一种高准确率的变电站局部放电信号检测系统的制作方法

文档序号:9431042阅读:268来源:国知局
一种高准确率的变电站局部放电信号检测系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种高准确率的变电站局部放电信号检测系统。
【背景技术】
[0002] 目前,绝缘故障是电力设备在运行中的主要故障之一,电力设备发生绝缘故障前, 一般都会有一个逐渐发展的局部放电过程,并最终导致绝缘击穿。如果在运个过程能够对 运行设备进行局部放电监测和诊断,及时发现局部放电信号,提前对缺陷进行处理,就能有 效避免绝缘击穿故障的发生。此外,对局部放电位置的定位,也有助于制定更有针对性的检 修处理方案,减少停电时间,提高检修效率。因此,目前国内外很多科研工作者都对电力设 备的局部放电的监测及定位进行了研究。申请号为:2011101675994的专利公开了一种《变 电站局部放电信号在线监测和定位方法》,其利用全向天线接收信号,从而计算出局部放电 的位置信息。然而,由于变电站附近本身存在很大的电场影响,而作为天线如果需要接收到 强电场下的局部放电信号,就需要该天线本身在方向性能有较好的性能,通过实践,一般该 天线在局部放电信号时接收频率在700-1000MHZ频段,从而发射频段也应该700-1000MHZ 频段,因此,需要天线的电气性能,即发射性能,例如其全向性和增益W及前后比均要求要 较好的电气性能。

【发明内容】

[0003] 本发明的目的在于克服W上所述的缺点,,提供一种全向性和增益W及前后比均 具有较好的电气性能,从而反向应用即接收信号时能有较佳的电气性能的天线。
[0004] 为实现上述目的,本发明的具体方案如下:一种高准确率的变电站局部放电信号 检测系统,包括有多通道数据采集单元、滤波器、数据处理系统W及天线阵列; 所述多通道数据采集单元用于采集天线阵列接收到的局部放电信号;滤波器用于滤除 多通道数据采集单元采集到的信号的杂波;所述天线阵列包括有多个微带天线,每个所述 微带天线包括有介质板层、设于介质板层正面的微带振子。所述微带振子包括有馈电禪合 片、程上下对称的两组微带单元;每组微带单元包括有两个结构相同的、并排设置的微带子 单元;每组微带单元的两个微带子单元之间通过馈电线连接;每个所述微带子单元包括有 一回字形的微带圈,所述微带圈的四个内边均向内延伸出有P字形的微带臂,每个边向内 延伸出的微带臂的数量为四个,每两个为一组,两组呈中线对称;所述每个微带臂上设有弧 形的凸起;每个所述微带圈内设有矩形第一寄生片,第一寄生片的一侧设有银齿,另一侧设 有多个程矩形的福射指;每个所述微带圈内设有圆环形第二寄生片,所述第二寄生振子片 的中屯、环与介质板层的反面相同,每组微带单元的两个第二寄生振子片的中屯、环在介质板 层的反面电性连接。所述微带圈为正方形。所述福射指之间的距离在l-2mm之间。所述福 射指的数量在12-20个之间。所述微带臂的线条宽度为2-5mm。每组微带单元的两个第二 寄生振子片的中屯、环在介质板层的反面通过馈电线连接。每组微带单元的两个第二寄生振 子片的中屯、环在介质板层的反面与另外两个第二寄生振子片的中屯、环之间设有隔离条。第 二寄生片的直径为3mm。所述微带圈边的宽度在1mm。所述介质板层的边缘设有屏蔽围圈; 所述介质板层的两个侧边设有多个圆形缺口;还包括有设于介质板层正面的隔离寄生振子 片; 本发明的有益效果为:利用漏电源有信号释放出的原理进行捕捉测定漏电源位置,改 进接收天线,将天线的各项指标增加,实现更高灵敏度的探测。
【附图说明】 阳0化]图1是本发明的介质板层的正面示意图; 图2是本发明的介质板层的反面示意图; 图3是在频率为700MHZ时前后比的实验数据图; 图4是在频率为890MHZ时前后比的实验数据图; 图5是在频率为1000MHZ时前后比的实验数据图; 图6是在频率为700MHZ时表示增益的方向图; 图7是在频率为890MHZ时表示增益的方向图; 图8是在频率为1000MHZ时表示增益的方向图; 图1至图8中的附图标记说明: 1-介质板层;2-微带圈;3-微带臂;4-第二寄生振子片;5-第一寄生片;6-隔离寄生 振子片;7-隔离条。
【具体实施方式】
[0006] 下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的说明,并不是把本发明的实 施范围局限于此。
[0007] 如图1至图8所示,本实施例所述的一种高准确率的变电站局部放电信号检测系 统,包括有多通道数据采集单元、滤波器、数据处理系统W及天线阵列; 所述多通道数据采集单元用于采集天线阵列接收到的局部放电信号;滤波器用于滤除 多通道数据采集单元采集到的信号的杂波;所述天线阵列包括有多个微带天线,每个所述 微带天线包括有介质板层1、设于介质板层1正面的微带振子。其中,所述微带振子包括有 馈电禪合片、程上下对称的两组微带单元;每组微带单元包括有两个结构相同的、并排设置 的微带子单元;每组微带单元的两个微带子单元之间通过馈电线连接;每个所述微带子单 元包括有一回字形的微带圈2,所述微带圈2的四个内边均向内延伸出有P字形的微带臂 3,每个边向内延伸出的微带臂3的数量为四个,每两个为一组,两组呈中线对称;所述每个 微带臂3上设有弧形的凸起;每个所述微带圈2内设有矩形第一寄生片5,第一寄生片5的 一侧设有银齿,另一侧设有多个程矩形的福射指;每个所述微带圈2内设有圆环形第二寄 生片,所述第二寄生振子片4的中屯、环与介质板层1的反面相同,每组微带单元的两个第二 寄生振子片4的中屯、环在介质板层1的反面电性连接。
[0008] 通过不断的微带电路结构设计,W及通过不断试验和参数调整下,最终确定了上 述天线结构,在700MHZ至1000MHZ频段均表现出优良的通信电气参数性能,具体的,福射单 元最低频点前后比大于30地,频带内前后比平均大于32地;低频点增益大于9.37地i,频 带内平均增益大于9. 8地i。
[0009] 具体实际测试结果如下表HFSS15软件计算:
如上表所示,其在700MHz至lOOOMHz频段均表现出优良的通信电气参数性能,具体的, 单个福射单元最低频点前后比均大于31地,在950MHz,单个福射单元最低频点前后比均为 35. 232地;而低频点增益均大于9. 35地i,频带内平均增益大于9. 8地i。
[0010] 具体从实验数据中截取=个频段的前后比数据图W及=个频段的增益数据图, 如图3至图8,在700MHz至lOOOMHz实现了优良的前后比特性,其中,在700MHz时,如图 3,其频带内前后比为31. 225地;在890MHz时,如图4,其频带内前后比为33. 313地;在 950MHz时,如图5,其频带内前后比为36. 000地;而在增益上的表现:如图6,其在700MHz 时,其增益达到:9. 35
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