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)。
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(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。