在變壓器制造過(guò)程中難免會(huì)出現(xiàn)一些局部缺陷,如氣泡、裂縫、電極毛刺和懸浮導(dǎo)電質(zhì)點(diǎn)等,這些缺陷會(huì)造成電場(chǎng)分布不均勻,從而形成極不均勻電場(chǎng),進(jìn)而導(dǎo)致局部放電的產(chǎn)生,促使變壓器絕緣劣化。據(jù)統(tǒng)計(jì),變壓器發(fā)生的事故大多是由絕緣劣化造成的。 在局部放電產(chǎn)生的同時(shí),會(huì)伴隨著很多現(xiàn)象,例如光、電脈沖、超聲波、電磁波等,通過(guò)檢測(cè)這些現(xiàn)象可以間接檢測(cè)到局部放電并進(jìn)一步反映電介質(zhì)的絕緣狀況,進(jìn)而判斷缺陷類型,甚至預(yù)測(cè)電氣設(shè)備的絕緣壽命。因此,目前無(wú)論是研究機(jī)構(gòu)、制造廠商,還是電力系統(tǒng)運(yùn)行部門,都非常看重局部放電的檢測(cè)技術(shù)。
局部放電檢測(cè)則是發(fā)現(xiàn)電纜絕緣中缺陷,保障電纜安全正常運(yùn)行的重要手段。當(dāng)電纜絕緣內(nèi)部存在缺陷時(shí),會(huì)導(dǎo)致電纜內(nèi)部局部放電的發(fā)生。通過(guò)檢測(cè)電纜絕緣內(nèi)部發(fā)生局部放電時(shí)所產(chǎn)生的聲、光、電信號(hào)及化學(xué)物質(zhì),可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電纜局部放電的檢測(cè)和定位。 而測(cè)量局部放電最大的問(wèn)題就是抗干擾問(wèn)題,由電纜特性決定的局部放電頻率會(huì)被空間中許多的無(wú)線電干擾,導(dǎo)致不能夠最終確定是干擾信號(hào)還是局部放電信號(hào),只有確保抗干擾能力,才能提高試驗(yàn)水平。
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)。