一种气体绝缘变压器局部放电超高频在线监测系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种气体绝缘变压器局部放电超高频在线监测系统，该系统包括：设置于气体绝缘变压器的绝缘子上、用于采集脉冲信号的超高频微带贴片天线传感器；与超高频微带贴片天线传感器相连、用于对脉冲信号进行选通和去噪的信号调理单元；与信号调理单元相连、用于根据脉冲信号判断气体绝缘变压器是否发生局部放电的处理终端。通过在GIT的绝缘子设置超高频微带贴片天线传感器，采集高频电磁脉冲信号，并将该信号传输至处理终端进行处理，处理终端可以根据所接收到的信号判断绝缘子是否发生局部放电，从而有效地实现了对气体绝缘变压器局部放电的故障监测。

A partial discharge ultra high frequency on-line monitoring system for gas insulated transformer

The utility model discloses an ultra high frequency on-line monitoring system for partial discharge of gas insulated transformer. The system consists of an ultra high frequency microstrip patch antenna sensor set on an insulator of a gas insulated transformer and a ultra high frequency microstrip patch sensor used for collecting pulse signals; and connected with a ultra high frequency microstrip patch antenna sensor to be used for the pulse signal. A signal conditioning unit with a line selection and de-noising; a processing terminal that is connected with a signal conditioning unit to determine whether a gas insulated transformer is partial discharge according to a pulse signal. By setting ultra high frequency microstrip patch antenna sensor on the insulator of GIT, the high frequency electromagnetic pulse signal is collected, and the signal is transmitted to the processing terminal for processing. The processing terminal can judge whether the insulators have partial discharge according to the received signals, thus effectively realizing the partial discharge of the gas insulated transformer. Fault monitoring of electricity.

