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变压器局部放电的特高频(UHF)在线监测

变压器局部放电的特高频(UHF)在线监测

摘要:特高频(UHF)局部放电测量法与传统的脉冲电流法不同,它采集的信号是局部放电产生的特高频电磁波。利用UHF法进行电力变压器局部放电的在线监测具有很强的抗干扰性和高灵敏度。本文简单介绍了局部放电特高频在线监测的原理与装置,通过研究油中纸板沿面放电、油中纸板内部放电、油中悬浮放电、油中气泡放电及油中尖板放电5种典型局放模型的特高频放电信号,对局部放电信号的模式识别方法进行了分析。

关键词:变压器特高频局部放电

1、前言

局部放电是指绝缘结构中由于电场分布不均匀、局部场强过高而导致的绝缘介质中局部范围内的放电或击穿现象,是造成绝缘劣化的主要原因,也是劣化的重要征兆,与绝缘材料的劣化和击穿密切相关。因此,对局部放电的有效检测对于电力设备的安全运行具有重要意义。

局部放电的检测是以局部放电所产生的各种现象为依据,通过能表述该现象的物理量来表征局部放电的状态及特性。由于局部放电的过程中会产生电脉冲、电磁辐射、超声波、光以及一些化学生成物,并引起局部过热。相应地出现了脉冲电流法、特高频(UHF)法、超声波法、光测法、化学检测法等多种检测方法。

特高频检测技术通过接收电力变压器局部放电产生的特高频电磁波,实现局部放电的检测和定位。

2、特高频在线监测的原理与装置

2.1 UHF在线监测原理

变压器内发生局部放电时,其放电持续时间是很短暂的,大约10ns~100ns。放电脉冲的上升时间则更短,仅为0.35ns~3ns,脉宽1ns~5ns。所以局部放电产生的脉冲信号的频带是很宽的,应在数十至数百MHz,甚至更高。因此,局部放电所激发的信号,除了以脉冲电流的形式通过变压器绕组和电力线向外传播外,还会以电磁波的形式向外传播。这样就可以通过特高频传感器接收到局部放电的信号,然后对接收到的信号进行分析,达到检测和定位局部放电的目的。

2.2 UHF在线监测的抗干扰性