电磁波的特性研究;目录;一、电磁波认识;横电磁波、横电波与横磁波其电场与磁场都在垂直于传播方向的平面上的电磁波,称为横电磁波,简称TEM波。;波长指沿着波的传播方向,在波的图形中两个相对平衡位置之间的位移。横波与纵波的波长所代表的意义是不同的。在横波中,波长是指相邻两个相位相差的点的距离,通常是相邻的波峰、波谷或对应的过零点。在纵波中,波长是指相邻两个密部或疏部之间的距离。波长在物理中常表示为λ,国际单位是米(m)。;波长与频率的关系;一、电磁波认识;特高频(UHF)是指波长范围为1m~1dm,频率为300~3000MHz的无线电波,常用于移动通信和广播电视领域。
中文名:特高频
外文名:UltraHighFrequency
别称:分米波
波长范围:1m~10cm
频率范围:300~3000MHz
简称:UHF;特高频局放电磁波的基本知识;GIS内部电磁波的传播特性;二、特高频的认识;二、特高频的认识;二、特高频的认识;检测灵敏度高。局部放电产生的特高频电磁波信号在GIS中传播时衰减较小,如果不计绝缘子等处的影响,1GHz的特高频电磁波信号在GIS直线筒中衰减仅为3~5dB/km。而且由于电磁波在GIS中绝缘子等不连续处反射,还会在GIS腔体中引起谐振,使局部放电信号振荡时间加长,便于检测。因此,特高频法能具有很高的灵敏度。另外,与超声波检测法相比,其检测有效范围要大得多,实现在线监测需要的传感器数目较少。
现场抗低频电晕干扰能力较强。由于电力设备运行现场存在着大量的电磁干扰,给局部放电检测带来了一定的难度。高压线路与设备在空气中的电晕放电干扰是现场最为常见的干扰,其放电产生的电磁波频率主要在200MHz以下。特高频法的检测频段通常为300M~3000MHz,有效的避开了现场电晕等干扰,因此具有较强的抗干扰能力。;可实现局部放电源定位。局部放电产生的电磁波信号在气体中传播近似为光速,其到达各特高频传感器的时间与其传播距离直接相关,因此,可根据特高频电磁波信号到达不同传感器时间的先后,判断信号源的方向,或利用电磁波到达气室两侧两个传感器的时间差以及两个传感器之间的距离,计算出局部放电源的具体位置,实现绝缘缺陷定位。为GIS等设备的维修计划制订、提高检修工作效率提供了有力的支持。
利于绝缘缺陷类型识别。不同类型绝缘缺陷的局部放电所产生的特高频信号的脉冲幅值、数量、相位分布、频谱不同,具有不同的谱图特征,可根据这些特点判断绝缘缺陷类型,实现绝缘缺陷类型诊断。;容易受到环境中特高频电磁干扰的影响。由于UHF局放检测技术的检测频率范围为300M~3000MHz,在如此宽的频带范围内可能存在手机信号、雷达信号、电机碳刷火花干扰等环境电磁干扰信号,在超高压敞开式变电站内也存在着较强的电磁干扰信号。这些干扰信号可能会造成对UHF检测的干扰,从而影响到检测的准确性。
外置式传感器对全金属封闭的电力设备无法实施检测。对带金属法兰屏蔽环的GIS、全金属封闭的变压器等电力设备,内部局部放电激发的电磁波无法传播出来,也就无法应用外置式UHF检测技术实施检测,特别是对已经运行的该存量设备尤其如此。;尚未实现缺陷劣化程度的量化描述。目前国内外尚没有该检测技术、检测装置的技术标准,同时受到电磁波信号传播路径、缺陷放电类型差异等因素的影响,虽然其检测信号幅值与缺陷劣化程度在趋势上基本具有一致性,但尚不能实现与脉冲电流法类似的缺陷劣化程度的准确量化描述。;四、检测干扰排;2、背景干扰测量屏蔽法。其原理是在被检测盆式绝缘子附近放置一背景噪音传感器,同时检测周围环境中的电磁波信号。软件自动分析来自盆式绝缘子上的信号与来自噪音传感器的信号,并与背景噪音传感器相同的信号滤掉,从而达到抗干扰效果。但是这种方式虽能达到抗干扰效果,但是由于外部干扰信有可能与内部放电信号重叠使检测灵敏度降低,或内部存在较强放电时,因背景噪音传感器检测到的为内部辐射处的电磁波信号,导致误消除对检测结果造成很大影响。因此,一般情况下仅作为参考使用。
;3、滤波器法。如较强的电晕信号,在300MHz以上幅值仍很高,对现场检测造成很大影响,可采用下限截止频率为500MHz的高通滤波器进行抑制;对于常见的手机通讯干扰则可采用900MHz的窄带阻波器进行抑制;此外还可使用窄带法检测,如采用300~600MHz避开高频干扰信号,或采用1GHz以上避开低频的干扰信号,但是需要注意的是,多数局部放电产生的电磁波信号主要集中在1GHz以下,因此尽量避免使用1GHz以上的高通滤波器抗干扰检测。
4、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;;麦克斯韦方程组乃是由四