一種研究變壓器局部放電超高頻信號(hào)傳播特性的試驗(yàn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電氣設(shè)備試驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種研究變壓器局部放電超高頻信號(hào)的試驗(yàn)方法，尤其適用于對超高頻信號(hào)的傳播特性進(jìn)行試驗(yàn)研究。
技術(shù)背景
[0002]在電場的作用下，導(dǎo)體之間部分絕緣區(qū)域被擊穿的電氣放電現(xiàn)象稱為局部放電。局部放電是導(dǎo)致變壓器絕緣過早失效的主要因素，也是變壓器絕緣老化及劣化的標(biāo)志，因此對變壓器局部放電在線監(jiān)測的試驗(yàn)研究具有重要的學(xué)術(shù)意義與應(yīng)用價(jià)值。
[0003]局部放電過程中會(huì)產(chǎn)生一些電現(xiàn)象和非電現(xiàn)象，如電磁輻射、電脈沖、聲波、發(fā)熱、產(chǎn)生氣體等，其對應(yīng)的監(jiān)測方法分別有超高頻監(jiān)測法、脈沖電流法、超聲波監(jiān)測法、溫度監(jiān)測法、氣相色譜法等。其中超高頻監(jiān)測法因具有靈敏度高，信息豐富，抗干擾能力強(qiáng)，定位方便等諸多優(yōu)點(diǎn)，被越來越廣泛地應(yīng)用在變壓器局部放電監(jiān)測中。
[0004]然而由于變壓器內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，局部放電產(chǎn)生的超高頻信號(hào)在其中傳播時(shí)，受到鐵芯、絕緣紙板、導(dǎo)線、變壓器壁等的影響，發(fā)生多次折、反射。在變壓器局部放電超高頻檢測中，超高頻天線接收來自放電點(diǎn)的超高頻段空間電磁波，各種影響局部放電超高頻信號(hào)折、反射及衰減的因素，增加了變壓器內(nèi)部局部放電超高頻信號(hào)傳播路徑的復(fù)雜性，不僅可能影響超高頻天線測量信號(hào)的幅值和波形，也使得采用局部放電超高頻信號(hào)的定位發(fā)生誤差，不利于從超高頻信號(hào)的檢測結(jié)果中提取有用信息，增加了局部放電超高頻檢測的難度。因此有必要開展局部放電超高頻信號(hào)傳播特性試驗(yàn)，深入研究超高頻信號(hào)在變壓器內(nèi)部的傳播規(guī)律及影響因素，進(jìn)一步發(fā)展超高頻檢測技術(shù)。
[0005]目前，研究局部放電超高頻信號(hào)傳播特性的試驗(yàn)方法大多是針對簡化的變壓器模型，例如，通過在金屬箱體中充油并加入紙板或變壓器繞組，研究油中距離、紙板或繞組對超高頻信號(hào)傳播的影響。通過這些試驗(yàn)雖然可以一定程度上反映超高頻信號(hào)在變壓器內(nèi)部的傳播特性，但由于試驗(yàn)環(huán)境與真實(shí)放電環(huán)境相差較大，難以反映真實(shí)情況下超高頻信號(hào)在變壓器中的傳播特性。因此，有必要搭建真型變壓器試驗(yàn)平臺(tái)，通過在變壓器內(nèi)部放置局部放電源，箱體上安裝超高頻傳感器，來研究超高頻信號(hào)的傳播特性，可以更加真實(shí)客觀的反映超高頻信號(hào)在變壓器中的傳播規(guī)律。
[0006]鑒于此，本發(fā)明提供了一種研究變壓器局部放電超高頻信號(hào)傳播特性的試驗(yàn)方法，基于真型變壓器試驗(yàn)平臺(tái)，可以更真實(shí)地研究超高頻信號(hào)在變壓器中的傳播規(guī)律及影響因素，對實(shí)際運(yùn)行中變壓器局部放電超高頻信號(hào)的在線監(jiān)測具有重要指導(dǎo)意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有試驗(yàn)方法存在的不足，提出一種新的研究變壓器局部放電超高頻信號(hào)的試驗(yàn)方法，該試驗(yàn)方法基于真型變壓器試驗(yàn)平臺(tái)來研究超高頻信號(hào)的傳播特性，能夠更加真實(shí)客觀地反映超高頻信號(hào)在變壓器中的傳播規(guī)律及影響因素。
[0008]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
一種研究變壓器局部放電超高頻信號(hào)傳播特性的試驗(yàn)方法，其特征在于，所述試驗(yàn)方法包括以下步驟:
步驟一:根據(jù)真型變壓器內(nèi)部結(jié)構(gòu)，確定傳感器和放電源的安裝位置；
步驟二:將放電源安裝在變壓器箱體上，在放電源電極間加高電壓，使變壓器內(nèi)部產(chǎn)生局部放電；
