一種帶有濾波器的變電站局部放電信號檢測系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種帶有濾波器的變電站局部放電信號檢測系統(tǒng)，包括有多通道數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)以及天線陣列；所述多通道數(shù)據(jù)采集單元用于采集天線陣列接收到的局部放電信號；所述天線陣列包括有多個微帶天線，每個所述微帶天線一橢圓形的PCB板；所述PCB板上設(shè)有兩個上下對稱的微帶振子單元；其中，每個微帶振子單元包括有半圓形的第一弧形振臂，所述第一弧形振臂上設(shè)有V形缺口；所述第一弧形振臂的兩個自由端均連設(shè)有橋臂；利用漏電源有信號釋放出的原理進(jìn)行捕捉測定漏電源位置，改進(jìn)接收天線，將天線的各項指標(biāo)增加，實現(xiàn)更高靈敏度的探測。
【專利說明】
一種帶有濾波器的變電站局部放電信號檢測系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種帶有濾波器的變電站局部放電信號檢測系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，絕緣故障是電力設(shè)備在運(yùn)行中的主要故障之一，電力設(shè)備發(fā)生絕緣故障前，一般都會有一個逐漸發(fā)展的局部放電過程，并最終導(dǎo)致絕緣擊穿。如果在這個過程能夠?qū)\(yùn)行設(shè)備進(jìn)行局部放電監(jiān)測和診斷，及時發(fā)現(xiàn)局部放電信號，提前對缺陷進(jìn)行處理，就能有效避免絕緣擊穿故障的發(fā)生。此外，對局部放電位置的定位，也有助于制定更有針對性的檢修處理方案，減少停電時間，提高檢修效率。因此，目前國內(nèi)外很多科研工作者都對電力設(shè)備的局部放電的監(jiān)測及定位進(jìn)行了研究。申請?zhí)枮?2011101675994的專利公開了一種《變電站局部放電信號在線監(jiān)測和定位方法》，其利用全向天線接收信號，從而計算出局部放電的位置信息。然而，由于變電站附近本身存在很大的電場影響，而作為天線如果需要接收到強(qiáng)電場下的局部放電信號，就需要該天線具有較好的發(fā)射性能，例如其全向性和增益以及前后比均要求要較好的電氣性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服以上所述的缺點(diǎn)，提供一種帶有濾波器的變電站局部放電信號檢測系統(tǒng)。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的具體方案如下:一種帶有濾波器的變電站局部放電信號檢測系統(tǒng)，包括有多通道數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)以及天線陣列;所述多通道數(shù)據(jù)采集單元用于采集天線陣列接收到的局部放電信號；
所述天線陣列包括有多個微帶天線，每個所述微帶天線一橢圓形的PCB板;所述PCB板上設(shè)有兩個上下對稱的微帶振子單元。
[0005]其中，每個微帶振子單元包括有半圓形的第一弧形振臂，所述第一弧形振臂上設(shè)有V形缺口 ；所述第一弧形振臂的兩個自由端均連設(shè)有橋臂；
每個微帶振子單元還包括有與第一弧形振臂開口方向相反的第二弧形振臂，橋臂的自由端與第二弧形振臂相連，所述橋臂向下延伸有第一振子臂，第一振子臂的自由端向遠(yuǎn)離第一弧形振臂的一側(cè)延伸出有L形的第二振子臂;第二弧形振臂的底部設(shè)有一矩形缺口，還包括有一T形寄生振子單元，所述T形寄生振子單元的低端設(shè)于矩形缺口內(nèi)；
所述橋臂上設(shè)有多個鏤空單元，所述鏤空單元包括有六個呈環(huán)形排列的三角形孔，每個三角形孔靠近鏤空單元中心的一個角向鏤空單元中心延伸出矩形隔離槽；
還包括有呈L形的饋電線，所述饋電線的一端與第一弧形振臂連接，另一端與饋電孔連接。
[0006]其中，每個橋臂上的所述鏤空孔單元數(shù)量為四個。
[0007]其中，第一振子臂的自由端為楔形角。
[0008]其中，所述V形缺口的角度為30°-45°。
[0009]其中，所述橢圓形的PCB板上還設(shè)有隔離環(huán)；
其中，所述多通道數(shù)據(jù)采集單元與天線陣列之間信號連接有濾波器，所述濾波器用于濾除多通道數(shù)據(jù)采集單元采集到的信號的雜波；
其中，還包括有通信裝置，所述與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)信號連接，用于將數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的探測信號實時發(fā)送至外界；
本發(fā)明的有益效果為:利用漏電源有信號釋放出的原理進(jìn)行捕捉測定漏電源位置，改進(jìn)接收天線，將天線的各項指標(biāo)增加，實現(xiàn)更高靈敏度的探測。
【附圖說明】
[0010]圖1是本發(fā)明的原理框圖；
圖2是本發(fā)明的微帶天線的俯視圖；
圖3是本圖2的局部放大圖；
圖4是本微帶天線的回波損耗測試圖；
圖5是本微帶天線的隔離度性能測試圖；
圖6是本微帶天線2.4GHz時的方向圖；
圖7是本微帶天線5.0GHz時的方向圖；
圖1至圖7中的附圖標(biāo)記說明:
al-PCB板;a2_隔離環(huán);a3_饋電線;a4_第一弧形振臂;a41_V形缺口；a5_第二弧形振臂；a6_橋臂;a61_鏤空單元;a611_三角形孔;a7_第一振子臂;a8_第二振子臂;a9_寄生振子單
J L ο
【具體實施方式】
[0011]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，并不是把本發(fā)明的實施范圍局限于此。
[0012]如圖1至圖7所示，本實施例所述的一種帶有濾波器的變電站局部放電信號檢測系統(tǒng)，包括有多通道數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)以及天線陣列;所述多通道數(shù)據(jù)采集單元用于采集天線陣列接收到的局部放電信號;根據(jù)申請?zhí)枮?2011101675994的專利公開了一種《變電站局部放電信號在線監(jiān)測和定位方法》，通過天線接收局部放電信號，通過多通道數(shù)據(jù)采集單元將信號傳至濾波器，濾波器用于濾除多通道數(shù)據(jù)采集單元采集到的信號的雜波，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)通過上述專利中介紹的方法計算后得出放電源的準(zhǔn)確位置。
[0013]本實施例所述的一種帶有濾波器的變電站局部放電信號檢測系統(tǒng)，所述天線陣列包括有多個微帶天線，每個所述微帶天線一橢圓形的PCB板Al;所述PCB板Al上設(shè)有兩個上下對稱的微帶振子單元。其中，每個微帶振子單元包括有半圓形的第一弧形振臂a4，所述第一弧形振臂a4上設(shè)有V形缺口 A41;所述第一弧形振臂a4的兩個自由端均連設(shè)有橋臂a6;每個微帶振子單元還包括有與第一弧形振臂a4開口方向相反的第二弧形振臂a5，橋臂a6的自由端與第二弧形振臂a5相連，所述橋臂a6向下延伸有第一振子臂a7，第一振子臂a7的自由端向遠(yuǎn)離第一弧形振臂a4的一側(cè)延伸出有L形的第二振子臂a8;第二弧形振臂a5的底部設(shè)有一矩形缺口，還包括有一T形寄生振子單元a9，所述T形寄生振子單元a9的低端設(shè)于矩形缺口內(nèi)；所述橋臂a6上設(shè)有多個鏤空單元a61，所述鏤空單元a61包括有六個呈環(huán)形排列的三角形孔a611，每個三角形孔a611靠近鏤空單元a61中心的一個角向鏤空單元a61中心延伸出矩形隔離槽;還包括有呈L形的饋電線a3，所述饋電線a3的一端與第一弧形振臂a4連接，另一端與饋電孔連接。通過HSFF以及旋轉(zhuǎn)儀測試，以及微帶電路結(jié)構(gòu)設(shè)計，以及大量的仿真試驗和參數(shù)調(diào)整下，最終確定了上述天線結(jié)構(gòu);本通信天線將多個天線層同時饋電耦合后，其在2.4GHz和5.0GHz表現(xiàn)出優(yōu)異電氣性能，具體如圖4，在該頻段附近帶寬下回波損耗平均達(dá)到9.65dBi ；具體的，其回波損耗在2.4-2.48GHz頻段以及5.15-5.875GHz頻段的回波損耗均優(yōu)于_17dB;如圖5，隔離度在2.4-2.48GHz和5.15-5.875GHz頻段的隔離損耗都優(yōu)于-20dB。證明該天線本身具備較好的性能；另外，本天線其方向性也好，如圖6和圖7所示，其兩個頻率下均為全向性天線。
[0014]本實施例所述的一種帶有濾波器的變電站局部放電信號檢測系統(tǒng)，每個橋臂a6上的所述鏤空孔單元數(shù)量為四個;第一振子臂a7的自由端為楔形角;所述V形缺口 A41的角度為30°-45°。通過多次試驗發(fā)現(xiàn)，如果符合上述規(guī)格，天線的性能將更加優(yōu)化，尤其在回波損耗方面，其回波損耗在2.4-2.48GHz頻段以及5.15-5.875GHz頻段的回波損耗均優(yōu)于-18dB。
[0015]本實施例所述的一種帶有濾波器的變電站局部放電信號檢測系統(tǒng)，所述橢圓形的PCB板Al上還設(shè)有隔離環(huán)a2;隔離環(huán)a2可以有效增加隔離度，提高檢測精度。
[0016]本實施例所述的一種帶有濾波器的變電站局部放電信號檢測系統(tǒng)，所述多通道數(shù)據(jù)采集單元與天線陣列之間信號連接有濾波器，所述濾波器用于濾除多通道數(shù)據(jù)采集單元采集到的信號的雜波;提高對比精度。
[0017]本實施例所述的一種帶有濾波器的變電站局部放電信號檢測系統(tǒng)，還包括有通信裝置，所述與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)信號連接，用于將數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的探測信號實時發(fā)送至外界;可以將信號實時發(fā)送至檢測人員的移動終端上，方便檢修人員實時檢測。
[0018]本發(fā)明利用漏電源有信號釋放出的原理進(jìn)行捕捉測定漏電源位置，改進(jìn)接收天線，將天線的各項指標(biāo)增加，實現(xiàn)更高靈敏度的探測。
[0019]上所述僅是本發(fā)明的一個較佳實施例，故凡依本發(fā)明專利申請范圍所述的構(gòu)造、特征及原理所做的等效變化或修飾，包含在本發(fā)明專利申請的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種帶有濾波器的變電站局部放電信號檢測系統(tǒng)，其特征在于:包括有多通道數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)以及天線陣列;所述多通道數(shù)據(jù)采集單元用于采集天線陣列接收到的局部放電信號； 所述天線陣列包括有多個微帶天線，每個所述微帶天線一橢圓形的PCB板(Al);所述PCB板(Al)上設(shè)有兩個上下對稱的微帶振子單元； 所述多通道數(shù)據(jù)采集單元與天線陣列之間信號連接有濾波器，所述濾波器用于濾除多通道數(shù)據(jù)采集單元采集到的信號的雜波。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶有濾波器的變電站局部放電信號檢測系統(tǒng)，其特征在于:每個微帶振子單元包括有半圓形的第一弧形振臂(a4)，所述第一弧形振臂(a4)上設(shè)有V形缺口(A41);所述第一弧形振臂(a4)的兩個自由端均連設(shè)有橋臂(a6); 每個微帶振子單元還包括有與第一弧形振臂(a4)開口方向相反的第二弧形振臂(a5)，橋臂(a6)的自由端與第二弧形振臂(a5)相連，所述橋臂(a6)向下延伸有第一振子臂(a7)，第一振子臂(a7)的自由端向遠(yuǎn)離第一弧形振臂(a4)的一側(cè)延伸出有L形的第二振子臂(a8);第二弧形振臂(a5)的底部設(shè)有一矩形缺口，還包括有一T形寄生振子單元(a9)，所述T形寄生振子單元(a9)的低端設(shè)于矩形缺口內(nèi)； 所述橋臂(a6)上設(shè)有多個鏤空單元(a61)，所述鏤空單元(a61)包括有六個呈環(huán)形排列的三角形孔(a611)，每個三角形孔(a611)靠近鏤空單元(a61)中心的一個角向鏤空單元(a61)中心延伸出矩形隔離槽； 還包括有呈L形的饋電線(a3)，所述饋電線(a3)的一端與第一弧形振臂(a4)連接，另一端與饋電孔連接。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種帶有濾波器的變電站局部放電信號檢測系統(tǒng)，其特征在于:每個橋臂(a6)上的所述鏤空孔單元數(shù)量為四個。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種帶有濾波器的變電站局部放電信號檢測系統(tǒng)，其特征在于:第一振子臂(a7 )的自由端為楔形角。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種帶有濾波器的變電站局部放電信號檢測系統(tǒng)，其特征在于:所述V形缺口(A41)的角度為30° -45°。
【文檔編號】G01R31/12GK105842591SQ201610163742
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年3月22日
【發(fā)明人】黃旭
【申請人】黃旭