在特高頻檢測(cè)法中特高頻天線扮演著非常重要的角色。特高頻天線根據(jù)天線安裝位置的不同可分為內(nèi)置天線和外置天線2種。其中典型的內(nèi)置天線包括套筒單極子天線、Hilbert 分形天線和Goubau天線,通常安裝在維修手孔(人孔)和放油閥處。內(nèi)置天線具有檢測(cè)靈敏度高以及電磁干擾小的優(yōu)點(diǎn),但是已投運(yùn)的變壓器通常不允許進(jìn)行改造。而常用的外置天線包括阿基米德螺旋天線、平面等角螺旋天線和介質(zhì)窗傳感器,能夠安裝在介質(zhì)窗和套管處。 其中,在介質(zhì)窗處安裝傳感器是國(guó)際大電網(wǎng)會(huì)議(CIGRE)推薦的一種方式,也是國(guó)外最為常用的一種方式。不過(guò),介質(zhì)窗需要在變壓器出廠時(shí)預(yù)留,因此國(guó)內(nèi)大量已投運(yùn)的變壓器沒(méi)有辦法進(jìn)行改造。套管處安裝傳感器則因傳感器會(huì)影響爬電距離而沒(méi)有得到廣泛應(yīng)用。而750 kV 油浸式變壓器具有一定的特殊性,其箱體采用桶式結(jié)構(gòu),變壓器頂蓋桶體和底座之間采用橡膠墊通過(guò)螺栓連接密封,形成環(huán)繞變壓器一周的聯(lián)接接縫,這些接縫的寬度約為2cm,電磁波能夠從接縫處泄漏出,從而為變壓器局部放電在線監(jiān)測(cè)提供了新途經(jīng)。
局部放電檢測(cè)特高頻(UHF)法檢測(cè)主要用于檢測(cè)局部放電產(chǎn)生的電磁波信號(hào),并且廣泛應(yīng)用于GIS。但因?yàn)镚IS結(jié)構(gòu)可對(duì)其產(chǎn)生影響,局放產(chǎn)生的電磁信號(hào)的波形與幅值等參數(shù)在其通過(guò)GIS傳播至UHF傳感器時(shí)發(fā)生變化,導(dǎo)致評(píng)估局部放電源信號(hào)的復(fù)雜性大大增加。因此,針對(duì)局放電磁波信號(hào)在GIS中傳輸特點(diǎn)的研究,對(duì)特高頻法十分有意義。GIS為同軸結(jié)構(gòu),信號(hào)傳輸特性與頻率密切相關(guān)。對(duì)工頻下的傳輸特性可利用電氣集總參數(shù)來(lái)等效,瞬態(tài)信號(hào)傳輸時(shí)應(yīng)看作分布參數(shù)的傳輸線,對(duì)微波則應(yīng)視為同軸波導(dǎo)。 據(jù)實(shí)驗(yàn)分析,局放信號(hào)在GIS同軸結(jié)構(gòu)中以橫向磁波(Transverse Magnetic-TM)和橫向電波(Transverse Electric-TE)進(jìn)行傳輸。此外,GIS的特性阻抗與波阻抗因其存在絕緣子而不連續(xù),導(dǎo)致高頻波數(shù)次折反射其內(nèi)部結(jié)構(gòu)中。因此,局放電的UHF信號(hào)異常復(fù)雜。
特高頻法變壓器局部放電在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以事先預(yù)告有絕緣缺陷并確立放電隱患的具裝置,也能夠及時(shí)對(duì)電氣設(shè)備內(nèi)部的局部放電情況進(jìn)行提醒。因此,特高頻法變壓器局部放電在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在防止或者減少機(jī)器設(shè)備損失層面具有明顯的作用,另外也能夠有效增加供電系統(tǒng)的安全性能和穩(wěn)定性能。 相比較其它監(jiān)測(cè)設(shè)備,特高頻傳感器構(gòu)造相對(duì)簡(jiǎn)單,且可以合理抵御電磁、高溫的影響。