本發(fā)明涉及一種設有濾波器的變電站局部放電信號檢測系統(tǒng)。

背景技術：

目前，絕緣故障是電力設備在運行中的主要故障之一，電力設備發(fā)生絕緣故障前，一般都會有一個逐漸發(fā)展的局部放電過程，并最終導致絕緣擊穿。如果在這個過程能夠對運行設備進行局部放電監(jiān)測和診斷，及時發(fā)現(xiàn)局部放電信號，提前對缺陷進行處理，就能有效避免絕緣擊穿故障的發(fā)生。此外，對局部放電位置的定位，也有助于制定更有針對性的檢修處理方案，減少停電時間，提高檢修效率。因此，目前國內(nèi)外很多科研工作者都對電力設備的局部放電的監(jiān)測及定位進行了研究。申請?zhí)枮椋?011101675994的專利公開了一種《變電站局部放電信號在線監(jiān)測和定位方法》，其利用全向天線接收信號，從而計算出局部放電的位置信息。然而，由于變電站附近本身存在很大的電場影響，而作為天線如果需要接收到強電場下的局部放電信號，就需要該天線具有較好的發(fā)射性能，例如其全向性和增益以及前后比均要求要較好的電氣性能。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服以上所述的缺點，提供一種設有濾波器的變電站局部放電信號檢測系統(tǒng)。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的具體方案如下：一種設有濾波器的變電站局部放電信號檢測系統(tǒng)，其特征在于：包括有多通道數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)以及天線陣列；所述多通道數(shù)據(jù)采集單元用于采集天線陣列接收到的局部放電信號；

所述天線陣列包括有多個微帶天線，每個所述微帶天線包括有橢圓形的介質板，所述介質板的正面設有兩組微帶單元，兩組微帶單元上下對稱設置；每組微帶單元包括有兩個、且左右對稱的子單元。

其中，每個子單元包括有一個用于饋電的饋電片以及弧形的第一輻射臂；所述第一輻射臂與饋電片之間通過饋電微帶線連接；所述第一輻射臂遠離介質板中心的一邊設有扇形缺口，所述第一輻射臂靠近介質板中心的一邊設有半圓形缺口，半圓形缺口設于靠近饋電微帶線的半邊上；還包括有弧形第二輻射臂，所述第二輻射臂與第一輻射臂同心設置，所述第二輻射臂的一端與第一輻射臂的遠離饋電微帶線的一端連接；所述第二輻射臂上等弧長設置有多個扇形輻射臂，每個所述扇形輻射臂上設有鏤空輻射單元，每個鏤空輻射單元為三角形，鏤空輻射單元的兩邊均向鏤空輻射單元的中間延伸出有四條耦合輻射臂；自扇形輻射臂的外弧邊向內(nèi)弧邊數(shù)起，第一個、第三個的耦合輻射臂的長度小于第二個、第四個；所述介質板的反面設有兩組程上下對稱的微帶扇形單元，每組微帶扇形單元包括有兩個左右對稱的隔離扇形臂。

其中，每個子單元的扇形輻射臂的數(shù)量為4-6個。

其中，設扇形輻射臂之間的距離為L，扇形輻射臂的數(shù)量為N，所述饋電微帶線的橫向長度為M，則M=L*0.8*N。

其中，每組微帶單元的中間設置有一T形的寄生振子片；

其中，每個子單元包括有一個L形隔離桿，L形隔離桿與對應饋電微帶線平行設置；

其中，所述介質上的外圍上還設有一圈隔離微帶臂；

其中，所述多通道數(shù)據(jù)采集單元與天線陣列之間信號連接有濾波器，所述濾波器用于濾除多通道數(shù)據(jù)采集單元采集到的信號的雜波；

其中，還包括有通信裝置，所述與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)信號連接，用于將數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的探測信號實時發(fā)送至外界；

其中，還包括有與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)信號連接的數(shù)據(jù)存儲單元，用于將探測信息實時存儲；

本發(fā)明的有益效果為：利用漏電源有信號釋放出的原理進行捕捉測定漏電源位置，改進接收天線，將天線的各項指標增加，實現(xiàn)更高靈敏度的探測。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的原理圖；

圖2是本發(fā)明的微帶天線的正面視圖；

圖3是本發(fā)明的子單元的結構示意圖；

圖4是圖3的局部放大圖；

圖5是本發(fā)明的反面視圖；

圖6是本發(fā)明的微帶天線的頻率范圍仿真測試圖；

圖7是本發(fā)明的微帶天線的方向圖；

圖1至圖7中的附圖標記說明：

b1-介質板；b2-隔離微帶臂；b3-寄生振子片；b4-L形隔離桿；b5-饋電片；b6-第一輻射臂；b61-半圓形缺口；b62-扇形缺口；b7-扇形輻射臂；b71-耦合輻射臂；b8-第二輻射臂；b9-隔離扇形臂。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細的說明，并不是把本發(fā)明的實施范圍局限于此。

如圖1至圖7所示，本實施例所述的一種設有濾波器的變電站局部放電信號檢測系統(tǒng)，包括有多通道數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)以及天線陣列；所述多通道數(shù)據(jù)采集單元用于采集天線陣列接收到的局部放電信號；所述多通道數(shù)據(jù)采集單元用于采集天線陣列接收到的局部放電信號；濾波器用于濾除多通道數(shù)據(jù)采集單元采集到的信號的雜波；根據(jù)申請?zhí)枮椋?011101675994的專利公開了一種《變電站局部放電信號在線監(jiān)測和定位方法》，通過天線接收局部放電信號，通過多通道數(shù)據(jù)采集單元將信號傳至濾波器，濾波器用于濾除多通道數(shù)據(jù)采集單元采集到的信號的雜波，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)通過上述專利中介紹的方法計算后得出放電源的準確位置。

