整体套管模型以及所述油浸式整体套管模型的极化和去极化电流的测量结果与不同温度与湿度下的所述干式整体套管模型以及所述油浸式整体套管模型的频域介电谱测量结果，评估电容式套管绝缘系统的老化状态。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分别对干式整体套管模型以及油浸式整体套管模型进行老化处理包括：
通过在预设时间段内改变所述干式整体套管模型中心导杆的载流量/施加电压，实现所述干式整体套管模型的老化处理；
通过在预设时间段内改变所述油浸式整体套管模型中心导杆的载流量/施加电压，实现所述油浸式整体套管模型的老化处理。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分别对干式套管以及油浸式套管单独绝缘材料试样进行老化处理包括：
分别对交直流干式套管单独绝缘材料试样以及油浸式套管单独绝缘材料试样进行电老化处理与热老化处理。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述分别对交直流干式套管单独绝缘材料试样以及油浸式套管单独绝缘材料试样进行电老化处理与热老化处理前包括：
利用环氧树脂与绝缘纸的复合体系制作所述交直流干式套管单独绝缘材料试样；
利用绝缘纸与矿物油制作所述油浸式套管单独绝缘材料试样。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述不同温度下分别对所述干式套管以及油浸式套管单独绝缘材料试样进行极化和去极化电流的测量，并绘制不同温度下的所述干式套管以及油浸式套管单独绝缘材料试样的极化和去极化电流的测量结果包括：
在第Ti个预设温度下对所述交直流干式套管单独绝缘材料试样进行极化和去极化电流的测量，以时间为对数坐标系的横坐标、电流为对数坐标系的纵坐标，绘制所述第Ti个预设温度下所述交直流干式套管绝缘材料试样的极化和去极化电流的测量结果，其中i＝1,2,…,N；
在所述第Ti个预设温度下对所述油浸式套管单独绝缘材料试样进行极化和去极化电流的测量，以时间为对数坐标系的横坐标、电流为对数坐标系的纵坐标，绘制所述第Ti个预设温度下所述油浸式式套管绝缘材料试样的极化和去极化电流的测量结果。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述在第Ti个预设温度下对所述交直流干式套管单独绝缘材料试样进行极化和去极化电流的测量包括：
在所述第Ti个预设温度下，利用预先搭建的极化与去极化电流测量设备对所述交直流干式套管单独绝缘材料试样进行极化和去极化电流的测量；
其中，所述极化与去极化电流测量设备包括4V的稳定直流电源、数字式万用表及继电器。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述在不同温度与湿度下对所述干式套管以及油浸式套管单独绝缘材料试样进行频域介电谱测量，并绘制不同温度与湿度下的所述干式套管以及油浸式套管单独绝缘材料试样的频域介电谱测量结果包括：
在第Tj个预设温度与第Wh个预设湿度下对所述交直流干式套管单独绝缘材料试样进行频域介电谱测量，得到所述交直流干式套管单独绝缘材料试样在不同频率下的介电常数、电容量、电导率及损耗因数，其中，j＝1,2,…,M；h＝1,2,…,K；
分别以介电常数、电容量、电导率及损耗因数作为对数坐标系的纵坐标，以频率作为对数坐标系的横坐标，绘制在所述第Tj个预设温度与所述第Wh个预设湿度下的所述交直流干式套管单独绝缘材料试样的频域介电谱测量结果；
在所述第Tj个预设温度与所述第Wh个预设湿度下对所述油浸式套管单独绝缘材料试样进行频域介电谱测量，得到所述油浸式套管单独绝缘材料试样在不同频率下的介电常数、电容量、电导率及损耗因数；
分别以介电常数、电容量、电导率及损耗因数作为对数坐标系的纵坐标，以频率作为对数坐标系的横坐标，绘制在所述第Tj个预设温度与所述第Wh个预设湿度下的所述油浸式套管单独绝缘材料试样的频域介电谱测量结果。
8.一种基于频域和时域的电容式套管绝缘系统老化状态评估装置，其特征在于，包括：
绝缘材料的时域测量模块，用于分别对干式套管以及油浸式套管单独绝缘材料试样进行老化处理后，在不同温度下分别对所述干式套管以及油浸式套管单独绝缘材料试样进行极化和去极化电流的测量，并绘制不同温度下的所述干式套管以及油浸式套管单独绝缘材料试样的极化和去极化电流的测量结果；
绝缘材料的频域测量模块，用于在不同温度与湿度下对所述干式套管以及油浸式套管单独绝缘材料试样进行频域介电谱测量，并绘制不同温度与湿度下的所述干式套管以及油浸式套管单独绝缘材料试样的频域介电谱测量结果；
整体套管的时域测量模块，用于分别对干式整体套管模型以及油浸式整体套管模型进行老化处理后，在不同温度下分别对所述干式整体套管模型以及所述油浸式整体套管模型进行极化和去极化电流的测量，并绘制不同温度下的所述干式整体套管模型以及所述油浸式整体套管模型的极化和去极化电流的测量结果；
整体套管的频域测量模块，在不同温度与湿度下对所述干式整体套管模型以及所述油浸式整体套管模型进行频域介电谱测量，并绘制不同温度与湿度下的所述干式整体套管模型以及所述油浸式整体套管模型的频域介电谱测量结果；
评估模块，用于依据不同温度下的所述干式套管以及油浸式套管单独绝缘材料试样的极化和去极化电流的测量结果、不同温度与湿度下的所述干式套管以及油浸式套管单独绝缘材料试样的频域介电谱测量结果、不同温度下的所述干式整体套管模型以及所述油浸式整体套管模型的极化和去极化电流的测量结果与不同温度与湿度下的所述干式整体套管模型以及所述油浸式整体套管模型的频域介电谱测量结果，评估电容式套管绝缘系统的老化状态。
9.一种基于频域和时域的电容式套管绝缘系统老化状态评估设备，其特征在于，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7任一项所述一种基于频域和时域的电容式套管绝缘系统老化状态评估方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述一种基于频域和时域的电容式套管绝缘系统老化状态评估方法的步骤。
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