SJ610型變壓器特高頻局部放電在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)工作原理
對(duì)于電力變壓器等高電壓設(shè)備的絕緣，由于絕緣內(nèi)部或表面發(fā)生局部放電而造成的放電老化是不容忽視的。傳統(tǒng)的局部放電檢測(cè)技術(shù)，由于測(cè)量頻率較低，測(cè)量頻帶與周圍環(huán)境的強(qiáng)干擾源的頻帶重疊，易受外界干擾的影響，既不能避開干擾，也不易區(qū)分放電與干擾，即使采取復(fù)雜的抗干擾措施，也很難應(yīng)用于運(yùn)行設(shè)備的局部放電測(cè)量。而特高頻（UHF）檢測(cè)技術(shù)，則是在300～1500MHz寬頻帶內(nèi)接收局部放電所產(chǎn)生的UHF電磁脈沖信號(hào)。由于UHF信號(hào)在空間傳播時(shí)衰減很快，故變壓器箱體外部的特高頻電磁干擾信號(hào)（如空氣中的電暈放電），不僅頻帶比油中局部放電信號(hào)的窄，其強(qiáng)度也會(huì)隨頻率增加而迅速下降，進(jìn)入變壓器金屬油箱內(nèi)部的特高頻分量相對(duì)較少，因而可以避開絕大多數(shù)的空氣放電脈沖干擾。而對(duì)于分布在UHF檢測(cè)頻段內(nèi)的固定頻率干擾（如移動(dòng)通訊、電視、雷達(dá)等信號(hào)），則可通過調(diào)整檢測(cè)頻帶來避開這些干擾頻段，從而達(dá)到在線檢測(cè)局部放電信號(hào)的目的。
特高頻電磁波在變壓器油中呈球面波以近乎光速傳播。根據(jù)電磁波理論，在金屬覆蓋的裝置內(nèi)檢測(cè)電磁波信號(hào)時(shí)，若波長(zhǎng)小于外殼的尺寸，則信號(hào)傳播時(shí)衰減很小（傳播10米僅衰減50%左右），而UHF頻段的波長(zhǎng)均小于1米，恰恰遠(yuǎn)小于變壓器油箱的尺寸，故從放電源發(fā)射的UHF電磁波，在經(jīng)過多次折反射后，均能基本無衰減地到達(dá)傳感器部位。此外，金屬箱體在起到匯聚電磁波能量的同時(shí)，還具有電磁屏蔽作用，使得外部的電磁干擾不易進(jìn)入箱體內(nèi)部，故在使用UHF法檢測(cè)局部放電時(shí)，通常可獲得較好的信噪比和檢測(cè)靈敏度。
檢測(cè)局部放電的特高頻信號(hào)，可采用寬帶和窄帶兩種檢測(cè)方式。而本局部放電監(jiān)測(cè)裝置采用了寬帶選頻測(cè)量技術(shù)，可在300～1500MHz頻段內(nèi)任意靈活選取一個(gè)帶寬為100MHz的無干擾頻段，能夠有效避開高頻電視、移動(dòng)電話、雷達(dá)等通訊信號(hào)的影響，更易保證較高的信噪比和檢測(cè)靈敏度，這是局放監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)所在。其組成原理圖如下圖所示：
SJ610型變壓器特高頻局部放電在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要技術(shù)參數(shù)
序號(hào)
技術(shù)參數(shù)名稱
提供值
1
UHF 頻 率 范 圍
300～1500（MHz）
2
動(dòng) 態(tài) 范 圍
-80～-20（dBm）
3
內(nèi)置式傳感器監(jiān)測(cè)靈敏度
可檢測(cè)到≤20pC的放電
4
測(cè) 量 內(nèi) 容
放電幅值（Q）
放電相位（?）
放電次數(shù)（N）
5
信 號(hào) 譜 圖
顯示PRPD譜圖及Q-φ譜圖，并以此進(jìn)行放電類型的診斷
6
特 征 參 量
顯示Z大值、平均值、相位特征值F1及F2的趨勢(shì)圖
7
缺 陷 分 辨 準(zhǔn) 確 率
達(dá)到95%
8
工 作 環(huán) 境 溫 度
-30~+65℃
9
工 作 環(huán) 境 濕 度
0~95% RH
10
擴(kuò) 展 數(shù) 量 能 力
單系統(tǒng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位不少于9個(gè)
11
故 障 定 位 誤 差
小于20cm
12
工 作 電 源
AC185~265 V
13
數(shù) 據(jù) 保 存
1年以上數(shù)據(jù)量
14
工 作 方 式
連接內(nèi)置式特高頻傳感器，連續(xù)在線監(jiān)測(cè)，無人值守
15
適 用 范 圍
110kV及以上電壓等級(jí)的電力變壓器
