第
卷
年
第期 月
离珍 艺云罗
局 部科 电放 号信超 高 频 络 包检 电 波 的路研制
李 立学,
成黄军
,曾
,
上海
,奕
江 秀臣
上
交海通 大 电气 学工程 系
摘要
局 部放电 高 超 信频号 带宽 高达 数,
,
对
其 实施实 时 采样成 本 很 高其 包络信号 含 包放了 电的 缺 陷特 征 采 用检 波 。
,
电 路 提 取 其 包络 然后 行进 信 号 析 可分 以 大 降大低 对 样采 系 的 统 要 笔 者求 对在 高 频 波 检二极 管 特 性 分析 的基 础 研 上 了制 适 用于
取提
部局 电放 信 包号 的 超 高络 频包络 检 波 路电 用
采
,
软,件 对 该电进 路 行仿 的真显 示其 具 有 很好 的 宽 带 性 特和较 小。
的峰 值误 差电 路 的 实 测 际 试验证 该了检 波 路 在 关键词电
局 部 放 电
的 究 研获 中 得 了 好 的较包络 提 取 效 果
超 高频
二极
管
包络检
波
文献标 志 文 章编 号码一
中图一分 号
以类
一一
,
一
一,
,,
一
,
,
,
一
・
’
嗯罗,
明
即
一一
卿
刁
,
一
引言
局
部 放既是电
,便 于
采 用基于 包 特络 征指 纹 的研 究 方法 助
宽 带示波 器 行 进实时采 样 绝 缘 劣 化的 征 和 兆表 现 形,
。
相
比 借于
,
故 障 定 位
用 应除
外
,该
方 法 大 大 降低了 采 样 速 和 数率据 量
了留 局部放 电 的 所有 细
。节
同
几时 乎 保
式 又 使
绝缘 一 步进劣 因此化对 局 部 放进电 行 检 是测 目 前绝缘 检 测 与 诊 断 最 效有的 方法 造制安和装 的
,’
。 〕
过
” ,通
,
局 部放 检 测 电 能发现
,“
洁清度、
超
高频 包 检 波
络 包络 波检电路利 用 检 二 极波管 单 向导 的电
特 和性 电 的容 电 存储荷 功能
,,
能 发 绝 缘现制 造 工艺 和 安 过装程 中 的缺 差陷错 并
能 确 定 故 障 置位从 而 进 行 有 的处效理 确保 设 的备 安 运全行
。
获得输
人 信 号的局 峰部
值 电压 即
信号的 包络 其检 波中 极 管 为二非 线 性 器 法 方是目前 应用 最 为 广 的
。泛
、
。
超 高频
、
件 等 为效非 线 性电 和阻 积 电容 分 一起构 成低 滤
通
,,
局
部 放电在 线检测 方 法 相比 于 祸 电合 法容超 声 法波 学法化 光学法和 具有灵敏度 高它 可用于在
,
线、
器 去波除输 人信号 中的 高 频 载 波 分量 得到信 号 的
,
,
频分量
低
。
监测适 用 于 种各 缺陷 类 故 障型 定位 精 确 度 高 和 能判较 别 故障类 等优型
点 电的 超 频高 信 号 络
包 ,
,
、
、 高 频 极 管二检 波器 特 性高
检波二极管
一
频
。
模型
见图
,
,
笔
者 应用
超 高 包频 络 波 检路 电 取
提
局部
放
,为 串联
电 阻 管等效 电阻 。
为
二 管管壳封极 电容装
一
二为极
并采 用 ,速 数据 采高集系 采统
样
够能获 取 比 峰 值检 波 更多 的 部 放 局电 信 号特
检征波 二 极 管 具有 非线性 吐的数的 学 表 式达
爪
一
为特性
其
伏安 特
收
日期
稿一
一
修
回 期
一
, 日,
一
一
作者简 介李 立 学
男博 研士究 生 主 要 研 方 究 向 为 电 设 备力在 线 监 测 及 故障诊断 技
,术
。
的年
月
离 珍发
云为 极二
,
管
第卷
第
期
的。正 导向通电 阻,
正
弦 信波 以号输
,入
时在 其正周半凡
图
导 的电通压
,
始充开电 充 电 时间 数常很快达
,
到
很
小,
使,
,
的
第个正
开始
,
相 峰值
高
二 极频 管模
之型 后以开 下始
降
,
时截止
,
通 过 放
电 放 电时 因间常 数 远 大 于输 人 信 号 周的
期式
中
,
训
一为二
极 电流
为管二极管两 ,
故
放 很电慢 以 下 降 不多 时以 达 到
,
个正相 第值
峰,
端
的电压
通 为
常为反 向饱和 电流 人为 玻 尔 兹曼常 为绝 数 温 对
一
度又将 导
继续 通对
,
充电 这 样 不断 循 便环得
。
电子电
到为号信包 络 波形
。
荷 常取
,通
伦
为库 实 验据 数的 修
正常
将数
二 式‘ “ ・
‘,
展
开成 幂级 数 形的