【技术实现步骤摘要】
一种气体绝缘变压器局部放电超高频在线监测系统
本技术涉及气体绝缘变压器
，特别涉及一种气体绝缘变压器局部放电超高频在线监测系统。
技术介绍
气体绝缘变压器(gasinsulatedtransformer，GIT)是一种不燃不爆的环保型变压器，其不仅克服了油浸变压器易燃、运行不安全的缺点，还克服了干式变压器容量小的缺点。因此，GIT在地下变电站和场地狭窄、人口密集、防火要求高的市区等场所的使用日益广泛。GIT内部存在绝缘缺陷情况下，如出现过热、放电等故障时，会产生HF、CF4、SOF2、SO2F2、SOF4、S2F10、SO2及SF4等杂质。因而，目前普遍采用检测特征气体含量方法对GIT故障进行诊断。但是，由于GIT的运行情况和故障种类复杂多样，其在运行维护方面仍然存在较多问题。通过检测特征气体含量方法进行GIT故障监测诊断的有效性还有待考究。因此，如何有效地监测GIT绝缘局部放电是本领域需要解决的问题。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种气体绝缘变压器局部放电超高频在线监测系统，以解决现有不能有效地监测GIT绝缘局部放电的问题。为解决上述技术问题，本技术提供一种气体绝缘变压器局部放电超高频在线监测系统，该系统包括：设置于气体绝缘变压器的绝缘子上、用于采集脉冲信号的超高频微带贴片天线传感器；与所述超高频微带贴片天线传感器相连、用于对所述脉冲信号进行选通和去噪的信号调理单元；与所述信号调理单元相连、用于根据所述脉冲信号判断所述气体绝缘变压器是否发生局部放电的处理终端。优选地，所述超高频微带贴片天线传感器为采用包括相对介电常数小于预设阈值的基板和厚基板的微带贴片天线的传感器。优选地，所述超高频微带贴片天线传感器为采用包括与微带贴片天线馈电探针串联的电容的微带贴片天线的传感器。优选地，所述超高频微带贴片天线传感器为采用包括多调谐回路的微带贴片天线的传感器。优选地，所述多调谐回路为双峰谐振回路。优选地，所述信号调理单元包括用于实现多路传感器信号选通的多路开关和放大滤波器。优选地，所述处理终端包括用于采集所述传感器信号的数据采集单元；用于分析所述传感器信号的分析单元。本技术所提供的气体绝缘变压器局部放电超高频在线监测系统，通过在GIT的绝缘子设置超高频微带贴片天线传感器，采集高频电磁脉冲信号，并将该信号传输至处理终端进行处理，处理终端可以根据所接收到的信号判断绝缘子是否发生局部放电，从而有效地实现了对气体绝缘变压器局部放电的故障监测。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本技术实施例提供的一种气体绝缘变压器局部放电超高频在线监测系统的结构示意框图。具体实施方式为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。请参考图1，图1为本技术实施例提供的一种气体绝缘变压器局部放电超高频在线监测系统的结构示意框图，该系统可以包括：设置于气体绝缘变压器的绝缘子11上、用于采集脉冲信号的超高频微带贴片天线传感器12；与超高频微带贴片天线传感器相连、用于对脉冲信号进行选通和去噪的信号调理单元13；与信号调理单元相连、用于根据脉冲信号判断气体绝缘变压器是否发生局部放电的处理终端14。可以理解，电气设备最通常的电气故障特征是在绝缘完全击穿或闪络前会发生局部放电，而局部放电会对外辐射电磁波。因而可以通过监测高频电磁脉冲信号，进而监测气体绝缘变压器是否发生局部放电。上述超高频微带贴片天线传感器指的是频带展宽后的微带贴片天线(micros-trippatchantenna，MPA)。微带贴片天线具备剖面薄、体积小、质量小及具有平面结构的优点，便于现场安装，但是其频带较窄，相对带宽一般为1％到6％，因而普通的MAP不能满足超高频检测的要求，需要对MPA进行频带展宽。在一些具体实施方式中，超高频微带贴片天线传感器可以为采用包括相对介电常数小于预设阈值的基板和厚基板的微带贴片天线的传感器。即采用相对介电常数较小的基板和厚基板，使天线储能表现，辐射功率引起的品质因数和总品质因数降低，从而使得频带加宽。而上述预设阈值应根据需求进行设定，但该值应能使所选取的基板和厚基板能起到频带加宽的作用。在另一些具体实施方式中，超高频微带贴片天线传感器可以为采用包括与微带贴片天线馈电探针串联的电容的微带贴片天线的传感器。即采用附加阻抗匹配，此时，天线的馈电探针可以视为电抗，可附加串联电容构成串联谐振电路，使该串联谐振蒂娜路与MPA等效的并联谐振电路谐振频率相同，这样，串并谐振回路在谐振频率附近的电抗趋于抵消，从而扩展了频带。在又一些具体实施方式中，超高频微带贴片天线传感器可以为采用包括多调谐回路的微带贴片天线的传感器。即将MPA等效电路设置为多调谐回路，使得频率适当接近时形成频带展宽的多峰谐振回路。优选地，多调谐回路为双峰谐振回路，此时，上下两层贴片形成两个谐振回路，两个频率适当接近时便形成频带展宽的双峰谐振回路。本实施例中，信号调理单元可以包括用于实现多路传感器信号选通的多路开关和放大滤波器。其中，多路开关可以用来实现多路传感器信号的选通，具体可以为二十选一多路开关。本实施例中，处理终端可以包括用于采集传感器信号的数据采集单元，该数据采集单元具体可以为采样频率为5GHz，模拟带宽为500MHz的双通道高速采集卡，最大存储深度为8MB。用于分析传感器信号的分析单元，该分析单元可以具体为在线监测系统软件，该软件可以为基于Microsoft.NET平台开发的软件，其能实现多路开关的控制和多路超高频局部放电信号的采集，具有局部信号软件滤波、频谱分析、模式识别、阈值报警、放电历史趋势等综合分析功能。本技术实施例所提供的气体绝缘变压器局部放电超高频在线监测系统，通过在GIT的绝缘子设置超高频微带贴片天线传感器，采集高频电磁脉冲信号，并将该信号传输至处理终端进行处理，处理终端可以根据所接收到的信号判断绝缘子是否发生局部放电。从而有效地实现了对气体绝缘变压器局部放电的故障监测。以上对本技术所提供的气体绝缘变压器局部放电超高频在线监测系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本技术的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本技术的方法及其核心思想。应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以对本技术进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本技术权利要求的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种气体绝缘变压器局部放电超高频在线监测系统，其特征在于，包括：设置于气体绝缘变压器的绝缘子上、用于采集脉冲信号的超高频微带贴片天线传感器；与所述超高频微带贴片天线传感器相连、用于对所述脉冲信号进行选通和去噪的信号调理单元；与所述信号调理单元相连、用于根据所述脉冲信号判断所述气体绝缘变压器是否发生局部放电的处理终端。

【技术特征摘要】
1.一种气体绝缘变压器局部放电超高频在线监测系统，其特征在于，包括：设置于气体绝缘变压器的绝缘子上、用于采集脉冲信号的超高频微带贴片天线传感器；与所述超高频微带贴片天线传感器相连、用于对所述脉冲信号进行选通和去噪的信号调理单元；与所述信号调理单元相连、用于根据所述脉冲信号判断所述气体绝缘变压器是否发生局部放电的处理终端。2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述超高频微带贴片天线传感器为采用包括相对介电常数小于预设阈值的基板和厚基板的微带贴片天线的传感器。3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述超高频...

【专利技术属性】
技术研发人员：周广方，胡翔，沈建浩，郭强，卞阳，
申请(专利权)人：浙江群力电气有限公司，国网浙江杭州市余杭区供电有限公司，国网浙江省电力公司杭州供电公司，
类型：新型
国别省市：浙江,33