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用于绝缘监测未接地的直流电网和交流电网的方法和装置制造方法及图纸

技术编号:7318536 阅读:160 留言:0更新日期:2012-05-04 09:26
本发明专利技术涉及一种用于绝缘监测未接地的直流电网和交流电网的方法,该直流电网和交流电网在电网与地之间具有不可避免的欧姆(Rf)以及容性(Cf)绝缘电阻,所述电网特别是具有所连接的整流器和其他变流器的这种电网,其中具有交替不同的脉冲电压值的脉冲交流电压(U0)通过电网与地之间的欧姆电网耦合(Ri)被施加到所要监测的电网上,其中针对每个脉冲电压值(U0),监测测量电流或者从中导出的作为测量电压(Vm)的量的取决于当前电网的起振过程的时间变化。在电网起振到两个极性相反的脉冲电压值施加过程的相应脉冲电压值(U0)之前测量电压(Vm)的起振过程的时间变化被用于测定电网与地之间的绝缘电阻(Rf)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种按权利要求1的前序部分所述的、用于绝缘监测未接地的直流电网和交流电网的方法,该直流电网和交流电网在电网与地之间具有不可避免的欧姆以及容性绝缘电阻,尤其是这种带有所连接的整流器和其他变流器的,其中将具有交替不同的脉冲电压值的脉冲交流电压通过电网与地之间的欧姆电网耦合施加到所要监测的电网上,其中针对每个脉冲电压值监测测量电流或从中导出的作为测量电压的量的取决于当前电网的起振过程的时间变化。本专利技术还涉及一种按权利要求12的前序部分所述的、用于绝缘监测未接地的直流电网和交流电网的装置,该直流电网和交流电网在电网与地之间具有欧姆以及容性绝缘电阻,该装置包括脉冲交流电压源,用于将具有交替不同的脉冲电压值的脉冲交流电压通过电网与地之间的欧姆电网耦合施加到所要监测的电网上,并且具有监测装置,用于针对每个脉冲电压值监测测量电流或者从中导出的作为测量电压的量的取决于当前电网的起振过程的时间变化。
技术介绍
所述方法例如在EP 0 654 673 Bl中有所说明。在公知的测量方法中,为分析测量,必须达到测量电流或者从中导出的作为测量电压的量的稳定起振状态。只有在达到起振状态之后,测量值才被用于测定绝缘电阻。电网绝缘附加的潜在危险并因此应被避免。在 EP 0 654 673 Bl中在检测和分析测量电压时使用算术平均值形式的平均值计算。
技术实现思路
鉴于现有技术,本专利技术所基于的任务因此在于,进一步开发所述的方法,使得测量时间被缩短。本专利技术的另一任务在于提供用于绝缘检测的改进装置。本专利技术所基于的任务在方法方面依据本专利技术通过具有权利要求1的特征部分中的特征的所述方法来解决。该任务在装置方面通过权利要求12得以解决。依据本专利技术,在电网起振到两个极性相反的脉冲电压值施加过程的相应脉冲电压值之前测量电压的起振过程的时间变化被用于测定电网与地之间的绝缘电阻。依据本专利技术的方法的优点在于,因此可以更加迅速地测定绝缘电阻,因为无需再等待达到起振状态。测量电压的值一如既往地针对起振状态被测定。但起振状态中的起振值在实际上还根本未达到起振状态时已经在更早的时间点根据起振过程的时间变化被预报。依据本专利技术的一种有利的实施方式,两个极性相反的脉冲电压值施加过程在时间上连续。因此保证迅速执行测量。依据本专利技术的一种有利的实施方式,在电网起振之前测量电压的起振过程的所测量的时间变化被用于估计起振过程的所计算的时间变化的模型参数,并根据模型参数测定绝缘电阻。依据本专利技术的这种处理方式的优点在于,测量在达到起振状态之前已经可以被中断,因为绝缘电阻的所寻找的值不是根据测量值、而是根据模型的参数来测定。这开创的可能性是,借助模型在较早的时间点已经在理论上预报起振状态并且然后由此测定绝缘电阻,其中,该时间点早于起振状态的实际达到。依据本专利技术的一种有利的实施方式,在达到起振状态之前的起振过程期间改变模型参数,直至测量电压的起振过程的所测量的时间变化与所计算的时间变化的偏差低于可预先规定的阈值。模型然后与实际起振过程良好地匹配,使得该模型针对未来的时间点以非常高的可靠性预报模型参数的值并且因此起振状态下的绝缘电阻可以根据该模型来计算。起振状态在一定程度上借助模型来预测。依据本专利技术的一种有利的实施方式,测量电压的起振过程的所测量的时间变化通过利用递归抽取滤波器的多速率滤波被滤波。