要實現變壓器局部放電在線監測,首先必須用傳感器準確、有效地提取局部放電產生的信號,同時要求局部放電在線監測系統與被監測系統沒有電的直接聯系,以保證監測系統和監測人員的安全,也不會因監測系統出現故障而影響被監測系統的正常工作,所以傳感器的選擇和設置在在線監測系統中起著關鍵的作用。由于變壓器絕緣中的局部放電信號持續時間很短,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)為了準確測量參量,并兼顧監測系統安裝、調試和正常運行的方便,必須合理選擇傳感器的安裝位置。
(2)按電力系統要求,從技術上根據不同設備及不同被測量選用合理的傳感器,并合理設計其外圍電路。
(3)從經濟角度考慮,要求傳感器的性能良好、經濟耐用、調試維修方便。
鑒于傳感器的重要性,針對要監測的具體參量對傳感器提出了以下的技術要求:
(1)能檢測出反映設備狀態的特征量,工作頻率寬,有良好的靜態特性(包括線性度、靈敏度、分辨率、精確度、穩定度和遲滯性)和動態特性(包括階躍響應、正弦響應和動態響應等)。
(2)對被測設備無影響或很微弱,吸收待測系統的能量小,和后續單元能很好地匹配。
(3)可靠性好,壽命長。
針對以上技術要求,超聲一射頻聯合檢測系統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系,非常適用于現場監測。
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(3dB帶寬為10KHz-20MHz)
(2)響應速度快(建立時間為ns數量級)
(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,超聲一射頻聯合檢測系統所選擇的寬頻電流傳感器系統及其安裝設置,不僅可以實現局部放電信號采集,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場測量的實際需要。