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摘要：本文对油纸绝缘电力变压器纸绝缘含水量的各种分析方法进行了概述，重点介绍了通过油纸绝缘体系的介质谱测定固体绝缘含水量的新方法，并通过测试实例具体展现了这种测试方法的测试过程以及评估、表现方式。
关键词：变压器纸绝缘；水分测定；油纸绝缘体系；介质谱测定
一、变压器纸绝缘中的水分测定
随着老旧变压器数量的增多、状态检修的需要以及应用便利的新型可靠检测技术的发展，人们对变压器纸绝缘含水量的关注越来越多。纸绝缘中所含水分的主要危害是：降低绝缘强度、增加纤维材料老化速度并且在高温下更易生成气泡。因此，无论是从电力变压器安全、可靠运行的角度，还是从延长变压器使用寿命的角度，都需要可靠地了解纸绝缘的含水量。长期以来，人们曾尝试过各种方法来测定变压器纸绝缘的含水量：
1.卡尔费休滴定法
卡尔费休滴定法是一种分析化学方法，以化学滴定的方式测定被试样品中的微量水分。在电力变压器测试应用中，这种方法不仅广泛应用于测定绝缘油和绝缘纸中的水分含量，而且也作为一个标准的方式对其他方法进行评估。
不过，这种方法在应用于变压器纸绝缘含水量分析的时候，也存在着一些缺点：
1）在样品的采集、运输与测试准备过程中，都会有水分进入样品；
2）样品中的水分以不同的化学键结合，测试过程能够释放出来的水分具有一定的不确定性，与测试时加热温度和时间都有关系；
3）不同的实验室所采用的方式也会有所不同（例如萃取溶剂），并不全是标准化的。国外进行的一项就不同实验室对相同样品的滴定法检测结果进行了比较，就可以看出这一点[1]。
2.容性探头
容性探头的检测方法在上个世纪九十年代就已经被应用于相对水饱和度测量。这个探头由吸水性介质隔开的两个电极构成，两个电极构成电容，其电容值会由于水分子进入绝缘介质而发生变化，这个变化与周边材料的水饱和度相关。这样就可以测量出容性探头周边的水分饱和度。
这个测量方法的优点是：
1）应用便利，也可以在现场对变压器在运行中进行连续测量；
2）测量结果不再受采样、运输以及滴定方法所带来的不确定性影响。
但是这种方法也有相应的缺点：
1）探头会发生腐蚀而影响测量；
2）需要校准才能测量准确。
3.查水分平衡表法
应用最为广泛也用得最早的变压器纸绝缘含水量测量方法是从油中的含水量（ppm）推算出绝缘纸中的含水量（%）。这个测量过程分为三个步骤完成：
1）对变压器油采样；
2）通过卡尔费休滴定法测量油样中的水分含量（ppm）；
3）通过平衡表从油样的含水量推算出绝缘纸的水分含量。
这一方法虽然应用广泛，但却因为测量过程的多种不确定性，而准确度不高：
1）油样的采集、运输以及滴定方法的不确定性；
2）油纸之间的水分平衡也很难达到；
3）在平衡表中的低含水量区域，曲线的斜率比较大，因此准确度更低。
4）水分平衡条件也跟油的融水性以及纤维材料的吸水性相关。
因此，平衡表只对于制定平衡表时所使用的原始材料（油和纸）有效，而对于经过运行使用之后有着不同老化状态的油和纸来说，就不准确了。
4.介质响应测量方法
介质响应测量方法是从绝缘介质的介电响应中推算出绝缘纸或者纸板中的水分含量，这类方法包括恢复电压法、极化与去极化电流发以及介损频谱法。近年来业界对介电响应测量方法的研究越来越受关注：
恢复电压法（RVM）
这种方法是在对介质进行极化之后，通过测量介质的恢复电压，推算出绝缘纸中的含水量。这种方法于 2004 年在CIGRE 的工作组报告D.1.01.09 中被否定。
极化与去极化电流法（PDC）
对绝缘的极化电流和去极化电流进行测量与记录，就得到了绝缘介质的极化与去极化电流曲线。从这个数据中推断绝缘纸中的含水量。这种方法的缺点是测量的等效信号频率不高，测量准确度不高。
频域频谱法（FDS）
这个方法就是在一个很宽的频率范围内，尤其是一直要到很低的频率范围，对绝缘介质的介质损耗进行测量，得出绝缘介质的频域响应，通常称为FDS，如图1所示。
图 1 油纸绝缘介损因数与频率关系图的解读
这种方法虽能够完成变压器油纸绝缘宽频率范围的介损测量，能够反映出绝缘体系各种因素的作用，从而分析出绝缘纸中的含水量，但是也有两个不足之处：
1）绝缘油老化之后的副产物，其对于介损测量的频率响应几乎与水没有分别，在不对此进行补偿的情况下，绝缘纸中的水含量将被高估；
2）为了可靠地测量出绝缘纸的含水量，需要测量到对绝缘纸含水量敏感的曲线低频范围，在完全采用交流信号的情况下，在低频率范围的测量将花费大量的时间，而如果测量时间过长，使得现场应用不便，并且如果在测量过程中被测试绝缘的温度发生较大变化的话，测量结果一样会变得不准确。
时域与频域测量方法相结合
最新的测量方法是把时域的极化电流测量与频域的频谱测量方法相结合，这样，与时域极化电流测量相比，测量范围就可以不只限于低频范围，而与频域频谱测量相比则可以显著地节省测量时间。
二、变压器介质响应测量
在进行介质响应测量的时候，电力变压器需要停电并从系统断开。一般情况下，被测试的绝缘介质指的都是高压绕组和低压绕组之间的主绝缘。在现场测量的时候，所采取的接线方式一般都是被试品非接地的测试模式（UST），这样就可以采用防护接线方式，这种接线方式有利于提高对现场测量所存在的各种干扰的抗干扰能力，例如电磁干扰等等，因为变压器的油箱可以起到屏蔽作用。而且这种测量接线方式还可以应对现场测量时所存在的由于套管脏污而产生的表面电流影响。由于变压器的纤维绝缘材料（纸/纸板）具有表面积与体积的比例更大的特点，与绝缘油有着很大的接触面，因此油的水分含量主要是油油纸的含水量决定的。介质响应测量采用的是三端测量方式，包括了电压输出、电流测量以及测量防护。图 2 表现了双绕组变压器主绝缘及其介质响应测量接线方式。 图 2 双绕组变压器的各个电容及其主绝缘测量接线
上图各个电容：CHL–高压绕组与低压绕组之间的主绝缘电容；CH–高压绕组对油箱之间的绝缘电容；CL–低压绕组对油箱之间的绝缘电容；CBH–各个高压套管对油箱之间的绝缘电容；CBL–低压套管对油箱之间的绝缘电容。
如前所述，介质响应的测量有两种方式：