式于由信号 的正 叠 加 和 负 间效瞬应 式奇 次 项相抵 互消 流作
。用, ,
兴
,
入公 ,
目级的数
,
仅
其 二次及其 偶 次他 项 提 了 供整
图
检 波电路 原 理
对于 小信号 的整 流只 二有 次 项 有 义 高
因意 此二 管 极 检波器 在 信 小 输 入号时
,
部 局放 信 电号通 常 用是 单指 数衰减 函数
、种数学 型描模
述
,分
次别 忽 项 略不
功计
、指数双减 衰数函
检 波输
的直 出流电 流 与接跨 在 该 二 极管两 端 射的频
单指 数衰减 振 荡 数函
,
其珑 学数 达表
输人 压 的电平方 成 正比平方律
区域
,
此二 极 时管检波器 作 工
在
和 双 数指 减振 荡 衰函数
。
当
输 人号 大信 一到定 的 程 度 得高 使四
,
式别 见分式
一
次项。不 能 略 时忽
二
极 的 管应响 不再处便于平 方
,
区律 而 是按准 平 方律 流整这 时称 之 为过 渡区
。
输
动当关
关
。
‘一
卜
‘一
,
厅。
、一 矛、、
） 飞
、‘、 了
信号人 一 步进 加大
,
检
波 二 管极 输 的出 电 流 就与 输,
动动
行
了,
一“
行
人 射
频信 号 电压的 正 成 比线即性 检波 区
图了典 型 的 封 装二 极管 检 波 平 的 律方
。
给出
般
一一
一。
波 性 特线曲为一
,
其
平 方
律 区 为从 噪声 电 平 始开
左 右 这的 一段 区 域 一
,从,
—
非平方
检律
衫一
一,
到一
为过 渡区
,
调五幅信号 模 型 公式
厅
,,
厅
叻 腔 内谐体
振, ,
以上
对应线于 区性
。,
对检于
波 二极 管 来 说对应 电 为压
大输最人 功 率一 不 般超过否
则 极二管将烧毁被。
从
‘。
,
‘
发生 局 部 放 电 时号信
、在
其
发 射 的 电 磁波 多 次为折 反 射 形 成的振 信荡 号 此因式其 刀
中
,式、
适 更 合表 征 其性特
。
,。
。
式
为调 幅号信
、
分别为 络包 信 号 载和波 的 频率 的 表达 局放 部产 生电 的,
由此 可以 看出,
号
与 信 调 信幅 号 似类 因 此可以 和 调 信 幅 一 号 应 用 样包络
检 波 电路 提取图
号信 包络
的。
二极 管波检特性
,
包络
检效率波
实
际 电路 选 用高 频二 极管 为数凡 流为 华
,典型其 参
检波 效 率 电压 传 系 数 输是评 包 络 价检 波 电路 的重要 参 数 检 波器 输入 为 幅调波 时 波检效 率,
,
币二
。
,
,极限稳 态电
为
,。
根据公式
,
,
当
过流的 电 流
为 即 加在二 极 上 的管态
常林
,
时
二 管 极两 端 的压 电为电压 必须 小
于,
输 出低 频 电 压幅度 姚与 输 人 高 频 电 包压 络 幅 以 式度 中之比 是 幅系调 越数
大。
。
电
路设 计中 二给极 管 加有。
说明 同 的样 输入 况情下 可 以得 较到大 的 低频 输 出
号信 即波检率高
效 ,,
的
偏置 电流 以 减 少 极 二 管的 态静 效 电 阻 等 检使波 电 路 有 具更小 的 充积电 分常 数 络包检 原波理
。
局 放部电 产生 的
,信可号一
以
似 近 看 作 幅调 信 号高 载频 波频率为
其
包 为络 数指 或指双数 特
性 一一
,
信号
续持
包 络 检 是波 指 从 高频 调 幅信 号中还 出包原络 变 规化一致律的 原 制信号 的调程
过原理 图
图,
间为 时厂约为
,
近 认 为似调 信 幅 号的低 频 分量
。
。
图
,
为 波 电路
检,
的
频 率范 围为石
检波器 的 充电积分 间时
中负载,电
阻
值较数大 载负 容 电视 可短路 为
而可视为路
开
放 电, 时间约
为。
实验
多次对 比 ,
的值
选应 在 取 高 频时其 阻 抗 调 制频 乙率 低 时其 频抗 汤
阻测
试 表 明检 波 电路 起 的引峰值误 不 差 过
足 超 包 提络 取的 要求
满
包
络 检 波电路 的仿真 是微 波电 和路 通 信统系 仿真 软 件主要 应 用 射 于频和 微 波电 路设的计 频二 管 极件器
。
库・
电波 路 的 放电电 阻 电 和容,
。
实
的 系 统际中 使 的用采
,
频样 率固定 为 ,
点样
秒,
放电电阻
为
。
该
软 件 提 供 包 括了射 频高电容 仿等
真
值误 峰差 为约
这样 的误,差 局在 部 放
。电
一
和
