要實現(xiàn)變壓器局部放電在線監(jiān)測,首先必須用傳感器準(zhǔn)確、有效地提取局部放電產(chǎn)生的信號,同時要求局部放電在線監(jiān)測系統(tǒng)與被監(jiān)測系統(tǒng)沒有電的直接聯(lián)系,以保證監(jiān)測系統(tǒng)和監(jiān)測人員的安全,也不會因監(jiān)測系統(tǒng)出現(xiàn)故障而影響被監(jiān)測系統(tǒng)的正常工作,所以傳感器的選擇和設(shè)置在在線監(jiān)測系統(tǒng)中起著關(guān)鍵的作用。由于變壓器絕緣中的局部放電信號持續(xù)時間很短,所包含的頻譜范圍很寬,因此對用于獲取信號的傳感器要從幾個方面考慮選擇:
(1)為了準(zhǔn)確測量參量,并兼顧監(jiān)測系統(tǒng)安裝、調(diào)試和正常運行的方便,必須合理選擇傳感器的安裝位置。
(2)按電力系統(tǒng)要求,從技術(shù)上根據(jù)不同設(shè)備及不同被測量選用合理的傳感器,并合理設(shè)計其外圍電路。
(3)從經(jīng)濟(jì)角度考慮,要求傳感器的性能良好、經(jīng)濟(jì)耐用、調(diào)試維修方便。
鑒于傳感器的重要性,針對要監(jiān)測的具體參量對傳感器提出了以下的技術(shù)要求:
(1)能檢測出反映設(shè)備狀態(tài)的特征量,工作頻率寬,有良好的靜態(tài)特性(包括線性度、靈敏度、分辨率、精確度、穩(wěn)定度和遲滯性)和動態(tài)特性(包括階躍響應(yīng)、正弦響應(yīng)和動態(tài)響應(yīng)等)。
(2)對被測設(shè)備無影響或很微弱,吸收待測系統(tǒng)的能量小,和后續(xù)單元能很好地匹配。
(3)可靠性好,壽命長。
針對以上技術(shù)要求,超聲一射頻聯(lián)合檢測系統(tǒng)中射頻傳感器采用寬頻電流傳感器,射頻信號的檢測部分由寬頻電流傳感器和寬頻放大器組成。傳感器基于Rogowski線圈原理,采用磁耦合方式工作,因此檢測回路與高壓回路之間無直接電聯(lián)系,非常適用于現(xiàn)場監(jiān)測。
傳感器具有如下性能:
(1)在較寬的頻帶上具有平坦的幅頻響應(yīng)(3dB帶寬為10KHz-20MHz)
(2)響應(yīng)速度快(建立時間為ns數(shù)量級)
(3)靈敏度高(可測量最小局部放電脈沖的幅度為士2mV )
(4)線性度好,輸出失真小(局部放電脈沖幅度為士2mV~士4000mV無失真)
(5)安全可靠(安裝在中性點零電位處,能夠良好的固定、屏蔽)
因此,超聲一射頻聯(lián)合檢測系統(tǒng)所選擇的寬頻電流傳感器系統(tǒng)及其安裝設(shè)置,不僅可以實現(xiàn)局部放電信號采集,而且具有較強的抗干擾性能,可滿足變壓器局部放電信號現(xiàn)場測量的實際需要。