特高频局部放电检测技术解析
GIS局部放电超高频检测技术(四川电科院丁登伟)
局放特高频检测的测试注意事项
1. 特高频局放检测仪适用于检测盆式绝缘子为非屏蔽状态的GIS 设备，若GIS的盆式绝缘子为屏蔽状态则无法检测；
2. 检测中应将同轴电缆完全展开，避免同轴电缆外皮受到刮蹭 损伤；
3. 传感器应与盆式绝缘子紧密接触，且应放置于两根禁锢盆式 绝缘子螺栓的中间，以减少螺栓对内部电磁波的屏蔽及传感 器与螺栓产生的外部静电干扰；
3.当该间隔检测出异常信号时，可检测该间隔相邻间隔的 信号。看是否也存在相近的异常信号，若没有异常信号存 在，则该间隔的异常信号可能为内部信号；
4、异常局放信号诊断注意事项
4. 检测出异常信号时，查看人工智能分析软件给出的结 论是否为放电；
5. 检测出异常信号时，查看检测出的三维图谱与典型放电 图谱是否相似；
信号处理
UHF传感的信号耦合方式
体内耦合：信号耦合器 安装在GIS体内。
UHF耦合器
体外耦合：UHF耦合器存在 GIS体外盘式绝缘子处。
局放
盘式绝缘子 屏蔽 耦合器
GIS壳体
体内和体外信号耦合的性能比较
体内耦合
体外耦合
• 放电在内，干扰在外， • 受外部干扰较多一些；
体内耦合有较好的灵敏 • 盘式绝缘子多时，也能
4. 在测量时应尽可能保证传感器与盆式绝缘子的接触，不要因 为传感器移动引起的信号而干扰正确判断；
局放特高频检测的测试注意事项
5. 在检测时应最大限度保持测试周围信号的干净，尽量减少人 为制造出的干扰信号，例如：手机信号、照相机闪光灯信号、 照明灯信号等；
6. 在检测过程中，必须要保证外接电源的频率为50Hz； 7. 对每个GIS间隔进行检测时，在无异常局放信号的情况下只需
研究背景
特高频法在高压开关柜局部放电带电检测中的应用
特高频法在高压开关柜局部放电带电检测中的应用摘要：在当前的现场工作中，测试人员通过对高压开关柜的现场检测，可以做到在设备保持运行状态的同时，可以发现设备内部各种类型的缺陷。
然后，通过分析不同类型和严重程度的缺陷，可以有效地采取各种措施，以保持设备的稳定运行。
目前，在实时检测领域，应用较多的方法有:瞬态接地电压法(TEV法)、超声波检测法等。
随着经验的积累和时间的推移，测试人员后来发现，有时这两种方法并不能有效地发现放电现象。
经过技术的不断发展，试验人员发现，超高频方法对于高压开关柜局部放电现象的发现和判断也是非常有效的。
关键词：局部放电；高压开关柜；带电检测；应用；高压开关柜作为一种非常常见的电气设备，目前在世界电力系统中得到了广泛的应用。
开关柜内的电气设备经过长时间的运行，如柱式绝缘子、接地开关、电力电缆等，由于磁场、电场等因素的影响，会导致其绝缘老化、强度降低，造成局部放电。
进入21世纪以来，现场检测技术在各个方面得到了广泛的应用，现场检测取代停电检测已成为必然趋势。
一、特高频局部放电检测的原理电力设备局部放电是指电力设备绝缘系统中部分被击穿的电气放电，这种放电可以发生在导体(电极)附近，也可发生在其他位置。
特高频局部放电检测技术是基于探测局部放电所发出的电磁波信号，局部放电过程中将产生很陡的脉冲电流，其快速上升时间小于1 ns，并向四周辐射出频率高达数GHz电磁波。
特高频检测是通过UHF传感器检测特高频电磁波(频率范围300~3 000 MHz)信号，从而获得局部放电信息，通过分析相关信息，给出判断结论。
根据现场设备情况不同，可以采用内置式特高频传感器或外置式传感器。
二、传统高压开关柜带电检测技术的基本原理目前，高压开关柜实验中，应用较为普遍的带电检测试验主要有：暂态地电压局放检测、超声波局放检测。
将两种测试数据与其他背景监测数据相结合，对数据进行整理分析，完成设备评估，延长设备测试周期；如果提前发现了设备的潜在缺陷，就可以针对性的采取相关对策，预防事故，保持设备稳定运行。
特高频局部放电检测技术分析
局部放电检测应提供局部放电信号的幅值、相位、放电频 次等信息中的一种或几种，并可采用PRPS、PRPD等常用 谱图进行展示。
二、特高频局部放电检测仪的组成
特高频传感器：耦合器，感应300M-1.5GHz的特高频无线 电信号；
信号放大器（可选）：某些局放检测仪会包含信号放大器 ，对来自前端的局放信号做放大处理；
类 型
PRPS谱图
峰值检测谱图
PRPD谱图
雷 达 干 扰
干扰信号有规律重复产生但无工频相关性，幅值有规律变化。
4) 背景测量抗干扰
设备传感器 测量设备
背景传感器
5)
定位测量抗干扰-平面分法
传感器A
P