量测系 统 中完 全可 以接 受 图 见基 包于络波检 的
者所笔 用仿的 真号信源 表 达 为
式局部 电放 信号包 络的 测量 局 部 放 电 测检 系 统由 内
、置
可为
式
中
信号 幅值
,
痴沂 别为分
传
器
,
感、
大放和器
。速高数 据 采集系
模 的
型为 占 比空为 为
对应 式幅值为大图
佩
门控 的脉 信 号冲
。
图, ,
等统组 成 其中 内 置孔手上 见 图
腔
尸体’ ,
‘传感
器 安 装在
的 检 波 电路 仿 的真调 制 人输 信号 其 最
为
包 络 检波 电路 的 出输
,
其最
大幅值 约为间
约
。
为上
升 时 间 为约
,
下时降
。 图闷 因 膝侧
｝
份 鼠黔
传感
器带
滤波通
丽丽 际
匕粤二二兰二
噪低 大
放放大
器超频高 包 络检波
速高 数羞 集系 统 采
乏
劫
一
・
吐
包
络 检 输波 出
,
采用 包 络
检 波
的
局 部 法放 检电 测系统
乃
超乃高 局频部 放电 号信特 性的
要缺 陷主之 压导 高表面体金突起是属 一 它’ 常通 是在制造 不 良安装 损坏 摩 擦 时或导致
、
仿
真 人 输调制 信号 图
仿
真 输人 调制号信 与包络 检 输 波出
尖的 的毛 击刺
穿
,。
在
稳 定 的 频工状 态 金下 突 属 不 引 起起
、
超
频高 包络 检波 电 路 的应 用
发 局部放生 电时,
,
在但 速 电快 压 冲如击条件
下则可能生放 发电
,、
快暂态过速电
压
。电 流脉冲 升 上时 为间
,
打
。
级
其产 生的 频 电高 波 磁 率频为
试
中验 高 导压 体表面 突 起 用针尖 模 型 模 拟 针 尖缺 陷模 型 使 用 直径,
同时
。
腔体在,
波
段 视可为 同 谐轴 振 腔局由一
。
长
度为
,
的金
属
放 脉在冲谐 振 腔中 发激 谐的 振 持 的续时 间 为 因 此 包络
波检器 的 输出
为,
丝 头部 打 磨 成 光滑 的 弧 形超高 频 检波器 输 出的 包 信 络号脉 宽冲度 在其对采
。样
。脉 冲的
一
后
端
的速高 数的
样采速
包 率络 其高 频 部分 可视 为 载波 被包络 检 波 路电抑 制
,
据采 集 系统或高 速波示 器 以 为图满充,
超频高 包 络 波 检电路参
数信频率号高达
证
实
,
复重 试验 观 测均 能次 此 理 因 上
论,
,
体气的
气压凡 为
中高导压 体表 面 图
。信号 典 的振 型荡在一 要 求检 波电 的充路电 响 时 应间
器
,的
尖针缺 陷模 所型 生产的 局部 电原 放始信 号 和经过
包要求即 检
波
络 检 波包的 络 信 号
为 基
越且小 越好 其 充 积 分电 间 时足够 小
,
手 机 干 扰原
始 信 和号 经 过 络包检 波 的 包 信号
,络
、 减以少 值误 峰
差。
在实 际电路 中 二 极管 件 因器 固其
,
包于 络 检波 的号信分 析 方 法使 用信 号 时域 指 的纹特
有 数 参限制 其 室 情 况 下温 等 的 效 导 通电
,阻
征
分 析 选 用的 特 参征数 包 括 波 头 时间 兀 脉冲 上升 时沿
间、
”脉
冲下 降沿时 间
乙兀
、
、、
放
电脉 宽冲
和偏度斜度服
肠
,
几式
有
中 沃
为 二 极 管 反的 向 和饱电 流几 流为 过。
马
、,
在 放 电视持 续 间时
峭度
二 管 极 电的
流林
电 中路 二极 管选用
,
一
,
在加
劫
净
｝
置偏电流 情 况 其 下 等 电阻效约为 为 ,
电路中的 分 电积容
此
时 的效等 分积时 间
一
,
常为数 正弦信 号的 过
,。
因 当此该 检 波 电 输 人 路的为 非 幅 局等部放 电信号 时 存 在一 定的
,
湘鳄哭州习
器江粼
沁￡
值峰 波误 检差
多次 试 验 对比 测 表 明试该误 差 不 超。
‘
肠垦。
能满足 工 程 要求
由
采 样 频 引 起率 的测 量 差误占
一
一林
,
‘
畔
,
,
压 高体导上 针尖 型
模、
信 及号 其检波 络 信号
式
包中, 为 采 样统 系采的 频率样
分别
为检
下第
页转
沙罗
电流 布分的预 测 方法
,
一
系 对统 继 电 保护 方面 的 影 系 响 统的安 稳全 定 运 行依 赖 于 继 电保 护系统 可的
国中 机 工电程 学报
,
以〕
,
靠保障
。
采用 笔 者 所 的提 方法 变 压 器在中 线 串性接
,
,
刘
曲
,李
立涅
,
郑健
超
考虑
