電容式電力設備局部放電高頻及特高頻綜合在線檢測探析

胡曉萌 李雨熹

國網安徽省電力有限公司靈璧供電公司 安徽靈璧 234200

結合相關理論得知，電容式電力設備的種類較多，大致包括電壓互感器、電流互感器、高壓套管等，這些設備在供配電體系中各個節點中均有應用，因此此類設備對于供配電質量有著重大影響。那么為了保障供配電質量，需要對電容式電力設備進行檢測，在此基礎上，現代電力單位多采用高頻及特高頻綜合在線檢測技術，本文主要對此技術的應用進行分析。

1 UHF、HFCT綜合檢測法傳感器

UHF、HFCT綜合檢測法的應用當中，必須依靠傳感器才能獲取設備的狀態信息，但因為技術要求，其傳感器與常規檢測技術不同，因此本文將單獨進行分析。具體來說，UHF、HFCT綜合傳感器當前沒有特別名稱，在應用當中，首先需要將電容式電力設備中的末屏與一個小套管連接，借助套管將末屏引出，其次將小套管在設備外部進行接地，最終采用集成電路將UHF、HFCT的專用傳感器集成在末屏接地當中，此時就形成了UHF、HFCT綜合傳感器[1]。圖1末屏接地線局部放電HFCT和UHF傳感器。

圖1 末屏接地線局部放電HFCT和UHF傳感器

結合圖1可見，末屏接地與小套管的接地工作主要通過導電桿、接地帽來實現，在此基礎上將HFCT傳感器與接地帽中的接地導桿相互連接，此時該傳感器可以依照耦合接地線，來獲取局部放電的脈沖電流信號，完成局部放電信息獲取。

UHF傳感器方面，該傳感器是一種體積較小的電感線圈，主要與接地帽相互連接，位于接地帽內部與接地導桿之間。應用當中，因為小電感線圈的取值較小，所以不會對套管末屏的接地性能造成太多影響，然而該傳感器具有良好的抗電磁干擾能力，可有效消除高頻信號的影響，對于整體傳感檢測的穩定性有良好幫助。

關于電感線圈的參數方面，根據相關理論得知，普遍參數為：匝數4，估算的電感量0.3μH，在300MHz頻率下的阻抗約565Ω，導線直徑2.0mm，線圈直徑13.5mm。此外，本文為了對該參數電感線圈的效果進行確認，進行了測試工作，主要結合頻譜分析儀、同步掃頻信號發生器，對末屏地線UHF傳感器工作時的頻率進行測量，結果顯示，當頻率大于120MHz時，傳感器信號幾乎沒有減弱表現，證實其穩定性幫助，所以在局部放電測量當中具有較高的應用價值。

2 模擬試驗

為了確認UHF、HFCT綜合檢測法的局部放電測量應用效果，本文進行了相關試驗，施工步驟分為試驗電路設計、局部放電量估算、抗干擾測量，具體內容如下文所述。

2.1 驗電路設計

為了進行測試，就必須先設置試驗基礎，因此本文將以110kV電流互感器為試驗基礎，該設備屬于常見的電容式電力設備，滿足試驗需求。具體工作中，首先通過小套管將試驗設備的末屏引出，之后將小套管進行接地，其次利用集成電路將HFCT、UHF傳感器集成至小套管，最終啟動試驗設備，對HFCT、UHF綜合傳感器的應用效果進行了分析。

試驗過程當中，試驗設備的電路輸出圖中U代表高電壓工頻試驗電源；C代表局部放電脈沖電流法測量的耦合電容、Z代表檢測阻抗；局部放電信號測量方面主要采用示波器來實現，同時對HFCT信號、UHF信號進行測量，測量結果顯示電位局部放電部位包括絕緣支架、絕緣螺桿、高電位體和浮電位體等。

2.2 局部放電量估計

針對上述測量結果進行細化分析，首先對UHF監測得來的局部放電信號幅值進行了分析，后對HFCT監測得來的局部放電信號幅值進行了分析，并對兩個信號的之間的變量關系進行了分析。根據結果可以得知監測得來的局部放電脈沖的幅值，并借助脈沖電流法對局部放電量進行記錄。

HF頻段局部放電的信號幅值與HFCT局部放電量之間保持這良好的線性關系，同時滿足局部放電在線檢測要求，因此在放電量估計角度上，此部分試驗結果可以作為可靠依據，但針對UHF頻段局部放電的信號來看，其幅值表現不佳，所以不能滿足局部放電測量需求，其可靠性并不強。

此外，綜合來看，本文所得出的結果顯示，其局部放電信號的頻率分量要低于該頻率，同時在不同類型的局部放電表現上來看，各類表現的脈沖上升時間均不相同，通過此處分析可見，不同脈沖上升時間的截止頻率有不同方便。結合理論分析，如果局部放電檢測中，不同類型局部放電的截止頻率都超出信號傳感，就說明放電脈沖的可靠性良好，否則相反，在此條件下，局部放電量會對局部放電檢測信號的幅值產生重要影響，但會忽略局部放電類型的影響。

3 結語

本文主要對電容式電力設備局部放電高頻及特高頻綜合在線檢測進行了相關分析。分析分為兩個部分，即UHF、HFCT綜合檢測法傳感器、模擬試驗，其中第一部分主要分析了UHF、HFCT綜合檢測法傳感器的安裝方法、參數以及測量原理；第二部分主要為了測量上述傳感器的應用效果，進行了模擬試驗工作。