基于天线阵列的局部放电检测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种基于天线阵列的局部放电检测装置，包括天线安装架和设于天线安装架上的天线阵列，天线阵列包括四个检测天线，四个检测天线呈菱形分布；天线安装架通过天线支架安装于可旋转云台上；检测天线依次通过信号采集系统、数据处理系统与数据传输系统连接主控计算机；可旋转云台与云台控制系统连接，云台控制系统包括控制云台旋转的驱动电机、用于采集可旋转云台旋转角度的角度回传系统。天线阵列采用菱形平面布置方式，时延差最大，精确度最高；设置了角度回传系统，能将可旋转云台实际旋转的角度信息回传给主控计算机，从而保证了可旋转云台变化后仍然可以正确计算出放电点的三维坐标，实现精确定位。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种基于天线阵列的局部放电检测装置，属于电力检测设备

技术介绍
电力设备一旦发生局部放电，将诱使设备内部产生绝缘等多种故障，严重时可导致局部区域停电，给居民生活稳定和社会经济发展带来巨大影响。因此，快速发现局部放电现象、准确确定局部放电部位对及时排除局部放电故障有着积极意义。现有的局部放电带电检测主要采用时延定位法，该方法用于局部放电故障检测时效果不佳，主要体现在以下方面：（1）变电站内电磁干扰强烈，阻碍局部放电信号的提取，同时带电检测装置抗干扰能力弱，检测灵敏度低。（2）天线阵列相对位置不合理，很多时候还是出现时延差不足的情况，无法实现对局部放电部位的准确定位，精准度低。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种基于天线阵列的局部放电检测装置，解决现有技术中局放检测装置抗干扰能力差、精准度偏低等技术问题。为解决上述技术问题，本技术所采用的技术方案是：基于天线阵列的局部放电检测装置，包括天线安装架和设于天线安装架上的天线阵列，所述天线阵列包括四个检测天线，四个所述检测天线呈菱形分布；所述天线安装架通过天线支架安装于可旋转云台上；检测天线依次通过信号采集系统、数据处理系统与数据传输系统连接主控计算机；所述可旋转云台与云台控制系统连接，云台控制系统包括控制云台旋转的驱动电机、用于采集可旋转云台旋转角度的角度回传系统；天线阵列检测局部放电辐射出的电磁波信号，将其转换成电压信号输出至信号采集系统，信号采集系统将电压信号转换成数字信号，并输出至数据处理系统进行整理、运算及有序贮存，最后经数据传输系统传输至主控计算机；主控计算机经计算输出控制数据，云台控制系统将控制数据解码后，输出控制驱动电机，控制可旋转云台旋转，主控计算机同时接收角度回传系统回传的云台旋转角度信息，实现放电点定位。四个所述检测天线围成的菱形中较小的内角呈60°。所述天线安装架上还安装有用于获取局放点画面的摄像机。所述天线安装架包括横杆和纵杆，横杆和纵杆互相垂直等分，所述摄像机安装于横杆和纵杆的交叉点上。四个所述检测天线围成的菱形所在的平面向上倾斜，且与水平面的夹角呈70°。所述检测天线为定向特高频天线。与现有技术相比，本技术所达到的有益效果是：在不改变天线高度情况下，天线阵列采用菱形平面布置方式，时延差最大，精确度最高；设置了角度回传系统，能将可旋转云台实际旋转的角度信息回传给主控计算机，由此计算出天线阵列中的各设备变化位置，从而保证了可旋转云台变化后仍然可以正确计算出放电点的三维坐标，实现精确定位；安装了摄像机，实时采集局放点画面，实现放电点可视；通过控制云台的转动来调整检测方向，对非正方向放电检测的灵敏度大幅度提高，同时天线阵列具有70°仰角，可有效解决地面反射信号干扰的问题；选用定向特高频天线，方向性好、体积小，可以很大程度避免电磁干扰。附图说明图1是本技术的结构示意图。图2是本技术的电路原理框图。图中：1a、横杆；1b、纵杆；2、天线支架；S1、S2、S3、S4：检测天线；3、摄像机。具体实施方式下面结合附图对本技术作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本技术的技术方案，而不能以此来限制本技术的保护范围。如图1所示，基于天线阵列的局部放电检测装置，包括天线安装架，天线安装架通过天线支架2安装于可旋转云台（图中未示出）上。