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电气设备的绝缘故障多数是由局部放电引起。检测局部放电信号可以有效地估判电气设备的绝缘状态,尽早做好防护准备,保障电气设备的安全稳定运行。超高频(UHF)法是众多检测方法中的一种,因其检测频带宽、可避开低频干扰、不影响设备运行、灵敏度高等,受到科研人员的广泛关注,所以对超高频局部放电检测的研究具有非常重要的意义。 本文首先阐述了局部放电超高频信号的激发、辐射原理以及信号与放电量之间的关系,为后续检测系统的研制以及实验数据的提取做好理论铺垫。 其次利用Ansoft HFSS12仿真软件,设计了一款工作频带在400MHz~1500MHz的背腔增益平面螺旋天线,与前期研制的复合螺旋天线进行了性能对比,新设计的天线的驻波比在满足工程要求的情况下,灵敏性更加优越。接着利用Labview软件设计了应用于超高频法和脉冲电流法联合检测的双通道测试程序和历史分析程序。测试程序可实现滤波、阈值触发、时频域分析、存储文件、记录时间等功能,可根据实际需要进行单通道和双通道的转换;历史分析程序进一步对信号进行小波消噪处理,并提取出超高频信号的时频域谱图、幅值、峰峰值、能量,为进一步实验测试与分析做准备。 利用开发的传感器与Labview程序在实验室中搭建了超高频与脉冲电流法的联合检测系统,研究了油纸针板模型不同电压与不同间隙下,超高频信号的时频域谱图特征及信号与放电量之间的关系;在此基础上又对油纸针板模型、绝缘纸内部气泡模型、绝缘纸滑闪放电模型进行了时域、频域特征对比分析以及 UHF信号与放电量的关系,可以为将来信号的定量以及模式识别提供参考。