[发明专利]一种局部放电特高频传感器等效高度补偿测量系统及方法

说明书

本发明公开了一种局部放电特高频传感器等效高度补偿测量系统及方法，包括GTEM小室、射频信号源、射频功率放大器、同轴接头、电场探头、电场测量模块、单极标准探针、测控计算机、高速示波器，在GTEM小室上方开有测试窗口，单极标准探针传递函数已知。以单极标准探针测量位置所处电场为基准，利用电场探头测量不同位置的电场值与电场基准相比较，得出相应的补偿量，对被测特高频传感器所处位置的电场进行补偿计算，得到被测传感器补偿量，从而削弱测试位置不同造成的电场不均匀对被测特高频传感器等效高度的影响，进一步提高了特高频传感器等效高度测量准确度。

技术领域

本发明属于仪器仪表检测技术领域，涉及一种局部放电特高频传感器性能检测的问题，尤其涉及一种局部放电特高频传感器等效高度的补偿测量系统及方法。

背景技术

局部放电是电力变压器、GIS等设备绝缘评估的重要手段，随着我国电力系统状态检修工作开展的日益深入，局部放电特高频检测技术以其灵敏度高、抗干扰能力强且可用于局部放电识别等优点，广泛应用于变压器、GIS等电气设备局放检测中。局部放电特高频传感器作为特高频法检测和诊断GIS设备局部放电故障的核心部件，其耦合PD电磁信号性能的优劣决定了实施特高频诊断技术的成败。

目前，英国思克莱德大学的Judd等人提出的基于GTEM小室的特高频传感器性能校验方法应用较为广泛，已经成为英国National Grid公司检验UHF传感器的标准方法。国内方面，众多学者完善了基于GTEM小室的UHF传感器性能校验方法，并提出了较为完整的测试方案。中国专利文献201210330955.4《一种局部放电特高频检测设备接收性能的标定系统及方法》，提出了一种利用GTEM小室对特高频传感器在一定频带内平均等效高度的测量方法。中国专利文献201510788661.X《GIS局部放电UHF传感器等效高度的扫频参考标定方法》，通过扫频信号源向GTEM小室内注入幅值一定的正弦波电压信号，根据扫频参考法计算得到待测传感器的频域等效高度的曲线。中国专利文献201510131413.8《一种局部放电特高频传感器性能测试装置与测试方法》，利用矢量网络分析仪同时作为信号输入与输出端，能够同时给出特高频传感器频域和时域等效高度。以上文献均采用参考传感器和被测传感器，利用GTEM小室顶部测试窗口检测被测传感器等效高度的时域或频域值，该方法能够避免参考传感器和被测传感器放入GTEM小室对其内部电场造成影响，但是，由于小室顶部测试窗口并非传统均匀电场测试区域，不同测试位置电场变化明显，必须对参考传感器和被测传感器位置电场进行精确测量，才能保证特高频传感器等效高度测量的准确性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种局部放电特高频传感器等效高度补偿测量系统及方法，能够较为准确的提供特高频传感器测试位置的电场强度，对现有GTEM小室测量特高频传感器等效高度的方法进行补偿，提高其测量准确性。

为解决上述技术问题，本发明包括GTEM小室、射频信号源、射频功率放大器、同轴接头、电场探头、电场测量模块、单极标准探针、测控计算机、高速示波器、位置固定及测量装置，所述GTEM小室上方开有测试窗口，所述单极标准探针、电场探头和被测特高频传感器通过位置固定装置置于测试窗口中心处，并由测量装置记录其移动位置尺寸；所述单极标准探针与高速示波器连接、所述被测特高频传感器与高速示波器连接，高速数字示波器与测控计算机连接；所述电场探头与电场测量模块连接，电场测量模块与测控计算机连接；所述测控计算机与射频信号源连接、射频功率放大器、同轴接头连接，同轴接头连接到GTEM小室。

所述单极标准探针、电场探头和被测特高频传感器可沿垂直于小室顶板面的轴向上下移动。

所述单极标准探针为尺寸、传递函数已知的短单极探针。

所述位置固定装置包括设置在支撑杆顶部的支撑架，支撑杆上设有可沿其上下滑动的固定环，固定环上均布有朝向圆心位置的三个紧固夹板，其中一个紧固夹板上安装有可上下移动的测量装置；所述测量装置为钢直尺。