基于超高頻法的高壓開關柜局部放電在線監(jiān)測的研究.pdf

1、局部放電（Partial discharge, PD）的發(fā)生會損壞設備絕緣，同時它也是設備絕緣完整性退化的標志。由于局部放電的發(fā)生往往是突發(fā)性的，電氣設備的定期檢修往往很難發(fā)現，因此對其進行在線監(jiān)測是發(fā)現設備潛伏性故障，實現故障預警，最終避免故障發(fā)生的有效措施。高壓開關柜作為電網中大量運用的設備，又與用戶供電直接相關，其發(fā)生故障造成停電事故帶來的經濟損失和社會損失非常巨大。因此，對運行中的高壓開關柜進行局部放電在線監(jiān)測，能為開關柜狀態(tài)檢

2、修提供重要參數和依據，提高開關柜試驗檢修效率，從而避免開關柜突發(fā)事故，提高供電質量，具有深遠的科學意義和廣泛的應用價值。
　　超高頻(Ultra-high-frequency, UHF)法作為局部放電的一種重要的檢測方法，由于其檢測靈敏度高、抗干擾能力強具有較好的應用前景。本文對超高頻法在高壓開關柜局部放電在線監(jiān)測中的應用展開了分析和研究，本文根據高壓開關柜的結構特點及PD監(jiān)測要求，設計了一種尺寸為200mm×200mm×25mm

3、的超高頻天線，該天線是基于Koch邊界的分形原理設計，通過實測，天線的頻帶為565MHz-850MHz，最大增益為3dB，平均增益為1.2dB，并具有較好的方向性。而且，通過與其它傳感器的局部放電信號幅值進行對比，發(fā)現該天線具有較好的檢測效果，能夠對開關柜內的不同類型的放電進行有效地檢測。本文設計了四種典型缺陷放電模型用以模擬產生開關柜內不同類型的局部放電，在此基礎上，對不同缺陷下局部放電的發(fā)展規(guī)律進行了研究，并分析了不同類型放電的超高

4、頻信號的特征譜圖，為放電故障模式識別奠定了理論基礎。為了確定開關柜內部超高頻傳感器的最佳安裝位置，本文運用時域有限差分（Finite-difference time-domain, FDTD）法對開關柜內部的超高頻電磁波的傳播特性進行了研究，得到了局部放電波形參數、監(jiān)測距離以及開關柜內各主要組件對電磁波傳播的影響，并通過對比開關柜中不同檢測點對不同放電位置的局部放電信號的檢測效果，得出開關柜前柜底板右側為開關柜內超高頻傳感器的最佳安裝位