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