局放超聲波傳感器

檢測(cè)原理簡(jiǎn)介

      在SF6、環(huán)氧樹脂、陶瓷、聚四氟乙烯等介電常數(shù)比較高的絕緣介質(zhì)中，局部放電產(chǎn)生的脈沖的波頭上升沿很陡，上升時(shí)間小于1ns，會(huì)激發(fā)出頻率高達(dá)數(shù)GHz的電磁波。局部放電檢測(cè)超高頻（Ultra-High-Frequency，簡(jiǎn)稱UHF）法于20世紀(jì)80年代初期由英國(guó)中央電力局（CEGB）實(shí)驗(yàn)室提出，其基本原理是通過(guò)超高頻傳感器檢測(cè)超高頻電磁（300MHz≤f≤3GHz）信號(hào)，獲得局部放電的相關(guān)信息，包括放電幅度、頻次、相位關(guān)系等，從而通過(guò)分析局放信號(hào)的各種數(shù)據(jù)和圖譜，來(lái)完成對(duì)高壓電力設(shè)備內(nèi)部局部放電的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和分析。

       由于現(xiàn)場(chǎng)電暈干擾主要集中在300MHz頻段以下，因此超高頻法能有效地避開現(xiàn)場(chǎng)電暈干擾，具有較高的靈敏度和抗干擾能力，可實(shí)現(xiàn)帶電檢測(cè)、定位以及缺陷類型識(shí)別。

       UHF超高頻檢測(cè)方法抗干擾能力強(qiáng)，信號(hào)傳播衰減小。GIS的金屬同軸結(jié)構(gòu)可視為一個(gè)良好的電磁波導(dǎo)體，局部放電形成的電磁波可以沿導(dǎo)體傳播。UHF傳感器實(shí)時(shí)采集GIS內(nèi)部局部放電激發(fā)出來(lái)的電磁波信號(hào)(如圖1所示)，傳入GIS局部放電在線監(jiān)測(cè)IED或便攜式GIS局部放電IED進(jìn)行混頻、檢波處理，并進(jìn)行深入分析，建立診斷圖譜。

       變電站現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境復(fù)雜，干擾信號(hào)繁多，傳感器采用電容型天線，天線部位利用環(huán)氧樹脂或電子密封膠固定。內(nèi)置式傳感器與GIS集成為一體，電容型天線置于氣室內(nèi)部，不影響氣室內(nèi)部電場(chǎng)分布，局部放電信號(hào)接收效果良好，噪聲信號(hào)屏蔽效果明顯；外置式傳感器設(shè)計(jì)有金屬屏蔽棉，一方面可以對(duì)信號(hào)進(jìn)行屏蔽，另一方面也可以實(shí)現(xiàn)傳感器的外殼接地，配合GIS局部放電在線監(jiān)測(cè)IED內(nèi)的濾波電路，有效的過(guò)濾掉信號(hào)中的噪聲干擾，實(shí)現(xiàn)對(duì)有效局放信號(hào)的采集目的。UHF傳感器內(nèi)部具有過(guò)電壓保護(hù)模塊，當(dāng)接收信號(hào)出現(xiàn)過(guò)電壓時(shí)，內(nèi)部過(guò)電壓保護(hù)模塊開始工作，保護(hù)傳感器不受損壞，同時(shí)也對(duì)GIS局放監(jiān)測(cè)IED形成保護(hù)。

GIS的一個(gè)間隔可安裝多個(gè)傳感器，實(shí)現(xiàn)對(duì)不同部位局放的有效監(jiān)測(cè)。

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