时域测量，向被测试绝缘施加直流电压，测量并记录被测试绝缘所产生的极化电流和去极化电流。这种方法被称为PDC 方法。对于多层介质绝缘体系（例如变压器所采用的油纸绝缘），这种测量方式能够快速地获取变化缓慢的极化特性（例如变压器油/纸绝缘之间的界面极化效应）。
频域测量，向被测试绝缘施加变化频率的交流电压。这种方法一般被称为频域频谱（即FDS）。从实际测量角度看，这种方法具有更强的抗电磁干扰能力。
这两种测量方法实际上反映的都是绝缘系统的极化与电导特性，在实际测量中可以结合起来，实现在最短时间内完成最宽频率范围测量的目的，以便于现场测量应用。
三、变压器的介质响应特性
1.电导与极化效应
变压器的主绝缘基本上由两个部分构成：绝缘油和绝缘纸。这两个绝缘物质有着不同的电导与极化特性，而且在两种绝缘物质的分界面上还有界面极化特性。介电响应测量所得出的结果就是由油和纸两种绝缘物质的电导与极化特性以及两种绝缘物质之间的界面极化效应的叠加。对于介质响应测量，频域表示的总电流密度为：
上面的等式中，电流密度的虚部代表电容分量，是由介电常数的高频部分和低频介电极化率确定的。电流密度的实部则包括了直流电导所产生的电阻电流和介质损耗所产生的电阻性电流。
对这个介电响应特性构成影响的主要因素包括绝缘纸中的含水量、绝缘温度、油的电导率、绝缘结构（也就是油和纸之间的界面）和导电性的老化副产物。为了从介电响应测量结果中准确地评估出绝缘纸中的含水量，就必须要把绝缘含水量从影响介电相应的其他因素区分开来。
2.纤维材料的介电响应
图 3 所表示的就是变压器主绝缘通常采用的高密度纸板的介损因数与频率之间的关系。绝缘纸浸了新的矿物油，具有不同的含水量（1、2和3%），是在固定的温度（22°C）下在屏蔽测量容器中测量的，容器中充满了油以防止周围空气中的水分进入。全球各地的各类研究机构做过许多类似的试验，也把不同纤维材料之间的介电响应情况进行过比对。
对于含水量为 1% 的绝缘纸的介电响应曲线，其 1kHz 到 1Hz 的频率范围，曲线主要反映了极化效应，而频率更低的部分的介电响应则反映了导电特性。导电性上升，则导致低频段介损因数的上升。
图 3 含水量分别为 1%、2% 和 3%的绝缘纸/纸板的介电响应曲线
3.绝缘油的介电响应
绝缘油的介电响应与纤维有所不同，没有极化特性表现，只有电导性表现，在整个频率范围内呈现出具有确切斜率的一条直线。图 4 表示了新油和旧油的介损因数与频率关系图。由于油品导电率的不同，在任意频率点上，新油的介损因数都要低于旧油，导电性越强，介损因数就越大，因此随着油品老化程度的不同，这条由绝缘介电响应形成的斜线会处于不同的位置。电导率越大，曲线越向右偏移。这些测量都是在屏蔽容器中完成的。
图 4 导电率分别为0.05pS/m、1pS/m以及 20pS/m的矿物绝缘油的介电响应特性曲线
4.介电响应的各个频率范围所表现的信息
图 5 油纸绝缘变压器介电响应的一般情况
图 5 表示的油纸绝缘电力变压器在高/低压绕组之间测量得到的主绝缘CH 的介电响应曲线，表示为介损因数与频率之间的关系。图上也对不同频率范围曲线主要影响因素的一般说明。下面对这条曲线形状作出具体的说明。
图 6 高压绕组与低压绕组之间的主绝缘断面以及电流分布：（a）高频部分；（b）中频部分，也就是油的导电部分；（c）空间电荷主导的低频部分；（d）很低的频率部分，直到直流。
以图 6 所示的高压绕组与低压绕组之间的主绝缘断面为例，主绝缘是包在绕组导体上面的多层绝缘纸，总共有大约 5 mm 厚，径向放置了多层纸板围屏，总厚度大约有 15mm，围屏之间是油道。在高压绕组与低压绕组之间的绝缘体系中，油与纸的体积比通常为 50-85%。具体的情况要取决于电压水平和冷却方式，但是这个原则对所有的油纸绝缘电力变压器却都是一样的。图 6 忽略了绕组周边的冷却油道，因为这些油道都被同一个电压等级的绕组线圈包围，因此对于介质响应的影响非常小。
高频区域的纸板响应
在高频率区域（此处是5-1000Hz），固体绝缘中的损耗比油的损耗高一些，比较图 3 和图 4 就可以看出来，因此电流是通过垫块和撑木从高压绕组流向低压绕组，如图 6a 所示。虽然这个区域的介电响应曲线也反映出了纤维材料的信息，但是这部分曲线对纤维含水量的反映不是很灵敏，从图 3 可以看出来，而且这个区域的测量结果还会受到接线技术的影响，有时候会产生明显的负介损因数。在这个频率区段，测量绕组之间绝缘电容CHL 所采用的三端测量回路与绕组对油箱电容CL和CH以及防护线阻抗之间形成了分压关系，这个分压关系与频率相关。
油的反映区域
随着测量信号频率的降低，油中的损耗超过垫块上的损耗，所以电流更倾向于通过油隙流向围屏，如图 6b 所示。由于油的体积更大（大约 75%）而且电导更大（大约 10-100 倍），所以这个区域的介电表现主要是由油决定的。需要注意的是，这个区域的介电响应曲线的斜率并不与纯粹油的介电响应直线相同，因为电流通道中还有围屏的存在，围屏的介电响应曲线斜率比纯粹油的斜率要低一些。
绝缘结构的介电响应 如果测量信号的频率进一步降低，在本例中降低到0.01 – 0.005 Hz，就会有空间电荷累积在油隙中。这些累积起来的电荷降低了油道的导电性，使电流的一部分通过油到达围屏，还有一部分通过垫块到达围屏，如图 6c所示。空间电荷的累积也可以理解为界面极化。这一部分的介电响应主要受变压器绝缘结构（设计方式）以及两种绝缘材料（油和纸）之间电导率和介电常数之间的比例关系影响。油和纸之间的电导率差别越大、油与纸相比的体积越大，则介损因数与频率关系曲线的介损因数峰值表现得越是突出。
低频率段绝缘纸板的表现
如果测量信号的频率进一步降低（例如本例降低到0.005Hz 以下）。油道中累积的空间电荷会进一步降低油道的电导率，所以只剩下经过垫块和围屏的电流了，也就是只有纤维材料中有电流流过了，如图 6d 所示。与前述所讲的高频区域绝缘纸板的表现不同，这个低频率段的纸板表现出对导电性成分含量的高度灵敏性，也就是对纸板中的水分和老化副产物有着灵敏的反应。这一点从图 3 也可以清晰地看出来，所以为了准确测量纸绝缘的含水量，在对变压器进行相应测试时，其测试结果的曲线记录必须包包含这个对纸板含水量和老化副产物表现灵敏的频率区域。
1 kHz 以上频率范围的介电响应测量
如果测量信号的频率高于 1kHz 以上，会得到什么样的信息呢？经过研究[2]，发现在 5kHz 以上就会出现绝缘电容与绕组电感之间的谐振，测量的结果主要表现了这个结果，已经不再能够反映绝缘的老化现象了，如图 7 所示。这一频率范围的测量已经不在属于绝缘老化分析的领域，而是频响诊断分析测试所关心的了。
图 6 到 100kHz 高频区域的介电响应曲线，在 2kHz 以上就会出现谐振点[8]
对整个介质响应曲线，对于纸绝缘含水量分析时所关心的频率区段位置（纸的频率反映区段、油的频率反映区段等等）会随着电导与介电常数的不同而发生变化，所以会沿着频率轴移动。例如，对于导电率低的系统（例如损耗低、温度低、水分含量低），这些特性只有在测量到很低的频率范围（例如 100?Hz）才能显示出来，而对于损耗高的系统（老旧变压器），这些特性在比较高的频率范围就可以显示出来，所以绝缘纸水分评估所需要的“低频率范围”可能在比较高的频率下面（例如0.1Hz）就已经表现出来了。
5.温度的影响
温度的升高会导致绝缘材料的损耗升高，因此会对介电响应测量结果曲线带来影响，使整条介损因数与频率关系曲线向高频率方向移动。温度的影响程度跟绝缘材料有关，对纤维材料的影响要比对绝缘油的影响大很多。所以，随着温度的不同，频域介损曲线除了整体向高频率方向偏移之外，各个频率部分之间也会有相对的移动。
如果只从所测量出的介质响应曲线，是无法区分出温度和老化副产物的影响的。所以要正确分析数据的话就必须要有绝缘温度信息。在测量变压器含水量的时候也要把温度的影响在变压器的X/Y 模型中加以考虑[3]。图 8 表现出了介质响应曲线受温度影响而沿频率轴向右移动的情况，这三条曲线是同一个带有油道的绝缘模型在 21?C、55 ?C、78 ?C[6]。
图 8 温度对大型油纸绝缘模型介电响应曲线的影响
6.老化副产物的影响
油纸绝缘热老化会产生许多导电性的副产物，如酸性物质。这些老化副产物与水分和温度一样，都会增加绝缘材料的导电性。导电性的老化副产物对于绝缘油的影响尤其巨大，可以导致其电导率增加 10，000 倍。而对于绝缘纸，这些老化副产物的影响则要小一些。
图 9 含水量相似的新纸样和老化纸样在 20 ?C时测量结果的比较
图 9 对老化绝缘纸的介电响应曲线和新绝缘纸的介电响应曲线进行了比对。老化的样品是在密闭容器中在 130?C高温下老化了 1500 个小时（2 个月），使其聚合度降低到 110-150。处于相同水含量状态的老化绝缘材料，由于受到导电性的老化副产物的影响，其损耗要高很多。这个影响与材料及其老化特性有关。所以，要准确评估变压器油质绝缘含水量的时候，就必须要对老化副产物的影响做出补偿。
7.绝缘结构的影响
随着油量与纤维材料相比的增加，界面极化过程会变得越来越突出。变压器纸绝缘的介电特性在很大的频率范围都是由油和界面极化效应决定的。图 9 对这个影响作出了表示，所表示的是一个大型配电变压器的绝缘模型，包括了油道尺寸不同的四种结构。这四种结构的油/纸体积比分别为 85/15、75/25、50/50和15/85。如果油与纸的比例向油占比更大的方向偏移，则界面极化效应所导致的损耗峰值会更高。
图 10 界面极化（绝缘结构）效应对介电响应的影响[10]
8.油导电率的影响
对同一个大型绝缘模型，把原来的油（1.1 pS/m）用导电性更大的油（13 pS/m）进行替换，来分析油电导率对介电响应的影响。油的电导率是在屏蔽测量罐中在低电场强度（10 V/mm）条件下测量出来的。为了让绝缘纸中的水分含量保持在1.0 -1.1%之间不变，在换油的过程中没有施加真空。这样，原来的油就还是保留在纤维材料的孔隙中。图 10 所表示的是油电导率对油对纸体积比为 75/25以及 15/85 绝缘体系。可以看出，对于 75/25 的体积比，介电响应中油的区域（介损因数在 10 Hz 与0.01 Hz之间迅速上升）向着高频率的方向移动了，原因就是绝缘油换了。而对于 15/85 的油纸体积比，这一变化就不那么突出，不过由于油浸入了纤维材料当中，其介电特性也有所改变。
图 11 对于油纸体积比例为 75/25 和 15/85 的绝缘结构油的电导率对介电响应影响
四、案例分析
放油之前与之后的介电响应变化 一台大型电力变压器（100MVA，220/110/10kV）将要报废，所以把油放空。在放油之前和之后都进行了介质响应测量，以便显现油所起到的作用，如图 11 所示。两次测量时的温度不同，所以首先把两次测量数据都进行了温度修正，修正到同一个温度下。从两次测量结果来看，有油时的测量数据有很大的介质损耗峰值点，这就是绝缘结构的影响。在没有油的条件下，在整个测量频率范围都几乎只有纤维绝缘材料的作用，测量结果曲线上则几乎看不到这个效果。
图 12 一台大变压器在放油之前和放油之后的介电响应频率谱图
油处理之前和处理之后的介电响应变化
在对一台电力变压器采用介电响应方法测量绝缘纸的含水量之后，变压器的业主决定对变压器进行处理。这台变压器（20MVA，72.4/12.47kV）通过介电响应方法所测量出的高压绕组与低压绕组之间的主绝缘含水量为2.2%。用户决定对变压器进行处理，去除其中的水分。处理的方式是对油经过 5 次加热与真空处理过程。之后所测量出的绝缘含水量为1.6%。图 13 表示了变得干燥一些的绝缘材料的介质响应曲线。
图 13 在油经过处理之前和之后高压绕组与低压绕组之间主绝缘的介电响应
这个案例说明只是通过油处理过程是不足以去掉固体绝缘中的水分。变压器应该放油之后并且在固体绝缘被加热之后对变压器施加真空，这样干燥过程会更有效率。
五、含水量评估的准确度分析
介电相应分析的主要用途是测定油纸绝缘变压器绝缘纸和绝缘纸板中的含水量。本节探讨一下各个参数对水分评估结果准确度的影响，这个分析是建立在理论与实践经验基础之上，分析的结果也与从变压器采集的纸样的测量结果进行了比较。与这些参数对水分评估准确度的影响相比，介损因数测量自身（仪器准确度）的影响反而可以忽略不计。
一般而言，含水量分析是建立在变压器所测量出的介损响应与通过建模方式得出的介质响应相比对基础上。这个X/Y模型[1]被提出之后，在全球范围得到了认可，广泛用于介电响应建模和纤维绝缘材料的含水量评估。
频率范围的影响
通过这种模型方法评估变压器绝缘含水量的假定前提条件是测量的频率范围足够宽。尤其是低频率范围，必须要包括在测量的整个频率范围之中，因为这一部分的介电响应曲线对于绝缘纸中的含水量是反映最灵敏的。所以在实际的介电响应测量中，必须要把图 5 中的低频率段包括在测量频率范围之中。如果在最终的测量结果曲线中没有包括这一段的话，所评估出来的含水量结果误差最大可达±30%。
绝缘温度变化的影响
在通过介质响应测量固体绝缘含水量的时候，必须要对温度的影响进行补偿，所以必须要知道在进行介质响应测量过程中的绝缘温度。如果通过变压器内置的温度表来读取绝缘温度的话，与绝缘纸/纸板的实际温度最大可能会出现 20K 的偏差。相比之下，取上层油样来测量温度则可以更准确地测得固体绝缘的温度。如果在温度稳定状态下，而不是在变压器刚刚停下来温度还处于快速变化过程中，进行介质响应测量的话，所评估出来的含水量数值会更加准确。
温度补偿的影响
在进行纸绝缘含水量评估的时候，是通过软件的算法对温度进行补偿，以修正介质响应。不过软件程序不一定能够完全反映实际变压器所采用纤维绝缘材料的温度特性，所以在温度补偿方面也存在一定的误差。如果测量时绝缘的温度高于 20?C，那么这种温度补偿所带来的含水量评估误差，温度每高 1K最大可以达到0.5% 的水平。也就是说，如果计算出来的含水量是2.0%，而测量时的绝缘温度为40 ?C，那么实际的含水量范围应该在 1.8 – 2.2% 之间。
导电性的老化副产物影响
导电性的老化副产物对介电响应的影响与水分相似，所以需要对这个影响进行补偿。在没有补偿措施的条件下，这个影响所带来的测量误差最大达到含水量测量值的 +35%。通过采取适当的措施进行补偿，可以把这个误差降低到 +10%。
纤维材料不同的影响
通过生产过程制造出来的密度不同的纤维材料在介电响应方面稍有差别[6]。如果实际变压器中纤维材料的介电响应与分析模型所采用的纤维材料不同，则这个误差最大可以达到±15%.
在实际应用中，上述所讲的各种影响因素并不是同时存在，所以介电响应分析方式所得出的含水量结果的准确度大约为±15%。例如，如果采用介电响应测量方法所得出的含水量是 3%，则实际含水量的范围就应该是2.6 -3.4%。这个结论有许多研究成果的支持[1，3，5-7]。
六、结论
通过在足够宽的一个频率范围内（通常是从 1000Hz 一直到0.0001Hz）对高压绕组和低压绕组之间的主绝缘的介电响应进行测量，就可以估计出主绝缘的平均含水量。必须要得到由XY 模型所表示的绝缘结构以及测量时绝缘的温度，才能将所测量到的介电响应数据与已知模型相比教，从而得出纸绝缘含水量的值。
所测量出的频域介电响应曲线是绝缘纸、绝缘油的介电响应以及两种绝缘介质所产生的界面极化效应的叠加。首先是在高频率段的数据对纤维材料的状态有所反映，但是对含水量的反应灵敏度不高。接下来，是反应油介电特性的区段，这个区段的数据主要反应了油的导电性，这是油品质量与老化所共同决定的。再接下来，是由绝缘结构特性所确定的区域，曲线的形状主要反映了电导和介电常数都不相同的油和纸两种绝缘材料之间的界面极化过程。最后，是低频段的数据以最高的灵敏度反应了绝缘纸的含水量。为了准确地评估绝缘纸中的含水量，这几个特征区域都必须包括在介电响应测量结果中。
在影响通过介电响应测量绝缘含水量的测量结果准确度的几个因素当中，绝缘的温度是最大的影响因素。为了消除或者降低这个影响，首先要正确地测量绝缘温度，之后还有通过恰当的模型进行补偿。老化副产物所带来的影响可以通过恰当的算法予以补偿。各种结构的大量研究结果证明，含水量评估结果的准确度可以达到计算值的±15%。 参考资料
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[2]S.M.Gubanski，P.Boss，G.Csépes，V.Der Houhanessian，J. Filippini，P.Guuinic，U.G?fvert，V.Karius，J.Lapworth，G. Urbani，P.Werelius，and W.Zaengl，“Dielectric response methods for diagnostics of power transformers”，Report of CIGR? TF D1.01.09，Brochure 254，Paris， 2004.
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[4]M.Koch and M.Krüger，“A fast and reliable dielectric diagnosticmethod to determine moisture in power transformers”，IEEE Int’l. Conf. Condition Monitoring and Diagnosis（CMD），paper E1-2，Beijing，China，2008
[5]V.D.Houhanessian，Measurement and Analysis of Dielectric Response in Oil-paperInsulation Systems ”， Ph.D.degree thesis，ETH Zurich，1998.
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[7]C.Ekanayake，“Diagnosis of Moisture in Transformer Insulation，Ph.D.degree thesis，Dep.of Materials and Manufacturing Technology，Chalmers University of Technology，Gothenburg，2006.
[8]S.Tenbohlen and M.Koch，“Ageing performance and moisturesolubility of vegetable oils for power transformers“，IEEE Trans.PowerDelivery，Vol.25，pp.825–830， 2010.
[9]M.Koch and M.Krueger，“The negative dissipation factor and theinterpretation of the dielectric response of power transformers”，Int’l.Sympos.High Voltage Engineering，ISH，Paper A-2， Cape Town， 2009.
[10]M.Jaya，T.Leibfried，and M.Koch，“Information within the dielectricresponse of power transformers for wide frequency ranges”，IEEE Int’l.Sympos.Electr.Insul. （ISEI），San Diego，CA，2010.pp.1-5
[11]W.J.McNutt，J.C.McIver，G.E.Leibinger，D.J.Fallon，and K.A.Wickersheim，“Direct measurement of transformer winding hot spottemperature”，IEEE Trans.Power App. Syst.，Vol.103，1984.pp.26-27
关键词：变压器纸绝缘；水分测定；油纸绝缘体系；介质谱测定
一、变压器纸绝缘中的水分测定
随着老旧变压器数量的增多、状态检修的需要以及应用便利的新型可靠检测技术的发展，人们对变压器纸绝缘含水量的关注越来越多。纸绝缘中所含水分的主要危害是：降低绝缘强度、增加纤维材料老化速度并且在高温下更易生成气泡。因此，无论是从电力变压器安全、可靠运行的角度，还是从延长变压器使用寿命的角度，都需要可靠地了解纸绝缘的含水量。长期以来，人们曾尝试过各种方法来测定变压器纸绝缘的含水量：
1.卡尔费休滴定法
卡尔费休滴定法是一种分析化学方法，以化学滴定的方式测定被试样品中的微量水分。在电力变压器测试应用中，这种方法不仅广泛应用于测定绝缘油和绝缘纸中的水分含量，而且也作为一个标准的方式对其他方法进行评估。
不过，这种方法在应用于变压器纸绝缘含水量分析的时候，也存在着一些缺点：
1）在样品的采集、运输与测试准备过程中，都会有水分进入样品；
2）样品中的水分以不同的化学键结合，测试过程能够释放出来的水分具有一定的不确定性，与测试时加热温度和时间都有关系；
3）不同的实验室所采用的方式也会有所不同（例如萃取溶剂），并不全是标准化的。国外进行的一项就不同实验室对相同样品的滴定法检测结果进行了比较，就可以看出这一点[1]。
2.容性探头
容性探头的检测方法在上个世纪九十年代就已经被应用于相对水饱和度测量。这个探头由吸水性介质隔开的两个电极构成，两个电极构成电容，其电容值会由于水分子进入绝缘介质而发生变化，这个变化与周边材料的水饱和度相关。这样就可以测量出容性探头周边的水分饱和度。
这个测量方法的优点是：
1）应用便利，也可以在现场对变压器在运行中进行连续测量；
2）测量结果不再受采样、运输以及滴定方法所带来的不确定性影响。
但是这种方法也有相应的缺点：
1）探头会发生腐蚀而影响测量；
2）需要校准才能测量准确。
3.查水分平衡表法
应用最为广泛也用得最早的变压器纸绝缘含水量测量方法是从油中的含水量（ppm）推算出绝缘纸中的含水量（%）。这个测量过程分为三个步骤完成：
1）对变压器油采样；
2）通过卡尔费休滴定法测量油样中的水分含量（ppm）；
3）通过平衡表从油样的含水量推算出绝缘纸的水分含量。
这一方法虽然应用广泛，但却因为测量过程的多种不确定性，而准确度不高：
1）油样的采集、运输以及滴定方法的不确定性；
2）油纸之间的水分平衡也很难达到；
3）在平衡表中的低含水量区域，曲线的斜率比较大，因此准确度更低。
4）水分平衡条件也跟油的融水性以及纤维材料的吸水性相关。
因此，平衡表只对于制定平衡表时所使用的原始材料（油和纸）有效，而对于经过运行使用之后有着不同老化状态的油和纸来说，就不准确了。
4.介质响应测量方法
介质响应测量方法是从绝缘介质的介电响应中推算出绝缘纸或者纸板中的水分含量，这类方法包括恢复电压法、极化与去极化电流发以及介损频谱法。近年来业界对介电响应测量方法的研究越来越受关注：
恢复电压法（RVM）
这种方法是在对介质进行极化之后，通过测量介质的恢复电压，推算出绝缘纸中的含水量。这种方法于 2004 年在CIGRE 的工作组报告D.1.01.09 中被否定。
极化与去极化电流法（PDC）
对绝缘的极化电流和去极化电流进行测量与记录，就得到了绝缘介质的极化与去极化电流曲线。从这个数据中推断绝缘纸中的含水量。这种方法的缺点是测量的等效信号频率不高，测量准确度不高。
频域频谱法（FDS）
这个方法就是在一个很宽的频率范围内，尤其是一直要到很低的频率范围，对绝缘介质的介质损耗进行测量，得出绝缘介质的频域响应，通常称为FDS，如图1所示。
图 1 油纸绝缘介损因数与频率关系图的解读
这种方法虽能够完成变压器油纸绝缘宽频率范围的介损测量，能够反映出绝缘体系各种因素的作用，从而分析出绝缘纸中的含水量，但是也有两个不足之处：
1）绝缘油老化之后的副产物，其对于介损测量的频率响应几乎与水没有分别，在不对此进行补偿的情况下，绝缘纸中的水含量将被高估；
2）为了可靠地测量出绝缘纸的含水量，需要测量到对绝缘纸含水量敏感的曲线低频范围，在完全采用交流信号的情况下，在低频率范围的测量将花费大量的时间，而如果测量时间过长，使得现场应用不便，并且如果在测量过程中被测试绝缘的温度发生较大变化的话，测量结果一样会变得不准确。
时域与频域测量方法相结合
