在特高頻檢測法中特高頻天線扮演著非常重要的角色。特高頻天線根據天線安裝位置的不同可分為內置天線和外置天線2種。其中典型的內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。內置天線具有檢測靈敏度高以及電磁干擾小的優(yōu)點,但是已投運的變壓器通常不允許進行改造。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窗傳感器,能夠安裝在介質窗和套管處。 其中,在介質窗處安裝傳感器是國際大電網會議(CIGRE)推薦的一種方式,也是國外最為常用的一種方式。不過,介質窗需要在變壓器出廠時預留,因此國內大量已投運的變壓器沒有辦法進行改造。套管處安裝傳感器則因傳感器會影響爬電距離而沒有得到廣泛應用。而750 kV 油浸式變壓器具有一定的特殊性,其箱體采用桶式結構,變壓器頂蓋桶體和底座之間采用橡膠墊通過螺栓連接密封,形成環(huán)繞變壓器一周的聯接接縫,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)測提供了新途經。
局部放電檢測特高頻(UHF)法檢測主要用于檢測局部放電產生的電磁波信號,并且廣泛應用于GIS。但因為GIS結構可對其產生影響,局放產生的電磁信號的波形與幅值等參數在其通過GIS傳播至UHF傳感器時發(fā)生變化,導致評估局部放電源信號的復雜性大大增加。因此,針對局放電磁波信號在GIS中傳輸特點的研究,對特高頻法十分有意義。GIS為同軸結構,信號傳輸特性與頻率密切相關。對工頻下的傳輸特性可利用電氣集總參數來等效,瞬態(tài)信號傳輸時應看作分布參數的傳輸線,對微波則應視為同軸波導。 據實驗分析,局放信號在GIS同軸結構中以橫向磁波(Transverse Magnetic-TM)和橫向電波(Transverse Electric-TE)進行傳輸。此外,GIS的特性阻抗與波阻抗因其存在絕緣子而不連續(xù),導致高頻波數次折反射其內部結構中。因此,局放電的UHF信號異常復雜。
超聲波、電磁輻射、電脈沖、光等都是會伴隨著電力變壓器局部放電出現,同時能量損耗會在油中放電時產生,介質損耗率也由此衍生出來?,F階段而言,常見的測量方法有超聲波測量、脈沖電流法、光測量法、介質損耗率測量法、化學檢測法、紅外檢測法等,在其中超聲波測量法、脈沖電流法、超高頻法是現階段核心的檢測方式。 在具體運用過程中,假如能夠明晰電力變壓器局部放電所形成的高頻信號的特征,并掌握放電類型與其相互之間存在的對應關系,則能很大程度上提高電力變壓器局部放電故障判斷的準確性,假如能夠對收集到的數據開展深入細致的解析,還能完成故障的預測分析。特高頻局部放電定位方式關鍵依據放電信號的強度變化規(guī)律和時延規(guī)律,分別對應幅值定位法和時差定位法。