摘要：目前局部带电检测仪器的相关标准和规范还不够健全，存在着一定的问题。依据超声波和暂态地电位局部放电检测仪检测原理与技术规范要求，结合实验室线性度误差校验结果，归纳分析了信号幅值、频率、背景噪声对检测仪器线性度误差的影响,提出了用线性度误差表征超声波和暂态地电位局部放电检测仪器功能的方法。
关键词：线性度；带电检测；局部放电
引言
近几年随着物联网技术的发展，带电检测技术受到电力系统的高度重视，带电检测技术可以对电气设备在运行状态下进行连续或随时的检测与判断，能够弥补离线测试的许多不足，带电检测数据已成为设备状态监测中运行资料的重要组成部分。
1超声波和暂态地电压局部放电检测
电力已经成为人们生活中必不可少的部分，在电气设备出现局部放电的情况时，会向外发射电磁波，并且还会以非电量的形式向外发射光、热和超声波等非电量信息。以高压开关柜为例说明，当高压开关柜内发生局部放电时，同时还会伴随着发生电磁波和超声波。超声波检测可对频率为20～200kHz的声信号进行收集、分析和判断。局部放电发生的声频谱散布很宽，在GIS的局部放电检测中，超声波检测传感器谐振频率通常在40kHz左右。而在变压器中，其谐振频率通常在150kHz左右。除了局部放电发生的声波外，自由金属颗粒撞击导体、操作导致的机械振动等也会发生声波。
2线性度检测
暂态地电位局部放电和超声波检测仪的主要功能指标包含检测频带、线性度误差、稳定性和灵敏度，暂态地电位局部放电检测仪的主要功能指标包含检测频带、线性度误差、稳定性。表1为超声波和暂态地电位局部放电检测仪主要功能指标要求值。
表1超声波和暂态地电位局部放电检测仪主要性能指标
3线性度误差检测影响因素
通过观察和研究超声波与暂态地电压局部放电检测仪线性度误差检测实验可知，设置0~50MHz范围之内的任意输出幅值大小正弦波，并保持不变，以1MHz步长调整频率，当频率调至30MHz时，被检局放仪器测得结果到达最大值，因而确定被检测传感器基地频率为30MHz。当信号发生器输出频率为f=10MHz（基地频率f=30MHz）并保持不变，输出信号幅值为Uvpp=5V和Uvpp=2.5V时，测量得到线性度误差不一样；当信号发生器输出幅值为Uvpp=5V并保持不变，输出信号频率为f=30MHz和f=10MHz时，测量得到线性度误差不一样。3.1信号发生器输出幅值对仪器线性度误差的影响当信号发生器输出频率为10MHz，幅值Uvpp=5V的正弦信号被检测仪器的输出响应值A≥30dB时，测量结果如图2所示。
图2信号发生器输出频率为10MHz，幅值Uvpp=5V时被检仪器的输出响应
当信号发生器幅值为5V时，被检测仪器输出响应值为43dB，依次调节输出幅值为0.8U、0.6U、0.4U、0.2U，得到对应的输出响应值，并计算取得线性度误差，如表2所示。
表2当信号发生器输出频率为10MHz，幅值Uvpp=5V的线性度误差
图3信号发生器输出频率为10MHz，幅值Uvpp=2.5V时被检仪器的输出响应
当信号发生器输出幅值为2.5V时，被检测仪器输出响应值为37dB，依次调节输出幅值为0.8U、0.6U、0.4U、0.2U，得到对应的输出响应值，并计算取得线性度误差，如表3所示。
表3当信号发生器输出频率为10MHz，幅值Uvpp=2.5V的线性度误差
由测验结果可知：当信号发生器输出频率一样，输出信号幅值不同时，测量得到线性度误差是不一样的，而且其线性度误差改变规则也不一样。
3.2信号发生器输出频率对仪器线性度误差的影响
当信号发生器输出频率为10MHz，幅值Uvpp=5V的正弦信号被检测仪器的输出响应值A≥30dB时，测量结果如图4所示。
表4当信号发生器输出频率为10MHz，幅值Uvpp=5V的线性度误差
3.3背景噪声对线性度检测的影响
以暂态地电压局部放电测验仪检测为例，测验金属背景噪声为7dB，实验信号发生器输出正弦信号频率为27MHz，输出电压幅值为Uvpp=2.5V，被检仪器输出响应值为58dB，检测结果如表5所示。
表5
式中，A0—检测仪测验背景值。当输入某一幅值信号U时，检测仪测验值为A；当输入某一幅值信号λU时，检测仪测验值为Aλ。
4研究结果
①检测仪器的线性度误差会受到信号幅值的大小影响，也就是检测仪器测量不一样幅值局部放电信号时出现的非线性特征是不一样的；②信号频率的大小影响检测仪器的线性度误差，即检测仪器测量不一样频率的局部放电信号时出现的非线性特征是不一样的；③考虑测验背景噪声和不考虑背景噪声的情况下，计算得到的线性度误差一样，所以背景噪声对检测仪器的线性度误差检测结果无影响。
结语
以上就是对代垫检测装备线性度误差检测的相关内容，可能存在一些不足之处，希望各位同行提出指正。
参考文献
［1］叶会生，李欣，彭平，等.超声波和暂态地电位局放检测仪性能测试试验研究[J].湖南电力.2016（4）：32-35.
［2］魏振，张强，齐波，等.高压开关柜典型缺陷局部放电特征的研究[J].高压电器，2014（2）：60-67.
论文作者:卢波,赵俊石
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第17期
论文发表时间:2017/11/20
标签：线性论文; 误差论文; 频率论文; 局部论文; 超声波论文; 值为论文; 信号发生器论文; 《建筑学研究前沿》2017年第17期论文;