SJ610型变压器特高频局部放电在线监测系统工作原理
对于电力变压器等高电压设备的绝缘，由于绝缘内部或表面发生局部放电而造成的放电老化是不容忽视的。传统的局部放电检测技术，由于测量频率较低，测量频带与周围环境的强干扰源的频带重叠，易受外界干扰的影响，既不能避开干扰，也不易区分放电与干扰，即使采取复杂的抗干扰措施，也很难应用于运行设备的局部放电测量。而特高频（UHF）检测技术，则是在300～1500MHz宽频带内接收局部放电所产生的UHF电磁脉冲信号。由于UHF信号在空间传播时衰减很快，故变压器箱体外部的特高频电磁干扰信号（如空气中的电晕放电），不仅频带比油中局部放电信号的窄，其强度也会随频率增加而迅速下降，进入变压器金属油箱内部的特高频分量相对较少，因而可以避开绝大多数的空气放电脉冲干扰。而对于分布在UHF检测频段内的固定频率干扰（如移动通讯、电视、雷达等信号），则可通过调整检测频带来避开这些干扰频段，从而达到在线检测局部放电信号的目的。
特高频电磁波在变压器油中呈球面波以近乎光速传播。根据电磁波理论，在金属覆盖的装置内检测电磁波信号时，若波长小于外壳的尺寸，则信号传播时衰减很小（传播10米仅衰减50%左右），而UHF频段的波长均小于1米，恰恰远小于变压器油箱的尺寸，故从放电源发射的UHF电磁波，在经过多次折反射后，均能基本无衰减地到达传感器部位。此外，金属箱体在起到汇聚电磁波能量的同时，还具有电磁屏蔽作用，使得外部的电磁干扰不易进入箱体内部，故在使用UHF法检测局部放电时，通常可获得较好的信噪比和检测灵敏度。
检测局部放电的特高频信号，可采用宽带和窄带两种检测方式。而本局部放电监测装置采用了宽带选频测量技术，可在300～1500MHz频段内任意灵活选取一个带宽为100MHz的无干扰频段，能够有效避开高频电视、移动电话、雷达等通讯信号的影响，更易保证较高的信噪比和检测灵敏度，这是局放监测系统的优点所在。其组成原理图如下图所示：
SJ610型变压器特高频局部放电在线监测系统主要技术参数
序号
技术参数名称
提供值
1
UHF 频 率 范 围
300～1500（MHz）
2
动 态 范 围
-80～-20（dBm）
3
内置式传感器监测灵敏度
可检测到≤20pC的放电
4
测 量 内 容
放电幅值（Q）
放电相位（Ø）
放电次数（N）
5
信 号 谱 图
显示PRPD谱图及Q-φ谱图，并以此进行放电类型的诊断
6
特 征 参 量
显示Z大值、平均值、相位特征值F1及F2的趋势图
7
缺 陷 分 辨 准 确 率
达到95%
8
工 作 环 境 温 度
-30~+65℃
9
工 作 环 境 湿 度
0~95% RH
10
扩 展 数 量 能 力
单系统监测点位不少于9个
11
故 障 定 位 误 差
小于20cm
12
工 作 电 源
AC185~265 V
13
数 据 保 存
1年以上数据量
14
工 作 方 式
连接内置式特高频传感器，连续在线监测，无人值守
15
适 用 范 围
110kV及以上电压等级的电力变压器