传感器A’’
传感器B’
P’
传感器B
传感器A’ຫໍສະໝຸດ 6）利检测频段选择和滤波抗干扰：针对固定存在信号较 强的干扰，可通过频谱仪分析干扰存在的频段，使用 滤波器将其过滤掉达到抗干扰目的
1 ）设备连接：按照设备接线图连接测试仪各部件，将传 感器固定在盆式绝缘子上，将检测仪主机及传感器正确接地， 电脑、检测仪主机连接电源，开机。 2 ）工况检查：开机后，运行检测软件，检查主机与电脑 通信状况、同步状态、相位偏移等参数；进行系统自检，确 认各检测通道工作正常。
3 ）设置检测参数：设置变电站名称、检测位置并做好标 注。根据现场噪声水平设定各通道信号检测阈值。
4 ）信号检测：打开连接传感器的检测通道，观察检测到 的信号。如果发现信号无异常，保存少量数据，退出并改变 检测位置继续下一点检测；如果发现信号异常，则延长检测 时间并记录多组数据，进入异常诊断流程。必要的情况下， 可以接入信号放大器。
7、常见注意事项
1、在检测过程中，必须保证电源零线火线的正确性。通常要求 插座为左侧零线，右侧火线； 2、使用内同步时，必须要从现场检修电源箱或室内墙上插座去 电，不能使用逆变电源或发电机供电； 3、对每个GIS间隔进行检测时，在无异常局放信号的情况下只需 存储断路器仓盆式绝缘子的三维信号，其它盆式绝缘子必须 检测但可不用存储数据。在检测到异常信号时，必须对该间 隔每个绝缘盆子进行检测并存储相应的数据； 4、在开始检测时，不需要加装放大器进行测量。若发现有微弱 的异常信号时，可接入放大器将信号放大以方便判断。 5、绝缘缺陷并非一定导致局部放电或持续的局部放电。局部放 电经常是断续发生的。投运前和检修后的GIS交接试验中进行 局部放电带电检测时，建议用橡胶锤敲击GIS壳体，激发悬浮 电位局部放电以增加检测的有效性。 6、局部放电类型识别的准确程度取决于经验和数据的不断积累，
局部放电检测方法之超高频 UHF 局部放电检测技术
局部放电检测方法之超高频UHF 局部放电检测技术电检测法包括脉冲电流法、无线电干扰电压法、超高频UHF 局部放电检测技术、介质损耗分析法。
电检测法局部放电最直接的现象即引起电极间的电荷移，动每一次局部放电都伴有一定数量的电荷通过电。
介质引起试样外部电极上的电压变化另外每，次放电过程持续时间很短在气隙中一次放电过程在10ns 量级在油隙中一次放电时间也只有1ms 根据Maxwell 电磁理论如此短持续时间的放电脉，冲会产生高频的电磁信号向外辐射局部放电电检测法即是基于这两个原理常见的检测方法有脉冲电流法无线电干扰电压法介质损耗分析法等等特别是20 世纪80 年代由S.A.Boggs 博士和G.C.Stone 博士提出的超高频检测法近年来得到广泛关注。
并逐渐有实用化的产品问世2.1.1 脉冲电流法。
超高频UHF 局部放电检测技术在20 世纪80 年代以前市场上局部放电检测仪的工作频带仅在1MHz 以下1982 年Boggs 和Stone 在他们的试验中使测试仪器的测量频带达到1GHz 成功的测试出GIS 中的初始局部放电脉冲[5]在此频带下噪声信号衰减剧烈可有效的实现噪声抑制且可以基本无损的再现局部放电脉冲从而深化对局部放电的机理性研究。
超高频检测又分为超高频窄带检测和超高频超宽频带检测前者中心频率在500MHz 以上带宽十几MHz 或几十MHz 后者带宽可达几GHz 由于超高频超宽频带检测技术有噪声抑制比高包含信息多等优点受到人们的关注通常所说的超高频检测技术即指超高频超宽频带检测，用于超高频局部放电检测的传感器主要为微带，天线传感器利用微带天线作传感器早在1980 年Kurtz 等人就提出过他们设计的传感器用于大型电机局部放电测试安装在一个或两个磁极上可探测到单根定子线棒的放电目前微带天线传感器已在检测大型电力变压器GIS 电力电缆等设备的局部放电上有相关应用对于大电机局部放电检测，H.G.Sedding 等人在1991 年提出一种定子槽耦合器。
特高频及超声波法在GIS设备带电检测中的应用
特高频及超声波法在GIS设备带电检测中的应用一、特高频及超声波检测技术简介特高频检测技术是一种基于局部放电的无损检测技术，其原理是利用特高频信号对局部放电进行检测和定位。
局部放电是由电力设备中的绝缘缺陷或电介质中存在的气体、固体、液体杂质等引起的放电现象，是电气设备故障的常见形式之一。
特高频检测技术通过接收放电信号的特性特征，可以准确地判断放电的类型、位置和程度，从而实现对设备的状态监测和故障诊断。
而超声波检测技术则是利用超声波在物质中传播的特性来进行检测和定位。