天线安装架由横杆1a和纵杆1b组成，横杆1a和纵杆1b互相垂直等分，且两者相对固定连接。摄像机3安装于横杆1a和纵杆1b的交叉点位置处，用于采集放电点的图像，实现放电点可视。天线阵列包括四个检测天线S1、S2、S3、S4，四个检测天线S1、S2、S3、S4呈菱形分布，其中检测天线S1、S4分别设于纵杆1b的两端，检测天线S2、S3分别设于横杆1a的两端。四个检测天线S1、S2、S3、S4围成的菱形中较小的内角呈60°，即位于纵杆1b上的检测天线S1分别与位于横杆1a两端的检测天线S2、S3连线，两连线之间的夹角α呈60°，设计一款仿真软件，在不改变天线高度情况下，通过对天线阵列不同摆放方式所仿真的结果进行比较，确认检测天线呈菱形（锐角为60°）排列是放电点与各个天线的时延差最大的排列方式。为进一步解决地面反射信号干扰的问题，四个检测天线围成的菱形所在的平面向上倾斜，且与水平面的夹角呈70°，即图中β角为70°。检测天线S1、S2、S3、S4选用方向性好、体积小的定向特高频天线。如图2所示，是本技术的电路原理框图，天线阵列依次通过信号采集系统、数据处理系统与数据传输系统连接主控计算机。主控计算机还通过数据传输系统连接云台控制系统，云台控制系统包括控制云台旋转的驱动电机和用于采集可旋转云台旋转角度的角度回传系统。主控计算机上还连接有人机交互设备，包括键盘、显示器、鼠标等，用于接收人工指令，并处理后发送至相关设备。工作时，检测天线检测局部放电辐射出的电磁波信号，将其转换成电压信号输出至信号采集系统，信号采集系统将电压信号转换成数字信号，并输出至数据处理系统进行整理、运算及有序贮存，最后经数据传输系统传输至主控计算机；主控计算机经计算输出控制数据，云台控制系统将控制数据解码后，输出控制驱动电机，控制可旋转云台旋转，主控计算机同时接收角度回传系统回传的云台旋转角度信息，实现放电点定位。以上所述仅是本技术的优选实施方式，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本技术技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于天线阵列的局部放电检测装置，其特征在于，包括天线安装架和设于天线安装架上的天线阵列，所述天线阵列包括四个检测天线，四个所述检测天线呈菱形分布；所述天线安装架通过天线支架安装于可旋转云台上；检测天线依次通过信号采集系统、数据处理系统与数据传输系统连接主控计算机；所述可旋转云台与云台控制系统连接，云台控制系统包括控制云台旋转的驱动电机、用于采集可旋转云台旋转角度的角度回传系统；天线阵列检测局部放电辐射出的电磁波信号，将其转换成电压信号输出至信号采集系统，信号采集系统将电压信号转换成数字信号，并输出至数据处理系统进行整理、运算及有序贮存，最后经数据传输系统传输至主控计算机；主控计算机经计算输出控制数据，云台控制系统将控制数据解码后，输出控制驱动电机，控制可旋转云台旋转，主控计算机同时接收角度回传系统回传的云台旋转角度信息，实现放电点定位。

【技术特征摘要】
1. 基于天线阵列的局部放电检测装置，其特征在于，包括天线安装架和设于天线安装架上的天线阵列，所述天线阵列包括四个检测天线，四个所述检测天线呈菱形分布；所述天线安装架通过天线支架安装于可旋转云台上；
检测天线依次通过信号采集系统、数据处理系统与数据传输系统连接主控计算机；
所述可旋转云台与云台控制系统连接，云台控制系统包括控制云台旋转的驱动电机、用于采集可旋转云台旋转角度的角度回传系统；
天线阵列检测局部放电辐射出的电磁波信号，将其转换成电压信号输出至信号采集系统，信号采集系统将电压信号转换成数字信号，并输出至数据处理系统进行整理、运算及有序贮存，最后经数据传输系统传输至主控计算机；
主控计算机经计算输出控制数据，云台控制系统将控制数据解码后，输出控制驱动电机，控制可旋转云台旋转，主控计算机同时接收角度回...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈昱同，王天正，俞华，田赟，杨冬冬，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网山西省电力公司电力科学研究院，
类型：新型
国别省市：北京;11