本地局部放电监测制造技术

局部放电(PD)检测系统包括节点，该节点包括传感器，该传感器被配置成电容地耦接至电力线的电缆的护罩层。该传感器被配置成从电缆收集指示电缆中的交流电(AC)电信号的传感器数据。该系统还包括：高通滤波器，其被配置成从传感器数据中滤除低频信号；以及处理电路系统，其被配置成基于经过滤的传感器数据，检测在电缆上对于传感器来说是本地的位置处的PD事件。缆上对于传感器来说是本地的位置处的PD事件。缆上对于传感器来说是本地的位置处的PD事件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本地局部放电监测
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2019年12月31日提交的并且题为“ASSEMBLY,METHOD AND SYSTEM FOR SENSING,COMMUNICATING AND/OR CHARACTERIZING ACONDITION OF AN ELECTRICAL GRID FOR ON
‑
LINE DIAGNOSTICS”的美国临时专利申请第62/955,500号的权益，其全部内容通过引用并入本文。


[0003]本公开内容涉及用于电力设施和工业及商业场所的电气设备领域，包括电力电缆和附件。

技术介绍

[0004]电网包括在不同位置和条件(例如地上、地下、寒冷天气气候和/或炎热天气气候)下操作的许多部件。当电网出现故障时，可能难以确定故障的原因。用于电力网络特别是地下电力网络的传感器系统越来越多地被用于检测电网异常(例如故障或故障前兆)，使得操作员可以较快地、较有效地、和较安全地作出反应以维持服务或使系统恢复服务。传感器系统的示例包括故障电路指示器、逆流监测器和电力质量监测器。共同转让的美国专利第9,961,418号描述了与中央系统进行通信的地下电力网络监测系统，该美国专利通过引用其整体并入本文。

