用于定位连接到电源系统的操作装置中的绝缘故障的方法和设备制造方法及图纸

本发明专利技术涉及用于定位连接到电源系统(2)的操作装置(8)中的绝缘故障的方法和设备(10)。本发明专利技术的基本功能块是电气监测设备(12)，电气监测设备(12)识别绝缘故障并通过通信信道(14)将相应的故障时间传送给识别设备(16)，所述识别设备(16)通过特定操作装置(8)的接通/断开信号进展特性来识别故障操作装置(8)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于定位连接到电源系统的操作装置中的绝缘故障的方法和设备
本专利技术涉及用于定位连接到电源系统的操作装置中的绝缘故障的方法和设备。
技术介绍
安全供应电能的基础基于可靠的电源系统。电源的高可用性要求高度复杂的电气设施，这些设施配备有保护和监测设备，以便及时识别故障，并能够实现节省时间和成本的故障定位。在接地的电源系统中，绝缘故障自身会表现为残余电流，其不会触发故障电流保护设备，但从长远来看，特别地会对接触到导电设施部件的人构成潜在威胁。在未接地的电源系统中，绝缘电阻值降低会对操作安全构成风险。因此，有必要及时识别、定位并尽快消除此类绝缘故障。在接地电网中，已知残余电流监测器(RCM)被用作电气监测设备，该设备识别电源系统中的(升高的)残余电流。在未接地的电源系统中，绝缘监测设备被用作电气监测设备，其连续地检查整个电气设施的绝缘电阻(电源系统包括连接到其上的电气操作装置，例如用电装置或发电机)是否没有降低到预定最小值以下。如果监测设备报告了绝缘故障，则故障通常会被识别，但在大多数情况下还没有被定位。通常，故障定位是一项时间和成本密集的任务，因为故障必须尽快消除，但故障位置尚不清楚。根据当前的技术水平，故障或者通过便携式定位设备手动定位，或者使用永久安装的故障定位设备自动定位，大多数时候借助于测量用电流互感器进行。根据所需的局部分辨率，需要多个测量用电流互感器。所需选择性越高，就必须安装越多的测量用电流互感器。有了足够数量的测量用电流互感器，就可以实现一直到单个插座的选择性，然而，这不利地包括对应的材料和安装费用。因此，故障定位通常非常麻烦，特别是在诸如用电装置或发电机的连接的操作装置中发生的故障中。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提出一种方法和设备，该方法和设备使得连接到电源系统的操作装置的绝缘故障定位时间和成本相对于现有技术更少。该目的通过包括以下方法步骤的方法来实现：连续捕获电源系统中的至少一个电测量值，识别在所捕获的电测量值的时间进展中接通/断开事件，以及基于捕获的电测量值和存储的操作装置的信号进展特性，通过相关计算将接通/断开事件分配给实现接通/断开事件的操作装置，记录具有接通/断开时间和相应操作装置的所有接通/断开事件，识别具有相应故障时间的绝缘故障，检查故障时间是否与记录的接通时间一致，如果故障时间与记录的接通时间一致，则表明故障发生在该接通时间接通的操作装置中。在电源系统和所连接的操作装置的常规操作期间，在电源系统中连续捕获电测量值，例如电流或电压进展(操作电流或操作电压)。可以在中心位置捕获电测量值，以便在正常操作情况下电源系统中发生的所有电流和电压变化均在测量总电流或总电压时被考虑。诸如驱动马达的特定操作装置的接通和断开(接通/断开事件)可以通过测得的电测量值的时间进展来识别，因为每个操作装置具有与该操作装置的信号进展特性相关联的各自的接通/断开行为。该特征信号进展可以是电测量值本身的时间进展(具有电流/电压峰值的电流/电压进展)或由此产生的信号，例如通过傅立叶变换获得的频谱。所有的待监测的操作装置的各自的这样的信号进展特性均被存储并且被考虑以使用捕获的电测量值或者使用从电测量值获得的类似于存储的特征信号进展＝的信号在相关计算中识别接通/断开事件，以便将接通/断开事件分配给实现该事件的操作装置。具有相应的接通/断开时间和分配的操作装置的所有接通事件和所有断开事件都被捕获并记录在日志文件中。如果电气监测设备(例如绝缘监测设备或残余电流监测设备)报告了具有相应的故障时间的绝缘故障，则该报告首先仅提供在由监测设备监测的电网部分中已经发生绝缘故障的信息。是否有操作装置以及哪个操作装置触发了故障尚不清楚。因此，为了识别故障操作装置，检查故障时间是否与记录的操作装置的接通时间一致。因此，确定操作装置在故障时间是否被接通。为此，通过相应的接通/断开时间和分配的操作装置搜索记录在日志文件中的接通/断开事件条目。如果故障时间与记录的接通时间一致，则分配给该接通时间的操作装置被识别为故障源。就节省成本而言，永久安装的故障定位设备因此可以被省略。特别是当用额外的操作装置升级电气设施时，无需改装其他故障定位设备。关于手动故障定位，故障定位被设计成不需要太多时间。此外，在定位期间，不需要关闭电气设施。在这些监视中，通常假设受影响的操作装置中的绝缘故障只对其接通/断开行为产生最小的影响，使得特征信号进展在无故障和有故障的情况下相同。通过使用根据本专利技术的方法，当电气设施的绝缘状态首次发生轻微变化时，优先使用关于消除故障源的信息中的开头。