用于检测、标识和定位沿电子装置的放电点中发生的局部放电的方法制造方法及图纸

技术编号:5371896 阅读:278 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种用于检测、标识和定位沿电子装置的放电点中发生的局部放电的方法,包括以下步骤:检测(1)检测站中的电信号;为每个检测到的信号分配(2)相位参数值;对于每个信号,推导至少一个形状参数以及一个振幅参数;将所述检测到的信号的集合分割(4)为子集,其相对于形状参数而言是同质的;标识(5)与局部放电有关的子集并且对其进行编录;在沿所述装置定位的多个检测站中重复上述步骤;对不同检测站中检测到的信号的子集进行相关(7),并类似地进行编录;根据子集的振幅和形状参数,在相关子集中进行选择(8),以及定位(9)与选定子集中检测站处的所述信号有关的局部放电。已知的方法具有不佳的有效性和/或可靠性,特别是对于长度超过1-2km的电缆,或者备选地,它们需要非常复杂和高成本的现场实现。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于检测、标识和定位沿电子装置的放电点中发生的局部放电。更一 般地,本专利技术的
是通过对局部放电的检测/处理来诊断电气系统(特别是高压系 统)的领域。
技术介绍
局部放电是涉及电气系统中有限部分的绝缘体的放电,因此其不会导致系统立即 发生故障,而是导致逐步的降级。而且,局部放电本质上具有一个发展过程,其基本上受限 于绝缘系统的缺陷。有鉴于此,基于对局部放电进行检测和解释的诊断技术是最有前途的技术之一, 并且其在科研领域得到了广泛研究,这是因为,评估与局部放电有关的信号能够侦测到发 生放电的绝缘系统的缺陷的特性以及缺陷在绝缘系统的位置本身。具体地,本专利技术涉及对中压电缆和高压电缆(以及对自耦变压器)的诊断。在此类装置中,期望标识可能构成电缆故障的任何缺陷,例如,位于电缆的接合点 或者终端或者甚至是实际绝缘体中的缺陷。这种缺陷通常是局部放电活动的点;因此,通常 试图通过借助于耦合至待评估电缆的适当传感器来检测相应的局部放电活动,从而标识所 述缺陷。然而,通过检测局部放电来标识电缆中的缺陷具有两个主要困难。第一个困难在于可靠地标识有待检查的局部放电。通常,除了与待标识的局部放 电活动相对应的信号之外,还会存在多个信号耦合至传感器;所述不期望的信号可能包括 背景噪声或者其它类型的干扰,或者包括电缆外部的其它局部放电活动,或者可能并不危 险(但是易被误认为是要标识的危险信号)。所有这些信号基本上与待检测的局部放电的 那些信号相交叠,并且有时(特别是在其振幅大于待检测信号的情况下),这些信号阻止了 对待检测信号的标识。第二个困难是定位在电缆内检测到的放电的一个源(或者多个源)。 检测到缺陷的存在是不够的,而是还需要确定(至少是通过合理程度的近似)缺陷位于电 缆内的何处,从而在进行维护时有效地干预。为了克服第一个困难,已知的方法包括使用经过恰当调节的传感器和滤波系统, 以试图检测局部放电信号而不检测与噪声有关的信号。然而,此类方法存在以下局限性。不可能建立对于任何环境而言都是最优的传感器,并且滤波系统常常是低效的。 而且,由于事先并不知道感兴趣的放电信号的频率,因此存在将这些目标信号过滤掉的风险。最后,当要检测的局部放电活动的信号与要忽略的其它局部放电(例如,因为它 们在电缆之外)的信号相交叠时,存在无法借助于使用中的滤波系统(例如,包括带通模拟 滤波器)来选择性地对待所述信号的风险。对于定位沿电缆的放电点来说,已知不同的技术。一种技术,也称为积分球反射(reflectometric)技术,包括获取位于电缆一端 的检测站中的信号;以及评估信号与由该信号在电缆相对端的反射而生成的信号之间所经 过的时间。继而,基于信号在该电缆中的传播速度来计算该信号的源与检测点之间的距离。对于长电缆而言,该技术的可靠性不佳,因为当信号通过电缆行进时,其将衰减到 存在无法在检测站中检测到它们这一风险的点。另一技术包括在电缆的不同位置将多个(至少2个,通常是3个)传感器耦合至 电缆(继而定义多个检测站)。当传感器之一中的信号超过预电水平时,以同步模式获取来 自各传感器的信号;获取的时间窗口必须足够长,以允许测量各传感器中通过的相同脉冲。 通过比较不同传感器中相同信号的到达时间,可以定位沿电缆的信号源。该技术非常精确,但是其需要特别长的时间来安装所需设备,并且其成本非常高。 因此,除了现有技术中关于被检测信号的定位的困难和限制之外,还存在关于与电缆中发 生的局部放电活动实际上关联的并有待被定位的信号的标识的困难和限制。电缆因此,已知技术没有确保可靠的结果,并且其经常被发现是低效的。本专利技术的目的是消除上述缺点,并且提供一种用于检测、标识和定位沿电子装置 的放电点中发生的局部放电的方法,该方法的应用特别简单、方便,同时是高效的。
技术实现思路
