杨芳
点击图片查看原图
在变压器制造过程中难免会出现一些局部缺陷，如气泡、裂缝、电极毛刺和悬浮导电质点等，这些缺陷会造成电场分布不均匀，从而形成极不均匀电场，进而导致局部放电的产生，促使变压器绝缘劣化。据统计，变压器发生的事故大多是由绝缘劣化造成的。 在局部放电产生的同时，会伴随着很多现象，例如光、电脉冲、超声波、电磁波等，通过检测这些现象可以间接检测到局部放电并进一步反映电介质的绝缘状况，进而判断缺陷类型，甚至预测电气设备的绝缘寿命。因此，目前无论是研究机构、制造厂商，还是电力系统运行部门，都非常看重局部放电的检测技术。
局部放电检测特高频(UHF)法检测主要用于检测局部放电产生的电磁波信号，并且广泛应用于GIS。但因为GIS结构可对其产生影响，局放产生的电磁信号的波形与幅值等参数在其通过GIS传播至UHF传感器时发生变化，导致评估局部放电源信号的复杂性大大增加。因此，针对局放电磁波信号在GIS中传输特点的研究，对特高频法十分有意义。GIS为同轴结构，信号传输特性与频率密切相关。对工频下的传输特性可利用电气集总参数来等效，瞬态信号传输时应看作分布参数的传输线，对微波则应视为同轴波导。 据实验分析，局放信号在GIS同轴结构中以横向磁波(Transverse Magnetic-TM)和横向电波(Transverse Electric-TE)进行传输。此外，GIS的特性阻抗与波阻抗因其存在绝缘子而不连续，导致高频波数次折反射其内部结构中。因此，局放电的UHF信号异常复杂。
特高频法变压器局部放电在线监测系统可以事先预告有绝缘缺陷并确立放电隐患的具装置，也能够及时对电气设备内部的局部放电情况进行提醒。因此，特高频法变压器局部放电在线监测系统在防止或者减少机器设备损失层面具有明显的作用，另外也能够有效增加供电系统的安全性能和稳定性能。 相比较其它监测设备，特高频传感器构造相对简单，且可以合理抵御电磁、高温的影响。