海 洋 响 的影 直 输 电流 单极大 电
网 术
,
技
小 电容 后器改 变 了 系 统 的部 分参 数 对继 保电 护装 置正 的常运 行 能 可 产 会生 不利 影 响 这方 面 行分进研究析。
,
地 行运 时 变压 器 中性 点 流 电 流直 究研田
,
一此 因 必 有要对
马
玉
,
龙肖
湘 宁
姜,
旭 等
,
用
于 抑制 大型 电力变压 器 直流
,偏磁的 接 地 电 优 化阻 配置 电田 网 技术
朱艺颖
,
。
笔 者巧提 出 的 在变 压器 中 点 性串 小 电 容 接器的 容 值为抗几
,蒋卫平
,
昭 华 等曾 制抑变 压 中器性 直 流 点电 流的,
,
根 计据算分 析表
明
,
,该容
抗 值 的 电容
措施
研 究
赵 阴
,杰
中国电 机工
程学
报
,
一
对器 电继护 保的 影很响 小电 保 护 装 的置正 确 动
作。
不
会 影响系统 已 投 运 继
黎小
林
金吕 等
状 ,,
抑
制 变 器压直 流 磁 偏 串接的 电,
,
措阻施 田 皇 成甫
,
力电系 统自 化动 阮 军
,
江一
张
等
宇,
,
变 压 直器偏流磁的真仿研 究及 ,
论结通 过
对 抑 制变 压 器 中
性线 流 直 电流的 措 施进 行
限制措 施
艺高
电 技 术压,
一
,
一
研,究 得到 以 下结论
,
几,
,
对
交 流变 站电 内的变 压器直 流 偏磁 的机理 进 了行分 析 研究
八,
一
,
,在
比较 分析 了 其 他 限 制直 电流流的 础基 上提
出 了 切 可实行 的 优 设计化方 案 明了 方该 案 的有 效性
。。。
留
川
仿真一验结试 果证口
民”
,
,
下
一 步 的 工 作标 是目要 制造 基 于 笔 者 出提的 设
蒯 狄
,正
万达
,
邹
云直 流输 电地
中 电流 对 电 网设 备影,
,
响
的 析分 处 与理
,
电力 统系自动 化
,
一
计 方 案 的 实
际 置 如装 果 该装 置 投 人 系统挂 网运
行 将 必交 流为系 统 的 安 全 稳 运定 提 供行有 保力
障
,。
皇成
甫,
魏远航
钟连
宏 等
,
基于 偶对 性原 理 三 的相多 芯柱
, ,
变 压器暂 态 模 叨型中 国 电机 工 程学报,
,一
,参考文
献张
波
,
一
赵杰
,
嵘曾 等 直流大地运行时 交流系 统流
直
,
,,
一
上接第
页
一
祠
洲
啼一广
经过 小
言号
结
论 局放 电信部号 检 测 超 研的制 了适 用于 高 频包络 检 电波路 检该 波路电 能 性 可 靠检 峰 值波
,
,
误差小
一
。
提 出了基于 包 络 测 的
州检
局
部 放电 测
检,
络包检
方
法 后脾信
,
号该方 法 通过 对 放 信电 号 的包络 进 行 分 析可 以
,
稗去噪 后 啼的
别局识部放电 并有 效区
分机手 等扰干号信
。
考文参献
手 干扰机号 信的络包信
号
图, ,,
络 包信
号
肠,
等
。从
图
和
可 以图 看 出 手机 信 号的络
钱包
勇,
一
团叮
,
,检
波信 号特 征 与高压 体 表导 面针 尖缺 陷 型模局 部 电 信 放 的 号包络 特 征 有明 显差的别
,
黄军
仪岭成,
中局
放 电部在 线 监 测 现状及 发
展一
高
分别其 的域 指时
,
压
电
器
,
特 征参纹数 也 会 有 较 的不大 同 于基手
机信号 干的扰
。
因此 比
较容 易 通 过 去除
议一
吧局
模放式识别 田
神经 络 的模式网识 别法方进行区 分
李
信
,
李
成榕
基 于
超 高频信 号检 测
‘
高一压 器
电
第
卷
年
第期 月
离珍 艺云罗
局 部科 电放 号信超 高 频 络 包检 电 波 的路研制
李 立学,
成黄军
,曾
,
上海
,奕
江 秀臣
上
交海通 大 电气 学工程 系
摘要
局 部放电 高 超 信频号 带宽 高达 数,
,
对
其 实施实 时 采样成 本 很 高其 包络信号 含 包放了 电的 缺 陷特 征 采 用检 波 。
,
电 路 提 取 其 包络 然后 行进 信 号 析 可分 以 大 降大低 对 样采 系 的 统 要 笔 者求 对在 高 频 波 检二极 管 特 性 分析 的基 础 研 上 了制 适 用于
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部局 电放 信 包号 的 超 高络 频包络 检 波 路电 用
采
,
软,件 对 该电进 路 行仿 的真显 示其 具 有 很好 的 宽 带 性 特和较 小。