最新的测量方法是把时域的极化电流测量与频域的频谱测量方法相结合，这样，与时域极化电流测量相比，测量范围就可以不只限于低频范围，而与频域频谱测量相比则可以显著地节省测量时间。
二、变压器介质响应测量
在进行介质响应测量的时候，电力变压器需要停电并从系统断开。一般情况下，被测试的绝缘介质指的都是高压绕组和低压绕组之间的主绝缘。在现场测量的时候，所采取的接线方式一般都是被试品非接地的测试模式（UST），这样就可以采用防护接线方式，这种接线方式有利于提高对现场测量所存在的各种干扰的抗干扰能力，例如电磁干扰等等，因为变压器的油箱可以起到屏蔽作用。而且这种测量接线方式还可以应对现场测量时所存在的由于套管脏污而产生的表面电流影响。由于变压器的纤维绝缘材料（纸/纸板）具有表面积与体积的比例更大的特点，与绝缘油有着很大的接触面，因此油的水分含量主要是油油纸的含水量决定的。介质响应测量采用的是三端测量方式，包括了电压输出、电流测量以及测量防护。图 2 表现了双绕组变压器主绝缘及其介质响应测量接线方式。 图 2 双绕组变压器的各个电容及其主绝缘测量接线
上图各个电容：CHL–高压绕组与低压绕组之间的主绝缘电容；CH–高压绕组对油箱之间的绝缘电容；CL–低压绕组对油箱之间的绝缘电容；CBH–各个高压套管对油箱之间的绝缘电容；CBL–低压套管对油箱之间的绝缘电容。
如前所述，介质响应的测量有两种方式：
时域测量，向被测试绝缘施加直流电压，测量并记录被测试绝缘所产生的极化电流和去极化电流。这种方法被称为PDC 方法。对于多层介质绝缘体系（例如变压器所采用的油纸绝缘），这种测量方式能够快速地获取变化缓慢的极化特性（例如变压器油/纸绝缘之间的界面极化效应）。
频域测量，向被测试绝缘施加变化频率的交流电压。这种方法一般被称为频域频谱（即FDS）。从实际测量角度看，这种方法具有更强的抗电磁干扰能力。
这两种测量方法实际上反映的都是绝缘系统的极化与电导特性，在实际测量中可以结合起来，实现在最短时间内完成最宽频率范围测量的目的，以便于现场测量应用。
三、变压器的介质响应特性
1.电导与极化效应
变压器的主绝缘基本上由两个部分构成：绝缘油和绝缘纸。这两个绝缘物质有着不同的电导与极化特性，而且在两种绝缘物质的分界面上还有界面极化特性。介电响应测量所得出的结果就是由油和纸两种绝缘物质的电导与极化特性以及两种绝缘物质之间的界面极化效应的叠加。对于介质响应测量，频域表示的总电流密度为：
上面的等式中，电流密度的虚部代表电容分量，是由介电常数的高频部分和低频介电极化率确定的。电流密度的实部则包括了直流电导所产生的电阻电流和介质损耗所产生的电阻性电流。
对这个介电响应特性构成影响的主要因素包括绝缘纸中的含水量、绝缘温度、油的电导率、绝缘结构（也就是油和纸之间的界面）和导电性的老化副产物。为了从介电响应测量结果中准确地评估出绝缘纸中的含水量，就必须要把绝缘含水量从影响介电相应的其他因素区分开来。
2.纤维材料的介电响应
图 3 所表示的就是变压器主绝缘通常采用的高密度纸板的介损因数与频率之间的关系。绝缘纸浸了新的矿物油，具有不同的含水量（1、2和3%），是在固定的温度（22°C）下在屏蔽测量容器中测量的，容器中充满了油以防止周围空气中的水分进入。全球各地的各类研究机构做过许多类似的试验，也把不同纤维材料之间的介电响应情况进行过比对。
对于含水量为 1% 的绝缘纸的介电响应曲线，其 1kHz 到 1Hz 的频率范围，曲线主要反映了极化效应，而频率更低的部分的介电响应则反映了导电特性。导电性上升，则导致低频段介损因数的上升。
图 3 含水量分别为 1%、2% 和 3%的绝缘纸/纸板的介电响应曲线
3.绝缘油的介电响应
绝缘油的介电响应与纤维有所不同，没有极化特性表现，只有电导性表现，在整个频率范围内呈现出具有确切斜率的一条直线。图 4 表示了新油和旧油的介损因数与频率关系图。由于油品导电率的不同，在任意频率点上，新油的介损因数都要低于旧油，导电性越强，介损因数就越大，因此随着油品老化程度的不同，这条由绝缘介电响应形成的斜线会处于不同的位置。电导率越大，曲线越向右偏移。这些测量都是在屏蔽容器中完成的。
图 4 导电率分别为0.05pS/m、1pS/m以及 20pS/m的矿物绝缘油的介电响应特性曲线
4.介电响应的各个频率范围所表现的信息
图 5 油纸绝缘变压器介电响应的一般情况
图 5 表示的油纸绝缘电力变压器在高/低压绕组之间测量得到的主绝缘CH 的介电响应曲线，表示为介损因数与频率之间的关系。图上也对不同频率范围曲线主要影响因素的一般说明。下面对这条曲线形状作出具体的说明。
图 6 高压绕组与低压绕组之间的主绝缘断面以及电流分布：（a）高频部分；（b）中频部分，也就是油的导电部分；（c）空间电荷主导的低频部分；（d）很低的频率部分，直到直流。
以图 6 所示的高压绕组与低压绕组之间的主绝缘断面为例，主绝缘是包在绕组导体上面的多层绝缘纸，总共有大约 5 mm 厚，径向放置了多层纸板围屏，总厚度大约有 15mm，围屏之间是油道。在高压绕组与低压绕组之间的绝缘体系中，油与纸的体积比通常为 50-85%。具体的情况要取决于电压水平和冷却方式，但是这个原则对所有的油纸绝缘电力变压器却都是一样的。图 6 忽略了绕组周边的冷却油道，因为这些油道都被同一个电压等级的绕组线圈包围，因此对于介质响应的影响非常小。
高频区域的纸板响应
在高频率区域（此处是5-1000Hz），固体绝缘中的损耗比油的损耗高一些，比较图 3 和图 4 就可以看出来，因此电流是通过垫块和撑木从高压绕组流向低压绕组，如图 6a 所示。虽然这个区域的介电响应曲线也反映出了纤维材料的信息，但是这部分曲线对纤维含水量的反映不是很灵敏，从图 3 可以看出来，而且这个区域的测量结果还会受到接线技术的影响，有时候会产生明显的负介损因数。在这个频率区段，测量绕组之间绝缘电容CHL 所采用的三端测量回路与绕组对油箱电容CL和CH以及防护线阻抗之间形成了分压关系，这个分压关系与频率相关。
油的反映区域
