專利名稱：變電站局部放電信號(hào)在線監(jiān)測(cè)和定位裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電信號(hào)監(jiān)測(cè)裝置，尤其涉及一種對(duì)變電站的局部放電信號(hào)進(jìn)行監(jiān)測(cè)的裝置。
背景技術(shù)：
絕緣故障是電力設(shè)備在運(yùn)行中的主要故障之一，電力設(shè)備發(fā)生絕緣故障前，一般都會(huì)有一個(gè)逐漸發(fā)展的局部放電過(guò)程，并最終導(dǎo)致絕緣擊穿。如果在這個(gè)過(guò)程能夠?qū)\(yùn)行設(shè)備進(jìn)行局部放電監(jiān)測(cè)和診斷，及時(shí)發(fā)現(xiàn)局部放電信號(hào)，提前對(duì)缺陷進(jìn)行處理，就能有效避免絕緣擊穿故障的發(fā)生。此外，對(duì)局部放電位置的定位，也有助于制定更有針對(duì)性的檢修處理方案，減少停電時(shí)間，提高檢修效率。因此，目前國(guó)內(nèi)外很多科研工作者都對(duì)電力設(shè)備的局部放電的監(jiān)測(cè)及定位進(jìn)行了研究。其主要思路在于對(duì)單個(gè)變電站設(shè)備，例如GIS (Gas InsulatedSwitchgear，氣體絕緣組合電器設(shè)備)、變壓器、容性設(shè)備等設(shè)備的局部放電進(jìn)行檢測(cè)，并依據(jù)采集到的聲信號(hào)和電信號(hào)進(jìn)行定位。然而這種監(jiān)測(cè)和定位方法存在以下缺陷1.變電站中的任何高壓電力設(shè)備均可能會(huì)發(fā)生局部放電故障，要想對(duì)全站的一次電氣設(shè)備實(shí)施監(jiān)測(cè)，就需要在每一個(gè)設(shè)備上都安裝局部放電監(jiān)測(cè)裝置，這需要耗費(fèi)大量的時(shí)間、財(cái)力進(jìn)行設(shè)備采購(gòu)和安裝；2.各個(gè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的測(cè)試原理、試驗(yàn)項(xiàng)目、檢測(cè)精度等均不盡相同，大量試驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理和分析將直接影響變電站人員的工作效率；3.眾多監(jiān)測(cè)裝置的維護(hù)和管理也需耗費(fèi)大量的時(shí)間和人力。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種變電站局部放電信號(hào)在線監(jiān)測(cè)和定位裝置，其不同于現(xiàn)有的用于絕緣故障判斷的局部放電監(jiān)測(cè)裝置只能針對(duì)一個(gè)電力設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè)，而是可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于整個(gè)變電站內(nèi)的全部電力設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并將監(jiān)測(cè)到的局部放電信號(hào)的局部放電源進(jìn)行準(zhǔn)確定位，從而大大節(jié)省設(shè)備配置成本和人力成本，提高檢修效率，盡可能地減少停電時(shí)間。為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本實(shí)用新型提供了一種變電站局部放電信號(hào)在線監(jiān)測(cè)和定位裝置，其包括一天線陣列，其設(shè)置于變電站空間區(qū)域內(nèi)的中心處或中心處附近，接收變電站內(nèi)的電磁波信號(hào)，所述天線陣列包括若干個(gè)天線；一數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其包括一具有若干個(gè)通道的數(shù)據(jù)采集單元，所述數(shù)據(jù)采集單元與所述各天線連接，對(duì)應(yīng)采集各天線接收到的電磁波信號(hào)； 一數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其具有若干個(gè)通道，所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)通過(guò)若干條數(shù)據(jù)傳輸線與所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)連接，所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)接收各數(shù)據(jù)傳輸線傳輸?shù)碾姶挪ㄐ盘?hào)，并將其分別顯示為數(shù)字化的波形。[0012]采用上述裝置可以對(duì)變電站內(nèi)設(shè)置的全部電力設(shè)備的局部放電信號(hào)進(jìn)行監(jiān)測(cè)天線陣列中的各天線會(huì)實(shí)時(shí)接收變電站內(nèi)的電磁波信號(hào)，這些電磁波信號(hào)被數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集后傳輸至數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為各個(gè)數(shù)字化波形，將這些數(shù)字化波形與標(biāo)準(zhǔn)的局部放電信號(hào)波形比對(duì)，就可以判斷出接收的電磁波信號(hào)中是否含有局部放電信號(hào)，即如果數(shù)字化波形與局部放電信號(hào)波形相近或相同，就可得知該變電站內(nèi)有電力設(shè)備發(fā)生了局部放電。多個(gè)天線的設(shè)置可以實(shí)現(xiàn)對(duì)局部放電源的定位，其實(shí)現(xiàn)方法如下通過(guò)比對(duì)各電磁波信號(hào)的波形，獲得不同的兩個(gè)天線接收到的同一局部放電信號(hào)的時(shí)間差Tmn，以建立局部放電源定位方程組
