【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电力系统的故障探测，具体涉及一种用于电力系统的高频电磁波监测传感器，以及使用该高频电磁波监测传感器的局放监测装置。
技术介绍
1、局部放电及温度异常，是电力设备出现故障或安全隐患的主要表现。局部放电是电力设备绝缘性能产生缺失的重要表现特征之一，在电力系统各类故障占比中，故障的局放表现超过80％。局部放电也是影响电力设备绝缘性能的主要因素，每一次局部放电均会导致电力设备绝缘性能不同程度的下降。
2、当电力系统出现过载、短路、绝缘老化或损坏、冷却系统故障等设备故障时，均会表现出设备温度异常。电力设备长时间工作在异常温度状态，对设备的使用寿命、运行安全、运行效率等都存在严重威胁。为保障电力系统的稳定、安全、高效运行，需要对电力设备的局放及温度做在线监测。
3、现有的常用于电力系统的局放传感器包括接触式局放传感器和非接触式局放传感器，接触式局放传感器主要包括电容式耦合局放传感器和电感式感应局放传感器。然而，现有的电容式耦合局放传感器、电感式感应局放传感器需要通过有线连接及有线供电。该类系统将前端传感器的信号，通过有线由后端的高速采集器采集信号后做局放数据分析，判断设备的局放情况。因此，该类传感器在大部分电力系统中应用受限。
4、例如，如图1所示，在公开号为cn114814497a的专利说明书中提出一种局部放电检测方法，应用于检测系统，检测系统包括宽频电压传感器、电力设备和检测设备，宽频电压传感器与电力设备的高压母线之间形成耦合电容，耦合电容与宽频电压传感器之间形成导电通路，宽频电压传感器
5、现有的非接触式局放传感器主要为通过监测局放产生的特高频(uhf)、超声波(ae)、tev(地电波)三类局放信号，该局放传感器安装位置距离局放点通常还存在一定的距离，使得监测到的数据是局放信号经过一系列空间传播后的信号数据，该信号数据在传播过程中会被环境中的其他信号干扰及影响，导致监测数据存在误报的情况。此外，非接触式安装的局放传感器通常具有较远的安装距离，从而对于同一个监测目标，或者监测点位，进行温度及局放同时监测时，需要局放传感器和温度传感器完全分开，这将增加监测系统的复杂度及安装工程量。
6、此外，现有的通过uhf、ae、tev三类信号做局放探测的传感器一方面是通过有线供电，一方面是通过工业电池供电，没有实现真正的无源供电，导致在部分场景，需要定期更换电池，从而会影响电力设备的正常运行(如设备停机)。
技术实现思路
1、(一)要解决的技术问题
2、本专利技术主要解决的技术问题为以下的至少一个：现有的电容耦合式局放传感器受介质及电气设备本身的分布电容影响较大，精确度不高；现有的电容耦合式局放传感器受电气设备需要有线连接及供电，安装不便；现有的电容耦合式局放传感器系统做在线监测，系统涉及设备较多，系统结构复杂；现有的通过uhf、ae、tev三类信号做局放探测的传感器与局放源距离通常较远，局放信号在空间的远距离传播容易被严重干扰，造成测量误差较大；现有的通过uhf、ae、tev三类信号做局放探测的传感器未实现真正的无源供电，需要定期更换电池；现有的局放传感器体积较大，无法实现在过电部件表面做贴装，未实现局放源就近探测，未实现对过电体的局放和温度同步监测。
3、(二)技术方案
4、为解决上述技术问题，本专利技术一方面提出一种高频电磁波监测传感器，用于监测电力系统在局放时产生的高频电磁波信号，包括介电基板和电磁耦合板，所述介电基板具有相对的第一表面和第二表面，所述第一表面用于与所述电力系统的过电部件贴附，所述第二表面则固定贴附于所述电磁耦合板；所述过电部件、介电基板和所述电磁耦合板形成具有高频响应的电容结构，以使得当所述过电部件上产生高频电磁波信号时，所述电磁耦合板上产生高频感应信号。
5、根据本专利技术的优选实施方式，所述介电基板由陶瓷构成。
6、本专利技术另一方面还提出一种局放监测装置，包括所述的高频电磁波监测传感器和信号处理电路，所述信号处理电路用于处理所述高频感应信号，以便输出和/或存储该高频感应信号。
7、根据本专利技术的优选实施方式，局放监测装置还包括温度监测元件，其贴附于所述高频电磁波监测传感器的介电基板的第二表面，或者贴附于所述电磁耦合板，用于测量所述过电部件的温度并产生温度信号。
8、根据本专利技术的优选实施方式，所述信号处理电路对所述高频感应信号的处理包括以下的至少一种：滤波、增益控制、局放特征提取和模数转换。
9、根据本专利技术的优选实施方式，所述局放监测装置还包括取电模块；所述取电模块能够与电力系统的过电部件发生电磁感应而产生感应电能，以便为所述局放监测装置中的其他元件或电路提供电能。
10、根据本专利技术的优选实施方式，所述取电模块包括取电元件和储能元件；所述取电元件用于与所述电力系统的过电部件发生电磁感应而产生感应电能；所述储能元件用于储存所述感应电能。
