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太赫兹(THz,1 THz=1012Hz)波是指频率在0.1-10THz范围内的电磁波,其包含着非常丰富的物理和化学性质,同时具有低能性和无损检测等优点,因此近年来成为了各个行业研究的热点。而在大力建设特高压电网、智能电网的背景下,对电力设备的绝缘性能提出了更高要求,需要采用现代分析软件与检测技术密切关注其运行状态,以排除安全隐患,降低事故发生率,同时尽可能延长电力设备的运行年限。本文将太赫兹光谱技术引入到变压器绝缘油纸的老化状态监测中。首先,在130℃条件下,对矿物绝缘油纸和FR3植物绝缘油纸进行热老化实验,从而制备实验样品;然后利用自制的PE容器,装盛绝缘油样品后在氮气环境下进行太赫兹光谱测试,获取其时域光谱信号,再利用改进的电磁波传递函数对信号进行处理,以消除频域光谱信号中的回波振荡;之后再通过太赫兹光学参数的数学模型计算得到绝缘油、纸的太赫兹光学参数;最后运用量子化学软件对纤维素绝缘纸单体进行频率振动的理论仿真计算,并对实验结果得到的指纹吸收峰进行指认。本文取得的主要结论如下:(1)采用改进后的电磁波传递函数,可消除由于Fabry-Perot效应(F-P)的存在所产生的频域光谱回波振荡,实现在不降低频率分辨率的情况下,数据准确性的提高。(2)通过对样品数据的分析发现,矿物绝缘油的太赫兹特征吸收峰出现在1.14和1.40 THz附近,,FR3植物绝缘油的太赫兹特征吸收峰出现在1.30和1.50THz附近。矿物绝缘油和FR3植物绝缘油在0.1-1.80 THz范围内的平均折射率分别为1.459和1.533。同时研究了这两种绝缘油在0.1-1.80 THz范围内的介电性能,结果显示,因为消光系数远小于折射率,所以复介电常数实部的平均值几乎等于平均折射率的平方,而且在介电损耗谱中可以观察到明显的弛豫行为。通过对油中糠醛浓度分析发现,THz参数与糠醛浓度间存在良好的相关性。(3)利用Gaussian软件中的6-311+G(d,p)基组和DFT中的B3LYP方法对纤维素绝缘纸单体进行频率振动的量子化学计算,并对吸收峰进行归属。结果显示,理论计算在0.18、0.82、1.47和1.53 THz处有明显的吸收峰,而实验测试结果在0.17、0.49、0.82、1.20、1.42、1.53和1.74 THz处有明显的吸收峰。分析发现理论计算中的吸收峰由分子内的化学键不同振动形式引起,实验测试中的吸收峰不仅包含分子内振动,还包括分子间振动。(4)通过分析不同热老化程度的纤维素绝缘纸的THz光学参数发现,未老化纤维素绝缘纸在0.1-1.80 THz范围内的平均折射率为1.531,且随老化程度的增加而增加。同时,聚合度与折射率之间也存在较好的相关性,表明THz光谱技术可以应用到绝缘油纸老化状态诊断中。