的峰 值误 差电 路 的 实 测 际 试验证 该了检 波 路 在 关键词电
局 部 放 电
的 究 研获 中 得 了 好 的较包络 提 取 效 果
超 高频
二极
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包络检
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中图一分 号
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,
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,
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,
一
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局
部 放既是电
,便 于
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宽 带示波 器 行 进实时采 样 绝 缘 劣 化的 征 和 兆表 现 形,
。
相
比 借于
,
故 障 定 位
用 应除
外
,该
方 法 大 大 降低了 采 样 速 和 数率据 量
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。节
同
几时 乎 保
式 又 使
绝缘 一 步进劣 因此化对 局 部 放进电 行 检 是测 目 前绝缘 检 测 与 诊 断 最 效有的 方法 造制安和装 的
,’
。 〕
过
” ,通
,
局 部放 检 测 电 能发现
,“
洁清度、
超
高频 包 检 波
络 包络 波检电路利 用 检 二 极波管 单 向导 的电
特 和性 电 的容 电 存储荷 功能
,,
能 发 绝 缘现制 造 工艺 和 安 过装程 中 的缺 差陷错 并
能 确 定 故 障 置位从 而 进 行 有 的处效理 确保 设 的备 安 运全行
。
获得输
人 信 号的局 峰部
值 电压 即
信号的 包络 其检 波中 极 管 为二非 线 性 器 法 方是目前 应用 最 为 广 的
。泛
、
。
超 高频
、
件 等 为效非 线 性电 和阻 积 电容 分 一起构 成低 滤
通
,,
局
部 放电在 线检测 方 法 相比 于 祸 电合 法容超 声 法波 学法化 光学法和 具有灵敏度 高它 可用于在
,
线、
器 去波除输 人信号 中的 高 频 载 波 分量 得到信 号 的
,
,
频分量
低
。
监测适 用 于 种各 缺陷 类 故 障型 定位 精 确 度 高 和 能判较 别 故障类 等优型
点 电的 超 频高 信 号 络
包 ,
,
、
、 高 频 极 管二检 波器 特 性高
检波二极管
一
频
。
模型
见图
,
,
笔
者 应用
超 高 包频 络 波 检路 电 取
提
局部
放
,为 串联
电 阻 管等效 电阻 。
为
二 管管壳封极 电容装
一
二为极
并采 用 ,速 数据 采高集系 采统
样
够能获 取 比 峰 值检 波 更多 的 部 放 局电 信 号特
检征波 二 极 管 具有 非线性 吐的数的 学 表 式达
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一
为特性
其
伏安 特
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稿一
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回 期
一
, 日,
一
一
作者简 介李 立 学
男博 研士究 生 主 要 研 方 究 向 为 电 设 备力在 线 监 测 及 故障诊断 技
,术
。
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离 珍发
云为 极二
,
管
第卷
第
期
的。正 导向通电 阻,
正
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,入
时在 其正周半凡
图
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,
始充开电 充 电 时间 数常很快达
,
到
很
小,
