[发明专利]一种变配电全向特高频局放传感器及其方法

说明书

本发明公开了一种变配电全向特高频局放传感器及其方法，包括传感器本体，所述传感器本体的外壳为球型集成封装铝合金，所述传感器本体的顶端设置有安装架；还包括特高频局放探测器，所述特高频局放探测器与所述传感器本体固定连接，所述特高频局放探测器包括全向特高频电磁波采集天线、特高频局部放电检测电路、微处理器以及通讯接口，所述全向特高频电磁波采集天线固定在所述传感器本体内。本发明提供了变配电全向特高频局放传感器及其方法，利用传感器本体实现变配电设备状态实时感知，并通过站内站房智能辅助与人工智能可视化网关开展边缘计算，对阈值初步判断状态量，以实现设备状态自主快速感知和预警。

技术领域

本发明涉及高频局放传感器技术领域，具体来说涉及一种变配电全向特高频局放传感器及其方法。

背景技术

依托于电磁波空间定位技术，通过全向特高频传感天线检测局放激发产生的电磁波信号，能够大范围（半径20m）地接收泄漏出来处于空间中的局放电磁波信号，用于变/配电站整站及电缆设备运行状态监测，有效监测及故障定位距离5～20米。检测带宽为300MHz～2000MHz，属于特高频检测法，带宽优于传统特高频传感器，全向电磁波特高频天线无需表贴式安装，敞开在所要监测的环境中，在操作上优于传统产品，安全且无需对一次设备有任何影响。在配电房安装主要考虑全局覆盖和取电源方便，通常安装在开关柜整排中间区域，方便全局监控，同时照顾取电位置，全向传感器的监测范围为有效半径20米。检测结果可通过站房智能辅助与人工智能可视化网关查看实时监测谱图（PRPD和PRPS图）。

传统依赖人工巡视的运检模式工作量巨大、检测周期长、效率低下，无法有效、及时发现缺陷，且人力投入成本高，比如表计抄录、开箱检查等简单、重复的机械性工作占用运维人员大量时间。开展变配电在线监测系统建设，采用远程监测手段了解设备状态，但限于技术、机制等原因，没有形成完整体系架构，传统在线监测装置结构庞杂、体积笨重、耗电巨大，受电磁环境影响大，组网方式不灵活，维护工作量大，对于需要监测状态量多的应用场景，传统在线监测系统整体实用化水平不高，难以满足需求。

随着电网规模的扩大、设备种类的增加及监测复杂化，建设物联网感知设备的需求尤为迫切。构建变电设备物联网，搭建设备身份识别、电子标签感知、环境信息监测、远程监控等系统，使设备状态掌握更加清晰，状态变化趋势更加明确，检修管理策略更为科学，从而及早发现缺陷和故障的征兆，减少问题处理的耗费时间，提高电力设备运行的安全性及稳定性，提高电力设备运维检修的工作效率，实现电网侧设备运检从事后检修到事前诊断及主动预警的转化。

发明内容

本发明的目的是提供一种变配电全向特高频局放传感器及其方法，旨在解决设备状态掌握迟缓，检修管理策略传统，以及缺陷和故障的征兆发现较晚导致问题处理的耗费时间过长的问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种变配电全向特高频局放传感器及其方法，包括传感器本体，所述传感器本体的外壳为球型集成封装铝合金，所述传感器本体的顶端设置有安装架；

还包括特高频局放探测器，所述特高频局放探测器与所述传感器本体固定连接，所述特高频局放探测器包括全向特高频电磁波采集天线、特高频局部放电检测电路、微处理器以及通讯接口，

所述全向特高频电磁波采集天线固定在所述传感器本体内、带宽为300～2000MHz；

所述特高频局部放电检测电路为AD8313检波器+TPH2501运放、带宽为100～2500MHz；

所述微处理器的运行温度为：-40～85℃、型号为：Cortex-M7；

所述通讯接口包括LoRa无线接口、以太网接口及RS485串口，所述LoRa无线接口的带宽位470MHz、芯片为SX1268。

作为优选，每个所述传感器本体均对应有唯一一个ID号，所述传感器本体通过ID号接入节点即站房智能辅助与人工智能可视化网关。

作为优选，所述传感器本体的监测范围为5～20米。