所述天線陣列包括有多個微帶天線，每個所述微帶天線包括有橢圓形的介質板b1，所述介質板b1的正面設有兩組微帶單元，兩組微帶單元上下對稱設置；每組微帶單元包括有兩個、且左右對稱的子單元。本實施例所述的一種設有濾波器的變電站局部放電信號檢測系統(tǒng)，每個子單元包括有一個用于饋電的饋電片b5以及弧形的第一輻射臂b6；所述第一輻射臂b6與饋電片b5之間通過饋電微帶線連接；所述第一輻射臂b6遠離介質板b1中心的一邊設有扇形缺口b62，所述第一輻射臂b6靠近介質板b1中心的一邊設有半圓形缺口b61，半圓形缺口b61設于靠近饋電微帶線的半邊上；還包括有弧形第二輻射臂b8，所述第二輻射臂b8與第一輻射臂b6同心設置，所述第二輻射臂b8的一端與第一輻射臂b6的遠離饋電微帶線的一端連接；所述第二輻射臂b8上等弧長設置有多個扇形輻射臂b7，每個所述扇形輻射臂b7上設有鏤空輻射單元，每個鏤空輻射單元為三角形，鏤空輻射單元的兩邊均向鏤空輻射單元的中間延伸出有四條耦合輻射臂b71；自扇形輻射臂b7的外弧邊向內(nèi)弧邊數(shù)起，第一個、第三個的耦合輻射臂b71的長度小于第二個、第四個；所述介質板b1的反面設有兩組程上下對稱的微帶扇形單元，每組微帶扇形單元包括有兩個左右對稱的隔離扇形臂b9。通過合理的輻射單元的設計，改善輻射電流，從而改善輻射特性。通過不小于600次的微帶電路結構設計，以及通過不低于600次仿真試驗和參數(shù)調整下，最終確定了上述天線結構，該天線具備較寬的頻率范圍以及較好的隔離度和方向性以及增益性能，具備較好的通信性能；實際測試中，該天線帶寬可用頻率范圍高達1.7GHz至2.65GHz；基本滿足通信頻段的要求，其增益也較高，頻帶內(nèi)平均增益大于8.952dbi；滿足實際使用需要；另外其隔離度如果圖頻帶內(nèi)隔離度，隔離度表現(xiàn)較好，如圖6，在S3中可以看出在頻率范圍內(nèi)隔離度大于25.5db。其方向性也好，如圖7所述，其為全向性天線。通過改變其發(fā)射特性，來提高信號的接收特性。

本實施例所述的一種設有濾波器的變電站局部放電信號檢測系統(tǒng)，每個子單元的扇形輻射臂b7的數(shù)量為4-6個。

本實施例所述的一種設有濾波器的變電站局部放電信號檢測系統(tǒng)，設扇形輻射臂b7之間的距離為L，扇形輻射臂b7的數(shù)量為N，所述饋電微帶線的橫向長度為M，則M=L*0.8*N。滿足該公式后，其性能得到最佳體現(xiàn)，增益和方向都較好，駐波比接近1。

本實施例所述的一種設有濾波器的變電站局部放電信號檢測系統(tǒng)，每組微帶單元的中間設置有一T形的寄生振子片b3；寄生振子片b3能夠增加增益的同時降低隔離度

本實施例所述的一種設有濾波器的變電站局部放電信號檢測系統(tǒng)，每個子單元包括有一個L形隔離桿b4，L形隔離桿b4與對應饋電微帶線平行設置；

本實施例所述的一種設有濾波器的變電站局部放電信號檢測系統(tǒng)，所述介質上的外圍上還設有一圈隔離微帶臂b2。其能有效增強隔離性能，完善天線的電氣性能

所述多通道數(shù)據(jù)采集單元與天線陣列之間信號連接有濾波器，所述濾波器用于濾除多通道數(shù)據(jù)采集單元采集到的信號的雜波；

本實施例所述的一種設有濾波器的變電站局部放電信號檢測系統(tǒng),所述多通道數(shù)據(jù)采集單元與天線陣列之間信號連接有濾波器，所述濾波器用于濾除多通道數(shù)據(jù)采集單元采集到的信號的雜波；本實施例所述的一種設有濾波器的變電站局部放電信號檢測系統(tǒng),還包括有通信裝置，所述與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)信號連接，用于將數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的探測信號實時發(fā)送至外界；本實施例所述的一種設有濾波器的變電站局部放電信號檢測系統(tǒng),還包括有與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)信號連接的數(shù)據(jù)存儲單元，用于將探測信息實時存儲；本實施例所述的一種設有濾波器的變電站局部放電信號檢測系統(tǒng),所述PCB板上還設有一圈屏蔽圈；用于提高屏蔽性能。

以上所述僅是本發(fā)明的一個較佳實施例，故凡依本發(fā)明專利申請范圍所述的構造、特征及原理所做的等效變化或修飾，包含在本發(fā)明專利申請的保護范圍內(nèi)。