[實(shí)用新型]一種變壓器局部放電特高頻傳感器有效高度的檢驗(yàn)電路

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201721048378.4
• 申請(qǐng)日: 2017-08-21
• 公開（公告）號(hào): CN207232368U
• 公開（公告）日: 2018-04-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蒲金雨;張玉波;張煒;余長(zhǎng)廳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣西電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力科學(xué)研究院
• 主分類號(hào): G01R35/00
• 分類號(hào): G01R35/00
• 代理公司: 南寧東智知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙)45117
• 代理人: 戴燕桃,巢雄輝

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及電力設(shè)備狀態(tài)檢測(cè)與故障診斷技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種變壓器局部放電特高頻傳感器有效高度的檢驗(yàn)電路。

背景技術(shù)

油浸式變壓器的內(nèi)部絕緣采用油紙復(fù)合結(jié)構(gòu)，基本可以概括為五種絕緣組合模式：純油間隙絕緣、全固體絕緣、覆蓋或絕緣層、覆蓋與極間隔板、多層極間隔板。局部放電是反映電力變壓器絕緣性能的重要特征參數(shù)之一，它是電力變壓器絕緣劣化的征兆和表現(xiàn)形式，又是導(dǎo)致其絕緣進(jìn)一步劣化的原因。電力變壓器內(nèi)部局部放電是作用在局部絕緣上的電場(chǎng)強(qiáng)度超過該部分絕緣的絕緣強(qiáng)度（指絕緣實(shí)際能夠耐受的電場(chǎng)強(qiáng)度），在局部絕緣上發(fā)生的放電現(xiàn)象。上述五種絕緣組合模式中分別產(chǎn)生不同類型的放電，如：油中氣泡放電、固體中氣泡放電、金屬懸浮顆粒放電、金屬尖端放電、懸浮導(dǎo)體放電等。所以檢測(cè)電力變壓器局部放電能夠發(fā)現(xiàn)其內(nèi)部早期的絕緣缺陷，并通過及時(shí)的故障診斷與狀態(tài)評(píng)價(jià)，以采取具體處理措施，避免其發(fā)展。

侵入式的特高頻檢測(cè)方法適用于電力變壓器局部放電帶電檢測(cè)和在線監(jiān)測(cè)，是保障電力變壓器設(shè)備安全可靠運(yùn)行有效方法。特高頻傳感器是局部放電檢測(cè)系統(tǒng)中重要元件，其檢測(cè)靈敏度決定了檢測(cè)系統(tǒng)可靠水平和電力變壓器的安全穩(wěn)定水平，而檢測(cè)傳感器的等效高度則更是特高頻傳感器性能的重要指標(biāo)。

局部放電特高頻信號(hào)實(shí)質(zhì)屬于脈沖電磁波信號(hào)，而傳感器內(nèi)部探測(cè)天線實(shí)質(zhì)屬于電場(chǎng)型天線，可感應(yīng)的是電磁波的電場(chǎng)分量。是測(cè)量局部放電電磁波信號(hào)的關(guān)鍵元件。對(duì)于天線可以用有效長(zhǎng)度來說明其發(fā)射或接收電磁波的能力。有效長(zhǎng)度即是設(shè)定等效天線和實(shí)際天線在給定輻射方向上的場(chǎng)強(qiáng)相等的條件下，等效天線上均勻分布的電流等于實(shí)際天線上某參考電流時(shí)，此時(shí)等效天線的長(zhǎng)度就稱為實(shí)際天線在該方向歸算于參考電流的有效長(zhǎng)度。

局部放電特高頻傳感器基于耦合器原理，耦合局部放電所產(chǎn)生的瞬態(tài)脈沖電磁波，并將其轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)后輸出。對(duì)于電力變壓器局部放電的入射電場(chǎng)環(huán)境中，特高頻傳感器探測(cè)天線輸出信號(hào)的電平越大，即是天線耦合電磁波信號(hào)能力越強(qiáng)，也即是傳感器平均有效高度越高。綜上所述，傳感器有效高度反映了天線的接收能力的大小，是表征電力變壓器特高頻傳感器測(cè)量性能的關(guān)鍵指標(biāo)。此外，由于局部放電電磁波信號(hào)持續(xù)時(shí)間有限，這對(duì)有礙于檢驗(yàn)特高頻傳感器有效高度；并會(huì)導(dǎo)致局部放電特高頻傳感器工程應(yīng)用效果不佳，甚至出現(xiàn)誤報(bào)警、漏報(bào)警的現(xiàn)象。所述情況已阻礙了有效應(yīng)用局部放電檢測(cè)技術(shù)，所以各電網(wǎng)企業(yè)均已著手研究及應(yīng)用相關(guān)檢驗(yàn)技術(shù)，如中國(guó)南方電網(wǎng)公司在＂十三五＂設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)中心推進(jìn)工作方案（南方電網(wǎng)設(shè)備〔2016〕23號(hào)文 ）中明確要求了搭建局部放電測(cè)試儀器的檢測(cè)平臺(tái)，并開展裝置性能測(cè)試工作。

鑒于此，有必要研制、應(yīng)用成套的特高頻傳感器有效高度的檢測(cè)電路，品控檢驗(yàn)特高頻傳感器的平均有效高度等關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問題，本實(shí)用新型提供了一種變壓器局部放電特高頻傳感器有效高度的檢驗(yàn)電路，具體技術(shù)方案如下：

一種變壓器局部放電特高頻傳感器有效高度的檢驗(yàn)電路包括脈沖信號(hào)源、電磁波小室、示波器、測(cè)控計(jì)算機(jī)、參考天線、被測(cè)特高頻傳感器；所述脈沖信號(hào)源分別與電磁波小室和測(cè)控計(jì)算機(jī)連接，所述示波器分別與脈沖信號(hào)源、測(cè)控計(jì)算機(jī)、參考天線以及被測(cè)特高頻傳感器連接，所述電磁波小室頂部設(shè)置探測(cè)孔；所述探測(cè)孔位于GTEM小室頂部靠近終端1/4-1/2的區(qū)域內(nèi)；所述參考天線和被測(cè)特高頻傳感器放置在電磁波小室的探測(cè)孔處。

進(jìn)一步，所述脈沖信號(hào)源輸出的電壓信號(hào)幅值不超過200伏特，輸出阻抗為50歐姆；輸出的電壓波形為雙指數(shù)脈沖波形。

進(jìn)一步，所述電磁波小室的頻率范圍不超過2.2吉赫茲，輸入阻抗為50歐姆，駐波系數(shù)小于1.5。

進(jìn)一步，所述示波器的模擬帶寬不超過4吉赫茲，采樣速率不超過25吉赫茲每秒。

進(jìn)一步，所述參考天線采用單極探針，所述單極探針接收信號(hào)的頻率范圍為0.3至3吉赫茲。

進(jìn)一步，所述單極探針的半徑為1至1.5毫米，高度為20至30毫米。

本實(shí)用新型擺脫了無法品控檢驗(yàn)特高頻傳感器的有效高度的困境，有助于提高增量電力設(shè)備品控質(zhì)量、健康水平和使用效率，實(shí)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)、效能和成本的綜合最優(yōu)。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型的脈沖信號(hào)源的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為了更好的理解本實(shí)用新型，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明：