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,
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开始
,
相 峰值
高
二 极频 管模
之型 后以开 下始
降
,
时截止
,
通 过 放
电 放 电时 因间常 数 远 大 于输 人 信 号 周的
期式
中
,
训
一为二
极 电流
为管二极管两 ,
故
放 很电慢 以 下 降 不多 时以 达 到
,
个正相 第值
峰,
端
的电压
通 为
常为反 向饱和 电流 人为 玻 尔 兹曼常 为绝 数 温 对
一
度又将 导
继续 通对
,
充电 这 样 不断 循 便环得
。
电子电
到为号信包 络 波形
。
荷 常取
,通
伦
为库 实 验据 数的 修
正常
将数
二 式‘ “ ・
‘,
展
开成 幂级 数 形的
式于由信号 的正 叠 加 和 负 间效瞬应 式奇 次 项相抵 互消 流作
。用, ,
兴
,
入公 ,
目级的数
,
仅
其 二次及其 偶 次他 项 提 了 供整
图
检 波电路 原 理
对于 小信号 的整 流只 二有 次 项 有 义 高
因意 此二 管 极 检波器 在 信 小 输 入号时
,
部 局放 信 电号通 常 用是 单指 数衰减 函数
、种数学 型描模
述
,分
次别 忽 项 略不
功计
、指数双减 衰数函
检 波输
的直 出流电 流 与接跨 在 该 二 极管两 端 射的频
单指 数衰减 振 荡 数函
,
其珑 学数 达表
输人 压 的电平方 成 正比平方律
区域
,
此二 极 时管检波器 作 工
在
和 双 数指 减振 荡 衰函数
。
当
输 人号 大信 一到定 的 程 度 得高 使四
,
式别 见分式
一
次项。不 能 略 时忽
二
极 的 管应响 不再处便于平 方
,
区律 而 是按准 平 方律 流整这 时称 之 为过 渡区
。
输
动当关
关
。
‘一
卜
‘一
,
厅。
、一 矛、、
） 飞
、‘、 了
信号人 一 步进 加大
,
检
波 二 管极 输 的出 电 流 就与 输,
动动
行
了,
一“
行
人 射
频信 号 电压的 正 成 比线即性 检波 区
图了典 型 的 封 装二 极管 检 波 平 的 律方
。
给出
般
一一
一。
波 性 特线曲为一
,
其
平 方
律 区 为从 噪声 电 平 始开
左 右 这的 一段 区 域 一
,从,
—
非平方
检律
衫一
一,
到一
为过 渡区
,
调五幅信号 模 型 公式
厅
,,
厅
叻 腔 内谐体
振, ,
以上
对应线于 区性
。,
对检于
波 二极 管 来 说对应 电 为压
大输最人 功 率一 不 般超过否
则 极二管将烧毁被。
从
‘。
,
‘
发生 局 部 放 电 时号信
、在
其
发 射 的 电 磁波 多 次为折 反 射 形 成的振 信荡 号 此因式其 刀
中
,式、
适 更 合表 征 其性特
。
,。
。
式
为调 幅号信
、
分别为 络包 信 号 载和波 的 频率 的 表达 局放 部产 生电 的,
由此 可以 看出,
号
与 信 调 信幅 号 似类 因 此可以 和 调 信 幅 一 号 应 用 样包络
检 波 电路 提取图
号信 包络
的。
二极 管波检特性
,
包络
检效率波
实
际 电路 选 用高 频二 极管 为数凡 流为 华
,典型其 参
检波 效 率 电压 传 系 数 输是评 包 络 价检 波 电路 的重要 参 数 检 波器 输入 为 幅调波 时 波检效 率,
,
币二
。
,
,极限稳 态电
为
,。
根据公式
,
,
当
过流的 电 流
为 即 加在二 极 上 的管态
常林
,
时
二 管 极两 端 的压 电为电压 必须 小
于,
输 出低 频 电 压幅度 姚与 输 人 高 频 电 包压 络 幅 以 式度 中之比 是 幅系调 越数
大。
。
电
路设 计中 二给极 管 加有。
说明 同 的样 输入 况情下 可 以得 较到大 的 低频 输 出
号信 即波检率高
效 ,,
的
偏置 电流 以 减 少 极 二 管的 态静 效 电 阻 等 检使波 电 路 有 具更小 的 充积电 分常 数 络包检 原波理
。
局 放部电 产生 的
,信可号一
以
似 近 看 作 幅调 信 号高 载频 波频率为
其
包 为络 数指 或指双数 特
性 一一
,
信号
续持
包 络 检 是波 指 从 高频 调 幅信 号中还 出包原络 变 规化一致律的 原 制信号 的调程
过原理 图
图,
间为 时厂约为
,
近 认 为似调 信 幅 号的低 频 分量
。
。
图
