特高頻局部放電校準(zhǔn)方法及信號(hào)模擬源研究.pdf

1、電氣設(shè)備的絕緣可靠性直接影響電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，局部放電（PartialDischarge，簡稱PD）既是絕緣故障發(fā)生的先兆又是絕緣劣化的原因，對(duì)PD進(jìn)行有效地檢測并采取相應(yīng)的故障診斷，是保障系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要手段。特高頻(UltraHighFrequency，簡稱UHF)法是目前應(yīng)用廣泛的PD檢測方法，然而特高頻檢測技術(shù)沒有相關(guān)的測量標(biāo)準(zhǔn)，無法實(shí)現(xiàn)UHF信號(hào)的定量校準(zhǔn)，極大地制約著特高頻法的完善與實(shí)用。本文在現(xiàn)有的研究成果上，對(duì)特高

2、頻校準(zhǔn)方法以及適用于特高頻檢測系統(tǒng)校準(zhǔn)的UHF信號(hào)模擬源進(jìn)行研究，具體工作如下：
　　根據(jù)UHFPD信號(hào)的特性與電磁輻射理論，在深入研究電磁有源輻射與赫茲偶極子輻射的基礎(chǔ)上，推導(dǎo)出UHF電磁信號(hào)能量與其輻射電流源的數(shù)學(xué)表達(dá)式，并結(jié)合PD脈沖電流法的基本原理與天線理論，進(jìn)一步推導(dǎo)出無論是遠(yuǎn)區(qū)場測量還是近區(qū)場測量，測量端的UHF信號(hào)能量均與放電量存在確定的二次函數(shù)對(duì)應(yīng)關(guān)系；同時(shí)，搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，獲取四類典型缺陷模型的UHFPD信號(hào)能量與

3、視在放電量，并建立相應(yīng)的譜圖關(guān)系，通過實(shí)驗(yàn)研究驗(yàn)證了UHF信號(hào)能量與放電量存在二次函數(shù)關(guān)系的理論推導(dǎo)，構(gòu)建四類典型放電的特高頻定量校準(zhǔn)理論與方法。
　　針對(duì)現(xiàn)有UHFPD信號(hào)模擬源存在不足等問題，在全面分析PD信號(hào)幅頻特性與相頻特性的基礎(chǔ)上，提出了一種采用多路信號(hào)合成方式模擬UHF信號(hào)的方法，并研制了相應(yīng)的信號(hào)模擬裝置。同時(shí)詳細(xì)闡述了該裝置的原理實(shí)現(xiàn)與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，對(duì)裝置性能進(jìn)行了實(shí)測分析。測量結(jié)果表明該信號(hào)源產(chǎn)生的模擬信號(hào)具有UHF

4、信號(hào)的高頻時(shí)域特征與工頻相位特征，輸出信號(hào)頻帶范圍為0.3~1.429GHz，輸出信號(hào)頻率、輸出功率及φ-q、φ-n譜圖均可平滑調(diào)節(jié)，輸出功率達(dá)到25dBm。通過獲取多種真實(shí)的PD信號(hào)并建立相應(yīng)的放電類型數(shù)據(jù)庫，能便捷地修改和補(bǔ)充現(xiàn)場PD數(shù)據(jù)，有效模擬不同放電類型的UHFPD信號(hào)，并進(jìn)行了測量傳感器的靈敏度校準(zhǔn)研究，表明該信號(hào)源適用于特高頻檢測系統(tǒng)的校準(zhǔn)。
　　結(jié)合理論與實(shí)驗(yàn)研究了放電源特性、UHF信號(hào)傳播特性、傳感器響應(yīng)性能等對(duì)