1、 中國電機工程學會高電壓專業委員會2004年學術會議論文值的不同,但很難利用uHF法對變壓器內部局部放電的放電量進行精確的標定。有關UHF信號在實際變壓器中的傳播及衰減特性有待更深入的研究。4.2UHF信號沿金屬導線的輻射特性用UHF法在線監測變壓器局部放電時,接受天線最理想的安裝位置為變壓器箱體內,變壓器箱體屏蔽作用良好,剝于提高測量系統的抗干擾能力。因此,接受天線最適宜安置安裝,有三種方式:一是放油閥安裝方式,通過放油閥將傳感器深入變壓器油中,它不會影響變壓器的正常運行:二是人孔安裝方式,傳感器安裝在變壓器人孔(或手孔端蓋上,需在變壓器大修或放油處理時實施;三是預制方式,變壓器出廠前預制探

2、頭”“”。但已投入運行的變壓器則很難實現,故接受天線須放置在變壓器箱體外,靠接受從金屬導體之間的縫隙或接地引線輻射出來UItF信號監測變壓器的局部放電信號。試驗研究結果表明:屏蔽完好時屏蔽室外的天線接受不到任何UHF信號;將一根距放電源200mm 處的絕緣導線從屏蔽室內引出時天線能接收到由導線所輻射出的UHF信號。天線與伸出導線端的距離不同時的測量結果圖5。可見天線距離引出線越近則接收的信號越強,即在變壓器內部引出線的附近(如變壓器內部接地引出線、高壓套管末屏接地線等安置接收天線可在一定程度上接收到來至變壓器內部的超高頻信號。O020,4mOB l圖5天線與伸出導線端距離不同時的結果5局部放電

3、電磁波傳播特性的仿真采用電磁場仿真軟件ANSYSI“02進行局部放電的電磁波在電力變壓器中的傳播特性的研究。首先對變壓器油箱進行高頻諧振腔的電磁場的計算分析,再對局部放電信號在變壓器油中的傳播特性進行仿真。5.1變壓器油箱的高頻諧振腔的仿真176假設所建變壓器油箱尺寸為600×600m×800m的封閉長方體,在變壓器箱體上加PEC和趨膚(aTEll0模式的電場圖(b7百110模式的磁場目圈6 TEll0模式的電磁場圖譜 ！墮皇墊三堡堂叁墮皇里童些重里叁！芏蘭查室墊堡奎 效應的邊界條件，變壓器油的相對介電常數，相對磁導率，電阻率口：× ， 箱體為熱扎鋼板，其相對磁導

4、率，電導率×，計算得到阿兒。的諧振頻率為 ，品質因素，。圖為模式的電場、磁場圖譜。 變壓器油中局部放電信號電磁波傳播的仿真 由于局部放電信號看成是由一個點源所發出的，當介質某處有局部放電引起的電磁擾動，將會在 空間產生電磁波，而偶極子天線具有發射和接收電磁波信號的功能。因此，用電流密度為 ；盧（一）洲激勵載荷加在偶極子天線上來模擬局部放電信號所激發的電磁波信號。其 中，為常數，聲為真空波數。為偶極子天線的半長。 通過計算偶極子天線的在變壓器油中的近場、遠場和輻射圖及方向增益來說明局部放電所激發的 電磁波在變壓器中的傳播特性。圖為天線的輻射的電場、磁場、圖為兩個不同路徑下的近場、圖 （

5、）電場圖譜 圍偶極子天線所輻射的電磁場 （）磁場圖譜 蠢一 “。者” （）路徑 掣”鬟 “。 （）路徑 圖兩個不同路徑下的近電場 為兩個不同路徑下的遠場，圖為極坐標下天線的特征圖。通過計算得到天線的方向性增益為 ，輻射功率為，。從圖可知電場的近場、遠場的傳播時間比磁場的慢。圖中隨著近 電場路徑的不同，電場可能增大，也可能減小。圖中隨著遠電場的路徑的增大，電場減小，且變化 方向一致。圖極坐標下的天線特征圖可以知道，在有良好的輻射性和方向性增益，且增益 在附近有畸變。圖、的仿真結果與圖實測的結果相吻合。從而證明仿真結果的有效性 寨囊藪拳！ （）路徑 ：麟舞燃 ，：蜂娑娑娑邕 澤冀 輟 囂 辯驏王三

6、簿 （）路徑 咚娑嚳簿 ” 圖兩個不同路徑下的遠電場 中國電機工程學會高電壓專業委員會年學術會議論文 翁 （）方向圖 。 ；點，等， 纛 一敬嘉 強 ；， （）增益圖 圖極坐標下的天線特征圖 結論 （）局部放電信號在單一純介質中無衰減地傳播，由于電導體對電磁波有趨膚效應，局部放電信 號不能由變壓器箱體泄漏出來，只能通過諸如套管的電介質法蘭泄漏出來，為外置天線所接收，且變 壓器局部放電信號在變壓器箱體內經過復雜的折、反射的多重疊加。 （）通過試驗結果和仿真結果的比較分析，在靠近屏蔽室外的固定位置進行用外置天線局部放電 信號的采集，所采集數據總不確定度可達到最低。盡量減小外置天線與變壓器引出線的距

7、離，可以提 高靈敏度。 （）通過局部放電電磁波的仿真計算，確定變壓器箱體的諧振頻率，使采集到的局部放電信號在 超高頻范圍。并用偶極子天線發射的原理來等效模擬局部放電電磁波的變壓器油中的傳播特性。研究 發現試驗結果與仿真結果的一致性，從而說明仿真是可靠性。 參考文獻 【】陳國慶，龔細秀，李福祺等，變壓器油中局部放電超高頻檢測的試驗研究。高電壓技術， ： 【】成永紅，電力設備絕緣檢測與診斷，北京：中國電力出版社，： 電力變壓器超高頻局部放電測量系統， 高電壓技術， 王國利，郝艷捧，李彥明等， ： 【】 ， ， ： ， ， ， ： 【】 ， ， ： ： 【】唐炬，王靜，李劍等，統計參數用于局部放電模

8、式識別的研究，高電壓技術： 唐炬，魏鋼，孫才新等，局部放電檢測用超寬頻振子天線傳感器研究，高電壓技術， ： 唐興倫，范群波。張朝暉等， 工程應用教程一熱與電磁學篇，： 高頻電磁場一培訓手冊 作者簡介 許中榮，（一），男，江蘇鹽城人，博士研究生，主要從事電氣設備的在線監測和故障診斷技術研究工作 大型電力變壓器局部放電超高頻檢測法初探 作者： 作者單位： 許中榮， 孫才新， 唐炬， 彭文雄 重慶大學高電壓與電工新技術教育部重點實驗室(重慶 本文讀者也讀過(10條 1. 許中榮.唐炬.胡晶晶.孟延輝.陳嬌 變壓器局部放電超高頻檢測的影響因素分析會議論文-2007 2. 陸華.周浩 并聯電容器組操作過電壓及其對策的研究會議論文-2004 3. 閆大振 電流互感器二次接線引起變壓器電抗器保護誤動作的分析及對策會議論文-2004 4. 楊迎建.周平 沖擊電壓標準裝置的建立會議論文-2004 5. 李勝芳.彭卉 高壓線路故障測距的自適應算法會議論文-2004 6. 徐祿文.邱妮 SF<,6>氣體中礦物油含量紅外分析法探討會議論文-2004 7. 何利利 高壓開關行業近年來發展狀況及未來趨勢會議論文-20