一种局部放电空间定位的装置及方法
【专利说明】一种局部放电空间定位的装置及方法
[0001]
技术领域
[0002]本发明涉及变电领域和测量测试领域，具体来说，涉及一种局部放电空间定位的装置及方法。
[0003]
【背景技术】
[0004]变电站内电气设备众多，一旦发生故障，会导致电网事故及大规模停电，给国民经济和社会稳定带来巨大的负面影响。统计表明，相当一部分设备的故障由其内部的局部放电逐步发展导致。当前，变电站局部放电的空间定位已成为变电站巡视的重要工作。变电站局部放电的空间定位一般基于特高频技术进行，要使用4个或以上的天线，通过计算电磁波到达各天线的时间差来进行定位，由于要同时处理4个天线的数据，在变电站内广阔的空间进行搜索，计算量大，耗时长，效率低下。当放电点距离较远时，准确率低。因此，研究新的局部放电空间定位方法，提高定位工作效率及准确率的工作亟待开展。
[0005]针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
[0006]
【发明内容】
[0007]本发明的目的是提供一种局部放电空间定位的装置及方法，以克服目前现有技术存在的上述不足。
[0008]本发明的目的是通过以下技术方案来实现:
一种局部放电空间定位装置，包括设置的若干天线，所述天线上连接有信号放大器，所述信号放大器上还连接有信号采集器;其中:
所述天线用于接收空间放电点电磁波信号；
所述信号放大器用于将所述天线接收到的电磁波信号放大。
[0009]进一步的，所述天线为射频天线，所述射频天线的工作频带在500MHz_2GHz之间。
[0010]进一步的，所述信号采集器的耦合带宽大于2GHz、样率大于4GHz。
[0011]进一步的，所述天线的个数至少为4个。
[0012]—种局部放电空间定位的方法，包括如下步骤:
步骤1:预先在同一个水平面上布置4个天线，并且将4个天线进行标号，分别标记为天线一、天线二、天线三以及天线四；
步骤2:调节所述天线二和所述天线四的位置并且确保放电点的电磁信号到达天线二和天线四的时间相同，然后确定此时的放电点；
步骤3:并且继续比较该放电点所发出的电磁波信号到达天线一和天线四的时间先后顺序，进而完成一次粗略放电点的定位；
步骤4:完成步骤3中对天线的粗略位置定位之后进而拉大天线一和天线三的距离同时升高天线四，进而对天线重新布置；
步骤5:利用变换位置后的天线对所述步骤3中确定的粗略位置进行电磁波搜索进而完成对放电点的精确定位。
[0013]进一步的，所述天线为射频天线，所述天线的工作频带在500MHz-2GHz之间。
[0014]进一步的，采用信号采集器对所述放电点的电磁波进行接收以及发送。
[0015]进一步的，所述信号采集器的耦合带宽大于2GHz、样率大于4GHz。
[0016]本发明的有益效果为:通过对放电点的粗略定位，然后变换天线的布置方式，再对放电点进行精确定位进而达到了对放电点定位的计算速度快，耗时短;定位精确度高等效果O
[0017]
【附图说明】
[0018]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019]图1是根据本发明实施例的粗略定位天线布置示意图；
图2是根据本发明实施例的精确定位天线布置示意图；
图3是根据本发明实施例的局部放电空间定位装置结构示意图。
[0020]图中:
1、天线;2、信号放大器;3、信号采集器。
[0021]
【具体实施方式】
[0022]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0023]如图3所示，根据本发明的实施例所述的一种局部放电空间定位装置，包括设置的若干天线I，所述天线I上连接有信号放大器2，所述信号放大器2上还连接有信号采集器3;其中:
所述天线I用于接收空间放电点电磁波信号；
所述信号放大器2用于将所述天线接收到的电磁波信号放大。
[0024]进一步的，所述天线I为射频天线，所述射频天线的工作频带在500MHz_2GHz之间。
[0025]进一步的，所述信号采集器3的耦合带宽大于2GHz、样率大于4GHz。
[0026]进一步的，所述天线I的个数至少为4个。
[0027]—种局部放电空间定位的方法，包括如下步骤:
步骤1:预先在同一个水平面上布置4个天线，并且将4个天线进行标号，分别标记为天线一、天线二、天线三以及天线四； 步骤2:调节所述天线二和所述天线四的位置并且确保放电点的电磁信号到达天线二和天线四的时间相同，然后确定此时的放电点；
