一種高靈敏變電站監測系統的制作方法
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及一種高靈敏變電站監測系統。
【背景技術】
[0002] 目前，絕緣故障是電力設備在運行中的主要故障之一，電力設備發生絕緣故障前， 一般都會有一個逐漸發展的局部放電過程，并最終導致絕緣擊穿。如果在這個過程能夠對 運行設備進行局部放電監測和診斷，及時發現局部放電信號，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，目前國內外很多科研工作者都對電力設 備的局部放電的監測及定位進行了研究。申請號為：20的專利公開了一種《變 電站局部放電信號在線監測和定位方法》，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，從而發射頻段也應該700-1000MHZ 頻段，因此，需要天線的電氣性能，即發射性能，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。

【發明內容】

[0003] 本發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] 為實現上述目的，本發明的具體方案如下：一種高靈敏變電站監測系統，包括有多 通道數據采集單元、濾波器、數據處理系統以及天線陣列； 所述多通道數據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 多通道數據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 微帶天線包括有介質板層、設于介質板層正面的微帶振子。所述微帶振子包括有饋電耦合 片、程上下對稱的兩組微帶單元；每組微帶單元包括有兩個結構相同的、并排設置的微帶子 單元；每組微帶單元的兩個微帶子單元之間通過饋電線連接；每個所述微帶子單元包括有 一回字形的微帶圈，所述微帶圈的四個內邊均向內延伸出有P字形的微帶臂，每個邊向內 延伸出的微帶臂的數量為四個，每兩個為一組，兩組呈中線對稱；所述每個微帶臂上設有弧 形的凸起；每個所述微帶圈內設有矩形第一寄生片，第一寄生片的一側設有鋸齒，另一側設 有多個程矩形的輻射指；每個所述微帶圈內設有圓環形第二寄生片，所述第二寄生振子片 的中心環與介質板層的反面相同，每組微帶單元的兩個第二寄生振子片的中心環在介質板 層的反面電性連接。所述微帶圈為正方形。所述輻射指之間的距離在l-2mm之間。所述輻 射指的數量在12-20個之間。所述微帶臂的線條寬度為2-5_。每組微帶單元的兩個第二 寄生振子片的中心環在介質板層的反面通過饋電線連接。每組微帶單元的兩個第二寄生振 子片的中心環在介質板層的反面與另外兩個第二寄生振子片的中心環之間設有隔離條。第 二寄生片的直徑為3_。所述微帶圈邊的寬度在1_。所述介質板層的邊緣設有屏蔽圍圈； 所述介質板層的兩個側邊設有多個圓形缺口；還包括有設于介質板層正面的隔離寄生振子 片； 本發明的有益效果為：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，實現更高靈敏度的探測。
【附圖說明】
[0005] 圖1是本發明的介質板層的正面示意圖； 圖2是本發明的介質板層的反面示意圖； 圖3是在頻率為700MHZ時前后比的實驗數據圖； 圖4是在頻率為890MHZ時前后比的實驗數據圖； 圖5是在頻率為1000MHZ時前后比的實驗數據圖； 圖6是在頻率為700MHZ時表示增益的方向圖； 圖7是在頻率為890MHZ時表示增益的方向圖； 圖8是在頻率為1000MHZ時表示增益的方向圖； 圖1至圖8中的附圖標記說明： 1-介質板層；2-微帶圈；3-微帶臂；4-第二寄生振子片；5-第一寄生片；6-隔離寄生 振子片；7-隔離條。
【具體實施方式】
[0006] 下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步詳細的說明，并不是把本發明的實 施范圍局限于此。
[0007] 如圖1至圖8所示，本實施例所述的一種高靈敏變電站監測系統，包括有多通道數 據采集單元、濾波器、數據處理系統以及天線陣列； 所述多通道數據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 多通道數據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 微帶天線包括有介質板層1、設于介質板層1正面的微帶振子。其中，所述微帶振子包括有 饋電耦合片、程上下對稱的兩組微帶單元；每組微帶單元包括有兩個結構相同的、并排設置 的微帶子單元；每組微帶單元的兩個微帶子單元之間通過饋電線連接；每個所述微帶子單 元包括有一回字形的微帶圈2,所述微帶圈2的四個內邊均向內延伸出有P字形的微帶臂 3,每個邊向內延伸出的微帶臂3的數量為四個，每兩個為一組，兩組呈中線對稱；所述每個 微帶臂3上設有弧形的凸起；每個所述微帶圈2內設有矩形第一寄生片5,第一寄生片5的 一側設有鋸齒，另一側設有多個程矩形的輻射指；每個所述微帶圈2內設有圓環形第二寄 生片，所述第二寄生振子片4的中心環與介質板層1的反面相同，每組微帶單元的兩個第二 寄生振子片4的中心環在介質板層1的反面電性連接。
[0008] 通過不斷的微帶電路結構設計，以及通過不斷試驗和參數調整下，最終確定了上 述天線結構，在700MHZ至1000MHZ頻段均表現出優良的通信電氣參數性能，具體的，輻射單 元最低頻點前后比大于30dB，頻帶內前后比平均大于32dB ;低頻點增益大于9. 37dBi，頻 帶內平均增益大于9. 8dBi。
[0009] 具體實際測試結果如下表HFSS15軟件計算：
如上表所示，其在700MHz至1000MHz頻段均表現出優良的通信電氣參數性能，具體的， 單個輻射單元最低頻點前后比均大于31dB，在950MHz，單個輻射單元最低頻點前后比均為 35. 232dB ;而低頻點增益均大于9. 35dBi，頻帶內平均增益大于9. 8dBi。
[0010] 具體從實驗數據中截取三個頻段的前后比數據圖以及三個頻段的增益數據圖， 如圖3至圖8,在700MHz至1000MHz實現了優良的前后比特性，其中，在700MHz時，如圖 3,其頻帶內前后比為31. 225dB ;在890MHz時，如圖4,其頻帶內前后比為33. 313dB ;在 9