随着测量信号频率的降低，油中的损耗超过垫块上的损耗，所以电流更倾向于通过油隙流向围屏，如图 6b 所示。由于油的体积更大（大约 75%）而且电导更大（大约 10-100 倍），所以这个区域的介电表现主要是由油决定的。需要注意的是，这个区域的介电响应曲线的斜率并不与纯粹油的介电响应直线相同，因为电流通道中还有围屏的存在，围屏的介电响应曲线斜率比纯粹油的斜率要低一些。
绝缘结构的介电响应 如果测量信号的频率进一步降低，在本例中降低到0.01 – 0.005 Hz，就会有空间电荷累积在油隙中。这些累积起来的电荷降低了油道的导电性，使电流的一部分通过油到达围屏，还有一部分通过垫块到达围屏，如图 6c所示。空间电荷的累积也可以理解为界面极化。这一部分的介电响应主要受变压器绝缘结构（设计方式）以及两种绝缘材料（油和纸）之间电导率和介电常数之间的比例关系影响。油和纸之间的电导率差别越大、油与纸相比的体积越大，则介损因数与频率关系曲线的介损因数峰值表现得越是突出。
低频率段绝缘纸板的表现
如果测量信号的频率进一步降低（例如本例降低到0.005Hz 以下）。油道中累积的空间电荷会进一步降低油道的电导率，所以只剩下经过垫块和围屏的电流了，也就是只有纤维材料中有电流流过了，如图 6d 所示。与前述所讲的高频区域绝缘纸板的表现不同，这个低频率段的纸板表现出对导电性成分含量的高度灵敏性，也就是对纸板中的水分和老化副产物有着灵敏的反应。这一点从图 3 也可以清晰地看出来，所以为了准确测量纸绝缘的含水量，在对变压器进行相应测试时，其测试结果的曲线记录必须包包含这个对纸板含水量和老化副产物表现灵敏的频率区域。
1 kHz 以上频率范围的介电响应测量
如果测量信号的频率高于 1kHz 以上，会得到什么样的信息呢？经过研究[2]，发现在 5kHz 以上就会出现绝缘电容与绕组电感之间的谐振，测量的结果主要表现了这个结果，已经不再能够反映绝缘的老化现象了，如图 7 所示。这一频率范围的测量已经不在属于绝缘老化分析的领域，而是频响诊断分析测试所关心的了。
图 6 到 100kHz 高频区域的介电响应曲线，在 2kHz 以上就会出现谐振点[8]
对整个介质响应曲线，对于纸绝缘含水量分析时所关心的频率区段位置（纸的频率反映区段、油的频率反映区段等等）会随着电导与介电常数的不同而发生变化，所以会沿着频率轴移动。例如，对于导电率低的系统（例如损耗低、温度低、水分含量低），这些特性只有在测量到很低的频率范围（例如 100?Hz）才能显示出来，而对于损耗高的系统（老旧变压器），这些特性在比较高的频率范围就可以显示出来，所以绝缘纸水分评估所需要的“低频率范围”可能在比较高的频率下面（例如0.1Hz）就已经表现出来了。
5.温度的影响
温度的升高会导致绝缘材料的损耗升高，因此会对介电响应测量结果曲线带来影响，使整条介损因数与频率关系曲线向高频率方向移动。温度的影响程度跟绝缘材料有关，对纤维材料的影响要比对绝缘油的影响大很多。所以，随着温度的不同，频域介损曲线除了整体向高频率方向偏移之外，各个频率部分之间也会有相对的移动。
如果只从所测量出的介质响应曲线，是无法区分出温度和老化副产物的影响的。所以要正确分析数据的话就必须要有绝缘温度信息。在测量变压器含水量的时候也要把温度的影响在变压器的X/Y 模型中加以考虑[3]。图 8 表现出了介质响应曲线受温度影响而沿频率轴向右移动的情况，这三条曲线是同一个带有油道的绝缘模型在 21?C、55 ?C、78 ?C[6]。
图 8 温度对大型油纸绝缘模型介电响应曲线的影响
6.老化副产物的影响
油纸绝缘热老化会产生许多导电性的副产物，如酸性物质。这些老化副产物与水分和温度一样，都会增加绝缘材料的导电性。导电性的老化副产物对于绝缘油的影响尤其巨大，可以导致其电导率增加 10，000 倍。而对于绝缘纸，这些老化副产物的影响则要小一些。
图 9 含水量相似的新纸样和老化纸样在 20 ?C时测量结果的比较
图 9 对老化绝缘纸的介电响应曲线和新绝缘纸的介电响应曲线进行了比对。老化的样品是在密闭容器中在 130?C高温下老化了 1500 个小时（2 个月），使其聚合度降低到 110-150。处于相同水含量状态的老化绝缘材料，由于受到导电性的老化副产物的影响，其损耗要高很多。这个影响与材料及其老化特性有关。所以，要准确评估变压器油质绝缘含水量的时候，就必须要对老化副产物的影响做出补偿。
7.绝缘结构的影响
随着油量与纤维材料相比的增加，界面极化过程会变得越来越突出。变压器纸绝缘的介电特性在很大的频率范围都是由油和界面极化效应决定的。图 9 对这个影响作出了表示，所表示的是一个大型配电变压器的绝缘模型，包括了油道尺寸不同的四种结构。这四种结构的油/纸体积比分别为 85/15、75/25、50/50和15/85。如果油与纸的比例向油占比更大的方向偏移，则界面极化效应所导致的损耗峰值会更高。
图 10 界面极化（绝缘结构）效应对介电响应的影响[10]
8.油导电率的影响
对同一个大型绝缘模型，把原来的油（1.1 pS/m）用导电性更大的油（13 pS/m）进行替换，来分析油电导率对介电响应的影响。油的电导率是在屏蔽测量罐中在低电场强度（10 V/mm）条件下测量出来的。为了让绝缘纸中的水分含量保持在1.0 -1.1%之间不变，在换油的过程中没有施加真空。这样，原来的油就还是保留在纤维材料的孔隙中。图 10 所表示的是油电导率对油对纸体积比为 75/25以及 15/85 绝缘体系。可以看出，对于 75/25 的体积比，介电响应中油的区域（介损因数在 10 Hz 与0.01 Hz之间迅速上升）向着高频率的方向移动了，原因就是绝缘油换了。而对于 15/85 的油纸体积比，这一变化就不那么突出，不过由于油浸入了纤维材料当中，其介电特性也有所改变。
图 11 对于油纸体积比例为 75/25 和 15/85 的绝缘结构油的电导率对介电响应影响
四、案例分析
放油之前与之后的介电响应变化 一台大型电力变压器（100MVA，220/110/10kV）将要报废，所以把油放空。在放油之前和之后都进行了介质响应测量，以便显现油所起到的作用，如图 11 所示。两次测量时的温度不同，所以首先把两次测量数据都进行了温度修正，修正到同一个温度下。从两次测量结果来看，有油时的测量数据有很大的介质损耗峰值点，这就是绝缘结构的影响。在没有油的条件下，在整个测量频率范围都几乎只有纤维绝缘材料的作用，测量结果曲线上则几乎看不到这个效果。
