一種研究變壓器局部放電超高頻信號傳播特性的試驗方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電氣設(shè)備試驗技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種研究變壓器局部放電超高頻信號的試驗方法，尤其適用于對超高頻信號的傳播特性進行試驗研究。
技術(shù)背景
[0002]在電場的作用下，導體之間部分絕緣區(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志，因此對變壓器局部放電在線監(jiān)測的試驗研究具有重要的學術(shù)意義與應用價值。
[0003]局部放電過程中會產(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，定位方便等諸多優(yōu)點，被越來越廣泛地應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)復雜，局部放電產(chǎn)生的超高頻信號在其中傳播時，受到鐵芯、絕緣紙板、導線、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的超高頻段空間電磁波，各種影響局部放電超高頻信號折、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傳播路徑的復雜性，不僅可能影響超高頻天線測量信號的幅值和波形，也使得采用局部放電超高頻信號的定位發(fā)生誤差，不利于從超高頻信號的檢測結(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傳播特性試驗，深入研究超高頻信號在變壓器內(nèi)部的傳播規(guī)律及影響因素，進一步發(fā)展超高頻檢測技術(shù)。
[0005]目前，研究局部放電超高頻信號傳播特性的試驗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傳播的影響。通過這些試驗雖然可以一定程度上反映超高頻信號在變壓器內(nèi)部的傳播特性，但由于試驗環(huán)境與真實放電環(huán)境相差較大，難以反映真實情況下超高頻信號在變壓器中的傳播特性。因此，有必要搭建真型變壓器試驗平臺，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，來研究超高頻信號的傳播特性，可以更加真實客觀的反映超高頻信號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傳播特性的試驗方法，基于真型變壓器試驗平臺，可以更真實地研究超高頻信號在變壓器中的傳播規(guī)律及影響因素，對實際運行中變壓器局部放電超高頻信號的在線監(jiān)測具有重要指導意義。

【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的試驗方法，該試驗方法基于真型變壓器試驗平臺來研究超高頻信號的傳播特性，能夠更加真實客觀地反映超高頻信號在變壓器中的傳播規(guī)律及影響因素。
[0008]為達到上述目的，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傳播特性的試驗方法，其特征在于，所述試驗方法包括以下步驟:
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，分析局部放電超高頻信號的頻譜、相位、時延的衰減變化情況，來研究油中距離對局部放電超高頻信號傳播的影響；
步驟四:對局部放電超高頻信號經(jīng)過繞組衰減的情況和信號不經(jīng)過繞組直接被傳感器接收的情況進行對比，用示波器采集信號，分析信號頻譜、相位、時延變化，研究變壓器繞組對超高頻信號傳播的影響；
步驟五:將傳感器放置在放電源附近，把這個傳感器接收到的局部放電超高頻信號作為原始信號，并與經(jīng)不同路徑傳播后的局部放電超高頻信號進行頻譜、相位、時延的對比，研究不同傳播路徑對超高頻信號傳播的影響。
[0009]如上所述的研究變壓器局部放電超高頻信號傳播特性的試驗方法，還進一步包括以下優(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端口同時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，將信號數(shù)據(jù)導入電腦中，觀察局部放電超高頻信號時延變化情況并進行FFT變換，分析信號頻譜、相位隨距離的變化規(guī)律。
[0011]在步驟四中:用示波器同時采集兩路傳感器上傳的局部放電超高頻信號，其中一路是經(jīng)過繞組衰減的信號，另外一路是不經(jīng)過繞組直接被傳感器接收的信號，同時盡量確保兩個傳感器到放電源距離相同，分析局部放電超高頻信號的變化規(guī)律。
[0012]在步驟五中:依次將放電源放置在變壓器內(nèi)部的多個位置，在距離其最近的位置放置傳感器，并把這個傳感器接收到的局部放電超高頻信號作為原始信號，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，從信號的傳播路徑中分析信號的傳播規(guī)律。
[0013]本發(fā)明的優(yōu)點在于:本發(fā)明提供了一種研究變壓器局部放電超高頻信號傳播特性的試驗方法。該方法同傳統(tǒng)的簡化式變壓器模型試驗平臺研究超高頻信號傳播特性的試驗方法相比，試驗結(jié)果能夠更真實客觀地反映超高頻信號在變壓器中的傳播規(guī)律，該方法的優(yōu)點具體如下:
①基于真型變壓器試驗平臺，與真實放電環(huán)境更加接近，更真實反映局部放電超高頻信號的傳播特性。
[0014]②由于試驗方法的多樣性，對多種超高頻信號傳播的影響因素和各種不同的傳播路徑進行研究，更全面反映超高頻信號的傳播規(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傳播特性的試驗方法流程圖；
圖2為在IlOkV電力變壓器試驗平臺實施本發(fā)明試驗方法的示意圖。
【具體實施方式】
[0016]為了更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合實施例進一步闡明本發(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傳播特性的試驗方法，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