由此从信号中去除干扰的高频信号部分,从而与根据模型所计算的值的比较具有更少的误差。依据本专利技术的一种有利的实施方式,在所测量的变化的采样点之间测量电压的起振过程的所测量的时间变化与所计算的时间变化的偏差按照最小平方误差方法被最小化。依据本专利技术的一种有利的实施方式,在用于滤出高频信号部分的第一抽取级中, 输入信号在采样率方面被降低,例如被降低到原来的1/4。由此很好地去除高频信号部分并降低所需的计算能力而不改变测量结果。依据本专利技术的一种有利的实施方式,在第一抽取级后设置陷波滤波器,用于抑制电网电压的交流分量。电网电压在此可以独立地被测量并通过单独的信号输入端被馈入。依据本专利技术的一种有利的实施方式,在第二抽取级中为了进一步的信号平滑而进一步降低采样频率。由此降低用于分析的计算花费并实现进一步的信号平滑。依据本专利技术的一种有利的实施方式,为进一步抑制电网频率而使用添加的陷波滤波器。依据本专利技术的一种有利的实施方式,为进一步抑制干扰,第二脉冲电压值施加过程与电网频率相位同步地开始。依据本专利技术的装置的特征在于,该装置包括用于检测在电网起振到两个极性相反的脉冲电压值施加过程的相应脉冲电压值之前测量电压的起振过程的时间变化的测量装置,以及用于对测量电压的起振过程的所计算的时间变化的模型参数进行参数估计以便从模型的参数中测定电网与地之间的绝缘电阻的装置。本专利技术因此提供一种方法和一种装置,其中在起振过程期间测量电压的变化被研究并被用于估计系统参数。在起振过程期间的测量电压在此不是被取平均值,而是通过利用递归抽取滤波器的多速率滤波去除高频信号部分。由此可以完全避免在依据现有技术的简单的例如滑动的平均值形成中可能出现的人工产物。通过估计系统参数取消必须一直等待直到起振过程衰减的必要性。因为特别是在电网相对于地的高电容的情况下起振过程的时间可以在数十秒的范围内,所以通过依据本专利技术的方法可以取得明显的加速。本专利技术的其他有利的扩展方案和改进方案以及其他优点可以由从属权利要求获^^ 附图说明附图和说明书用于更好地理解主题。主题或者主题的基本上相同或者相似的部分可以配备有相同的附图标记。这些附图仅仅是本专利技术的一种实施方式的示意图。其中图1示出用于测定测量电压的等效电路图;以及图2示出参数估计的功能流程的图示。具体实施例方式依据本专利技术的方法以图1中所示的测量电路的等效电路图为基础。在此,Rf表示电网与地之间所要监测的线路的绝缘电阻的欧姆部分,Cf表示电网与地之间所要监测的线路的绝缘电阻的容性部分,Utl为电压源,利用其施加提供不同脉冲电压值的脉冲交流电压, Ri为脉冲交流电压U0的欧姆电网耦合的内阻,Rffl为测量电阻。该方法的目标是确定Rf。在考虑到电容器Cf的起始充电状态的情况下上述简化电路的电路分析得出在Ri 和Rm的串联电路上降落的测量电压Vm的时间变化的下列关系式权利要求1.用于绝缘监测未接地的直流电网和交流电网的方法,该直流电网和交流电网在电网与地之间具有欧姆(Rf)以及容性(Cf)绝缘电阻,其中将具有交替不同的脉冲电压值的脉冲交流电压(Utl)通过电网与地之间的欧姆电网耦合(Ri)施加到所要监测的电网上,其中针对每个脉冲电压值(Utl)监测测量电流或从中导出的作为测量电压(Vm)的量的取决于当前电网的起振过程的时间变化,其特征在于,在电网起振到两个极性相反的脉冲电压值施加过程的相应脉冲电压值 (U0)之前测量电压(Vm)的起振过程的时间变化被用于测定电网与地之间的绝缘电阻(Rf)。2.按权利要求1所述的方法,其特征在于,所述两个极性相反的脉冲电压值施加过程在时间上是连续的。3.按权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述电网起振之前测量电压(Vm)的起振过程的测量的时间变化被用于估计所述起振过程的计算的时间变化的模型参数并且根据模型参数测定所述绝缘电阻。4.按权利要求3所述的方法,其特征在于,在达到起振本文档来自技高网...

【技术保护点】

【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:F·布伦克FO·威特W·斯特雷普
申请(专利权)人:ABB股份公司
类型:发明
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