[发明专利]一种变电站全站设备局放探测系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及变电站设备，特别涉及一种变电站全站设备局放探测系统及方法。

背景技术

电能已经成为目前工业发展不可或缺的重要能源。而要保证电力的正常供应就需要保持变电站全站各个设备都能够正常的运作，在某个设备出现故障时，能够及时监测到，并找到问题部位的所在。

然而，传统的监测方法是以变电站的单个设备监测为主。然而，变电站内设备众多，诸如：开关、变压器、电缆等，针对不同的设备所需的测试仪器及测试方法也不同，从而导致对设备的监测经济成本较高，且维护工程也大，导致经济效益非常之差，监测效率也不高。

发明内容

针对上述提到的现有技术中存在的问题，本发明的目的是：提供一种变电站全站设备局放探测系统及方法，改变以往对单个设备进行监测的常规做法，在变电站内利用一组局部放电传感器即射频天线阵列，仅用一套装置即可对全站的设备进行局部放电信号的巡检。

提供一种变电站全站设备局部探测系统，包括：

天线、放大器、高速示波器、工控机，所述天线与所述放大器连接，所述放大器与所述高速示波器，所述高速示波器与所述工控机连接。

作为优选方案，所述天线由4根阿基米德双臂螺旋天线组成，分别置于变电站的四个角落，相应地，设有4个放大器，分别连接4根天线。

作为优选方案，所述放大器包括微信号放大电路、高通滤波电路、微波检波电路、参考信号发生电路和锁相放大单元，所述微信号放大电路输出的信号传递给所述高通滤波电路，所述高通滤波电路输出信号传递给所述微波检波电路，所述参考信号发生电路与所述微波检波电路的输出信号一同传递给所述锁相放大单元进行处理。

作为优选方案，所述参考信号发生电路是由移相放大电路、整流电路和555展宽电路组成。

作为优选方案，所述高速示波器，集成PicScope 6407高速USB 数字转换器，且具有定位存储功能。

一种变电站全站设备局部探测方法，包括：

利用天线采集变电站内高压设备的的局部放电信号，并将局部放电信号经放大器放大后，传输给带有存储功能的高速示波器；

将采集到的局部放电信号由模拟信号转换为数字信号，再传输给工控机进行数据处理；

所述数据处理，包括如下步骤：

将天线分别编号记为：1、2、...n，分别记录局放信号从输变电设备某一点传播到超高频天线阵列的时刻记为Tn；

设n号天线的三维坐标为(Xn，Yn，Zn)，局放源的三维坐标为(Xs，Ys，Zs)，第n号天线到局放源的距离为dn，第1号天线接收到局放信号的时间和第n号天线接收到局放信号的时间差为T1n；

根据空间几何分析，可知cT1n＝d1-dn，dn＝d1-cT1n，T1n＝t1-tn，其中c为电磁波传播速度；

计算装置四根天线接收到同一放电源辐射出超高频信号的起始时刻，基于接收到的信号时间差，列出方程组，求解放电信号的位置；

根据计算结果，输出放电源位置的具体坐标。

本发明的有益效果是：本发明改变了以往对单个设备进行监测的常规做法，在变电站内利用一组局部放电传感器即射频天线阵列，仅用一套装置即可对全站的设备进行局部放电信号的巡检。采用本发明不仅操作简单、而且局放信号的定位准确快速，在提升监测效率的同时，也提高的经济效益。

附图说明

图1是变电站全站设备局部探测系统框图；

图2是高速示波器采集到的4路信号波形图；

图3是微信号放大电路的电路图；

图4是高通滤波电路图；

图5是微波检波电路图；

图6是参考信号移相放大电路图；

图7是参考信号整流电路图；

图8是参考信号555展宽电路图；

图9是锁相放大单元电路图。

具体实施方式

如图1所示，一种变电站全站设备局部探测系统，包括：

天线、放大器、高速示波器、工控机，所述天线与所述放大器连接，所述放大器与所述高速示波器，所述高速示波器与所述工控机连接。

所述天线由4根阿基米德双臂螺旋天线组成，分别置于变电站的四个角落，相应地，设有4个放大器，分别连接4根天线。

所述阿基米德双臂螺旋天线参数如下：

(1)检测频率范围：1200MHz～1600MHz；

(2)传感器阻值：50Ω；

(3)传感器最小检测水平：小于-65dBm。