[实用新型]一种基于吉赫兹横电磁波信号的特高频传感器的检验装置

说明书

技术领域

本实用新型属于电力设备状态检测与故障诊断技术领域，尤其涉及一种基于吉赫兹横电磁波信号的特高频传感器的检验装置。

背景技术

局部放电是反映高压电气设备绝缘性能的重要特征参数之一，它是高压设备绝缘劣化的征兆和表现形式，又是绝缘进一步劣化的原因。所以检测高压电气设备局部放电能够发现其内部早期的绝缘缺陷，并通过及时的故障诊断与状态评价，以采取具体处理措施，避免其发展。

随着电力企业在研究、应用设备状态监测评价技术方面的日益深入，特高频局部放电在线监测装置、带电检测仪器已广泛应用在高压电气设备。尤其是针对气体封闭式组合电器(Gas Insulated Switchgear，GIS)、电力变压器、高压电抗器而言，特高频局部放电在线监测装置、带电检测仪器已然成为主流的检测技术。特高频局部放电在线监测装置、带电检测仪器由传感器、中央处理装置和分析显示装置组成。以GIS局部放电监测系统为例，通过若干只安装在GIS盆式绝缘子法兰上的监测传感器采集放电电磁波信号，经高通滤波、放大与检波电路并对信号进行分析后，再经电光转换成光信号，通过光纤输往控制室的分析信号装置。

可见特高频局部放电在线监测装置、带电检测仪器的关键是传感器（特高频局部放电在线监测装置、带电检测仪器的传感器，以下简称特高频传感器）。以GIS局部放电监测系统为例，通过安装在GIS盆式绝缘子法兰处采集GIS内部的局部放电电磁波信号。但是在具体工程设计和现场应用过程中，不同厂家特高频局部放电在线监测装置的检测设备稳定性和可靠性存在较大差异，不少装置的性能、功能指标达不到要求，而导致监测装置工程应用效果不佳，甚至出现误报警、漏报警的现象。然而，行业内缺少能够品控检验特高频传感器灵敏性、平均有效高度、动态范围、稳定性及监测装置的脉冲计数、放电模式识别等技术指标的系统，不能及时发现特高频传感器在工程应用中存在的性能问题，并影响准确监测、预警GIS等高压电气设备的绝缘状态，甚至酿成电力安全生产事件。

鉴于此，有必要研制、应用校验系统，品控检验特高频传感器的灵敏性、平均有效高度、动态范围、稳定性及监测装置的脉冲计数、放电模式识别等技术指标。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供一种基于吉赫兹横电磁波信号的特高频传感器的检验装置，所述检验装置结构简单，能检验特高频传感器的检测频率、灵敏度、线性度、脉冲计数、动态范围等技术指标，能够及时发现特高频传感器在工程应用中存在的性能问题，从而保证特高频局部放电在线监测装置或带电检测仪器准确监测、预警GIS等高压电气设备的绝缘状态，保证电力系统安全可靠的运行。

本实用新型是通过如下的技术方案来解决上述技术问题的：一种基于吉赫兹横电磁波信号的特高频传感器的检验装置，包括吉赫兹横电磁波信号小室、脉冲信号源、示波器、参考信号接收元件以及检验综合处理单元；所述脉冲信号源分别与吉赫兹横电磁波信号小室和检验综合处理单元连接，所述示波器分别与检验综合处理单元、参考信号接收元件以及被测在线监测装置或带电检测仪器连接，所述的参考信号接收元件和被测在线监测装置或带电检测仪器位于吉赫兹横电磁波信号小室的探测孔处，所述探测孔设于吉赫兹横电磁波信号小室的外壁上。

进一步的，所述吉赫兹横电磁波信号小室为电磁测试环境，是逐渐扩展的棱锥形腔体，包括由锥顶部向锥底部延伸成三角形带状金属隔板的内导体，矩形截面喇叭状外导体以及由微波吸收材料制成的吸波层，所述矩形截面喇叭状外导体设置在三角形带状金属隔板内导体外，且与三角形带状金属隔板内导体的外壁不接触，所述吸波层设置在矩形截面喇叭状外导体扩展的一端，所述吸波层、三角形带状金属隔板内导体以及矩形截面喇叭状外导体形成一密闭的腔体结构；所述的吉赫兹横电磁波信号小室的工作频率范围为80MHz至3GHz，场强范围为强场(如300V/m)至弱场(如10μV/m)，电压驻波比不大于1.5，且在小室的锥顶部匹配50Ω无感电阻，用于屏蔽外界干扰信号。

进一步的，所述的脉冲信号源为通用型电脉冲信号源，用于向吉赫兹横电磁波信号小室注入所设置的电脉冲信号，并在小室内建立所需的脉冲电磁场；所述电脉冲信号为单脉冲和仿真脉冲，所述通用型电脉冲信号源的发射频率范围为300MHz至3000MHz，发出的电脉冲信号上升沿宽度范围在20%至80%的300ps以内，半波时间范围是4ns至100ns，且脉冲信号可调。