電站局部放電信號檢測系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電站局部放電信號檢測系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，絕緣故障是電力設備在運行中的主要故障之一，電力設備發(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，并最終導致絕緣擊穿。如果在這個過程能夠?qū)\行設備進行局部放電監(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備的局部放電的監(jiān)測及定位進行了研究。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電場下的局部放電信號，就需要該天線本身在方向性能有較好的性能，通過實踐，一般該天線在局部放電信號時接收頻率在700-1000MHZ頻段，從而發(fā)射頻段也應該700-1000MHZ頻段，因此，需要天線的電氣性能，即發(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，提供一種全向性和增益以及前后比均具有較好的電氣性能，從而反向應用即接收信號時能有較佳的電氣性能的天線。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的具體方案如下: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、濾波器、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；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；
所述天線陣列包括有多個微帶天線，每個所述微帶天線包括有第一 PCB板層、第二 PCB板層、設于第一 PCB板上的第一振子層、設于第二 PCB板上的第二振子層，第一 PCB板與第二 PCB板疊加設置在一起。
[0005]其中，所述第一振子層包括有兩個呈中心對稱且左右設置的第一微帶振子，每個所述第一微帶振子包括有一半圓形的第一振子臂，第一振子臂的兩端相連形成第二振子臂，所述第二振子臂呈波浪形；所述第一振子臂的底端朝向第二振子臂的一側(cè)延伸出有第一支柱，所述第一支柱的自由端設有一弧形的第三振子臂，所述第三振子臂的弧口朝向第二振子臂；每個所述第一微帶振子還包括有呈凹字形的第四振子臂，所述第四振臂凹口朝向第二振子臂方向；所述第四振子臂與第二振子臂之間還設有第五振子臂，所述第五振子臂呈波浪形；
所述第二振子層包括有兩個呈中心對稱且上下設置的第二微帶振子，每個所述所述第二微帶振子包括有一半圓形的第六振子臂，所述第六振子臂的底端朝向第六振子臂開口方向延伸出有第二支柱，所述第二支柱的自由端設有第七振子臂，所述第七振子臂上設有鋸齒；所述第六振子臂的兩端向內(nèi)延伸有第八振子臂，所述第八振子臂的尾部向前延伸有多個第九振子臂。
[0006]其中，所述第九振子臂的個數(shù)為三個。
[0007]其中，所述第一振子臂與第六振子臂的半徑均為3cm_8.5cm。
[0008]其中，所述第一支柱上設有第一半導體填充區(qū)；四振子臂的兩個支臂上設有多個呈一列的多個第二半導體填充區(qū)。
[0009]其中，所述第四振子臂中間設有弧形凹陷，所述弧形凹陷的開口方向朝外。
[0010]其中，第一半導體填充區(qū)和第二半導體填充區(qū)所填充的半導體由以下20份的二氧化硅、8份的鋁粉、1.5份的碳粉組成。
[0011]其中，第二半導體填充區(qū)數(shù)量為四個。
[0012]其中，還包括有貫通與第一 PCB板與第二 PCB板的饋電孔。
[0013]其中，第九振子臂的上設有多個呈一列的多個第三半導體填充區(qū)。
[0014]其中，所述第一 PCB板上設有兩個呈中心對稱上下分布的、呈正三角形設置的第一寄生振子片。
[0015]其中，所述第二 PCB板上設有兩個呈中心對稱左右分布的、呈圓形設置的第二寄生振子片。
[0016]其中，還包括有絕緣隔離層，所述絕緣隔離層包裹所述第一 PCB板與第二 PCB板的兩個側(cè)邊以及第二 PCB板的底邊。