權(quán)利要求1.一種變電站局部放電信號(hào)在線監(jiān)測(cè)和定位裝置，其特征在于，包括一天線陣列，其設(shè)置于變電站空間區(qū)域內(nèi)的中心處或中心處附近，接收變電站內(nèi)的電磁波信號(hào)，所述天線陣列包括若干個(gè)天線；一數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其包括一具有若干個(gè)通道的數(shù)據(jù)采集單元，所述數(shù)據(jù)采集單元與所述各天線連接，對(duì)應(yīng)采集各天線接收到的電磁波信號(hào)；一數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其具有若干個(gè)通道，所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)通過(guò)若干條數(shù)據(jù)傳輸線與所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)連接，所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)接收各數(shù)據(jù)傳輸線傳輸?shù)碾姶挪ㄐ盘?hào)，并將其分別顯示為數(shù)字化的波形。
2.如權(quán)利要求1所述的變電站局部放電信號(hào)在線監(jiān)測(cè)和定位裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)還包括一放大器，其與所述數(shù)據(jù)采集單元連接，將數(shù)據(jù)采集單元采集到的各電磁波 信號(hào)放大。
3.如權(quán)利要求2所述的變電站局部放電信號(hào)在線監(jiān)測(cè)和定位裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)還包括一帶通濾波器，其與所述放大器連接，濾去經(jīng)過(guò)放大的電磁波信號(hào)中的周期性干擾信號(hào)。
4.如權(quán)利要求1-3中任意一項(xiàng)所述的變電站局部放電信號(hào)在線監(jiān)測(cè)和定位裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)包括一數(shù)字濾波模塊，其與所述各數(shù)據(jù)傳輸線連接，濾去各數(shù)據(jù)傳輸線傳輸?shù)碾姶挪ㄐ盘?hào)中的隨機(jī)性干擾信號(hào)；一數(shù)據(jù)處理模塊，其與所述數(shù)字濾波模塊連接，將經(jīng)過(guò)數(shù)字濾波模塊濾波的各電磁波信號(hào)轉(zhuǎn)換為所述數(shù)字化的波形。
5.如權(quán)利要求1所述的變電站局部放電信號(hào)在線監(jiān)測(cè)和定位裝置，其特征在于，所述天線為超高頻寬帶全向天線，其頻率范圍為0. 2GHz-l. 5GHz。
6.如權(quán)利要求1或5所述的變電站局部放電信號(hào)在線監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集單元的帶寬為1G-2GHZ，采樣速率為2G-4GSa/s。
7.如權(quán)利要求2所述的變電站局部放電信號(hào)在線監(jiān)測(cè)和定位裝置，其特征在于，所述放大器的頻率范圍為0. 5GHz-l. 5GHz，增益30dB。
8.如權(quán)利要求3所述的變電站局部放電信號(hào)在線監(jiān)測(cè)和定位裝置，其特征在于，所述帶通濾波器的頻率范圍為0. 5GHz-l. 5GHz。
9.如權(quán)利要求1所述的變電站局部放電信號(hào)在線監(jiān)測(cè)和定位裝置，其特征在于，所述各條數(shù)據(jù)傳輸線外均裹覆有一信號(hào)屏蔽層。
10.如權(quán)利要求1所述的變電站局部放電信號(hào)在線監(jiān)測(cè)和定位裝置，其特征在于，所述天線陣列中天線的個(gè)數(shù)至少為4個(gè)。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種變電站局部放電信號(hào)在線監(jiān)測(cè)和定位裝置，其包括一天線陣列，其設(shè)置于變電站空間區(qū)域內(nèi)的中心處或中心處附近，接收變電站內(nèi)的電磁波信號(hào)，所述天線陣列包括若干個(gè)天線；一數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其包括一具有若干個(gè)通道的數(shù)據(jù)采集單元，所述數(shù)據(jù)采集單元與所述各天線連接，對(duì)應(yīng)采集各天線接收到的電磁波信號(hào)；一數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其具有若干個(gè)通道，所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)通過(guò)若干條數(shù)據(jù)傳輸線與所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)連接，所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)接收各數(shù)據(jù)傳輸線傳輸?shù)碾姶挪ㄐ盘?hào)，并將其分別顯示為數(shù)字化的波形。
文檔編號(hào)G01R31/08GK202141781SQ20112021073
公開(kāi)日2012年2月8日 申請(qǐng)日期2011年6月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月21日
發(fā)明者云玉新, 姚金霞, 慕世友, 李秀衛(wèi), 苗培青, 辜超 申請(qǐng)人:山東電力研究院