特高頻局放傳感器

特高頻局放傳感器監測原理  10月9日消息，據珠海一星科技透露：特高頻局放傳感器與超聲波局放傳感器監測局放電磁波頻率范圍是不一樣的，特高頻局放傳感器通過耦合電網等電氣設備(器件)局部放電所產生的特高頻電磁波信號來監測變配電站電氣設備的運行狀態。特高頻檢測法的基本原理就是通過使用特高頻局放傳感器來對電力設備中局部放電時產生的特高頻電磁波信號（電磁波的頻率大概在300MHz到3GHz ）進行檢測。

圖1：GIS特高頻局放監測傳感器

圖2：特高頻局放傳感器（UHF）

特高頻局放傳感器(UHF)，是變電站、配電房、開關柜/GIS等局部放電現象（局放）監測的三大基本手段之一，UHF特高頻局放傳感器往往與AE超聲波、TEV暫態地電壓組成二合一/三合一局放監測傳感器。也即一個局放傳感器有兩種或三種監測技術手段來感知、定位局放點。

珠海一星科技有限公司，主要研發生產國家電網、南方電網中局放監測&無線測溫產品：局放在線監測主機、局放監測裝置/局放傳感器/智能無線局放在線監測、無線測溫傳感器、無線測溫主機、斷路器機械特性檢測、開關柜柜內除濕機、開關柜智能操控、嗅覺傳感、壓板狀態監測、避雷器在線監測、鐵芯夾件在線監測、無線振動監測、鐵路接觸網溫度監測、水浸水位傳感器等電力二次設備（器件）。

#多合一局放傳感器#存有超聲波、特高頻、暫態地電壓(AE/UHF/TEV)局部放電感知必備的技術手段，再加入：嗅覺、SF6、環境溫度/濕度、表面溫度、振動、噪音監測功能，可以做成：四合一局放傳感器、五合一局放傳感器、六合一局放傳感器、七合一局放傳感器、八合一局放傳感器、九合一局放傳感器、十合一局放傳感器。傳感器是目前開關柜、斷路器、GIS等高中低輸電設備局部放電檢測的基本技術手段。#局放監測#

圖3：多合一局放傳感器

由于電力設備的絕緣體絕緣強度很高，因此其具有很高的擊穿場強。因此當電力設備的絕緣體發生局部放電時，它的擊穿過程是十分迅速的，而且將會產生上升時間小于1ns的脈沖電流，同時能夠激發出電磁波，且該電磁波的頻率為GHz數量級，這就是特高頻（UHF）電磁波。

局放傳感器，分為：無線局放傳感器、有線局放傳感器。其中，無線局放傳感器，指的是其與局放監測主機采用無線通信方式（如：LoRa、4G/5G等）。智能無線局放傳感器（如：二合一局放傳感器、三合一局放傳感器、四合一局放傳感器等）采用大容量電池供電、且強磁吸附式固定安裝，現場安裝不斷電。

智能局放傳感器——以三合一局放傳感器為例，三合一局放傳感器智能數據采集單元是一款用于高、中、低壓電力開關柜。該裝置需要配合開關柜局放監測智能傳感器（三合一）一起使用，它是集在線特高頻、地電波/超聲波、數據采集、數據分析于一體的多功能局放檢測產品。該裝置提供通訊接口可與計算機監控系統連接，支持RS485 接口MODBUS-RTU 通訊協議，通訊波特率9600，開關柜局放監測智能傳感器（三合一）采用高性能電池供電、吸附式安裝、無線通訊等方式便于現場安裝，而且在設計上采用了多種抗干擾措施，能夠在電力系統中穩定運行。

圖4：開關柜局放傳感器

智能局放檢測傳感器，需要準確感知并有效定位柜內組成復雜的器件（設備）——如線纜、斷路器、接地開關等的局部放電現象，往往需要三合一局方傳感器，或二合一局方傳感器。二合一/三合一智能局放傳感器也用于變電站、配電房其他輸電節點（如：GIS、環網柜等）中。#局放傳感器#融入嗅覺、SF6、環境溫度/濕度、表面溫度、振動、噪音，可以做成：四合一局放傳感器、五合一局放傳感器、六合一局放傳感器、七合一局放傳感器、八合一局放傳感器、九合一局放傳感器、十合一局放傳感器。#智能局放傳感器#被廣泛應用于開關柜、GIS、斷路器、變電站、變壓器等設備（場所），局放檢測系統由局放傳感器、局放監測主機、局放監測后臺組成（其結構如下圖）。局放傳感器是感知開關柜、GIS等局部放電現象的前端智能設備（器件），并將所感應到的局放現象上傳給局放監測主機，由主機進行信號處理后上傳給局放監測平臺。#超聲波局放傳感器#

智能局放傳感器產品優勢：

1、可在電網設備帶電運行情況下進行現場安裝和維護，不影響電網設備運行和供電可靠性；

2、支持國網輸變電設備物聯網傳感器數據通信規約、loraWAN等多種無線通信規約，支持Modbus等有線通信規約；

3、多種局部放電監測手段：UHF\AE\TEV\高頻電流、嗅覺、SF6、振動、溫濕度等；

4、智能三合一局放傳感器采用微型化、模塊化、高性能，低功耗設計；

圖5：變電站局放傳感器（戶外）

配電房、變電站、開關柜/環網柜、斷路器等局放現象是個漸進過程。高低壓開關柜、環網柜、GIS、斷路器等局部放電是指在高壓開關柜內部，由于電氣應力過高、雷電波沖擊、絕緣介質的缺陷和老化等原因，導致電場強度局部增大，從而產生的放電現象。局部放電會加速絕緣材料的老化，降低其絕緣性能，縮短設備使用壽命；容易導致設備漏電、短路等故障，影響設備的安全可靠運行；伴隨局部放電產生的噪聲和電磁干擾，還會影響周圍設備的運行。#特高頻局放傳感器#

近年來，珠海一星科技局放傳感器產品往深度、廣度化邁進，一線局放監測傳感器有：#局放監測#

A、單一基本監測手段

一、超聲波局放傳感器（AA/AE，聲波頻率高于20KHZ)；

二、暫態地電壓局放傳感器(TEV，電磁波頻率在3M~100MHZ之間)；#暫態地電壓局放傳感器#

圖6：變電站局放監測傳感器

三、特高頻局放傳感器(UHF，電磁波頻率在300M~1.5GHZ之間)

B、多種組合技術手段

一、二合一局放傳感器

有三種組合，即超聲波與暫態地電壓合二為一，超聲波與特高頻合二為一、特高頻與暫態地電壓合二為一

二、三合一局放傳感器，即超聲波、特高頻、暫態地電壓三者合一

三、多合一局放傳感器 上述三種基本監測手段，加上融入環境溫度、器件/線纜表面溫度、嗅覺/SF6/傳感/濕度、振動、噪音等檢測，可以做成四合一局放傳感器、五合一局放檢測傳感器、......直至十合一局放傳感器。

圖7：高頻電流脈沖局放傳感器（右）及振動傳感器（左）

以上是局放傳感器、特高頻局放傳感器、UHF局放監測傳感器、局放檢測系統等信息內容，詳情請與珠海一星科技產品部接洽。