当设备中存在局部放电现象时，放电会产生瞬间的高温和高压，导致周围介质的瞬时膨胀和振动，产生超声波。
通过接收和分析这些超声波信号，可以准确地定位设备中的局部放电缺陷。
特高频及超声波检测技术具有无损检测、高灵敏度、高分辨率、可在线监测等优点，已被广泛应用于电力设备的故障诊断和状态监测中。
1. 局部放电监测GIS设备中的局部放电是导致其故障的主要原因之一，因此对局部放电的监测和诊断成为了GIS设备带电检测的重点。
特高频及超声波法可以实现对GIS设备中局部放电的实时监测和定位，提供了一种有效手段来解决GIS设备的局部放电问题。
通过特高频技术，可以对GIS设备中发生的局部放电进行精确的定位和诊断。
通过检测局部放电信号的脉冲特性、频率分布等参数，可以判断放电的类型和位置，从而及时发现GIS设备中的故障隐患。
超声波检测技术也可以对局部放电引起的超声波进行实时监测和分析，提供了一种更直观、更可靠的手段来进行故障诊断和定位。
2. 设备状态评估除了局部放电的监测和定位外，特高频及超声波法还可以用于GIS设备的状态评估。
通过对GIS设备进行特高频及超声波检测，可以对设备的绝缘状态、放电水平、损伤程度等进行全面评估，为设备的运行状态提供了科学的依据。
3. 故障诊断和预警特高频及超声波检测技术可以实现对GIS设备中局部放电的实时监测和定位，对设备中的故障隐患进行早期预警。
特高频局部放电检测技术
主要内容
1 2 3 4 5 特高频局部放电检测的原理 特高频局部放电检测仪器及工具 特高频局部放电检测方法及注意事项 数据、图谱的分析及诊断 典型案例分析
一、特高频局部放电检测的原理
电力设备绝缘体中绝缘强度和击穿场强都很高，当局部放电 在很小的范围内发生时，击穿过程很快，将产生很陡的脉冲 电流，其上升时间小于1ns，并激发频率高达数GHz的电磁波。 应用宽带高频天线（300MHz-1.5GHz传感器）检测GIS内部 局放电流激发的电磁波信号，从而反应GIS内部局部放电的类 型及大体位置。根据传感器安装位置不同，该方法分为内置 法与外置法两种。 由于现场的晕干扰主要集中在300MHz频段以下，因此特高频 法能有效地避开现场的电晕等干扰，具有较高的灵敏度和抗 干扰能力，可实现局部放电带电检测、定位以及缺陷类型识 别等优点。
类 型
PRPS谱图
峰值检测谱图
PRPD谱图
荧 光 干 扰
干扰信号幅值较分散，一般情况下工频相关性弱。
类 型
PRPS谱图
峰值检测谱图
PRPD谱图
移 动 电 话 干 扰
干扰信号工频相关性弱，有特定的重复频率，幅值有规律变化。
类 型
PRPS谱图
峰值检测谱图
PRPD谱图
马 达 干 扰
干扰信号无工频相关性，幅值分布较为分散，重复率低。
类 型
PRPS谱图
峰值检测谱图
PRPD谱图
空 穴 放 电
放电信号通常在工频相位的正、负半周均会出现，且具有一定对称性，放电 幅值较分散，放电次数较少。
类 型
PRPS谱图
峰值检测谱图
PRPD谱图
自 由 金 属 颗 粒 放 电 局放信号极性效应不明显，任意相位上均有分布，放电次数少，放电幅值无 明显规律，放电信号时间间隔不稳定。提高电压等级放电幅值增大但放电间 隔降低。
特高频局部放电检测技术知识讲解
特高频局部放电检测技术知识讲解电力设备的局部放电是一种常见的电气现象，它预示着设备的绝缘状况可能出现问题。
特高频局部放电检测技术是一种先进的检测技术，能够有效地检测和识别电力设备的局部放电。
本文将详细介绍特高频局部放电检测技术的原理、应用及优势。
一、特高频局部放电检测技术原理特高频局部放电检测技术主要利用局部放电产生的电磁波进行检测。
当电力设备发生局部放电时，放电产生的电流会激发出电磁波，这些电磁波的频率通常在数吉赫兹到数百吉赫兹之间。
特高频局部放电检测设备能够捕捉到这些特高频电磁波，并对其进行处理和分析。
二、特高频局部放电检测技术的应用特高频局部放电检测技术在电力设备检测中具有广泛的应用。
例如，它可以用于变压器、电缆、断路器等电力设备的检测。
通过对特高频电磁波的分析，可以判断出设备的绝缘状况，发现潜在的故障，从而预防设备故障的发生。
三、特高频局部放电检测技术的优势特高频局部放电检测技术相比传统的检测方法具有以下优势：1、高灵敏度：特高频局部放电检测技术对局部放电产生的电磁波非常敏感，可以检测到非常微弱的放电信号，从而能够发现潜在的设备故障。
2、宽频带：特高频局部放电检测设备具有宽频带的接收能力，可以接收到的电磁波频率范围很广，从而能够获得更全面的设备信息。
