在特高頻檢測(cè)法中特高頻天線扮演著非常重要的角色。特高頻天線根據(jù)天線安裝位置的不同可分為內(nèi)置天線和外置天線2種。其中典型的內(nèi)置天線包括套筒單極子天線、Hilbert 分形天線和Goubau天線,通常安裝在維修手孔(人孔)和放油閥處。內(nèi)置天線具有檢測(cè)靈敏度高以及電磁干擾小的優(yōu)點(diǎn),但是已投運(yùn)的變壓器通常不允許進(jìn)行改造。而常用的外置天線包括阿基米德螺旋天線、平面等角螺旋天線和介質(zhì)窗傳感器,能夠安裝在介質(zhì)窗和套管處。 其中,在介質(zhì)窗處安裝傳感器是國(guó)際大電網(wǎng)會(huì)議(CIGRE)推薦的一種方式,也是國(guó)外最為常用的一種方式。不過(guò),介質(zhì)窗需要在變壓器出廠時(shí)預(yù)留,因此國(guó)內(nèi)大量已投運(yùn)的變壓器沒(méi)有辦法進(jìn)行改造。套管處安裝傳感器則因傳感器會(huì)影響爬電距離而沒(méi)有得到廣泛應(yīng)用。而750 kV 油浸式變壓器具有一定的特殊性,其箱體采用桶式結(jié)構(gòu),變壓器頂蓋桶體和底座之間采用橡膠墊通過(guò)螺栓連接密封,形成環(huán)繞變壓器一周的聯(lián)接接縫,這些接縫的寬度約為2cm,電磁波能夠從接縫處泄漏出,從而為變壓器局部放電在線監(jiān)測(cè)提供了新途經(jīng)。
UHF傳感器基于特高頻(UHF)法檢測(cè)內(nèi)部局部放電的原理,主要由平面等角螺旋天線、寬帶放大器、高頻電纜等組成,工作頻率在400~3000MHz,放大器增益為50dB。 平面等角螺旋天線用于接收電纜絕緣發(fā)生局部放電時(shí)輻射出的特高頻電磁波。局部放電時(shí)產(chǎn)生的電脈沖在會(huì)因較高的絕緣電氣強(qiáng)度具有10-9秒的脈沖寬度和很陡的上升沿。由于現(xiàn)場(chǎng)的干擾信號(hào)的頻率多在400MHz以下,而激勵(lì)器的特高頻電磁信號(hào)頻率在1GHz以上,因此能極大地提高局部放電檢測(cè)的靈敏度和可靠性,利于局部放電信號(hào)的檢測(cè)。
超聲波、電磁輻射、電脈沖、光等都是會(huì)伴隨著電力變壓器局部放電出現(xiàn),同時(shí)能量損耗會(huì)在油中放電時(shí)產(chǎn)生,介質(zhì)損耗率也由此衍生出來(lái)?,F(xiàn)階段而言,常見(jiàn)的測(cè)量方法有超聲波測(cè)量、脈沖電流法、光測(cè)量法、介質(zhì)損耗率測(cè)量法、化學(xué)檢測(cè)法、紅外檢測(cè)法等,在其中超聲波測(cè)量法、脈沖電流法、超高頻法是現(xiàn)階段核心的檢測(cè)方式。 在具體運(yùn)用過(guò)程中,假如能夠明晰電力變壓器局部放電所形成的高頻信號(hào)的特征,并掌握放電類(lèi)型與其相互之間存在的對(duì)應(yīng)關(guān)系,則能很大程度上提高電力變壓器局部放電故障判斷的準(zhǔn)確性,假如能夠?qū)κ占降臄?shù)據(jù)開(kāi)展深入細(xì)致的解析,還能完成故障的預(yù)測(cè)分析。特高頻局部放電定位方式關(guān)鍵依據(jù)放電信號(hào)的強(qiáng)度變化規(guī)律和時(shí)延規(guī)律,分別對(duì)應(yīng)幅值定位法和時(shí)差定位法。