当接通和断开操作装置时，特征信号进展有利地在学习模式下从电测量值的时间进展的一次性捕获中产生。如果操作装置第一次连接到电源系统，并且如果该操作装置包括在故障定位中，则必须存储该操作装置的特征信号进展。当接通和断开操作装置时，通过捕获诸如电流或电压的电测量值的时间进展在学习模式下进行这种存储。为此，捕获的时间进展本身或由此产生的信号，例如电测量值的傅立叶变换或利用数字信号处理(滤波)装置进一步处理的值可以被存储为特征信号进展，并且可以被参考以与当前检测到的电测量值或由此产生的信号相关联。此外，如果故障时间与记录的接通时间不一致，则检查故障时间是否位于由接通时间之一或断开时间之一形成的操作装置之一的时间间隔内。根据本专利技术的方法仅适用于定位已投入运行的故障操作装置。绝缘故障必须在接通操作装置之前发生，并且必须在接通时在监测设备中使其本身显而易见。故障时间和接通时间必须一致，以便能够为故障分配操作装置。如果不能确定一致，则至少可以通过检查故障时间是否在由接通时间之一和断开时间之一形成的操作装置之一的时间间隔内，来检测哪个操作装置在故障时间被接通。因此，故障定位可以被缩小范围，从而可以提供更快的结果。对于识别的且不再持续的绝缘故障，除了故障时间之外，故障结束时间被有利地捕获、存储，并与所存储的操作装置的断开时间进行比较。作为补充动作，可以将故障结束时间与存储的断开时间进行比较，以便在尽管绝缘故障在该故障结束时间消失但是在接通时间存在的情况下，也通过其断开行为来识别故障操作装置。可以参考故障结束时间与存储的断开时间的比较来识别故障操作装置，即使当操作装置已经接通时绝缘故障首先出现，即故障时间与记录的接通时间不一致，但同时操作装置已经断开。当实施根据本专利技术的方法时，本专利技术的目的通过一种设备来实现，该设备包括：电气监测设备，其用于识别具有相应故障时间的绝缘故障；以及识别设备，其通过通信信道连接到监测设备并且用于通过当在故障时间接通和断开操作装置时特定操作装置特有的信号进展来识别故障操作装置。根据本专利技术的设备的基本功能块是电气监测设备和识别设备，电气监测设备识别绝缘故障并通过通信信道传送相应的故障时间，识别设备通过相应操作装置特有的接通/断开信号进展特性来识别故障操作装置。优选地，电气监测设备被配置为未接地电源系统中的绝缘监测设备或接地电源系统中的残余电流监测设备。作为绝缘监测设备，电气监测设备安装在电源系统的中央位置，并监测整个电源系统的绝缘电阻。如果绝缘电阻由于绝缘故障而下降到最小值以下，则包括故障时间的故障报告被生成并传达。电气监测设备可以被配置为接地电源系统中的残余电流监测设备。在该本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于定位连接到电源系统(2)的操作装置(8)中的绝缘故障的方法，包括以下方法步骤：连续捕获所述电源系统(2)中的至少一个电测量值，识别在所捕获的电测量值的时间进展中的接通/断开事件，以及基于捕获的所述电测量值和存储的操作装置(8)的信号进展特性，通过相关计算将所述接通/断开事件分配给实现所述接通/断开事件的所述操作装置(8)，记录具有接通/断开时间和相应的操作装置(8)的所有接通/断开事件，识别具有相应故障时间的绝缘故障，检查故障时间是否与记录的接通时间一致，如果所述故障时间与记录的接通时间一致，则表明所述故障发生在所述接通时间接通的所述操作装置(8)中。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.08.31 DE 102016216450.31.一种用于定位连接到电源系统(2)的操作装置(8)中的绝缘故障的方法，包括以下方法步骤：连续捕获所述电源系统(2)中的至少一个电测量值，识别在所捕获的电测量值的时间进展中的接通/断开事件，以及基于捕获的所述电测量值和存储的操作装置(8)的信号进展特性，通过相关计算将所述接通/断开事件分配给实现所述接通/断开事件的所述操作装置(8)，记录具有接通/断开时间和相应的操作装置(8)的所有接通/断开事件，识别具有相应故障时间的绝缘故障，检查故障时间是否与记录的接通时间一致，如果所述故障时间与记录的接通时间一致，则表明所述故障发生在所述接通时间接通的所述操作装置(8)中。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：当接通和断开所述操作装置(8)时，通过一次捕获所述电测量值的时间进展在学习模式下产生所述特征信号进展。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：如果所述故障时间与记录的接通时间不一致，则检查所述故障时间是否位于由所述接通时间之一和所述断开时间之一形成的所述操作装置(8)之一的时间间隔内。4.根据权利要求1至3中的一项所述的方法，其特征在于：对于...

【专利技术属性】
技术研发人员：德克·皮尔勒，乔阿希姆·瓦格纳，
申请(专利权)人：本德尔有限两合公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE