[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

摘要

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。

主权项

1.一种自动定向型变电站局放监测定位装置，其特征在于：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特高频(Ultra High Frequency,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；所述舵机的摆臂上加接机械杆，舵机能够实现纵向180度的转向；所述步进电机实现三维坐标系xOy平面上α角度的旋转，0°<α<360°，所述舵机实现三维坐标系xOz平面上β角度的旋转，0°<β<180°，从而使天线阵列能够指向三维空间任意方向；所述自动定向装置中的天线阵列接收变电站全站电力设备产生的电磁波信号；所述信号处理装置与各天线连接，对应采集各天线接收到的电磁波信号，并用带宽为2GHz，增益为30dB的前置宽带放大器放大接收的电磁波信号，再去除这些电磁波信号中的周期性干扰，而后通过若干条数据传输线送至信号采集控制器对信号进行分析处理；所述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：若所接收的信号含有缺陷产生的UHF信号，控制报警电路发出警报，再根据所接收到的四个通道UHF信号的时间差，来判断局放所在方位，根据判断结果计算自动定向装置中步进电机与舵机所需旋转的角度α与β，并控制其运转从而改变天线阵列所对方向，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。