在變壓器制造過程中難免會(huì)出現(xiàn)一些局部缺陷,如氣泡、裂縫、電極毛刺和懸浮導(dǎo)電質(zhì)點(diǎn)等,這些缺陷會(huì)造成電場(chǎng)分布不均勻,從而形成極不均勻電場(chǎng),進(jìn)而導(dǎo)致局部放電的產(chǎn)生,促使變壓器絕緣劣化。據(jù)統(tǒng)計(jì),變壓器發(fā)生的事故大多是由絕緣劣化造成的。 在局部放電產(chǎn)生的同時(shí),會(huì)伴隨著很多現(xiàn)象,例如光、電脈沖、超聲波、電磁波等,通過檢測(cè)這些現(xiàn)象可以間接檢測(cè)到局部放電并進(jìn)一步反映電介質(zhì)的絕緣狀況,進(jìn)而判斷缺陷類型,甚至預(yù)測(cè)電氣設(shè)備的絕緣壽命。因此,目前無論是研究機(jī)構(gòu)、制造廠商,還是電力系統(tǒng)運(yùn)行部門,都非??粗鼐植糠烹姷臋z測(cè)技術(shù)。
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,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)。
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。