3、抗干扰能力强：特高频局部放电检测技术对噪声的抑制能力较强，可以有效地避免干扰信号对检测结果的影响。
4、非接触式检测：特高频局部放电检测技术可以采用非接触式的方式进行检测，无需接触设备，从而不会对设备的正常运行产生影响。
四、结论特高频局部放电检测技术是一种先进的电力设备检测技术，具有高灵敏度、宽频带、抗干扰能力强和非接触式检测等优势。
通过对电力设备的特高频电磁波进行检测和分析，可以有效地发现潜在的设备故障，预防设备故障的发生。
在未来的电力设备检测中，特高频局部放电检测技术将会发挥越来越重要的作用。
随着电力系统的不断发展，人们对电力设备的安全与稳定性要求越来越高。
超高压输电线路局部放电检测技术
超高压输电线路局部放电检测技术随着经济的快速发展和城市化程度的提高，越来越多的人涌向城市生活。
而城市内一个重要的路线则是广大的输电线路，它们将电能从发电站输送到城市中的每一个角落。
但是，随着科技的不断进步，超高压输电线路的建设也越来越普遍，这就提出了一个问题——如何有效地维护这些输电线路？近年来，超高压输电线路局部放电检测技术得到了广泛应用。
它利用非接触式超声传感器对绝缘材料的局部放电情况进行检测和诊断，以确保输电线路的正常运转。
一、什么是局部放电？局部放电是指在电器绝缘介质内，由于一定缺陷引起的电场强度集中，使周围介质出现局部击穿现象并发生放电。
这种放电与总体电路放电不同，只存在于绝缘介质的局部，在测量中表现为信号源浅、信号强度低、频率高、持续时间短、空间分布不均匀等特点。
由于局部放电会导致绝缘材料逐渐退化，并引发故障和损坏，一旦产生局部放电，则需要及时检测和处理。
二、超高压输电线路局部放电检测技术超高压输电线路局部放电检测技术是利用非接触式超声传感器对绝缘材料的局部放电情况进行检测和诊断。
具体来说，它利用声波在介质中传播具有较好的干扰透明性，可以不接触绝缘体表面而检测到内部的信号，通过计算机对声信号进行处理和分析，确定局部放电的位置并进行定量分析评估，确保输电线路的正常运转。
三、优点信号检测精准。
利用非接触式超声传感器对绝缘材料进行检测，可减少测量误差，提高检测精度。
目前，该技术已经被广泛应用于超高压输电线路、电力变压器、发电机、电缆等领域。
检测效率高。
使用超声波进行数据采集，检测速度快，一次性集成多个检测参数，可以快速分析故障位置，大大提高检测效率，节约成本。
数据处理可靠。
利用计算机技术对检测数据进行处理和分析，可以准确显示故障发生的位置和程度，评估绝缘介质的退化情况，实现真正的在线监测和预警。
四、展望随着电网技术的不断发展，超高压输电线路局部放电检测技术的应用范围不断扩大。
未来，在中低压线路、变电站等场合也有望得到广泛应用，将成为保障电网安全稳定运行的重要手段。
GIS局部放电特高频检测技术的研究
GIS局部放电特高频检测技术的研究一、概述随着电力系统的不断发展，气体绝缘组合电器（GIS）因其优异的绝缘性能和紧凑的结构设计，在电力传输和分配中得到了广泛的应用。
GIS设备在运行过程中，由于设计制造缺陷、安装过程中的不当操作以及运行环境的恶化等原因，可能会产生局部放电现象。
局部放电是GIS设备绝缘性能恶化的重要征兆，长期存在将严重影响设备的正常运行，甚至导致整个电力系统的故障。
对GIS局部放电的检测与监测显得尤为重要。
特高频（UHF）检测技术作为一种新型的局部放电检测手段，因其具有抗干扰能力强、灵敏度高等优点，近年来在GIS局部放电检测中得到了广泛的应用。
特高频检测技术通过接收GIS设备内部局部放电产生的特高频电磁波信号，实现对局部放电的有效检测和定位。
该技术不仅可以用于设备的预防性维护，还可以在设备运行过程中进行实时监测，及时发现并处理潜在的绝缘缺陷，从而提高GIS设备的运行可靠性和电力系统的稳定性。
本文旨在深入研究GIS局部放电特高频检测技术，分析其检测原理、方法及应用现状，并探讨该技术在GIS局部放电检测和定位中的优化与改进。
通过本文的研究，期望能为GIS设备的故障诊断和预防性维护提供更为准确、有效的技术手段，为电力系统的安全稳定运行提供有力保障。
1. GIS（气体绝缘金属封闭开关设备）的重要性及其在电力系统中的应用GIS，即气体绝缘金属封闭开关设备，是现代电力系统中不可或缺的关键组成部分。
其重要性不仅体现在提高电力系统的运行效率和稳定性上，更在于对电力输送和分配过程的安全保障。
GIS设备以其独特的结构和性能优势，在电力系统中发挥着日益重要的作用。
GIS设备具有出色的绝缘性能。
