论文部分内容阅读
电力设备由于长时间运行和材料老化产生局部放电,采用超高频(UHF)在线检测法以其灵敏度高、抗干扰能力强等优点越来越多的应用于电力局放检测系统中。本文在对局部放电UHF法在线检测天线研究现状总结分析的基础上,针对检测环境的不同,设计了两种不同形状用于局放检测的超高频(UHF)宽带天线,进行了系统地仿真分析与实际测试,两种天线带宽分别为700MHz--3GHz和600MHz--1.5GHz,对300MHz以下频率有一定抑制作用,能够实现局部放电信号的超高频宽带探测。论文主要包括了如下内容:1)介绍了局部放电信号的产生机理以及超高频宽带天线在局部放电检测方面的发展现状。详述了宽带天线的基本理论,以及本文涉及到的两类天线的非频变原理和设计方法。简介了使用的仿真软件。2)基于宽带天线理论和局放UHF信号特征,针对内置和圆形观测窗检测环境尺寸的要求,利用阿基米德螺旋天线结构,得到优化结构使其适应于局放UHF信号检测。经过仿真分析与实际测试,该天线拥有较宽的阻抗带宽,覆盖频率范围达到700MHz--3GHz,添加反射腔使该天线具有单向接收、5dBi增益、抑制干扰等特点,从而实现对局部放电信号的UHF探测。3)针对外置检测环境尺寸的要求,利用对数周期天线原理,设计了一种长方形的小型化超高频宽带对数周期天线。通过对天线的齿形结构优化仿真,并添加了反射腔,使其在600MHz--1.5GHz频带范围内具有良好的驻波特性,增益达到3dBi,有效抑制干扰,适用于局部放电UHF信号的检测。4)从测试结果、适用环境两方面对阿基米德螺旋天线与对数周期梯形齿结构天线进行了分析,给出了两种天线的优缺点。最后,对局放超高频天线的设计与应用进行了总结与展望。