,
为 波 电路
检,
的
频 率范 围为石
检波器 的 充电积分 间时
中负载,电
阻
值较数大 载负 容 电视 可短路 为
而可视为路
开
放 电, 时间约
为。
实验
多次对 比 ,
的值
选应 在 取 高 频时其 阻 抗 调 制频 乙率 低 时其 频抗 汤
阻测
试 表 明检 波 电路 起 的引峰值误 不 差 过
足 超 包 提络 取的 要求
满
包
络 检 波电路 的仿真 是微 波电 和路 通 信统系 仿真 软 件主要 应 用 射 于频和 微 波电 路设的计 频二 管 极件器
。
库・
电波 路 的 放电电 阻 电 和容,
。
实
的 系 统际中 使 的用采
,
频样 率固定 为 ,
点样
秒,
放电电阻
为
。
该
软 件 提 供 包 括了射 频高电容 仿等
真
值误 峰差 为约
这样 的误,差 局在 部 放
。电
一
和
量测系 统 中完 全可 以接 受 图 见基 包于络波检 的
者所笔 用仿的 真号信源 表 达 为
式局部 电放 信号包 络的 测量 局 部 放 电 测检 系 统由 内
、置
可为
式
中
信号 幅值
,
痴沂 别为分
传
器
,
感、
大放和器
。速高数 据 采集系
模 的
型为 占 比空为 为
对应 式幅值为大图
佩
门控 的脉 信 号冲
。
图, ,
等统组 成 其中 内 置孔手上 见 图
腔
尸体’ ,
‘传感
器 安 装在
的 检 波 电路 仿 的真调 制 人输 信号 其 最
为
包 络 检波 电路 的 出输
,
其最
大幅值 约为间
约
。
为上
升 时 间 为约
,
下时降
。 图闷 因 膝侧
｝
份 鼠黔
传感
器带
滤波通
丽丽 际
匕粤二二兰二
噪低 大
放放大
器超频高 包 络检波
速高 数羞 集系 统 采
乏
劫
一
・
吐
包
络 检 输波 出
,
采用 包 络
检 波
的
局 部 法放 检电 测系统
乃
超乃高 局频部 放电 号信特 性的
要缺 陷主之 压导 高表面体金突起是属 一 它’ 常通 是在制造 不 良安装 损坏 摩 擦 时或导致
、
仿
真 人 输调制 信号 图
仿
真 输人 调制号信 与包络 检 输 波出
尖的 的毛 击刺
穿
,。
在
稳 定 的 频工状 态 金下 突 属 不 引 起起
、
超
频高 包络 检波 电 路 的应 用
发 局部放生 电时,
,
在但 速 电快 压 冲如击条件
下则可能生放 发电
,、
快暂态过速电
压
。电 流脉冲 升 上时 为间
,
打
。
级
其产 生的 频 电高 波 磁 率频为
试
中验 高 导压 体表面 突 起 用针尖 模 型 模 拟 针 尖缺 陷模 型 使 用 直径,
同时
。
腔体在,
波
段 视可为 同 谐轴 振 腔局由一
。
长
度为
,
的金
属
放 脉在冲谐 振 腔中 发激 谐的 振 持 的续时 间 为 因 此 包络
波检器 的 输出
为,
丝 头部 打 磨 成 光滑 的 弧 形超高 频 检波器 输 出的 包 信 络号脉 宽冲度 在其对采
。样
。脉 冲的
一
后
端
的速高 数的
样采速
包 率络 其高 频 部分 可视 为 载波 被包络 检 波 路电抑 制
,
据采 集 系统或高 速波示 器 以 为图满充,
超频高 包 络 波 检电路参
数信频率号高达
证
实
,
复重 试验 观 测均 能次 此 理 因 上
论,
,
体气的
气压凡 为
中高导压 体表 面 图
。信号 典 的振 型荡在一 要 求检 波电 的充路电 响 时 应间
器
,的
尖针缺 陷模 所型 生产的 局部 电原 放始信 号 和经过
包要求即 检
波
络 检 波包的 络 信 号
为 基
越且小 越好 其 充 积 分电 间 时足够 小
,
手 机 干 扰原
始 信 和号 经 过 络包检 波 的 包 信号
,络
、 减以少 值误 峰
差。
在实 际电路 中 二 极管 件 因器 固其
,
包于 络 检波 的号信分 析 方 法使 用信 号 时域 指 的纹特
有 数 参限制 其 室 情 况 下温 等 的 效 导 通电
,阻
征
分 析 选 用的 特 参征数 包 括 波 头 时间 兀 脉冲 上升 时沿
间、
”脉
冲下 降沿时 间
乙兀
、
、、
放
电脉 宽冲
和偏度斜度服
肠
,
几式
有
中 沃
为 二 极 管 反的 向 和饱电 流几 流为 过。
马
、,
在 放 电视持 续 间时
峭度
二 管 极 电的
流林
电 中路 二极 管选用
,
一
,
在加
劫
净
｝
置偏电流 情 况 其 下 等 电阻效约为 为 ,
电路中的 分 电积容
此
时 的效等 分积时 间
一
,
