特高頻(UHF)法原理 由于局部放電都伴隨正負(fù)極性電荷的相互中和,會(huì)產(chǎn)生一個(gè)很陡的電流脈沖,并向周圍輻射電磁波。局部放電所輻射的電磁波的頻譜特性與局部放電源的幾何形狀以及放電間隙的絕緣強(qiáng)度有關(guān)。 當(dāng)放電間隙較小時(shí),放電過(guò)程的時(shí)間比較短,電流脈沖的陡度比較大,輻射高頻電磁波的能力比較強(qiáng);由于絕緣材料的絕緣強(qiáng)度比較高(交聯(lián)聚乙烯的最小工頻平均擊穿場(chǎng)強(qiáng)不小于30kV/mm,最小沖擊平均擊穿場(chǎng)強(qiáng)不小于60kV/mm),擊穿過(guò)程比較快,電流脈沖的陡度較大,輻射高頻電磁波的能力也較強(qiáng)。 特高頻(UHF)法局部放電檢測(cè)方法就是使用超高頻傳感器接收局部放電產(chǎn)生的超高頻電磁波,實(shí)現(xiàn)局部放電的檢測(cè)。由于檢測(cè)頻段較高且頻帶寬,能夠避開(kāi)常規(guī)局部放電測(cè)量中的電暈、開(kāi)關(guān)操作等多種電氣干擾,檢測(cè)靈敏度也很高。
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)。現(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。