特高頻(UHF)法原理 由于局部放電都伴隨正負(fù)極性電荷的相互中和,會(huì)產(chǎn)生一個(gè)很陡的電流脈沖,并向周圍輻射電磁波。局部放電所輻射的電磁波的頻譜特性與局部放電源的幾何形狀以及放電間隙的絕緣強(qiáng)度有關(guān)。 當(dāng)放電間隙較小時(shí),放電過程的時(shí)間比較短,電流脈沖的陡度比較大,輻射高頻電磁波的能力比較強(qiáng);由于絕緣材料的絕緣強(qiáng)度比較高(交聯(lián)聚乙烯的最小工頻平均擊穿場強(qiáng)不小于30kV/mm,最小沖擊平均擊穿場強(qiáng)不小于60kV/mm),擊穿過程比較快,電流脈沖的陡度較大,輻射高頻電磁波的能力也較強(qiáng)。 特高頻(UHF)法局部放電檢測方法就是使用超高頻傳感器接收局部放電產(chǎn)生的超高頻電磁波,實(shí)現(xiàn)局部放電的檢測。由于檢測頻段較高且頻帶寬,能夠避開常規(guī)局部放電測量中的電暈、開關(guān)操作等多種電氣干擾,檢測靈敏度也很高。
局部放電檢測特高頻(UHF)法檢測主要用于檢測局部放電產(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)測設(shè)備,特高頻傳感器構(gòu)造相對(duì)簡單,且可以合理抵御電磁、高溫的影響。