GIS盆式绝缘子对超高频电磁波衰减的仿真研究.pdf

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1、测量与检测技术《电气自动化)2012年第34卷第6期Measurement＆DetectincjTechnicsGIS盆式绝缘子对超高频电磁波衰减的仿真研究王江，钱勇，叶海峰(1．重庆市电力公司，重庆400014；2．上海交通大学电气工程系，上海200240)摘要：时域有限差分算法对GIS内局放激发超高频电磁波信号经盆式绝缘子的衰减特性进行仿真研究。首先研究了盆式绝缘子对超高频电磁波电场信号强度的衰减作用，指出绝缘子对在GIS腔体内传播的超高频电磁破电场强度衰减较小，对通过绝缘子泄漏到GIS腔体外的超高频电磁波电场强度衰减较大。然后研究了经绝缘子衰减后超高频电磁波电场信

2、号增益的幅频特性，指出在GIS腔体内绝缘子对超高频电磁波的衰减集中在1000MHz以上，而从绝缘子处泄漏到GIS腔体外的电磁波信号其衰减集中在1500MHz以下和3000MHz以上频率。关键词：GIS；盆式绝缘子；超高频；电磁波；FDTD[中图分类号]TM83[文献标志码]A[文章编号]1000—3886(2012)06—0065—04SimulatingtheAttenuationEffectsofDisk．TypeSpacerinGlSOnUHFElectromagneticWaveWANGJiang，QIANYong，YEHai—feng(1．ChongqingE

3、lectricPowerCorporation，Chongqing400021，China；2．DepartmentofElectricalEngineering，ShanghaiJiaotongUniversity，Shanghai200240，China)Abstract：Inthispaper，FiniteDifferenceTimeDomain(FDTD)methodwasusedtosimulatetheattenuationeffectsofdisk—typespacerinGISonPD—inducedUHFelectromagneticwave．Firs

4、tly，theattenuationeffectsofdisk—typespaceronp-pvalueofPD—inducedelectromagneticwavewereevaluated．Simulatingresultsshowthatp-pvalueofPD—inducedelectromagneticwaveisslightlyattenuatedwhenittransmitsthroughthespacerinsidetheGISchamber，whileitissignificantlyattenuatedwhenitleaksoutofthechamb

5、erthroughthespacer．Secondly，theamplitude一~equencycharacteristicsofE-filedgainwhenUHFelectromagneticwavetransmitsthoughthespacerwasstudied．Simulatingresultsshowthattheattenuationfrequencyismostlyhigherthan1000MHzwhenUHFsignaltransmitsthroughthespacerinsidetheGISchamber，whileitismostlyinth

6、espanbetween1500MHzand3000MHz．Keywords：GIS：spacer；UHF；electromagneticwave；FDTD0引言电场信号强度的衰减作用，以及经绝缘子衰减后电磁波电场信号增益的幅频特性。气体绝缘组合电器(GIS)的应用越来越广泛，其内部存在各种无法避免的绝缘缺陷，会产生导致设备故障的局部放电；同时，l电磁波在同轴波导中的传播理论由于GIS中产生的PD信号脉冲陡度可达ns级，且严重的电单相GIS可磁干扰和GIS金属密封式结构使得微弱的PD信号不易被测量，简化为一个内径再加上PD放电模式存在多样化等特点，要求准确测量和识别PD

7、为2Ⅱ，外径为26信号成为本领域关注的难点问题。超高频(Ultra—High—Frequency-的同轴波导，其UHF)法，是通过对GIS中局部放电时产生的超高频电磁波信号中a为导体半进行检测，从而获得局放信号的相关信息。UHF法由于其具有径，b为GIS筒内图1GIS简化模型较强的抗干扰能力，较高的灵敏度，以及可实现局放源定位和故径，如图l所示。障类型判别等良好特性，得到了广泛的关注MI9J。采用柱坐标来描述局放脉冲和其激发的超高频电磁波。若要GIS中的高压导体由若干盆式绝缘子分段支撑，其材料多为对同轴波导内的电磁波传输特性进行完整的分析