图 12 一台大变压器在放油之前和放油之后的介电响应频率谱图
油处理之前和处理之后的介电响应变化
在对一台电力变压器采用介电响应方法测量绝缘纸的含水量之后，变压器的业主决定对变压器进行处理。这台变压器（20MVA，72.4/12.47kV）通过介电响应方法所测量出的高压绕组与低压绕组之间的主绝缘含水量为2.2%。用户决定对变压器进行处理，去除其中的水分。处理的方式是对油经过 5 次加热与真空处理过程。之后所测量出的绝缘含水量为1.6%。图 13 表示了变得干燥一些的绝缘材料的介质响应曲线。
图 13 在油经过处理之前和之后高压绕组与低压绕组之间主绝缘的介电响应
这个案例说明只是通过油处理过程是不足以去掉固体绝缘中的水分。变压器应该放油之后并且在固体绝缘被加热之后对变压器施加真空，这样干燥过程会更有效率。
五、含水量评估的准确度分析
介电相应分析的主要用途是测定油纸绝缘变压器绝缘纸和绝缘纸板中的含水量。本节探讨一下各个参数对水分评估结果准确度的影响，这个分析是建立在理论与实践经验基础之上，分析的结果也与从变压器采集的纸样的测量结果进行了比较。与这些参数对水分评估准确度的影响相比，介损因数测量自身（仪器准确度）的影响反而可以忽略不计。
一般而言，含水量分析是建立在变压器所测量出的介损响应与通过建模方式得出的介质响应相比对基础上。这个X/Y模型[1]被提出之后，在全球范围得到了认可，广泛用于介电响应建模和纤维绝缘材料的含水量评估。
频率范围的影响
通过这种模型方法评估变压器绝缘含水量的假定前提条件是测量的频率范围足够宽。尤其是低频率范围，必须要包括在测量的整个频率范围之中，因为这一部分的介电响应曲线对于绝缘纸中的含水量是反映最灵敏的。所以在实际的介电响应测量中，必须要把图 5 中的低频率段包括在测量频率范围之中。如果在最终的测量结果曲线中没有包括这一段的话，所评估出来的含水量结果误差最大可达±30%。
绝缘温度变化的影响
在通过介质响应测量固体绝缘含水量的时候，必须要对温度的影响进行补偿，所以必须要知道在进行介质响应测量过程中的绝缘温度。如果通过变压器内置的温度表来读取绝缘温度的话，与绝缘纸/纸板的实际温度最大可能会出现 20K 的偏差。相比之下，取上层油样来测量温度则可以更准确地测得固体绝缘的温度。如果在温度稳定状态下，而不是在变压器刚刚停下来温度还处于快速变化过程中，进行介质响应测量的话，所评估出来的含水量数值会更加准确。
温度补偿的影响
在进行纸绝缘含水量评估的时候，是通过软件的算法对温度进行补偿，以修正介质响应。不过软件程序不一定能够完全反映实际变压器所采用纤维绝缘材料的温度特性，所以在温度补偿方面也存在一定的误差。如果测量时绝缘的温度高于 20?C，那么这种温度补偿所带来的含水量评估误差，温度每高 1K最大可以达到0.5% 的水平。也就是说，如果计算出来的含水量是2.0%，而测量时的绝缘温度为40 ?C，那么实际的含水量范围应该在 1.8 – 2.2% 之间。
导电性的老化副产物影响
导电性的老化副产物对介电响应的影响与水分相似，所以需要对这个影响进行补偿。在没有补偿措施的条件下，这个影响所带来的测量误差最大达到含水量测量值的 +35%。通过采取适当的措施进行补偿，可以把这个误差降低到 +10%。
纤维材料不同的影响
通过生产过程制造出来的密度不同的纤维材料在介电响应方面稍有差别[6]。如果实际变压器中纤维材料的介电响应与分析模型所采用的纤维材料不同，则这个误差最大可以达到±15%.
在实际应用中，上述所讲的各种影响因素并不是同时存在，所以介电响应分析方式所得出的含水量结果的准确度大约为±15%。例如，如果采用介电响应测量方法所得出的含水量是 3%，则实际含水量的范围就应该是2.6 -3.4%。这个结论有许多研究成果的支持[1，3，5-7]。
六、结论
通过在足够宽的一个频率范围内（通常是从 1000Hz 一直到0.0001Hz）对高压绕组和低压绕组之间的主绝缘的介电响应进行测量，就可以估计出主绝缘的平均含水量。必须要得到由XY 模型所表示的绝缘结构以及测量时绝缘的温度，才能将所测量到的介电响应数据与已知模型相比教，从而得出纸绝缘含水量的值。
所测量出的频域介电响应曲线是绝缘纸、绝缘油的介电响应以及两种绝缘介质所产生的界面极化效应的叠加。首先是在高频率段的数据对纤维材料的状态有所反映，但是对含水量的反应灵敏度不高。接下来，是反应油介电特性的区段，这个区段的数据主要反应了油的导电性，这是油品质量与老化所共同决定的。再接下来，是由绝缘结构特性所确定的区域，曲线的形状主要反映了电导和介电常数都不相同的油和纸两种绝缘材料之间的界面极化过程。最后，是低频段的数据以最高的灵敏度反应了绝缘纸的含水量。为了准确地评估绝缘纸中的含水量，这几个特征区域都必须包括在介电响应测量结果中。
在影响通过介电响应测量绝缘含水量的测量结果准确度的几个因素当中，绝缘的温度是最大的影响因素。为了消除或者降低这个影响，首先要正确地测量绝缘温度，之后还有通过恰当的模型进行补偿。老化副产物所带来的影响可以通过恰当的算法予以补偿。各种结构的大量研究结果证明，含水量评估结果的准确度可以达到计算值的±15%。 参考资料
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[3]S.M.Gubanski，J.Blennow，B.Holmgren，M.Koch，A.Kuechler， R.Kutzner，J.Lapworth，D.Linhjell，S.Tenbohlen，andP. Werelius，“Dielectric response diagnosis for transformer windings”，Report ofCIGR? TF D1.01.14， TechnicalBrochure 414，Paris，2010
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