常为数 正弦信 号的 过
,。
因 当此该 检 波 电 输 人 路的为 非 幅 局等部放 电信号 时 存 在一 定的
,
湘鳄哭州习
器江粼
沁￡
值峰 波误 检差
多次 试 验 对比 测 表 明试该误 差 不 超。
‘
肠垦。
能满足 工 程 要求
由
采 样 频 引 起率 的测 量 差误占
一
一林
,
‘
畔
,
,
压 高体导上 针尖 型
模、
信 及号 其检波 络 信号
式
包中, 为 采 样统 系采的 频率样
分别
为检
下第
页转
沙罗
电流 布分的预 测 方法
,
一
系 对统 继 电 保护 方面 的 影 系 响 统的安 稳全 定 运 行依 赖 于 继 电保 护系统 可的
国中 机 工电程 学报
,
以〕
,
靠保障
。
采用 笔 者 所 的提 方法 变 压 器在中 线 串性接
,
,
刘
曲
,李
立涅
,
郑健
超
考虑
海 洋 响 的影 直 输 电流 单极大 电
网 术
,
技
小 电容 后器改 变 了 系 统 的部 分参 数 对继 保电 护装 置正 的常运 行 能 可 产 会生 不利 影 响 这方 面 行分进研究析。
,
地 行运 时 变压 器 中性 点 流 电 流直 究研田
,
一此 因 必 有要对
马
玉
,
龙肖
湘 宁
姜,
旭 等
,
用
于 抑制 大型 电力变压 器 直流
,偏磁的 接 地 电 优 化阻 配置 电田 网 技术
朱艺颖
,
。
笔 者巧提 出 的 在变 压器 中 点 性串 小 电 容 接器的 容 值为抗几
,蒋卫平
,
昭 华 等曾 制抑变 压 中器性 直 流 点电 流的,
,
根 计据算分 析表
明
,
,该容
抗 值 的 电容
措施
研 究
赵 阴
,杰
中国电 机工
程学
报
,
一
对器 电继护 保的 影很响 小电 保 护 装 的置正 确 动
作。
不
会 影响系统 已 投 运 继
黎小
林
金吕 等
状 ,,
抑
制 变 器压直 流 磁 偏 串接的 电,
,
措阻施 田 皇 成甫
,
力电系 统自 化动 阮 军
,
江一
张
等
宇,
,
变 压 直器偏流磁的真仿研 究及 ,
论结通 过
对 抑 制变 压 器 中
性线 流 直 电流的 措 施进 行
限制措 施
艺高
电 技 术压,
一
,
一
研,究 得到 以 下结论
,
几,
,
对
交 流变 站电 内的变 压器直 流 偏磁 的机理 进 了行分 析 研究
八,
一
,
,在
比较 分析 了 其 他 限 制直 电流流的 础基 上提
出 了 切 可实行 的 优 设计化方 案 明了 方该 案 的有 效性
。。。
留
川
仿真一验结试 果证口
民”
,
,
下
一 步 的 工 作标 是目要 制造 基 于 笔 者 出提的 设
蒯 狄
,正
万达
,
邹
云直 流输 电地
中 电流 对 电 网设 备影,
,
响
的 析分 处 与理
,
电力 统系自动 化
,
一
计 方 案 的 实
际 置 如装 果 该装 置 投 人 系统挂 网运
行 将 必交 流为系 统 的 安 全 稳 运定 提 供行有 保力
障
,。
皇成
甫,
魏远航
钟连
宏 等
,
基于 偶对 性原 理 三 的相多 芯柱
, ,
变 压器暂 态 模 叨型中 国 电机 工 程学报,
,一
,参考文
献张
波
,
一
赵杰
,
嵘曾 等 直流大地运行时 交流系 统流
直
,
,,
一
上接第
页
一
祠
洲
啼一广
经过 小
言号
结
论 局放 电信部号 检 测 超 研的制 了适 用于 高 频包络 检 电波路 检该 波路电 能 性 可 靠检 峰 值波
,
,
误差小
一
。
提 出了基于 包 络 测 的
州检
局
部 放电 测
检,
络包检
方
法 后脾信
,
号该方 法 通过 对 放 信电 号 的包络 进 行 分 析可 以
,
稗去噪 后 啼的
别局识部放电 并有 效区
分机手 等扰干号信
。
考文参献
手 干扰机号 信的络包信
号
图, ,,
络 包信
号
肠,
等
。从
图
和
可 以图 看 出 手机 信 号的络
钱包
勇,
一
团叮
,
,检
波信 号特 征 与高压 体 表导 面针 尖缺 陷 型模局 部 电 信 放 的 号包络 特 征 有明 显差的别
,
黄军
仪岭成,
中局
放 电部在 线 监 测 现状及 发
展一
高
分别其 的域 指时
,
压
电
器
,
特 征参纹数 也 会 有 较 的不大 同 于基手
机信号 干的扰
。
因此 比
较容 易 通 过 去除
议一
吧局
模放式识别 田
神经 络 的模式网识 别法方进行区 分
李
信
,
李
成榕
基 于
超 高频信 号检 测
‘
高一压 器
电