本實用新型涉及變電站檢測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種敞開式變電站高壓設(shè)備缺陷檢測與定位裝置。

背景技術(shù)：

近年來，我國電氣一次設(shè)備制造有了較大發(fā)展，雖然GIS變電站設(shè)備所占比例越來越大，但是敞開式變電站數(shù)量依舊是非常龐大，運行時間也都比較長，并且高壓設(shè)備的絕緣會隨時間老化，而且差不多所有的情況都表明，局部放電活動的出現(xiàn)就是絕緣質(zhì)量惡化的象征。局部放電對絕緣的破壞作用是一個緩慢的過程，而且是從局部區(qū)域開始的，它會降低絕緣壽命，影響設(shè)備安全運行，對高壓設(shè)備來說是一種隱患。局放最終導(dǎo)致絕緣質(zhì)量降低，縮短絕緣壽命，從而可能導(dǎo)致整個電網(wǎng)的故障停電。

目前，對于敞開式變電站巡檢，國家電網(wǎng)主要采用超聲波、紅外線、紫外線、特高頻局部放電等技術(shù)手段對變電站的高壓設(shè)備進行檢測。

超聲波巡檢技術(shù)作為變電站電氣監(jiān)測的一項重要手段，對于變電站高壓設(shè)備維護人員來說，雖然可以快速定位聲音源，但由于變電站內(nèi)電暈噪聲源多且聲音比較大，高壓設(shè)備的故障聲響很容易被忽略。

紅外熱成像巡檢，由于紅外技術(shù)在電力行業(yè)取得了十分不錯的應(yīng)用效果，隨處可見便攜紅外點溫儀，便攜式紅外熱成像儀等紅外設(shè)備，它雖然可發(fā)現(xiàn)肉眼所無法察及的熱點現(xiàn)象，但是由于電暈、電弧、高壓設(shè)備內(nèi)部放電等現(xiàn)象并不一定伴隨明的升溫現(xiàn)象，并且當(dāng)環(huán)境溫度比較高時，很多缺陷很有可能被掩飾。

紫外成像技術(shù)巡檢，由于光學(xué)方法、分辨率和抗干擾能力均比較好，可以記錄電暈和高壓設(shè)備表面放電過程中輻射的紫外線，但是和紅外成像技術(shù)一樣，對于高壓設(shè)備內(nèi)部的放電，還有由于光輻射的復(fù)雜性，加上氣象條件如氣壓、濕度、溫度等對氣體電離具有直接的影響，故紫外成像技術(shù)只能為分析判斷提供輔助依據(jù)。

常用的特高頻局部放電巡檢，一般沿用的是用于GIS和變壓器的檢測設(shè)備，該類型設(shè)備主要的檢測頻段是300-1500MHz，多采用包絡(luò)檢波的方法進行局部放電的巡檢，采樣率低，所提取到的信號特征矢量，很難將所有的干擾信號與真正的局部放電信號區(qū)分開，這樣就會產(chǎn)生誤檢測、或是漏檢測，其檢測結(jié)果很難作為故障處理的依據(jù)，并且無法進行敞開式變電站的局部放電定位。

不管是采用以上哪種巡檢手段，其付出的人力成本和花費的時間成本都非常高，對于一個220kV變電站的巡檢，其敞開式設(shè)備就多達上千只，無論是超聲波巡檢、紅外線巡檢、紫外線巡檢、還是采用便攜式特高頻局部放電巡檢儀逐一對每個設(shè)備進行巡檢，至少要花費一天以上的時間。

本實用新型利用較少的特高頻傳感器矩陣天線，建立一個以小車作為移動載體的車載式移動平臺，通過小車的移動實時的顯示缺陷位置。一次實現(xiàn)對變電站內(nèi)高壓設(shè)備進行全方位的局部放電巡檢和定位。對比超聲波巡檢、紅外熱成像、紫外成像、特高頻局部放電巡檢等檢測手段，此裝置可以大大降低人工成本，增加工作效率。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型公開了一種敞開式變電站高壓設(shè)備缺陷檢測與定位裝置，其通過在汽車頂部安裝超寬帶天線組成天線陣列，測量它們接收到同一放電源的電磁波信號的時間差，基于放電信號時延序列分析和空間分析，就可以實現(xiàn)放電信號的精確定位，且兼具減震穩(wěn)定性能更強，天線高度可調(diào)節(jié)。

本實用新型通過以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)：

一種敞開式變電站高壓設(shè)備缺陷檢測與定位裝置，包括移動載體、筆記本電腦、供電的單元、數(shù)據(jù)傳輸單元、矩陣天線和天線支架，其特征在于：包括記錄單元和支架安裝部分，所述支架安裝部分包括伸縮桿、減震彈簧、定位銷、移動抱箍和吸盤，所述伸縮桿包括基本臂和伸縮臂，所述伸縮臂套接在所述基本臂中，所述基本臂和伸縮臂上均設(shè)有定位孔，所述減震彈簧一端與所述伸縮臂相連、另外一端與所述吸盤相連，所述移動抱箍包括左抱箍和右抱箍，所述基本臂頂端設(shè)有滑槽和卡槽，所述卡槽位于所述滑槽上方，所述滑槽內(nèi)設(shè)有滑塊，所述左抱箍和右抱箍均通過連接桿與所述滑塊相連，所述記錄單元包括數(shù)據(jù)處理單元、相位同步單元和GPS定位單元，所述記錄單元通過USB連接線與所述筆記本電腦相連。

