电晕放电的检测及定位对于电网设备的稳定运行至关重要。为此针对多个点对板形式的电晕放电进行了磁场传感测量及定位研究,基于隧穿磁阻传感器设计并制作了双轴磁场传感测量装置,通过传感测量装置对电晕放电脉冲电流产生磁场的响应,实现对电晕电流及其磁场的测量。应用电晕电流的定位算法,得到多个点对板的电晕放电点位置,定位计算误差稳定在10%左右,表明了测量方法及定位算法的可行性。该测量方法及算法考虑了电晕电流的特点,合理利用了隧穿磁阻传感器的测量优势,为电气设备的电晕放电检测提供了新的思路及可靠手段。实验准备1.1双轴磁场传感装置及实验平台隧穿磁阻传感器具有对外界磁场角度的敏感性，其内部隧穿磁阻材料的磁化角度随着外界磁场的变化而变化，从而引起隧穿磁阻的变化。当测量磁场较小时，由交叉轴灵敏度造成的测量误差可忽略[21]。因此，通过将2个单轴的隧穿磁阻传感器正交放置，使得2个传感器分别对所在敏感轴方向的磁场分量进行测量，将2个磁场测量结果进行矢量合成，从而得到二维磁场的测量结果。双轴传感测量装置基于以上的测量方法进行设计，见图1。图1中，磁场传感器单元实现对二维磁场的测量，由2个单轴隧穿磁阻传感器以正交排列方式组成，使得其灵敏轴方向保持垂直，每个单轴隧穿磁阻传感器的灵敏度为0.05mV·V1·(A/m)1，表示在外界磁场强度为1A/m，电源电压为1V时电磁场传感及定位-液压滚圆机滚弧机折弯机数控滚圆机滚弧机折弯机， 本文有公司网站全自动滚圆机采集转载中国知网整理 http://www.gunyuanji.com  单个传感器的输出电压为0.05mV。信号处理单元包括电源、差分放大器以及模/数转换器，将传感器的输出结果进行处理放大，通过同轴电缆输出至示波器或采集卡。图2为双轴磁场传感测量装置在外加旋转磁场图1双轴磁场传感测量装基于隧穿磁阻效应的多点电晕放电磁场传感及定位1005为796A/m时的旋转特性曲线，双轴的输出电压与角度近似呈三角函数关系，具有良好的角度特性，可以实现二维矢量磁场的测量。针对隧穿磁阻传感器阵列的单个点对地电晕放电的定位已有一定研究基础，可以通过传感器实现对空间磁场的测量[22-24]。基于此，在本文中以双点为例，进行多点的定位测量计算。实验平台如图3所示，在实验室内对2个电晕放电点同时进行测量，为与实际设备运行情况相对应，采用常用的模拟电晕结构，每个电晕放电平台包括1个铜尖电极、1个铜板电极及1个高压电源，2个电晕放电平台间有一定距离。当施加于点电极和板电极之间的电压使点电极附近电场达到起晕电场时，将在2个电极间产生电晕放电及对应的电晕电流通道，电路中串入水阻，起到防止通道击穿的作用。双轴隧穿磁阻传感测量装置以阵列形式排布在放电点附近，测量平面略低于点电极。为了消除传感测量装置对电晕放电的影响，传感器单元位置与点电极间的距离应大于板电极的半径，使测量装置在电晕放电区域以外进行测量。1.2定位算法及数据处理当点电极与板电极之间产生电晕放电时，电极间的空间电荷运动形成电晕电流脉冲，两电极间电晕电流形状类似一个锥形，并在周围空间产生脉冲磁场，实验过程中，该磁场将改变放电点附近传感测量装置的输出，从而实现脉冲磁场的测量。当尖电极发生电晕放电时，电晕区的电晕通道线度很小，其电长度（电晕通道长度与光速的比值）与放电电流的上升时间相比很小，因此可认为脉冲电流在电晕区通道内均匀分布，将电晕电流假设为一个线电流模型。根据放电辐射场的计算式，电晕放电近区磁场近似于电流成电磁场传感及定位-液压滚圆机滚弧机折弯机数控滚圆机滚弧机折弯机 本文有公司网站全自动滚圆机采集转载中国知网整理 http://www.gunyuanji.com