步驟三:在距離放電源不同的位置處安裝傳感器，用示波器采集局部放電超高頻信號(hào)，分析局部放電超高頻信號(hào)的頻譜、相位、時(shí)延的衰減變化情況，來研究油中距離對局部放電超高頻信號(hào)傳播的影響；
步驟四:對局部放電超高頻信號(hào)經(jīng)過繞組衰減的情況和信號(hào)不經(jīng)過繞組直接被傳感器接收的情況進(jìn)行對比，用示波器采集信號(hào)，分析信號(hào)頻譜、相位、時(shí)延變化，研究變壓器繞組對超高頻信號(hào)傳播的影響；
步驟五:將傳感器放置在放電源附近，把這個(gè)傳感器接收到的局部放電超高頻信號(hào)作為原始信號(hào)，并與經(jīng)不同路徑傳播后的局部放電超高頻信號(hào)進(jìn)行頻譜、相位、時(shí)延的對比，研究不同傳播路徑對超高頻信號(hào)傳播的影響。
[0009]如上所述的研究變壓器局部放電超高頻信號(hào)傳播特性的試驗(yàn)方法，還進(jìn)一步包括以下優(yōu)選方案:
在步驟一中:根據(jù)變壓器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外部尺寸，以盡可能多的信號(hào)傳播路徑為原則，確定變壓器箱體上放電源和傳感器的安裝位置。
[0010]在步驟三中:用示波器的四路信號(hào)端口同時(shí)采集距離放電源不同距離的傳感器接收到的局部放電超高頻信號(hào)，將信號(hào)數(shù)據(jù)導(dǎo)入電腦中，觀察局部放電超高頻信號(hào)時(shí)延變化情況并進(jìn)行FFT變換，分析信號(hào)頻譜、相位隨距離的變化規(guī)律。
[0011]在步驟四中:用示波器同時(shí)采集兩路傳感器上傳的局部放電超高頻信號(hào)，其中一路是經(jīng)過繞組衰減的信號(hào)，另外一路是不經(jīng)過繞組直接被傳感器接收的信號(hào)，同時(shí)盡量確保兩個(gè)傳感器到放電源距離相同，分析局部放電超高頻信號(hào)的變化規(guī)律。
[0012]在步驟五中:依次將放電源放置在變壓器內(nèi)部的多個(gè)位置，在距離其最近的位置放置傳感器，并把這個(gè)傳感器接收到的局部放電超高頻信號(hào)作為原始信號(hào)，用示波器四路通道中的其他三路通道采集經(jīng)過不同傳播路徑后的局部放電超高頻信號(hào)，從信號(hào)的傳播路徑中分析信號(hào)的傳播規(guī)律。
[0013]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:本發(fā)明提供了一種研究變壓器局部放電超高頻信號(hào)傳播特性的試驗(yàn)方法。該方法同傳統(tǒng)的簡化式變壓器模型試驗(yàn)平臺(tái)研究超高頻信號(hào)傳播特性的試驗(yàn)方法相比，試驗(yàn)結(jié)果能夠更真實(shí)客觀地反映超高頻信號(hào)在變壓器中的傳播規(guī)律，該方法的優(yōu)點(diǎn)具體如下:
①基于真型變壓器試驗(yàn)平臺(tái)，與真實(shí)放電環(huán)境更加接近，更真實(shí)反映局部放電超高頻信號(hào)的傳播特性。
[0014]②由于試驗(yàn)方法的多樣性，對多種超高頻信號(hào)傳播的影響因素和各種不同的傳播路徑進(jìn)行研究，更全面反映超高頻信號(hào)的傳播規(guī)律。
【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明研究變壓器局部放電超高頻信號(hào)傳播特性的試驗(yàn)方法流程圖；
圖2為在IlOkV電力變壓器試驗(yàn)平臺(tái)實(shí)施本發(fā)明試驗(yàn)方法的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]為了更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步闡明本發(fā)明的內(nèi)容。
[0017]如圖1所示，本發(fā)明提供一種研究變壓器局部放電超高頻信號(hào)傳播特性的試驗(yàn)方法，包含以下步驟:
步驟一:根據(jù)真型變壓器內(nèi)部結(jié)構(gòu)，確定傳感器和放電源的安裝位置；
根據(jù)變壓器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外部尺寸，以盡可能多的信號(hào)傳播路徑為原則，確定變壓器箱體上放電源和傳感器的安裝位置。
[0018]步驟二:將放電源安裝在變壓器箱體上，在放電源