11、根据本专利技术的优选实施方式，所述取电元件包括环绕于所述电力系统的过电部件上的导磁环和缠绕于该导磁环上的取电线圈；所述导磁环与所述电力系统的过电部件发生电磁感应而产生交变电磁场，该交变电磁场在所述取电线圈中产生感应电流和感应电压，从而产生所述感应电能。
12、根据本专利技术的优选实施方式，局放监测装置还包括工频信号提取元件，用于检测所述交变电磁场并产生工频信号。
13、根据本专利技术的优选实施方式，所述信号处理电路还用于处理所述工频信号，以便输出和/或存储该工频信号。
14、根据本专利技术的优选实施方式，所述信号处理电路对所述工频信号的处理包括以下的至少一种：滤波、增益控制、局放特征提取和模数转换。
15、根据本专利技术的优选实施方式，局放监测装置还包括uhf信号提取元件，用于提取局放时产生的uhf信号。
16、根据本专利技术的优选实施方式，所述信号处理电路还用于处理所述uhf信号，以便输出或存储该uhf信号。
17、根据本专利技术的优选实施方式，所述导磁环为条带状，并在设有卡扣结构，所述卡扣结构用于将条带首尾相接并固定，以便环绕所述电力系统的过电部件。
18、根据本专利技术的优选实施方式，所述局放监测装置还包括一个壳体；所述壳体容纳所述高频电磁波监测传感器、所述温度监测元件、所述信号处理电路、所述取电线圈和所述储能元件；所述导磁环穿过所述壳体，使得该导磁环的被所述取电线圈缠绕的部分也位于所述壳体内。
19、根据本专利技术的优选实施方式，所述壳体具有开口，所述高频电磁波监测传感器的介电本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高频电磁波监测传感器，用于监测电力系统在局放时产生的高频电磁波信号，其特征在于，
2.如权利要求1所述的高频电磁波监测传感器，其特征在于，所述介电基板由陶瓷构成。
3.一种局放监测装置，其特征在于，包括：
4.如权利要求3所述的局放监测装置，其特征在于：还包括温度监测元件，其贴附于所述高频电磁波监测传感器的介电基板的第二表面，或者贴附于所述电磁耦合板，用于测量所述过电部件的温度并产生温度信号。
5.如权利要求4所述的局放监测装置，其特征在于：
6.如权利要求4所述的局放监测装置，其特征在于：
7.如权利要求6所述的局放监测装置，其特征在于：
8.如权利要求7所述的局放监测装置，其特征在于：
9.如权利要求8所述的局放监测装置，其特征在于：
10.如权利要求9所述的局放监测装置，其特征在于：
11.如权利要求10所述的局放监测装置，其特征在于：
12.如权利要求8所述的局放监测装置，其特征在于：还包括UHF信号提取元件，用于提取局放时产生的UH
13.如权利要求12所述的局放监测装置，其特征在于：
14.如权利要求8所述的局放监测装置，其特征在于：
15.如权利要求8所述的局放监测装置，其特征在于：
16.如权利要求15所述的局放监测装置，其特征在于：所述壳体具有开口，所述高频电磁波监测传感器的介电基板的第一表面从该开口露出，以便与所述电力系统的过电部件贴附。
17.如权利要求15所述的局放监测装置，其特征在于：所述信号处理电路、所述温度传感元件和所述储能元件均形成于一个电路板上，所述高频电磁波监测传感器、电路板、取电线圈依次叠置并固定于所述壳体中。
18.如权利要求15所述的局放监测装置，其特征在于：所述壳体的两侧具有相对设置的两个开口，以便导磁环通过该两个开口中穿入壳体。
...【技术特征摘要】
1.一种高频电磁波监测传感器，用于监测电力系统在局放时产生的高频电磁波信号，其特征在于，
2.如权利要求1所述的高频电磁波监测传感器，其特征在于，所述介电基板由陶瓷构成。
3.一种局放监测装置，其特征在于，包括：
4.如权利要求3所述的局放监测装置，其特征在于：还包括温度监测元件，其贴附于所述高频电磁波监测传感器的介电基板的第二表面，或者贴附于所述电磁耦合板，用于测量所述过电部件的温度并产生温度信号。
5.如权利要求4所述的局放监测装置，其特征在于：
6.如权利要求4所述的局放监测装置，其特征在于：
7.如权利要求6所述的局放监测装置，其特征在于：
8.如权利要求7所述的局放监测装置，其特征在于：
9.如权利要求8所述的局放监测装置，其特征在于：
10.如权利要求9所述的局放监测装置，其特征在于：
11.如权利要求10所述的局放监...
【专利技术属性】
技术研发人员：武筱华，唐方海，
申请(专利权)人：上海华君智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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