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

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GIS局部放電檢測用小型化平面螺旋天線研究

來源:電工電氣發布時間:2024-03-11 08:11 瀏覽次數:739

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設備 (GIS) 的廣泛應用,局部放電檢測逐漸成為發現故障隱患的重要手段。基于超高頻 (UHF) 局部放電的檢測原理,設計了一種工作于 UHF 頻段的小型化天線。該天線基于傳統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,后續在 GIS 設備局部放電現場檢測中有較大應用前景。
    關鍵詞: 局部放電;超高頻;在線監測;小型化平面螺旋天線;正弦波加載
    中圖分類號:TM595 ;TM933.2     文獻標識碼: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
 
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