电容式电力设备局部放电高频及特高频综合在线检测探析

胡晓萌 李雨熹

国网安徽省电力有限公司灵璧供电公司 安徽灵璧 234200

结合相关理论得知，电容式电力设备的种类较多，大致包括电压互感器、电流互感器、高压套管等，这些设备在供配电体系中各个节点中均有应用，因此此类设备对于供配电质量有着重大影响。那么为了保障供配电质量，需要对电容式电力设备进行检测，在此基础上，现代电力单位多采用高频及特高频综合在线检测技术，本文主要对此技术的应用进行分析。

1 UHF、HFCT综合检测法传感器

UHF、HFCT综合检测法的应用当中，必须依靠传感器才能获取设备的状态信息，但因为技术要求，其传感器与常规检测技术不同，因此本文将单独进行分析。具体来说，UHF、HFCT综合传感器当前没有特别名称，在应用当中，首先需要将电容式电力设备中的末屏与一个小套管连接，借助套管将末屏引出，其次将小套管在设备外部进行接地，最终采用集成电路将UHF、HFCT的专用传感器集成在末屏接地当中，此时就形成了UHF、HFCT综合传感器[1]。图1末屏接地线局部放电HFCT和UHF传感器。

图1 末屏接地线局部放电HFCT和UHF传感器

结合图1可见，末屏接地与小套管的接地工作主要通过导电杆、接地帽来实现，在此基础上将HFCT传感器与接地帽中的接地导杆相互连接，此时该传感器可以依照耦合接地线，来获取局部放电的脉冲电流信号，完成局部放电信息获取。

UHF传感器方面，该传感器是一种体积较小的电感线圈，主要与接地帽相互连接，位于接地帽内部与接地导杆之间。应用当中，因为小电感线圈的取值较小，所以不会对套管末屏的接地性能造成太多影响，然而该传感器具有良好的抗电磁干扰能力，可有效消除高频信号的影响，对于整体传感检测的稳定性有良好帮助。

关于电感线圈的参数方面，根据相关理论得知，普遍参数为：匝数4，估算的电感量0.3μH，在300MHz频率下的阻抗约565Ω，导线直径2.0mm，线圈直径13.5mm。此外，本文为了对该参数电感线圈的效果进行确认，进行了测试工作，主要结合频谱分析仪、同步扫频信号发生器，对末屏地线UHF传感器工作时的频率进行测量，结果显示，当频率大于120MHz时，传感器信号几乎没有减弱表现，证实其稳定性帮助，所以在局部放电测量当中具有较高的应用价值。

2 模拟试验

为了确认UHF、HFCT综合检测法的局部放电测量应用效果，本文进行了相关试验，施工步骤分为试验电路设计、局部放电量估算、抗干扰测量，具体内容如下文所述。

2.1 验电路设计

为了进行测试，就必须先设置试验基础，因此本文将以110kV电流互感器为试验基础，该设备属于常见的电容式电力设备，满足试验需求。具体工作中，首先通过小套管将试验设备的末屏引出，之后将小套管进行接地，其次利用集成电路将HFCT、UHF传感器集成至小套管，最终启动试验设备，对HFCT、UHF综合传感器的应用效果进行了分析。

试验过程当中，试验设备的电路输出图中U代表高电压工频试验电源；C代表局部放电脉冲电流法测量的耦合电容、Z代表检测阻抗；局部放电信号测量方面主要采用示波器来实现，同时对HFCT信号、UHF信号进行测量，测量结果显示电位局部放电部位包括绝缘支架、绝缘螺杆、高电位体和浮电位体等。

2.2 局部放电量估计

针对上述测量结果进行细化分析，首先对UHF监测得来的局部放电信号幅值进行了分析，后对HFCT监测得来的局部放电信号幅值进行了分析，并对两个信号的之间的变量关系进行了分析。根据结果可以得知监测得来的局部放电脉冲的幅值，并借助脉冲电流法对局部放电量进行记录。

HF频段局部放电的信号幅值与HFCT局部放电量之间保持这良好的线性关系，同时满足局部放电在线检测要求，因此在放电量估计角度上，此部分试验结果可以作为可靠依据，但针对UHF频段局部放电的信号来看，其幅值表现不佳，所以不能满足局部放电测量需求，其可靠性并不强。

此外，综合来看，本文所得出的结果显示，其局部放电信号的频率分量要低于该频率，同时在不同类型的局部放电表现上来看，各类表现的脉冲上升时间均不相同，通过此处分析可见，不同脉冲上升时间的截止频率有不同方便。结合理论分析，如果局部放电检测中，不同类型局部放电的截止频率都超出信号传感，就说明放电脉冲的可靠性良好，否则相反，在此条件下，局部放电量会对局部放电检测信号的幅值产生重要影响，但会忽略局部放电类型的影响。

3 结语

本文主要对电容式电力设备局部放电高频及特高频综合在线检测进行了相关分析。分析分为两个部分，即UHF、HFCT综合检测法传感器、模拟试验，其中第一部分主要分析了UHF、HFCT综合检测法传感器的安装方法、参数以及测量原理；第二部分主要为了测量上述传感器的应用效果，进行了模拟试验工作。