相比于传统的空气绝缘开关设备，GIS采用气体绝缘，大大提高了设备的绝缘强度，使其能够承受更高的电压等级，满足大规模、远距离电力输送的需求。
GIS 设备结构紧凑、占地面积小，有效解决了传统开关设备占地面积大、空间利用率低的问题，特别适用于城市电网和工矿企业等空间有限的场所。
电力变压器局部放电超高频检测技术探析
电力变压器局部放电超高频检测技术探析局部放电是导致电力变压器失效的最主要原因之一，对其进行有效的检测与处理，能够保证变压器始终处于最稳定的工作状况中。
本文则分析了一种超高频检测方案，首先指出了该方法的检测原理与优势之处，进而将其应用于某变电站的实际检测中，结果显示效果良好。
标签：变压器；局部放电；超高频；检测对变压器进行绝缘状态监测是保证其稳定发挥作用的关键工作，需要格外重视。
局部放电检测是最主要的检测方法，目前最为有效的局部放电检测方案当属超高频检测技术，其检测精度高、定位准确且抗干扰能力极强。
为了深入研究该技术的应用效果，我们首先应该对其形成一个基本认识。
一、超高频检测技术简介（一）超高频检测系统组成无论是何种超高频检测系统，其基本组成均必须包括传感器、信号处理模块、数据采集模块等，其中数据采集模块又可进一步细分为采集卡和工控机。
对各部件的作用分析如下：传感器主要指超高频传感器，主要作用是检测并传输高频电信号；信号处理模块利用设置好的指令，从传感器接受并传输的信号中滤取所需带宽及频率的信号，清除干扰源；数据采集卡最终接受获取的所需信号，并传输至工控机进行最终的数据处理。
（二）局部放电原因电气绝缘系统各个不同部位的电场，其强度往往差异很大，当某一局部的电场强度足以击穿绝缘屏障后，即会出现局部放电现象，但这种放电尚未贯穿整个绝缘系统，因此并不会对电网运行产生实际影响。
一般情况下，高电场强度下，绝缘体电气强度较弱的位置会出现局部放电。
局部放电虽然不会完全击穿整个绝缘屏障，但却会损坏电介质，尤其是有机电介质，从而在一定程度上降低整个变压器绝缘屏障的电气强度，长此以往，必然会影响变压器的正常工作。
（三）局部放电形成超高频电磁波的原因每一次的局部放电都伴随有正负电荷的中和，因此会形成电流脉冲，向周围辐射电磁波。
放电间隙越小，放电持续时间越短，因此电流脉冲越陡，辐射电磁波的频率也就越高。
同时，局部放电区域绝缘强度越高，击穿越快，电流脉冲也就越陡，辐射电磁波的频率同样也就越强。
特高频传感器监测变压器局部放电的探索
特高频传感器监测变压器局部放电的探索特高频传感器监测变压器局部放电的探索变压器是电力系统中非常重要的设备之一，用于改变电压的大小。
然而，随着变压器的使用时间增长，可能会出现局部放电现象，这会对变压器的性能和寿命产生负面影响。
因此，使用特高频传感器来监测变压器的局部放电情况至关重要。
第一步是选择适当的特高频传感器。
特高频传感器通常可以侦测到高频范围内的电磁辐射。
由于局部放电产生的放电频率通常在特高频范围内，因此特高频传感器非常适合监测变压器的局部放电。
第二步是安装传感器。
传感器可以安装在变压器的关键位置，例如绕组和泄漏点。
这些位置是局部放电最有可能发生的地方。
通过在这些位置安装传感器，可以及时监测到局部放电的发生，并采取相应的措施。
第三步是连接传感器到监测系统。
传感器可以通过电缆连接到监测系统，以传输监测数据。
监测系统可以实时分析传感器收集到的数据，并提供警报和报告，以指示局部放电的情况。
第四步是设定监测系统的参数。
监测系统应根据变压器的特点和要求进行适当的参数设置。
例如，可以设定警报阈值，当局部放电超过预设值时，系统将自动发出警报。
第五步是定期检查和维护传感器和监测系统。
传感器和监测系统需要定期检查和维护，以确保其正常工作。
这可以包括清洁传感器，检查电缆连接和校准系统。
最后一步是根据监测数据采取相应的措施。
监测系统提供的数据可以帮助确定局部放电的严重程度和位置。
根据监测数据，可以采取适当的维修和保养措施，以防止局部放电进一步发展，并延长变压器的使用寿命。
总之，通过特高频传感器监测变压器的局部放电是非常重要的。
通过正确选择传感器、安装和连接传感器、设定监测系统参数、定期检查和维护传感器和系统，以及根据监测数据采取相应措施，可以及时发现和处理变压器的局部放电问题。
这将有助于确保变压器的正常运行和延长其使用寿命。
特高频局部放电测试定位方法及应用分析
特高频局部放电测试定位方法及应用分析摘要：特高频局部放电定位的基本方法为幅值法和时差法。
但在实际工作中，普通的幅值法和时差法往往难以有效定位。
