[实用新型]一种局部放电特高频检测设备接收性能的标定系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种采用GTEM小室、对适用于电力变压器和气体绝缘组合开关设备（GIS）局部放电在线检测技术领域的特高频（UHF）局部放电检测设备（传感器、检测系统）进行标定的系统。

背景技术

以GIS为例进行说明。近年来，GIS局部放电在线监测系统在电网中的应用日益广泛，已经形成一定规模。主要的测试原理包括特高频法（英文简称UHF），检测频带在300MHz～1500MHz之间，其具有抗干扰能力强、灵敏度高等特点，而且这种非接触式的测量方式对于二次设备和检测人员而言都更安全，系统结构简单，特别适合于在线监测，因而较之于其它检测方法具有明显的优势。近年来全国各地通过特高频在线监测和带电测试发现了大量GIS内部缺陷案例，成为目前GIS在线检测领域最重要的检测手段。

总结近年来国网和南网GIS局放在线监测系统运行经验，发现当前存在的影响局部放电特高频技术推广应用的关键瓶颈问题之一，就是检测系统规范化和标准化评价的问题。

目前IEC、CIGRE都没有发布特高频法的灵敏度校核标准。UHF局部放电检测技术检测的是特高频频段的电磁波信号，由于每次放电辐射出的电磁波频谱分布不完全一致，而且特高频在腔体内部传播过程中会有一定程度的衰减，因此，所检测到的UHF信号与传统的脉冲电流法的检测结果难以良好的对应，尤其是在幅值上没有确定的比例关系。对特高频检测系统的灵敏度无法用统一的单位、数值进行衡量。各供货商对灵敏度的承诺有所差异，由此导致用户单位的准入质量检验手段不完善。全国各地对此类产品的统一要求中仅限于机械、绝缘以及电磁兼容等常规性试验内容，而最关键的表征装置核心性能的传感器特性、检测系统灵敏度等却缺乏统一、科学和有效的检验评价方法，处于一个空白状态。

常规的传感器标定多采用扫频法，这也是计量领域采用的标准化方法。由于局部放电产生的UHF信号为瞬态脉冲型式，扫频测试无法准确反映传感器和检测系统对于瞬态信号的接收能力，而且局部放电UHF信号有高达数GHz的丰富频谱分量，扫频测量系统所必需的微波暗室造价高达数百万元，成本极其高昂。因此，采用经典的扫频标定方法应用于局部放电特高频检测传感器和检测系统的标定既不经济，也不科学。

采用GTEM（吉赫兹横电磁波）进行电磁测试是近年来国际电磁领域发展的一项新技术。由于GTEM的宽频带特性（从直流到微波），低造价（只相当电波暗室造价的百分之几），既可用于电磁辐射敏感度试验（EMS试验，也称抗扰度试验），又可用于电磁辐射试验（EMI试验），而且所用仪器配置简单、成本便宜，可用于快速和自动测试的特点，所以越来越受到国际和国内有关人士的重视。目前在射频测试中GTEM小室对小体积设备应用测试结果的一致性已为很多检测机构认同，使其成为性能价格比最佳的测试方案。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题，就是提供一种基于GTEM传输小室、对适用于GIS局部放电在线检测技术领域的特高频（UHF）局部放电检测设备（传感器、检测系统）进行标定的系统。

解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案如下：

一种局部放电特高频检测设备接收性能的标定系统，其特征是：包括依次以导线连接的GTEM传输小室、标准脉冲发生器、测控计算机和高速宽带示波器，所述的高速宽带示波器还另有分路信号至GTEM传输小室，所述的GTEM传输小室顶上开有专用测试窗口，放置有参考传感器和被测传感器，所述的参考传感器和被测传感器分别与所述的高速宽带示波器连接。

所述的参考传感器为短单极探针天线。

标定系统原理

标准脉冲发生器产生一定占空比脉冲电压信号，该信号传到GTEM小室的输入端并在其内部产生电场E_i(t)，传感器耦合的输出信号u_o(t)可通过高速宽带示波器捕获。

被测传感器的接收特性可由其输出的电压与入射电场的比值来表示，