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基于GTEM的局部放电UHF标定的场强溯源研究
基于GTEM(GigahertzTransverseElectromagnetic)的局部放电(PartialDischarge)UHF(Ultra-HighFrequency)标定的场强溯源研究
摘要：
局部放电是电气设备过程中常见的故障现象之一，对设备的安全运行和寿命具有重要影响。UHF技术是一种有效的局部放电检测手段，可以实时监测设备中的局部放电活动。然而，由于UHF探测器的信号强度与放电源之间的距离和环境影响有关，因此需要进行场强标定以获得准确的放电源位置信息。本文通过利用GTEM室内屏蔽环境来建立标定实验场景，研究了不同放电源位置和环境条件对UHF信号强度的影响，并提出了一种基于场强溯源的局部放电UHF标定方法。
关键词：局部放电、UHF、GTEM、标定、场强溯源
引言：
局部放电是电气设备中常见的故障现象，会导致设备的性能下降、电压分布不均匀等问题，严重时可能导致设备损坏或火灾等事故。因此，准确监测和定位局部放电活动对设备的安全运行至关重要。UHF技术由于其灵敏度高、响应快、无需对设备进行停电等优点而被广泛应用于局部放电检测。
然而，UHF信号的强度与放电源之间的距离和环境条件密切相关，因此需要进行场强标定以准确获取放电源位置信息。GTEM室内屏蔽环境可以提供一种恒定的电磁场分布，是进行标定实验的理想选择。
方法：
本文首先设计了一套基于GTEM的局部放电UHF标定实验装置。该装置由GTEM室内屏蔽环境、UHF探测器、靶点放电源和信号分析仪组成。靶点放电源通过模拟不同的局部放电源，并在GTEM室内进行放电实验。UHF探测器用于实时监测局部放电活动，并将信号传输到信号分析仪进行后续处理。
在实验过程中，我们分别调整了放电源的位置、环境条件和放电源强度，并记录了UHF信号的强度和频率。利用这些数据，我们可以建立放电源位置与UHF信号强度之间的关系模型。通过对模型的拟合和分析，可以溯源出放电源的位置信息。
结果与讨论：
实验结果显示，UHF信号强度与放电源距离的平方成反比关系，且信号强度与环境条件和放电源强度相关。较高的背景噪声和放电源强度会导致UHF信号强度的下降，使得放电源位置的准确识别变得更加困难。通过对实验数据进行处理和分析，我们可以建立放电源位置与UHF信号强度之间的数学模型，并通过模型来溯源放电源的位置。
结论：
本文通过利用GTEM室内屏蔽环境建立了局部放电UHF标定实验装置，并研究了不同放电源位置和环境条件对UHF信号强度的影响。通过对实验数据的处理和分析，建立了放电源位置与UHF信号强度之间的关系模型，实现了局部放电UHF标定的场强溯源。该方法可以提供准确的放电源位置信息，为局部放电的检测和定位提供了有力的工具。
进一步的研究可以考虑优化实验装置，改进信号处理算法，并拓展实验范围以提高标定的准确性和稳定性。同时，可以探索其他信号参数与放电源位置之间的关系，以寻求更全面的局部放电UHF标定方法。