[发明专利]一种自动定向型变电站局放监测定位装置及方法

说明书

本发明涉及一种自动定向型变电站局放监测定位装置及方法，属于电力监测领域。该装置包括自动定向装置、信号采集控制器、信号处理装置以及报警电路；信号采集控制器作为中央处理器，对经过放大、滤波后的异常信号进行分析：经过重复采样、分析、计算、输送控制信号直至UHF信号时间差为预设阈值T以内；此时信号处理器控制自动定向装置的激光头开启，使激光头指向局放所在位置，以实现天线阵列多方位的局放监测。本发明提出一种局放监测的自动定向装置，可多角度调整天线阵列朝向，使装置能实现监测多个方位设备的功能，无需在每个需要进行局部放电监测的装置上安装监测设备，提高了检修的效率，确保天线阵列在三维空间中可以向任意方向旋转。

技术领域

本发明属于电力监测领域，涉及一种自动定向型变电站局放监测定位装置及方法。

背景技术

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。如果在这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。目前对于变电站设备的局部放电检测和定位主要针对GIS、变压器、容性设备等具体单一设备进行。采用这种方式对全站的一次电气设备实施局部放电监测，需要在每一个设备上都安装局部放电监测装置，所需的费用极高，监测系统的使用效率也低，而且对众多在线监测装置本身的维护工作量也很大。

目前国内外已有且公开的变电站局部放电信号在线监测方法一般有超声波、电气参数常量和高频电磁波等多种方法。最近采用超高频(UHF)电磁波法的较多，该方法通过UHF天线传感器来接收局部放电过程中辐射的电磁波中的超高频段(300～3000MHz)信号来检测局部放电。这种方法有一定的优点，例如检测的频段较高，且可以有效地避开常规局部放电测量中的开关操作、电晕等多种电气干扰。且其检测频带较宽，因此检测灵敏度也较高。考虑到电磁波的传播速度v＝c＝3×10⁸m/s，加以数学上的计算，可以计算出局部放电的位置。

但是，已有的局部放电检测定位设备基本都是针对于单个变电站设备(变压器、容性设备、GIS等)进行检测的，需要一整套的监测设备安装在其周围，且需要依据采集到的声信号与电信号共同才能进行定位，这就使得已有的方法存在一些缺陷。变电站的设备都存在发生局部放电的可能，如果想对全站的电气设备进行实时的监控，单纯的依靠一对一的检测设备，就需要在每个设备上都安装上局部放电检测装置，消耗大量的人力、物力、财力。且操作上很不便利，也不利于检修等后期维护工作。尤其是在220kV及以上的变电站中，由于有较多的电气一二次设备，倘若采取这样的方式进行局放检测，会极大的提高不必要的成本。这种检测形式以后也非常难以适应“无人化智能变电站”的发展趋势。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种自动定向型变电站局放监测定位装置及方法，一个装置就能够实现全变电站所有电气设备的局放监测，并进行其后级信号处理、控制装置的设计，并实现缺陷位置的激光定向与报警功能，实现一种自定向、高精度、大范围的自动定向型变电站局放监测及定位装置。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种自动定向型变电站局放监测定位装置，该装置包括自动定向装置、信号采集控制器、信号处理装置以及报警电路；

所述自动定向装置包括四支全向天线组成的天线阵列、安设天线阵列的方形平板、方形平板正中心的激光头、连接方形平板的舵机与装载舵机的步进电机、

所述天线阵列包含带宽为300M-3GHz的四通道超高频全向天线接收模块，装设于方形平板的四个顶角上，其中每个天线通道的采样率>5Gsps，用于接收局放产生的UHF信号；

所述激光头用于在确定局放位置时指明该位置；

所述步进电机能够360度旋转，将舵机利用其自身的固定环固定于步进电机输出轴上，使舵机本身能够随步进电机输出轴旋转；