所述目的是通过本专利技术的方法实现的,该方法由所附权利要求的内容表征,特别 地,其包括以下步骤-检测由检测站中的可操作地耦合至装置的传感器所捕获的模拟电信号,并生成 表示所述模拟信号的波形的相应数字信号;-为每个检测到的信号分配相位参数的值,其表示在检测所述信号的时刻施加于 电子装置的电压相位;-对于每个所述数字信号,推导与所述信号的波形相关的至少一个形状参数,以及 与所述信号的振幅相关的至少一个振幅参数;-将所述检测到的数字信号的集合分割为子集,使得每个子集的数字信号具有类 似的形状参数(或多个形状参数)值;-根据基于独立评价的每个子集的信号的振幅和相位的参数值的统计评价,标识 与局部放电有关的信号的子集并且对其进行编录;-在沿所述装置定位的多个检测站中重复先前步骤;-基于振幅参数和相位参数,对不同检测站中检测到的信号的子集进行相关;该 过程旨在标识由各检测站中的相同缺陷或者干扰所产生的信号;-基于相关子集群组的不同子集的信号的形状和振幅参数的值,选择所述群组内 的子集,并且定位与选定子集的检测站处的所述信号有关的局部放电。附图说明通过下文对附图中仅以非限制性示例方式示出的优选实施方式的描述,这些以及 其它特点将变得更为易见,其中唯一的附图示意性地示出了按照本专利技术的方法。具体实施例方式按照本专利技术的方法是一种用于标识和定位沿电子装置的放电点中发生的局部放 电的方法。具体地,本专利技术的方法旨在对中压和高压电缆的诊断评估。该方法包括借助于与装置耦合的传感器来进行对所检测电信号的获取。术语“获 取”表示对某时段内的多个电信号的检测,所述时段定义了获取的持续时间。获取可以包 括检测预定数目的信号,或者备选地,检测在预定时段内由传感器捕获的所有信号。如公知 的,获取包括多个检测信号是必要的,以便从统计的观点来评价信号。因此,请注意,表述“标识”表示识别获取中检测到的与局部放电活动有关的电信 号的集合,并且推导关于其中发生所述局部放电的缺陷的特性的信息。本专利技术的方法包括以下预备步骤,即标识沿待评价装置的多个检测站,在这些检 测站处可以耦合传感器以用于电信号的检测。具体地,如果待评价的装置是电缆,则优选地,检测站位于电缆的配件处,也即,位 于终端和接合点处。本专利技术的方法原本包括以下步骤。第一步骤(附图中表示为标号1)是步骤检测由检测站中的可操作地耦合至装置 的传感器所捕获的模拟电信号,并且生成表示检测到的模拟信号的波形的相应数字信号。由此,第一步骤包括利用位于预定检测站中的传感器所进行的获取。优选地,首先将传感器定位在装置的一端,也即,所使用的第一检测站是装置一端 处(例如,如果装置是电缆,则是终端处)的检测站。第二步骤(附图中表示为标号2)是步骤使用沿所述电子装置定位的同步探针 (基本上是已知的),为每个检测到的信号分配相位参数值,其表示在检测所述信号的时刻 施加于电子装置的电压相位。分配步骤假定待评价的电子装置使用交流电(AC)。按照已知技术,在检测信号 的时刻检测电压的相位角,并且将所述角分配给该信号。第三步骤(附图中表示为标号3)是步骤对于每个所述数字信号,推导与所述信 号的波形相关的至少一个形状参数,以及与所述信号的振幅相关的至少一个振幅参数。具体地,优选地测量与信号的持续时间相关的第一形状参数(T),以及与信号的频 率内容(也即,信号的等效带宽)有关的第二形状参数(B)。为了计算所述第一和本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种用于检测、标识和定位沿电子装置的放电点中发生的局部放电的方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:-检测(1)由检测站中的可操作地耦合至所述装置的传感器所捕获的模拟电信号,并生成表示所述模拟信号的波形的相应数字信号;-为每个检测到的信号分配(2)相位参数值,其表示在检测所述信号的时刻施加于所述电子装置的电压相位;-对于每个所述数字信号,推导(3)与所述信号的波形相关的至少一个形状参数以及与所述信号的振幅相关的至少一个振幅参数;-将所述检测到的数字信号的集合分割(4)为子集,使得每个子集的数字信号具有类似的形状参数值;-根据基于独立评价的每个子集的信号的振幅和相位的参数值的统计评价,标识(5)与局部放电有关的信号的子集并且对其进行编录;-在沿所述装置定位的多个检测站中重复先前步骤;-对不同检测站中检测到的信号的子集进行相关(7),并类似地进行编录;-基于相关子集的群组中不同子集的信号的形状和振幅参数的值,选择(8)所述群组内的子集,并且定位(9)与选定子集中检测站处的所述信号有关的局部放电。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:GC蒙塔纳里A卡瓦里尼G帕希尼
申请(专利权)人:特英普科技有限公司
类型:发明
国别省市:LU[卢森堡]

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