[实用新型]一种基于天线阵列的变电站局部放电检测与定位装置

说明书

本实用新型公开一种基于天线阵列的变电站局部放电检测与定位装置，包括屏蔽壳体(8)、检测天线、信号调理模块(9)和高速采集分析单元(10)，屏蔽壳体(8)顶部留有便于穿过检测天线的信号线，屏蔽壳体(8)内安装有信号调理模块(9)和与信号调理模块电连接的高速采集分析单元(10)，高速采集分析单元(10)连接有电脑终端。具有良好的匹配特性及电磁波耦合性能，满足变电站局放特高频检测的需求。

技术领域：

本实用新型属于电力设备绝缘状态诊断技术领域，具体涉及一种基于天线阵列的变电站局部放电检测与定位装置。

背景技术：

变电站是发电厂与用户之间电能传输的重要环节，变电设备故障严重威胁电力系统的安全可靠运行。对变电设备的绝缘状态进行检测与评估，及时发现潜在绝缘缺陷，对提高设备运行可靠性具有重要意义。局部放电是高压电力设备绝缘产生贯穿性击穿前发生的放电现象，其特点是只在局部的缺陷区域放电，不会造成整体绝缘的破坏，但在热、电、光、机械长时作用下会扩大缺陷，引起绝缘整体劣化。普遍将局放检测作为诊断设备绝缘状况的重要手段，如何快速有效地检测局放并确定放电位置一直是科研工作者和现场运行人员十分关注的问题。电流互感器、断路器、套管及隔离开关等设备的故障率也较高，但目前极少在这些设备上安装局放监测装置，它们的局放问题也应该引起关注。但大规模安装在线监测装置的成本极高，而使用带电检测方法完成全站巡检的效率较低。

现有的基于天线阵列的变电站站域局部放电检测与定位系统主要采用全向天线与时间差原理，该方法有以下缺点：1)全向天线可以检测所有方向的信号，但耦合噪声水平较高；2)当信噪比(signal to noise ratio,简称SNR)较低时，时延计算精度降低，导致定位误差较大；3)天线阵列体积过大，不利于巡检。需要建立一种新型的变电站站域局放巡检系统，利用较少的传感器对变电站全站高压设备开展局放巡检和定位，可有效提高变电站巡检效率，并降低大规模安装在线监测装置的成本。

实用新型内容：

本实用新型目的在于提供一种基于天线阵列的变电站局部放电检测与定位装置。具有良好的匹配特性及电磁波耦合性能，满足变电站局放特高频检测的需求，克服移动通讯噪声的干扰。

为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案来实现：

一种基于天线阵列的变电站局部放电检测与定位装置，包括屏蔽壳体8、检测天线、信号调理模块9和高速采集分析单元10，屏蔽壳体8顶部设有连接于检测天线的信号线，屏蔽壳体8内安装有信号调理模块9和与信号调理模块电连接的高速采集分析单元10，高速采集分析单元10连接有电脑终端11。

本实用新型进一步的改进在于，所述检测天线包括固定杆7，固定杆7上固定安装有双锥天线6。4根固定杆之间各成90°，4根固定杆分别在平行距离对应50cm和100cm处钻出固定孔，用于安转4个双锥天线6。

本实用新型进一步的改进在于，所述屏蔽壳体8顶部留有对应4根固定杆7的安装孔，并在中间留有直径5cm的孔位，便于穿过检测天线信号线。屏蔽壳体由2mm不锈钢板制成。

本实用新型进一步的改进在于，所述信号调理模块9包括带通滤波器1、低噪声放大器2、衰减器3、衰减器增益调节按钮4和带阻滤波器5；其中，输入信号经带通滤波器1处理后，输入至低噪声放大器2处理，并输入至衰减器增益调节按钮4控制的衰减器3中，实现处理衰减增益调节；然后再次输入低噪声放大器2处理实现二级级联放大，最后输入阻滤波器5降噪后输出。

本实用新型进一步的改进在于，带通滤波器1为RLC型带通滤波器，工作频带为300MHz-2GHz，用于消除低频带电晕放电噪声的影响。

本实用新型进一步的改进在于，低噪声放大器2采用二级级联放大，每级级联放大采用TQP3M9008芯片实现、增益为20.6dB。