特高頻局部放電校準方法及信號模擬源研究.pdf

1、電氣設備的絕緣可靠性直接影響電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，局部放電（PartialDischarge，簡稱PD）既是絕緣故障發(fā)生的先兆又是絕緣劣化的原因，對PD進行有效地檢測并采取相應的故障診斷，是保障系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的重要手段。特高頻(UltraHighFrequency，簡稱UHF)法是目前應用廣泛的PD檢測方法，然而特高頻檢測技術沒有相關的測量標準，無法實現(xiàn)UHF信號的定量校準，極大地制約著特高頻法的完善與實用。本文在現(xiàn)有的研究成果上，對特高

2、頻校準方法以及適用于特高頻檢測系統(tǒng)校準的UHF信號模擬源進行研究，具體工作如下：
　　根據(jù)UHFPD信號的特性與電磁輻射理論，在深入研究電磁有源輻射與赫茲偶極子輻射的基礎上，推導出UHF電磁信號能量與其輻射電流源的數(shù)學表達式，并結合PD脈沖電流法的基本原理與天線理論，進一步推導出無論是遠區(qū)場測量還是近區(qū)場測量，測量端的UHF信號能量均與放電量存在確定的二次函數(shù)對應關系；同時，搭建實驗平臺，獲取四類典型缺陷模型的UHFPD信號能量與

3、視在放電量，并建立相應的譜圖關系，通過實驗研究驗證了UHF信號能量與放電量存在二次函數(shù)關系的理論推導，構建四類典型放電的特高頻定量校準理論與方法。
　　針對現(xiàn)有UHFPD信號模擬源存在不足等問題，在全面分析PD信號幅頻特性與相頻特性的基礎上，提出了一種采用多路信號合成方式模擬UHF信號的方法，并研制了相應的信號模擬裝置。同時詳細闡述了該裝置的原理實現(xiàn)與系統(tǒng)結構，對裝置性能進行了實測分析。測量結果表明該信號源產生的模擬信號具有UHF

4、信號的高頻時域特征與工頻相位特征，輸出信號頻帶范圍為0.3~1.429GHz，輸出信號頻率、輸出功率及φ-q、φ-n譜圖均可平滑調節(jié)，輸出功率達到25dBm。通過獲取多種真實的PD信號并建立相應的放電類型數(shù)據(jù)庫，能便捷地修改和補充現(xiàn)場PD數(shù)據(jù)，有效模擬不同放電類型的UHFPD信號，并進行了測量傳感器的靈敏度校準研究，表明該信號源適用于特高頻檢測系統(tǒng)的校準。
　　結合理論與實驗研究了放電源特性、UHF信號傳播特性、傳感器響應性能等對