针对这一问题，本文提出了以幅值法和时差法为基础衍生出的多种定位方法，并对其相应的特点和实际应用进行了分析，以适应不同的设备结构和运行环境。
关键词：定位；特高频；带电测试；局部放电特高频局部放电测试定位方法主要依据放电信号的强度变化规律和时延规律，分别对应幅值定位法和时差定位法。
在实际现场测试中，由于受设备结构、运行环境等方面因素的限制，传统的幅值法和时差法往往难以有效定位。
针对这一现状，本文在幅值法与时差法的基础上，提出了多种衍生定位方法，并对其相应的现场使用情况进行了分析说明，以克服幅值法和时差法本身存在的缺陷，满足不同测试现场的实际定位需要。
1 基础定位方法1.1 幅值定位法1.1.1 方法原理记录各个测点的信号幅值，测点信号幅值越大，说明测点位置与信号源位置越接近。
1.1.2 实际应用分析1）检测仪器最好具有多个检测通道，否则受信号稳定性影响较大；2）若信号源为2个及以上且位于不同位置时，仪器检测到的幅值为多个信号叠加的结果，幅值法的有效性将大大降低；3）特高频信号幅值随着测点与信号源距离增大，衰减速度较慢，且受测点限制，只能将信号源定位在某一特定区域；4）当信号源过于强大时，会在很大区域内检测到幅值相当的信号，出现该情况时，可采用调高检测频带或关闭信号增益的办法；5）幅值法虽然精度较低，易受干扰，但是简单快捷，使用方便，对仪器技术水平要求较低。
1.2 时差定位法1.2.1 方法原理利用信号到达两个传感器的时间差和信号在设备中的传输速度，来计算信号源在两个传感器之间的具体位置。
1.2.2 实际应用分析1）要求仪器具有很高的数据采集和处理速度，能够显示特高频时域波形；2）对某些上升沿不是很明显的放电信号不适用，上升沿判断不准确，会造成时间差不准确；3）时差法精度明显优于幅值法，但对仪器性能要求较高，一般用幅值法定位精度不能满足要求时，才会使用时差法。
创新特高频传感器用于变压器局部放电检测的研究
创新特高频传感器用于变压器局部放电检测的研究创新特高频传感器用于变压器局部放电检测的研究引言：随着电力系统的不断发展，变压器作为电能转换和传输的重要设备，其正常运行对电网的稳定性和可靠性至关重要。
然而，变压器在长期运行过程中可能会产生局部放电现象，这将对其性能和安全性造成严重影响。
因此，发展一种高效、准确的局部放电检测方法对于变压器的维护和运行至关重要。
第一步：了解局部放电检测技术的背景在变压器局部放电检测中，传感器的选择至关重要。
传统的局部放电检测方法主要依赖于电磁波和超声波传感器，但这些传感器存在灵敏度不高、实时性差和易受干扰等问题。
因此，我们需要寻找一种创新的传感器技术，以提高局部放电检测的灵敏度和准确性。
第二步：探索特高频传感器的潜力特高频技术是指频率在300MHz到3GHz之间的电磁波。
该技术具有高分辨率、高灵敏度和抗干扰能力强等特点，被广泛应用于雷达、通信和生物医学领域。
因此，我们可以考虑将特高频传感器应用于变压器局部放电检测中，以提高检测的精确性和可靠性。
第三步：设计特高频传感器系统基于特高频技术的局部放电检测系统包括传感器、信号处理器和数据分析算法。
传感器的设计需要考虑其对局部放电信号的敏感度和响应速度。
同时，为了减小传感器与变压器之间的耦合效应，可以采用非接触式的特高频传感器。
信号处理器负责采集和处理传感器产生的特高频信号，而数据分析算法则用于对信号进行分析和判定是否存在局部放电现象。
第四步：实验验证和性能评估在实验室条件下，使用自行设计的特高频传感器系统对变压器进行局部放电检测，记录和分析传感器收集到的特高频信号。
通过与传统的局部放电检测方法进行对比，评估特高频传感器系统的性能和优势。
第五步：优化和改进根据实验结果和性能评估，对特高频传感器系统进行优化和改进。
可以考虑改变传感器的结构设计、优化信号处理算法，以提高局部放电检测的准确性和稳定性。
结论：通过创新的特高频传感器技术，可以提高变压器局部放电检测的灵敏度和准确性。
第3章特高频局部放电检测技术
