局部放電信號(hào)經(jīng)油紙絕緣套管向外傳播特性及檢測方法研究.pdf

1、局部放電是造成電力變壓器絕緣老化，引發(fā)其故障的主要原因之一。現(xiàn)有局部放電檢測方法中，特高頻（UHF）檢測法抗干擾能力強(qiáng)，檢測靈敏度高，獲得了廣泛應(yīng)用。但是，現(xiàn)有UHF檢測法一般采用內(nèi)置式傳感器，受安裝位置和尺寸的限制，傳感器性能和安裝便利性無法兼顧。因此，研究UHF信號(hào)的外傳播特性、針對(duì)性設(shè)計(jì)檢測傳感器，有利于從根本上解決傳感器性能優(yōu)化和安裝難題，對(duì)于提升變壓器局部放電帶電檢測技術(shù)，具有重要的工程應(yīng)用價(jià)值。
　　UHF信號(hào)的外傳播

2、特性及檢測傳感器是實(shí)現(xiàn)局部放電信號(hào)外部檢測的關(guān)鍵。因此，本文在研究變壓器內(nèi)部局部放電UHF信號(hào)通過高壓套管向外傳播特性的基礎(chǔ)上，針對(duì)性地設(shè)計(jì)了UHF檢測傳感器，開展了相關(guān)的仿真分析和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證工作。取得的主要成果有：
　?、偻ㄟ^理論及仿真分析，研究了局部放電 UHF信號(hào)在油紙絕緣高壓套管中的傳播特性。結(jié)果表明，UHF信號(hào)進(jìn)入套管以后，大部分電磁波能量被電容芯約束在套管中，其余部分在電容芯端口處，可通過套管瓷套傳播至自由空間，其傳播方

3、向趨向于和瓷套平行且隨著與瓷套間距離的增加，信號(hào)衰減加快。
　?、跇?gòu)建單臂阿基米德螺旋天線的仿真模型，仿真天線各項(xiàng)結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)傳感器性能的影響，并通過典型絕緣缺陷PD信號(hào)的實(shí)驗(yàn)室檢測，對(duì)其檢測性能進(jìn)行了驗(yàn)證。結(jié)果表明，選擇合適的參數(shù)單臂阿基米德螺旋天線可以實(shí)現(xiàn)50?射頻電纜直接饋電，也能實(shí)現(xiàn)像雙臂阿基米德螺旋天線一樣的寬頻帶、圓極化工作；其5mm的剖面高度及不超過150g的凈重，在后期適合裝載在其它便攜設(shè)備上；以駐波比不超過3為標(biāo)準(zhǔn)

4、，傳感器的帶寬為650MHz~2.7GHz，實(shí)驗(yàn)研究更進(jìn)一步證實(shí)了傳感器的寬頻帶特性以及對(duì)典型絕緣缺陷PD信號(hào)的檢測靈敏度。
　?、鄞罱俗儔浩鲀?nèi)局部放電UHF信號(hào)的外部檢測實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，開展了UHF信號(hào)外傳播特性及外部檢測方法可行性及有效性的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。結(jié)果表明，本文所選套管對(duì)450MHz以下的UHF信號(hào)存在截止效應(yīng)；對(duì)于不同放電類型，在內(nèi)部檢測傳感器輸出信號(hào)幅值相同的情況下，外部傳感器輸出信號(hào)的幅值不同，因此，不能簡單通過外部傳感器