優(yōu)選的，所述記錄單元通過天線連接線與所述矩陣天線相連，通過電源線與所述供電單元相連。

優(yōu)選的，所述矩陣天線設(shè)置在所述天線支架的頂角位置，用于采集敞開式變電站內(nèi)空間電磁波信號。

優(yōu)選的，所述天線支架底部通過所述移動抱箍的移動抱和與所述伸縮桿相連，所述左抱箍和右抱箍的端頭均設(shè)有連接板，所述連接板上設(shè)有螺孔。

優(yōu)選的，所述吸盤吸附在所述移動載體的頂端，所述基本臂和所述伸縮臂之間通過限位銷和定位孔實現(xiàn)高度定位。

優(yōu)選的，所述矩陣天線內(nèi)設(shè)有傳感器矩陣，所述數(shù)據(jù)傳輸單元包括USB連接線和天線連接線。

本實用新型的有益效果為：

本實用新型利用較少的特高頻傳感器矩陣，建立一個以小車作為移動載體的車載式移動平臺，設(shè)備具備“USB”數(shù)據(jù)連接功能，通過小車的移動實時的顯示缺陷位置，可對一個敞開式變電站進行全面監(jiān)測，在相當(dāng)遠的距離內(nèi)進行有效的測量。設(shè)置天線支架安裝部分，可通過伸縮桿調(diào)節(jié)矩陣天線的高度，即通過限位銷插入定位孔實現(xiàn)伸縮桿長度的定位，實現(xiàn)高度調(diào)節(jié)。同時設(shè)置減震彈簧，也可保證矩陣天線的穩(wěn)定性，抱箍通過滑槽和卡槽以及滑塊和連接桿的相互卡和互動配合，即滑塊被卡槽限制在滑槽內(nèi)，可支撐連接桿防止其上下運動，可十分便于安裝天線，大大降低人工成本，增加工作效率，產(chǎn)生極大的經(jīng)濟效益。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本實用新型的支架安裝部分的主視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實用新型的支架安裝部分的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本實用新型的連接示意圖；

圖4是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中的標(biāo)號分別代表：

1、基本臂；2、伸縮臂；3、吸盤；4、減震彈簧；5、限位銷；6、定位孔；7、移動抱箍；8、連接板；9、卡槽；10、螺孔；11、滑槽；12、連接桿；13、天線支架；14、天線連接線；15、USB連接線；16、電源線；17、記錄單元；18、矩陣天線。

具體實施方式

為使本實用新型實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

本實用新型基于電磁波局部放電檢測方法，利用超寬帶天線陣列實現(xiàn)變電站局部放電的定位方法。通過在汽車頂部安裝超寬帶天線組成天線陣列，測量它們接收到同一放電源的電磁波信號的時間差，基于放電信號時延序列分析和空間分析，就可以實現(xiàn)放電信號的精確定位。

供電單元為小車或可移動電源提供整套設(shè)備供電。矩陣天線通過科學(xué)的布置方法，采集敞開式變電站內(nèi)空間電磁波信號。移動載體為整套檢測系統(tǒng)提供可移動的目的。相位同步單元通過感應(yīng)空間電場獲得工頻相位信息。數(shù)據(jù)處理單元分析采集的數(shù)據(jù)，判斷被測設(shè)備缺陷位置。數(shù)據(jù)傳輸單元具備“USB”和“藍牙”數(shù)據(jù)傳輸功能。GPS定位單元提供運動軌跡及位置信息。

如圖1所示，一種敞開式變電站高壓設(shè)備缺陷檢測與定位裝置，包括供電單元、移動載體、矩陣天線、數(shù)據(jù)處理單元、相位同步單元、數(shù)據(jù)傳輸單元、筆記本電腦。

本實用新型裝置，供電單元，為小車或可移動電源提供整套設(shè)備供電。

本實用新型裝置，移動載體，通過小車的移動性實現(xiàn)車載式移動平臺。

本實用新型裝置，相位同步單元、數(shù)據(jù)處理單元、GPS定位單元共同組成記錄單元，將測得結(jié)果通過數(shù)據(jù)傳輸單元送至筆記本。

本實用新型裝置，數(shù)據(jù)傳輸單元具備“USB”和“藍牙”數(shù)據(jù)傳輸功能。

本實用新型裝置，矩陣天線，采集敞開式變電站內(nèi)空間電磁波信號，經(jīng)記錄單元處理后計算缺陷處的方位角，隨著移動載體的移動，方位角發(fā)生變化，確定局放缺陷位置，實現(xiàn)對變電站內(nèi)高壓設(shè)備進行全方位的局部放電巡檢和定位。

本實用新型利用較少的特高頻傳感器矩陣，建立一個以小車作為移動載體的車載式移動平臺，設(shè)備具備“USB”數(shù)據(jù)連接功能，通過小車的移動實時的顯示缺陷位置，可對一個敞開式變電站進行全面監(jiān)測，在相當(dāng)遠的距離內(nèi)進行有效的測量。設(shè)置天線支架安裝部分，可通過伸縮桿調(diào)節(jié)矩陣天線的高度，即通過限位銷插入定位孔實現(xiàn)伸縮桿長度的定位，實現(xiàn)高度調(diào)節(jié)。同時設(shè)置減震彈簧，也可保證矩陣天線的穩(wěn)定性，抱箍通過滑槽和卡槽以及滑塊和連接桿的相互卡和互動配合，即滑塊被卡槽限制在滑槽內(nèi)，可支撐連接桿防止其上下運動，可十分便于安裝天線，大大降低人工成本，增加工作效率，產(chǎn)生極大的經(jīng)濟效益。

本實用新型裝置，檢測軟件具備記錄原始脈沖信號記錄，可查看時域圖譜與頻域圖譜，通過PRPD圖譜有效的識別干擾信號。

以上實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實用新型各實施例技術(shù)方案的精神和范圍。