Suzhou Electric Appliance Research Institute
期刊號: CN32-1800/TM| ISSN1007-3175

SUBSCRIPTION MANAGEMENT

發(fā)行征訂

首頁 >> 發(fā)行征訂 >> 征訂方式

GIS局部放電檢測用小型化平面螺旋天線研究

來源:電工電氣發(fā)布時間:2024-03-11 08:11瀏覽次數(shù):216

GIS局部放電檢測用小型化平面螺旋天線研究

劉成,舒永志,聶雪松
(國網(wǎng)安徽省電力有限公司黃山供電公司,安徽 黃山 245000)
 
    摘 要:隨著變電站中氣體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備 (GIS) 的廣泛應(yīng)用,局部放電檢測逐漸成為發(fā)現(xiàn)故障隱患的重要手段。基于超高頻 (UHF) 局部放電的檢測原理,設(shè)計了一種工作于 UHF 頻段的小型化天線。該天線基于傳統(tǒng)阿基米德平面螺旋天線,利用一種振幅隨著幅角線性增加的新型正弦波加載方式對天線進行進一步的小型化處理。通過 HFSS 軟件進行仿真和試驗驗證,結(jié)果表明該天線在端口性能、方向性能以及增益等方面均滿足局部放電檢測的要求;同時天線尺寸較小,使用時易于安裝,后續(xù)在 GIS 設(shè)備局部放電現(xiàn)場檢測中有較大應(yīng)用前景。
    關(guān)鍵詞: 局部放電;超高頻;在線監(jiān)測;小型化平面螺旋天線;正弦波加載
    中圖分類號:TM595 ;TM933.2     文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A     文章編號:1007-3175(2024)02-0053-05
 
Research on Miniaturized Planar Spiral Antenna for
GIS Partial Discharge Detection
 
LIU Cheng, SHU Yong-zhi, NIE Xue-song
(State Grid Anhui Electric Power Co.,Ltd. Huangshan Power Supply Company, Huangshan 245000, China)
 
    Abstract: With the wide application of Gas-Insulated Metal-Enclosed Switchgear(GIS) in substations, partial discharge detection has gradually become an important means to find hidden faults. Based on the detection principle of Ultra-High Frequency (UHF) partial discharge, a miniaturized antenna working in UHF frequency band was designed in this paper. The antenna is based on the traditional Archimedes spiral antenna, and a new sine wave loading method with linear amplitude increase with amplitude angle is used to further miniaturize the antenna.The simulation and experimental verification of HFSS software show that the antenna meets the requirements of partial discharge detection in terms of port performance, directional performance and gain; at the same time, the antenna size is small, and it is easy to install when used which has a great application prospect in the subsequent on-site detection of partial discharge of GIS equipment.
    Key words: partial discharge; ultra-high frequency; on-line monitoring; miniaturized planar spiral antenna; sine-wave loading
 
參考文獻(xiàn)
[1] 李軍浩,韓旭濤,劉澤輝,等. 電氣設(shè)備局部放電檢測技術(shù)述評[J] . 高電壓技術(shù),2015,41(8) :2583-2601.
[2] 吳廣寧,張血琴,舒雯. 局部放電檢測技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展[J]. 電工技術(shù)學(xué)報,2005,20(2) :29-35.
[3] 錢勇,黃成軍,江秀臣,等. 基于超高頻法的 GIS 局部放電在線監(jiān)測研究現(xiàn)狀及展望[J] . 電網(wǎng)技術(shù),2005,29(1) :40-43.
[4] 王建生,邱毓昌,吳向華,等. 用于 GIS 局部放電檢測的超高頻傳感器頻率響應(yīng)特性[J]. 中國電機工程學(xué)報,2002,20(8) :42-45.
[5] 張曉星,唐炬,彭文雄,等. GIS 局部放電檢測的微帶貼片天線研究[J] . 儀器儀表學(xué)報,2006,27(12) :1595-1599.
[6] 唐炬,魏鋼,孫才新,等. GIS 局部放電檢測用超寬頻帶振子天線傳感器研究[J] . 高電壓技術(shù),2004,30(3) :29-31.
[7] JUNESEOK Lee, JEAHOON Cho, JAEHOON Choi, et al.Design of a miniaturized spiral antenna for partial discharge detection system[J].Microwave and Optical Technology Letters,2018,60(1) :75-78.
[8] 姚陳果,喬盼盼,陳攀,等. 用于電氣設(shè)備局部放電超高頻信號監(jiān)測的 0.4~1 GHz 分形天線[J]. 高電壓技術(shù),2014,40(8) : 2285-2291.
[9] 王永強,李建芳,李長元,等. 檢測 GIS 局部放電的小型化平面螺旋天線研究[J] . 高電壓技術(shù),2016,42(4) :1252-1258.
[10] 葉亮華,褚慶昕. 一種小型的具有良好陷波特性的超寬帶縫隙天線[J]. 電子學(xué)報,2010,38(12) :2862-2866.
[11] 張倩,劉運林,李智勇,等. 一種改進的小型化超寬帶平面倒錐縫隙天線[J] . 電訊技術(shù),2010,50(11) :85-89.
[12] 周鐘,章曉春,郭碧翔,等. 用于 GIS 局部放電的樹狀分形超寬帶天線[J] . 高壓電器,2017,53(6) :118-123.
[13] 胡興邦,孫保華,左炎春,等. 小型化復(fù)合平面螺旋天線的設(shè)計[J]. 微波學(xué)報,2016,32(S1) :156-158.
[14] 王光明,王亞偉,梁建剛. 平面螺旋天線小型化研究[J]. 微波學(xué)報,2013,29(z1) :139-144.
[15] 黃興泉,唐志國,李成榕,等. 電力變壓器超高頻局部放電的在線檢測[J]. 高電壓技術(shù),2003,29(4) :44-45.