技术实现思路

[0005]通常，本公开内容提供了用于监测电网的电气设备和预测电气设备的故障事件的可能性的技术。该电气设备可以包括电缆附件，该电缆附件可以包括电缆接头本体或电缆终端本体。在一些示例中，电力线监测系统被配置成检测“本地”(近源)局部放电事件。
[0006]在本文中的一些示例中，电力线监测系统包括：具有至少一个传感器的节点，该传感器被配置成电容地耦接至电力线的电缆的护罩层，并且还被配置成从电缆收集指示电缆中的交流(AC)电信号的传感器数据；高通滤波器，其可操作地耦接至传感器并且被配置成从传感器数据中滤除低频信号；以及处理电路系统，其可操作地耦接至高通滤波器并且被配置成基于过滤后的传感器数据检测在电缆上对于节点来说是本地的位置处的局部放电(PD)事件。
[0007]在另一示例中，一种非暂态计算机可读介质包括指令，所述指令在由处理电路系统执行时，使处理电路系统基于高通滤波后的传感器数据检测在电力线的电缆上的一个位置处的局部放电(PD)事件，其中，该位置对于具有至少一个传感器的节点来说是本地的，该至少一个传感器电容地耦接至电缆的护罩层并且被配置成从电缆收集指示电缆中的交流(AC)电信号的传感器数据。
[0008]在另一示例中，一种方法包括：基于高通滤波后的传感器数据检测在电力线的电缆上的一个位置处的局部放电(PD)事件，其中，该位置在具有传感器的节点的约十米内，该
传感器电容地耦接至电缆的护罩层并且收集传感器数据；以及经由节点将标识符注入至电缆中，以经由电缆将PD事件的位置传送至接收节点。
[0009]在附图和以下描述中阐述了本公开内容的一个或更多个示例的细节。本公开内容的其他特征、目的和优点根据说明书和附图以及根据权利要求书将是明显的。
附图说明
[0010]图1是示例电力电缆结构的示意图。
[0011]图2是根据本公开内容的技术的示例差分耦接系统的示意图。
[0012]图3是根据本公开内容的技术的另一示例差分耦接实现方式的示意图。
[0013]图4是根据本公开内容的技术的另一示例差分耦接系统的示意图。
[0014]图5是根据本公开内容的技术的在多相电缆上的示例差分耦接实现方式的示意图。
[0015]图6是示出根据本公开内容的技术的有意信号注入至差分耦接器中的示意图。
[0016]图7是示出根据本公开内容的技术的有意信号提取的示意图。
[0017]图8是示出根据本公开内容的技术的局部放电提取的示意图。
[0018]图9是根据本公开内容的技术的示例差分耦接系统的示意图。
[0019]图10是示出根据本公开内容的技术的测量方法的示例差分耦接系统的示意图。
[0020]图11是示出根据本专利技术的另一实施方式的示例脉冲信号注入和提取的示意图。
[0021]图12是示出根据本公开内容的技术的示例有意信号提取的示意图。
[0022]图13是根据本公开内容的技术的示例差分耦接系统的示意图。
[0023]图14是根据本公开内容的技术的用于确定局部放电源的位置的示例差分耦接系统的示意图。
[0024]图15是根据本公开内容的技术的用于确定局部放电源的位置的示例差分耦接系统的示意图。
[0025]图16是根据本公开内容的技术的示例可改装装置的示意图。
[0026]图17A至图17C是示出电力电缆的截面图，示出了示例电容耦接放置的概念图。
[0027]图18是示出根据本公开内容的被配置成检测电力线内的本地局部放电(PD)事件的第一示例电力线监测系统1800的示意图。
[0028]图19是示出根据本公开内容的技术的用于将节点耦接至电力线的电缆的各种技术的示意图。
[0029]图20是示出根据本公开内容的技术的另一本地局部放电检测系统的示意图。
[0030]图21是示出根据本公开内容的用于检测电力线内的局部放电的示例技术的框图。
[0031]图22是示出根据本公开内容的用于监测电力线内的本地局部放电事件的示例技术的概念图。
[0032]图23是示出根据本公开内容的用于监测电力线内的本地局部放电事件的另一示例技术的概念图。
[0033]图24是示出根据本公开内容的用于监测电力线的电缆内的本地局部放电事件的另一技术的概念图。
[0034]图25是示出根据本文中所描述的技术的用于电力线内的不同频率的电信号的特
征功率损耗(例如，随着距信号源的距离增加而信号衰减)的线图。
[0035]应当理解，在不脱离本专利技术的范围的情况下，可以使用实施方式并且可以进行结构的改变。这些附图不一定按比例绘制。附图中使用的相同附图标记指代相同的部件。然而，应当理解，使用附图标记来指代给定的附图中的部件并不旨在限制该部件在另一附图中用相同的附图标记来标记。
具体实施方式
[0036]本公开内容的示例包括用于经由电力线耦接感测、通信和表征电网的状况的装置、技术和系统。因此，本文中所描述的示例装置包括多功能(感测、通信和表征)装置。在这方面，示例装置可以包括耦接层，该耦接层可以提供感测本地信号和有意(例如，注入)信号的感测层。此外，耦接层还可以提供通信(例如，信号注入、信号接收)和信道表征。
[0037]本文中的一些示例技术包括将感测和通信系统(例如，局部放电(PD)检测系统)耦接至中压(MV)或高压(HV)电力电缆系统上。在一些示例中，PD检测系统可以被改装至现有的MV或HV电缆系统上，而不是在制造电缆系统时将PD检测系统并入电缆系统内。在一些这样的改装示例中，本公开内容的技术包括在不例如通过切割电缆或穿透电缆的径向层(例如，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】1.一种系统，包括：节点，包括至少一个传感器，所述至少一个传感器被配置成电容地耦接至电力线的电缆的护罩层，并且还被配置成从所述电缆收集指示所述电缆中的交流(AC)电信号的传感器数据；高通滤波器，其可操作地耦接至所述传感器并且被配置成从所述传感器数据中滤除低频信号；以及处理电路系统，其可操作地耦接至所述高通滤波器并且被配置成基于过滤后的传感器数据检测在所述电缆上对于所述节点来说是本地的位置处的局部放电(PD)事件。2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述节点包括检测节点，其中，所述系统还包括电容地耦接至所述电缆的接收节点，并且其中，所述处理电路系统还被配置成使所述节点将来自所述检测节点的标识符注入至所述电缆中，以经由所述电缆将所述PD事件的所述位置传送至所述接收节点。3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述处理电路系统还被配置成使所述节点将数据信号注入至所述电缆中，以经由所述电缆将PD参数数据传送至所述接收节点。4.根据权利要求3所述的系统，其中，所述处理电路系统还被配置成基于至少一个PD事件确定所述PD参数数据，其中，所述PD参数数据包括以下中的至少一者：所述至少一个PD事件的定时和幅度；所述至少一个PD事件随着时间的推移的统计表示；所述至少一个PD事件与所述AC电信号之间的相位关系；或者与所述至少一个PD事件相关联的电缆故障的风险指示。5.根据权利要求3所述的系统，其中，所述处理电路系统被配置成在连续的或半连续的基础上传送所述PD参数数据。6.根据权利要求1所述的系统，其中，所述至少一个传感器电容地耦接至所述电缆的连续段。7.根据权利要求1所述的系统，其中，所述至少一个传感器耦接至连接所述电缆的两个相邻段的电缆接头或耦接至所述电缆的终端。8.根据权利要求1所述的系统，其中，所述节点还包括电感地耦接至所述电力线的电力收集装置，其中，所述电力收集装置被配置成提供电能来为所述节点供电。9.根据权利要求1所述的系统，其中，所述处理电路系统还被配置成：对于在各个PD位置处的多个PD事件中的每一个PD事件，确定至少包括电缆故障风险的一组PD参数；基于所述一组PD参数，确定对于所述各个PD位置中的每一个PD位置的相对优先级；以及基于所述相对优先级，输出排序建议以检查、维修或更换在所述各个PD位置处的电缆段。10.根据权利要求1所述的系统，其中，所述处理电路系统还被配置成将机器学习模型应用于所述传感器数据，所述机器学习模型被配置成估计所述电缆中在所述电缆上的所述位置处的损坏进展速率。11.根据权利要求1所述的系统，其中，所述处理电路系统还被配置成：
基于所述传感器数据识别实际电缆故障；将指示所述实际电缆故障的所述传感器数据存储在存储器中；基于所述传感器数据生成预测故障算法；以及基于所述预测故障算法和后续传感器数据，确定正在朝向电缆故障进展的PD位置。12.根据权利要求1所述的系统，其中，所述节点包括单端节点配置，其中，所述至少一个传感器电连接至本地接地，并且其中，所述处理电路系统还被配置成基于所述传感器数据测量流过所述至少一个传感器的电流。13.根据权利要求1所述的系统，其中，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：道格拉斯，
申请(专利权)人：互联智能系统有限公司，
类型：发明
国别省市：