干式绝缘设备在电网中的应用越来越普遍,但干式绝缘设备结构复杂,绝缘缺陷多样化,使用过程中老化程度加深,严重影响变电站的安全稳定运行。目前针对干式绝缘设备的研究多集中于局部放电等宏观方面,而对环氧树脂本身特性研究相对较少,从而导致对干式绝缘设备的老化过程和机理研究尚不深入,无法实现绝缘状态和剩余寿命的准确可靠评估。为此,需要发展更有效的绝缘检测方法,对干式绝缘设备浇筑过程中形成的内部缺陷和绝缘状态进行可靠评估。材料的老化过程实际上是一个化学反应过程,活化能代表了化学反应所需克服的能量势垒,能够直接反映绝缘材料裂解的难易程度,是表征材料老化过程的本征属性,但基于活化能评估干式绝缘设备状态的研究较少,为研究环氧树脂材料活化能与老化状态之间的关联关系,本文设计老化实验,并搭建了老化实验平台及介电温度谱测量平台。在实验过程中发现现有基于介电谱计算松弛活化能的频-温平移法存在物理基础、适用条件不明确的问题,通过改进德拜方程得到了ε"和ε’随频率的变化状况,划分了不同弛豫类型对应的平移物理量。实验结果表明,由于温度对不同弛豫过程的影响程度不同,叠加导致总的介电谱曲线随着温度升高向右上漂移,即“温漂”现象。为解决“温漂”现象,本文提出了改进介电谱法:用总介电谱曲线的一阶导数G’(lnf)消除随频率f变化不大的次要弛豫过程对介电谱曲线的影响,近似表征单一弛豫过程,并以环氧树脂为例验证了改进介电谱法的有效性。本文测量了干式绝缘设备用环氧树脂试样在不同老化程度、不同温度下的介电谱和电气强度,计算每个状态的松弛活化能。随着老化的进行,环氧树脂的松弛活化能呈现降低-增加-略有降低-最终升高的变化趋势,介损因数和相对介电常数呈现曲折上升的趋势,击穿场强呈现曲折下降的趋势。借用阿伦尼乌斯方程得到热老化加速因子AF,可将高温加速老化时间转化为工作温度运行时间。本文以试样击穿强度下降至起始值的50%作为材料寿命终结的标志,得到环氧树脂材料寿命终结对应的松弛活化能为209.741 kJ/mol。本文建立了基于活化能判断环氧树脂类干式绝缘状态和预测寿命的方法。以干式变压器为例提出了干式绝缘设备的介电谱测量接线方式和测试方法,计算得到编号为A、B、C的干式变压器缩比模型的起始松弛活化能分别为71.229、74.267、79.412kJ/mol,在温度为100℃、130℃、160℃的老化箱中老化时间45d后松弛活化能均出现明显增加,并对三台缩比模型的剩余寿命进行预测。干式变压器1、变压器2的松弛活化能为76.046、69.373kJ/mol,并对变压器2的剩余寿命进行预测预测,其最少剩余寿命为36.486a。