第3章特高频局部放电检测技术第三章特高频局部放电检测技术目录第1节特高频局放检测技术概述 (3)1.1 发展历程 (3)1.2 技术特点 (5)1.2.1 技术优势 (5)1.2.2 局限性 (6)1.2.3 适用范围 (7)1.2.4 技术难点 (7)1.3 应用情况 (9)1.3.1 国外应用情况 (9)1.3.2 国内应用情况 (10)第2节特高频局放检测技术基本原理 (11)2.1 特高频局放电磁波信号基本知识 (11)2.1 GIS内部电磁波的传播特性 (11)2.3 特高频局放检测技术基本原理 (13)2.3 特高频局放检测装置组成及原理 (14)第3节特高频局放检测及诊断方法 (18)3.1 检测方法 (18)3.1.1 操作流程 (18)3.1.2 注意事项 (20)3.2 诊断方法 (21)3.2.1 诊断流程 (21)3.2.2 现场常见干扰及排除方法 (22)3.2.3 放电缺陷类型识别与诊断 (25)3.2.4 放电源定位 (28)3.2.5 局部放电严重程度判定 (29)第4节典型案例分析 (30)4.1 220kV GIS盆式绝缘子内部气隙缺陷检测 (30)4.2 110kV电缆-GIS终端绝缘内部气隙缺陷检测 (32)4.3 220kV GIS内部刀闸放电缺陷检测 (37)参考文献 (43)第1节特高频局放检测技术概述1.1 发展历程电力设备内发生局部放电时的电流脉冲（上升沿为ns级）能在内部激励频率高达数GHz的电磁波，特高频（Ultra High Frequency，UHF）局部放电检测技术就是通过检测这种电磁波信号实现局部放电检测的目的。
特高频法检测频段高（通常为300M～3000MHz），具有抗干扰能力强、检测灵敏度高等优点，可用于电力设备局部放电类缺陷的检测、定位和故障类型识别[1]。
特高频法过去曾被称为“超高频法”。
但是按照中华人民共和国无线电频率划分规定，300MHz~3000MHz频带划分为特高频，因此该检测方法的正式名称为特高频法。
GIS特高频与超声波局部放电检测技术
1、典型缺陷图谱分析与诊断
峰值检测谱图
PRPD谱图
悬 浮 电 位 放 电
放电信号通常在工频相位的正、负半周均会出现，且具有一定对称性，放电信 号幅值很大且相邻放电信号时间间隔基本一致，放电次数少，放电重复率较低。 PRPS谱图具有“内八字”或“外八字”分布特征。
类 型
PRPS谱图
1、典型缺陷图谱分析与诊断
2.2 特高频局放检测的测试注意事项
1. 特高频局放检测仪适用于检测盆式绝缘子为非屏蔽状态的GIS 设备，若GIS的盆式绝缘子为屏蔽状态则无法检测；
2. 检测中应将同轴电缆完全展开，避免同轴电缆外皮受到刮蹭 损伤；
3. 传感器应与盆式绝缘子紧密接触，且应放置于两根禁锢盆式 绝缘子螺栓的中间，以减少螺栓对内部电磁波的屏蔽及传感 器与螺栓产生的外部静电干扰；
类 型
PRPS谱图
1、典型缺陷图谱分析与诊断
峰值检测谱图
PRPD谱图
电 晕 放 电
放电的极性效应非常明显，通常在工频相位的负半周或正半周出现， 放电信号强度较弱且相位分布较宽，放电次数较多。但较高电压等 级下另一个半周也可能出现放电信号，幅值更高且相位分布较窄， 放电次数较少。
类 型
PRPS谱图
2、超声波局部放电检测的注意事项
（一）安全措施 局部放电检测过程中应加强安全防护，重点做好如下工作： 1）强电场下工作时，应给仪器外壳假装接地线，防止检测人员应用 传感器接触设备外壳时产生感应电。 2）登高作业时，应正确使用安全带，防止低挂高用。安全带应在有 效期内。 3）在设备耐压过程中，严禁人员靠近被试设备开展局部放电超声波 检测，防止设备击穿造成人身伤害。 4）在对电缆终端等设备进行检测时，应使用绝缘支撑杆，严禁检测 人员手持传感器直接接触被测设备。 （二）抗干扰措施 1）检测之前，应加强背景检测，背景测量位置应尽量选择被测设备 附近金属构架。 2）检测过程中，应避免敲打被测设备，防止外界振动信号对检测结 果造成影响。
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特高频局放测试仪组成示意图UHBiblioteka 外置传感器UHF 内置传感器
导体
局部放电源
法兰
UHF 内置传感器
绝缘子
内置式特高频传感器
外置式特高频传感器
UHF信号在GIS中的传播衰减
GIS的金属同轴结构可视为一个良好的电磁波导， 放电所形成的高阶电磁波TE和TM（f>300MHz）， 可沿波导方向无衰减地进行转播； 绝缘屏障会造成2dB信号衰减 转角结构会造成6dB信号分散
传感器应与盆式绝缘子紧密接触，且应放置于两根禁锢盆式 绝缘子螺栓的中间，以减少螺栓对内部电磁波的屏蔽及传感 器与螺栓产生的外部静电干扰； 在测量时应尽可能保证传感器与盆式绝缘子的接触，不要因 为传感器移动引起的信号而干扰正确判断；
6、特高频局部放电检测操作流程
在采用特高频法检测局部放电时，典型的操作流程如下：
特高频局部放电检测技术
主要内容
