敏度高,性能可靠[7],方波响应实验结果见图4

。

电晕干扰能量主要集中在低频段,可采用≥160MHz的高通滤波有效地抑制。

2.2　局部放电测试研究

采用人工金属凸出物模拟缺陷,GIS模拟装置内充以0.5MPa1∶4的N2/SF6混合气体,环境温度=20°C。加压25kV时的局放信号见图8。

(a)方波源波形　　　　(b)方波响应特性

图4　传感器的方波响应特性

本文测量系统的方波响应下降到幅值后迅速

(约10ns)回落到零,这是传感器的耦合电容远小于同轴电缆的稳态等值电容,暂态分压比不等于稳态分压比,使最终和初始的分压比相差很大的结果。

2)高通滤波器

采用切比雪夫滤波器(见图5),选择性和振幅特性较好,可用频带较宽(100Hz到几个GHz),整个通带内等波纹,阻带衰减陡度满足要求。

图8　SF6气体中局放信号

证实本文内置圆环传感器可检测到陡度=1ns的局放脉冲;功率谱覆盖0～1GHz频率,说明传感器在此范围可有效检测信号,灵敏度及频率响应特性良好,高通滤波后,仍明显检测到PD信号,但能量损失使波形变化较大。

图5　切比雪夫滤波器结构　图6　UHF检测局放实验装置

3　超高频法的选频检测

外部空间干扰及一些高频载波干扰往往会影响局放信号的UHF法检测。避开具有固定中心频率的UHF干扰信号的一种有效抑制方法是选取无干扰频段检测局放(见图8c,d)。可见信号能量主要分布位置≤400MHz,故选频检测时频带不宜太高,以免局放信号的能量损失过大。

选频带宽与中心频率不同,所得检测信号波形不同(能量分布差异所致)。从检测结果看,避开空间某些频段干扰,提取一定频段信号也可有效检测局放。一般所选检测频带越窄,局放信号就越小,但背景干扰信号也小,利于抑制干扰和提高信噪比。用外置天线传感器检测GIS局放时,接收天线的工作频带为一有限带宽,如带宽较窄,检测的即为一定频段信号,属于选频段检测。

微波通讯中的高频小信号谐振放大器的功用就是放大某一频率点高频小信号(其输入电平一般为

[8]4

几 V)。多级串联谐振放大器增益可高达10～105;高频小信号放大器并联谐振回路、耦合振荡回路等电路可实现优良的频率选择。为避开空间各种干扰信号,作为选频段检测的一种极限,选择很窄频段内的信号能量(带宽为检测频率的百分之几)。采用多级谐振放大器,可实现局放信号的窄频带选择

3)信号传输检测单元

信号传输线采用同轴射频电缆并附加一层编织皮,以屏蔽外界高频电磁干扰。信号检测采用Wave-Pro950XL高性能数字存储示波器,其模拟输入频率达1GHz,采样频率达16GHz,存储长度32MB,可实现高采样率下长时间的信号检测。信号传输过程中各单元特性阻抗要匹配良好。2　超高频法的宽频带检测

实验回路见图6,电源为无晕变压器YDTW-25/100。

2.1　抑制电晕干扰的研究

GIS内充以0.1MPa的干燥N2,且不加模拟缺陷时起晕电压=37kV,然后在模拟装置高压引线上悬挂一直径约1mm的细金属丝,电压22kV时有明显的电晕放电(实测信号如图7)。可见空气中

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