[实用新型]一种变压器局部放电特高频传感器有效高度的检验电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及电力设备状态检测与故障诊断技术领域，具体涉及一种变压器局部放电特高频传感器有效高度的检验电路。

背景技术

油浸式变压器的内部绝缘采用油纸复合结构，基本可以概括为五种绝缘组合模式：纯油间隙绝缘、全固体绝缘、覆盖或绝缘层、覆盖与极间隔板、多层极间隔板。局部放电是反映电力变压器绝缘性能的重要特征参数之一，它是电力变压器绝缘劣化的征兆和表现形式，又是导致其绝缘进一步劣化的原因。电力变压器内部局部放电是作用在局部绝缘上的电场强度超过该部分绝缘的绝缘强度（指绝缘实际能够耐受的电场强度），在局部绝缘上发生的放电现象。上述五种绝缘组合模式中分别产生不同类型的放电，如：油中气泡放电、固体中气泡放电、金属悬浮颗粒放电、金属尖端放电、悬浮导体放电等。所以检测电力变压器局部放电能够发现其内部早期的绝缘缺陷，并通过及时的故障诊断与状态评价，以采取具体处理措施，避免其发展。

侵入式的特高频检测方法适用于电力变压器局部放电带电检测和在线监测，是保障电力变压器设备安全可靠运行有效方法。特高频传感器是局部放电检测系统中重要元件，其检测灵敏度决定了检测系统可靠水平和电力变压器的安全稳定水平，而检测传感器的等效高度则更是特高频传感器性能的重要指标。

局部放电特高频信号实质属于脉冲电磁波信号，而传感器内部探测天线实质属于电场型天线，可感应的是电磁波的电场分量。是测量局部放电电磁波信号的关键元件。对于天线可以用有效长度来说明其发射或接收电磁波的能力。有效长度即是设定等效天线和实际天线在给定辐射方向上的场强相等的条件下，等效天线上均匀分布的电流等于实际天线上某参考电流时，此时等效天线的长度就称为实际天线在该方向归算于参考电流的有效长度。

局部放电特高频传感器基于耦合器原理，耦合局部放电所产生的瞬态脉冲电磁波，并将其转化为电压信号后输出。对于电力变压器局部放电的入射电场环境中，特高频传感器探测天线输出信号的电平越大，即是天线耦合电磁波信号能力越强，也即是传感器平均有效高度越高。综上所述，传感器有效高度反映了天线的接收能力的大小，是表征电力变压器特高频传感器测量性能的关键指标。此外，由于局部放电电磁波信号持续时间有限，这对有碍于检验特高频传感器有效高度；并会导致局部放电特高频传感器工程应用效果不佳，甚至出现误报警、漏报警的现象。所述情况已阻碍了有效应用局部放电检测技术，所以各电网企业均已着手研究及应用相关检验技术，如中国南方电网公司在＂十三五＂设备状态监测评价中心推进工作方案（南方电网设备〔2016〕23号文 ）中明确要求了搭建局部放电测试仪器的检测平台，并开展装置性能测试工作。

鉴于此，有必要研制、应用成套的特高频传感器有效高度的检测电路，品控检验特高频传感器的平均有效高度等关键技术指标。

发明内容

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种变压器局部放电特高频传感器有效高度的检验电路，具体技术方案如下：

一种变压器局部放电特高频传感器有效高度的检验电路包括脉冲信号源、电磁波小室、示波器、测控计算机、参考天线、被测特高频传感器；所述脉冲信号源分别与电磁波小室和测控计算机连接，所述示波器分别与脉冲信号源、测控计算机、参考天线以及被测特高频传感器连接，所述电磁波小室顶部设置探测孔；所述探测孔位于GTEM小室顶部靠近终端1/4-1/2的区域内；所述参考天线和被测特高频传感器放置在电磁波小室的探测孔处。

进一步，所述脉冲信号源输出的电压信号幅值不超过200伏特，输出阻抗为50欧姆；输出的电压波形为双指数脉冲波形。

进一步，所述电磁波小室的频率范围不超过2.2吉赫兹，输入阻抗为50欧姆，驻波系数小于1.5。

进一步，所述示波器的模拟带宽不超过4吉赫兹，采样速率不超过25吉赫兹每秒。

进一步，所述参考天线采用单极探针，所述单极探针接收信号的频率范围为0.3至3吉赫兹。

进一步，所述单极探针的半径为1至1.5毫米，高度为20至30毫米。

本实用新型摆脱了无法品控检验特高频传感器的有效高度的困境，有助于提高增量电力设备品控质量、健康水平和使用效率，实现风险、效能和成本的综合最优。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的脉冲信号源的结构示意图。

具体实施方式

为了更好的理解本实用新型，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明：