[0017]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行捕捉測定漏電源位置，改進接收天線，將天線的各項指標增加，實現(xiàn)更高靈敏度的探測。
【附圖說明】
[0018]圖1是微帶天線的截面圖；
圖2是第一振子層的俯視圖；
圖3是第二振子層的俯視圖；
圖4是在頻率為700MHZ時前后比的實驗數(shù)據(jù)圖；
圖5是在頻率為890MHZ時前后比的實驗數(shù)據(jù)圖；
圖6是在頻率為1000MHZ時前后比的實驗數(shù)據(jù)圖；
圖7是在頻率為700MHZ時表示增益的方向圖；
圖8是在頻率為890MHZ時表示增益的方向圖；
圖9是在頻率為1000MHZ時表示增益的方向圖；
圖1至圖9中的附圖標記說明:
1-第一振子層；11-第一振子臂；12_第二振子臂；13_第一半導體填充區(qū)；131_第一支柱；14_第三振子臂；15_第五振子臂；16_第四振子臂；17_第二半導體填充區(qū)；18_弧形凹陷；19-第一寄生振子片；
2-第一PCB板層；
3-第二振子層；
31-第六振子臂；32_第八振子臂；33_第二支柱；34_第七振子臂；35_第九振子臂；36-第二寄生振子片；
4-第二 PCB板層；5_絕緣隔離層；
6-饋電孔。
【具體實施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細的說明，并不是把本發(fā)明的實施范圍局限于此。
[0020]實施例1。
[0021]如圖1至9所示，本實施例所述的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、濾波器、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；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；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確位置。
[0022]本實施例所述的電站局部放電信號檢測系統(tǒng)中，所述天線陣列包括有多個微帶天線，每個所述微帶天線包括有第一 PCB板層2、第二 PCB板層4、設于第一 PCB板上的第一振子層1、設于第二 PCB板上的第二振子層3，第一 PCB板與第二 PCB板疊加設置在一起。本實施例所述的電站局部放電信號檢測系統(tǒng)，所述第一振子層I包括有兩個呈中心對稱且左右設置的第一微帶振子，每個所述第一微帶振子包括有一半圓形的第一振子臂11，第一振子臂11的兩端相連形成第二振子臂12，所述第二振子臂12呈波浪形；所述第一振子臂11的底端朝向第二振子臂12的一側(cè)延伸出有第一支柱131，所述第一支柱131的自由端設有一弧形的第三振子臂14，所述第三振子臂14的弧口朝向第二振子臂12 ;每個所述第一微帶振子還包括有呈凹字形的第四振子臂16，所述第四振臂凹口朝向第二振子臂12方向；所述第四振子臂16與第二振子臂12之間還設有第五振子臂15，所述第五振子臂15呈波浪形；所述第二振子層3包括有兩個呈中心對稱且上下設置的第二微帶振子，每個所述所述第二微帶振子包括有一半圓形的第六振子臂31，所述第六振子臂31的底端朝向第六振子臂31開口方向延伸出有第二支柱33，所述第二支柱33的自由端設有第七振子臂34，所述第七振子臂34上設有鋸齒；鋸齒一定程度上提高了天線的隔離度；所述第六振子臂31的兩端向內(nèi)延伸有第八振子臂32，所述第八振子臂32的尾部向前延伸有多個第九振子臂35。本實施例所述的電站局部放電信號檢測系統(tǒng)，所述第九振子臂35的個數(shù)為三個。本實施例所述的電站局部放電信號檢測系統(tǒng)，所述第一振子臂11與第六振子臂31的半徑均為3cm-8.5cm。本實施例所述的電站局部放電信號檢測系統(tǒng)，所述第一支柱131上設有第一半導體填充區(qū)13 ;四振子臂的兩個支臂上設有多個呈一列的多個第二半導體填充區(qū)17。本實施例所述的電站局部放電信號檢測系統(tǒng)，所述第四振子臂16中間設有弧形凹陷18，所述弧形凹陷18的開口方向朝外。
[0023]通過不斷的微帶電路結(jié)構(gòu)設計，以及通過不斷試驗和參數(shù)調(diào)整下，最終確定了上述天線結(jié)構(gòu)，在700MHZ至1000MHZ頻段均表現(xiàn)出優(yōu)良的通信電氣參數(shù)性能，具體的，