局部放电特高频检测装置标定平台讲解.ppt

局部放电特高频检测装置 标定平台 吉林省电力有限公司检修公司 李 勐 华北电力大学 唐志国 2012.10.11 华 北 电 力大 学 主要内容 研究背景 1 标定原理及平台介绍 2 标定系统量化指标介绍 3 检测成果 4 吉林省电力 有限公司检修公司 华 北 电 力大 学 一、研究背景 检测频段高 抗干扰能力强 灵敏度高 可以定位 能区分故障类型 局部放电 UHF 检测技术 UHF 检测技术的优点 吉林省电力有限公司检修公司 华 北 电 力大 学 一、研究背景 存在的问题 缺乏统一的标 准和科学有效 的手段对 UHF 装置进行评价 众多的局放设 备厂商提供的 产品各异，质 量参差不齐 检测效果不佳 出现错误报警 威胁整个在线 监测产业的 健康发展 吉林省电力有限公司检修公司 华 北 电 力大 学 一、研究背景 ? 常规的对传感器测试的方法是扫频法，主要存 在以下问题： 1 、扫频测试无法准确反映传感器和检测系统对于瞬态局 部放电 UHF 信号的接收能力。 2 、扫频测量系统所必需的扫频信号源等设备极其昂贵 ? 对于检测系统性能方面，国内外更是缺乏一致 和有效的评价方法 吉林省电力有限公司检修公司 华 北 电 力大 学 二、标定原理及平台介绍 测量原理 通过标准脉冲源向 GTEM 小室内注入标定信号 , 在 GTEM 小室内建立 脉冲电磁场。设 E （ t ）为 GTEM 小室内被测天线所在位置处的电场， u(t) 为天线输出的电压信号。天线的作用即是将入射电场转换为电压 信号输出，根据入射电场和输出电压的关系，即可得到天线的传递函 数 H(f) ，量纲为 m ，称为有效高度。该参数反映了天线的接收能力的 大小。 ( ) ( ) ( ) U f H f E f ? 吉林省电力有限公司检修公司 华 北 电 力大 学 二、标定原理及平台介绍 参考测量法 V I E I V Or V Mr V I E I V Os V Ms a b H cell H cell H ref H sens H sys H sys Ms sens ref Mr V H H V ? 吉林省电力有限公司检修公司 华 北 电 力大 学 二、标定原理及平台介绍 标定系统平台的介绍 标准 脉冲源 测控 计算机 高速 示波器 同步脉冲 被测天线 参考天线 GTEM 小室 吉林省电力有限公司检修公司 华 北 电 力大 学 二、标定原理及平台介绍 标准脉冲信号源 t(10ns/ 格 ) 电 压 （ 1 V / 格 ） 主要功能参数： 双指数电压脉冲波形 输出电压峰值： 2V-100V 程控可调，步进 1V 上升沿（ 20%-80% ） 700ps ，半波宽度 15ns 内阻 50 Ω 吉林省电力有限公司检修公司 华 北 电 力大 学 二、标定原理及平台介绍 参考天线 2 1 h E L V Z L Z (a) 单极天线 (b) 等效电路 图 单极探针的结构及等效电路 0 0. 5 1 频率 / GHz 10 1 有 效 高 度 / m m 1.5 2 0. 1 图 单极探针理论与实测传感器频响 曲线对比 吉林省电力有限公司检修公司 华 北 电 力大 学 二、标定原理及平台介绍 标定平台实物图 吉林省电力有限公司检修公司 华 北 电 力大 学 三、标定系统量化指标介绍 传感器耦合性能 检测系统的灵敏度 最大可检测信号的范围 检测系统 吉林省电力有限公司检修公司 华 北 电 力大 学 三、标定系统量化指标介绍 ? 传感器灵敏度的标定 传感器频域有效高度反映了天线对不同频率的电磁 场耦合的性能。为了比较方便起见，这里以被测传 感器在有效接收频带（或标称设计频带）平均有效 高度来评价传感器性能的优劣。 吉林省电力有限公司检修公司 华 北 电 力大 学 三、标定系统量化指标介绍 ? 检测系统灵敏度的标定 定义：在一定的环境背景噪声条件下局 部放电特高频检