1 2 3 4 5 特高频局部放电检测的原理 特高频局部放电检测仪器及工具 特高频局部放电检测方法及注意事项 数据、图谱的分析及诊断 典型案例分析
一、特高频局部放电检测的原理
电力设备绝缘体中绝缘强度和击穿场强都很高，当局部放电 在很小的范围内发生时，击穿过程很快，将产生很陡的脉冲 电流，其上升时间小于1ns，并激发频率高达数GHz的电磁波。 应用宽带高频天线（300MHz-1.5GHz传感器）检测GIS内部 局放电流激发的电磁波信号，从而反应GIS内部局部放电的类 型及大体位置。根据传感器安装位置不同，该方法分为内置 法与外置法两种。 由于现场的晕干扰主要集中在300MHz频段以下，因此特高频 法能有效地避开现场的电晕等干扰，具有较高的灵敏度和抗 干扰能力，可实现局部放电带电检测、定位以及缺陷类型识 别等优点。
4、检查接线
在采用特高频法检测局部放电的过程中，应按 照所使用的特高频局放检测仪操作说明，连接好 传感器、信号放大器、检测仪器主机等各部件， 通过绑带（或人工）将传感器固定在盆式绝缘子 上，必要的情况下，可以接入信号放大器。
特高频局放检测仪连接示意图
5、传感器放置部位部位及要求
GIS内部局部放电产生的特高频信号在GIS腔体内以横向电 磁波方式传播，只有在GIS壳的金属非连续部位才能泄漏出 来。在GIS上只有无金属法兰的绝缘子、观察窗、接地开关 的外露绝缘件、内置式CT、PT二次接线盒等部位才能测量 到信号，特高频传感器需安置在这些部位；
0dB
(-2dB)
(-6dB)
特高频电磁波传输与衰减示意图
二、特高频局部放电检测仪器及工具
特高频局部检测仪的基本要求 特高频局放检测仪的组成 特高频局放检测其它常用工具 GIS特高频局放仪常用谱图
二、特高频局部放电检测仪的基本要求
能够有效抑制或排除干扰； 可根据现场实际情况调整局部放电的检测周期、检出阈值 和报警阈值等参数； 可用外施高压电源进行同步（外同步），并可通过移相的 方式，对测量信号进行观察和分析； 测试线长度满足要求，且接头牢固不易损坏（最好N型接 头）
局部放电检测应提供局部放电信号的幅值、相位、放电频 次等信息中的一种或几种，并可采用PRPS、PRPD等常用 谱图进行展示。
二、特高频局部放电检测仪的组成
特高频传感器：耦合器，感应300M-1.5GHz的特高频无线 电信号；
信号放大器（可选）：某些局放检测仪会包含信号放大器 ，对来自前端的局放信号做放大处理；
ＧＩＳ设备为额定气体压力，在ＧＩＳ设备上无各种外部 作业；
在检测时应最大限度保持测试周围信号的干净，尽量减少 人为制造出的干扰信号，例如：手机信号、照相机闪光灯 信号、照明灯信号等； 进行室外检测避免雨、雪、雾、露等相对湿度大于80％的 天气条件。
2、检测周期
投运后及大修后1个月内应对本体进行一次局部放电检测 ； 正常情况下，半年至一年检测一次； 检测到GIS有异常信号但不能完全判定时，可根据GIS设备 的运行工况，应缩短检测周期，增加检测次数，应并分析 信号的特点和发展趋势； 必要时，对重要部件（如断路器、隔离开关、母线等）进 行局部放电重点检测； 对于运行年限超过15年以上的GIS设备，宜考虑缩短检测 周期，迎峰度夏（冬）、重大保电活动前应增加检测次数 。
4、GIS特高频局放仪两种常用谱图
PRPS（脉冲序列相位分布）谱图
PRPD（局部放电相位分解）谱图
3、特高频局部放电检测方法 及注意事项
检测条件要求 检测周期 安全注意事项 检测接线 传感器放置部位部位及要求 操作流程 常见注意事项
1、检测条件要求
被检设备是带电运行设备，绝缘盆子为非金属封闭或内置 有 ＵＨＦ 传感器；
3、特高频局放检测其它常用工具
高速示波器：一般2G以上采样速率，可对特高频原始信 号进行观察，并利用各个通道采集信号的时间差来进行 定位； 频谱仪：根据频谱特性进一步确认是放电还是干扰，如 果是干扰可分析干扰信号频段，通过使用滤波器来过滤 掉干扰信号； 屏蔽带：屏蔽外部干扰最基本的工具，一般用金属布制 成，同时能起到增强检测信号及固定传感器的作用。
3、安全注意事项
为确保安全生产，特别是确保人身安全，除严格执行电力 相关安全标准和安全规定之外, 还应注意以下几点: 检测时应勿碰勿动其它带电设备； 防止传感器坠落到GIS管道上，避免发生事故； 保证待测设备绝缘良好，以防止低压触电； 在狭小空间中使用传感器时，应尽量避免身体触碰 GIS 管 道； 行走中注意脚下，避免踩踏设备管道； 在进行检测时，要防止误碰误动GIS其它部件； 在使用传感器进行检测时，应戴绝缘手套，避免手部直接 接触传感器金属部件。