1 引言
随着大量电力变压器接近设计寿命，运行中绝缘质量评估日益重要。局部放电是油纸绝缘变压器绝缘劣化的重要表征。PD在油中产生快速电过程，会辐射频率高达UHF（300-3000 MHz）的电磁波，可通过专用UHF探头检测。
特高频探头可通过油充阀在变压器满载运行时插入。由于变压器油箱对外部电磁波的屏蔽作用，内部UHF信号可清晰检测，外部干扰显著降低。该技术传播特性良好，适用于常见变压器绝缘材料。
因UHF方法暂无直接校准，需通过Performance Check验证探头功能。本文还探讨向Sensitivity Check发展，以实现类似IEC60270视在电荷量（pC）的近似定量。
2 UHF PD探头设计
2.1 机械性能开发
UHF探头需承受变压器顶部油温最高115℃（局部热点160℃）及油压（一般<1 bar）。为确保安全，进行5 bar压力、120℃温度的型式试验。探头采用标准化油阀法兰安装，通过专用试验容器验证油密性。试验结果表明，探头无泄漏，能可靠承受运行工况。
2.2 电气性能改进
新型探头集成绝缘单极子，支持注入人工UHF脉冲，实现单端口Performance Check。网络分析仪测试显示，单极子到探头头的传输衰减约15 dB。
3 Performance Check（性能检查）
为验证安装后整个信号链路（探头、电缆、采集单元），提出单端口和双端口Performance Check。
- 单端口：利用集成单极子电容耦合注入人工UHF脉冲，无需第二油阀。
- 双端口：通过另一油阀发射，实现电磁波在油箱内传播验证。
试验表明，两种方法均能有效验证设备功能，即使存在外部干扰时也能区分。
4 Sensitivity Check（灵敏度验证）展望
参考GIS UHF方法，未来可通过真实PD与人工信号对比，实现pC级近似定量。使用可变输出UHF信号发生器（0-60V，上升时间<100ps），双探头试验显示线性关系。
5 现场UHF测量经验
在40 MVA三相变压器上进行在线试验。新型探头安装简便（<5分钟），Performance Check成功。宽带测量识别出窄带干扰（如0.5GHz广播、0.9/1.8GHz移动通信、2.1GHz UMTS），可通过窄带测量或PRPD模式有效抑制。
6 UHF与声学结合的PD定位
UHF信号提供稳定触发，实现声学信号平均去噪，提升灵敏度约10倍。结合到达时间差法，可实现厘米级定位精度。
实验室试验验证了该混合方法的有效性。
7 结论
UHF PD测量技术结合声学方法，为电力变压器提供高灵敏度在线检测与定位解决方案。探头机械电气性能可靠，Performance Check确保安装正确，未来Sensitivity Check将进一步提升定量能力。该技术显著优于传统方法，适用于在线监测系统。
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