步骤3:并且继续比较该放电点所发出的电磁波信号到达天线一和天线四的时间先后顺序，进而完成一次粗略放电点的定位；
步骤4:完成步骤3中对天线的粗略位置定位之后进而拉大天线一和天线三的距离同时升高天线四，进而对天线重新布置；
步骤5:利用变换位置后的天线对所述步骤3中确定的粗略位置进行电磁波搜索进而完成对放电点的精确定位。
[0028]进一步的，所述天线为射频天线，所述天线的工作频带在500MHz-2GHz之间。
[0029]进一步的，采用信号采集器对所述放电点的电磁波进行接收以及发送。
[0030]进一步的，所述信号采集器的耦合带宽大于2GHz、样率大于4GHz。
[0031]具体实施方法是:定位需要4个天线，编号为1-4，4个天线处于同一水平面，布置方式如图1所示。首先，利用天线二及天线四，两个天线接收空间局部放电的电磁波信号，移动天线，使得电磁波信号到达天线二及天线四的时间相同，此时放电点位于天线二及天线四的中间面上。然后，比较电磁波到达天线一和天线四时间的先后，来确定放电位于天线一侧还是天线四侧，完成粗略定位。再然后，拉大天线一与天线三的距离，同时升高天线四，完成天线布置变换，如图2所示。最后，利用4个天线对粗略定位区域进行搜索，完成精确定位。
[0032]本发明的优势在于利用2个天线实现放电点的粗略定位，再变换天线的布置方式，利用4天线在粗略定位的空间范围内实现放电点的精确定位。由于大部分计算基于2个天线的数据，计算速度快，耗时短;精确定位时，由于在粗略定位的空间范围内进行搜索，计算量小，准确率高。
[0033]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种局部放电空间定位装置，其特征在于，包括设置的若干天线(1)，所述天线(1)上连接有信号放大器(2)，所述信号放大器(2)上还连接有信号采集器(3);其中: 所述天线(1)用于接收空间放电点电磁波信号； 所述信号放大器(2)用于将所述天线接收到的电磁波信号放大。2.根据权利要求1所述的局部放电空间定位装置，其特征在于，所述天线(1)为射频天线，所述射频天线的工作频带在500MHz-2GHz之间。3.根据权利要求1所述的局部放电空间定位装置，其特征在于，所述信号采集器(3)的耦合带宽大于2GHz、样率大于4GHz。4.根据权利要求1所述的局部放电空间定位装置，其特征在于，所述天线(1)的个数至少为4个。5.一种局部放电空间定位的方法，其特征在于，包括如下步骤: 步骤1:预先在同一个水平面上布置4个天线，并且将4个天线进行标号，分别标记为天线一、天线二、天线三以及天线四； 步骤2:调节所述天线二和所述天线四的位置并且确保放电点的电磁波信号到达天线二和天线四的时间相同，然后确定此时的放电点； 步骤3:并且继续比较该放电点所发出的电磁波信号到达天线一和天线四的时间先后顺序，进而完成一次粗略放电点的定位； 步骤4:完成步骤3中对天线的粗略位置定位之后进而拉大天线一和天线三的距离同时升高天线四，进而对天线重新布置； 步骤5:利用变换位置后的天线对所述步骤3中确定的粗略位置进行电磁波搜索进而完成对放电点的精确定位。6.根据权利要求5所述的局部放电空间定位的方法，其特征在于，所述天线为射频天线，所述天线的工作频带在500MHz-2GHz之间。7.根据权利要求5所述的局部放电空间定位的方法，其特征在于，采用信号采集器对所述放电点的电磁波进行接收以及发送。8.根据权利要求7所述的局部放电空间定位的方法，其特征在于，所述信号采集器的耦合带宽大于2GHz、样率大于4GHz。
【专利摘要】本发明公开了一种局部放电空间定位装置，包括设置的若干天线，所述天线上连接有信号放大器，所述信号放大器上还连接有信号采集器，对局部空间的定位的方法包括：布置用于接收放电点电磁波信号的天线，粗略放电点的定位；天线重新布置；对放电点的精确定位。本发明的有益效果为：通过对放电点的粗略定位，然后变换天线的布置方式，再对放电点进行精确定位进而达到了对放电点定位的计算速度快，耗时短；定位精确度高等效果。
【IPC分类】G01R31/12
【公开号】CN105445634
【申请号】CN201510998995
【发明人】王伟, 李成榕, 郑书生
【申请人】北京榕科电气有限公司
【公开日】2016年3月30日
【申请日】2015年12月28日