部分放电产生的故障的定位制造技术

部分放电产生的故障的定位。一种定位交流配电系统中产生部分放电的初期故障的方法被公开，该方法包括的步骤有：检测由该系统（10）产生的PD图形（pC）中至少一个尖峰（21）；获取该系统中交流电源的电压波（kV）；检测该尖峰（21）相对于交流电源的电压（kV）的相位定位初期故障（20）在该相位是在预定阈值以下的地方。还公开一种设备，包括：至少一个电脉冲传感器；用于获取与配电系统的电源的同步信号的装置；以及适合实现该方法的模块。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】部分放电产生的故障的定位
[0001 ] 本专利技术涉及定位产生部分放电的初期故障。尤其是，本专利技术涉及一种在输电系统，尤其在中等电压/高电压的输电系统中，用于定位产生部分放电的初期故障的方法，以及用于实现该方法的设备。在本说明书和权利要求书中，用语:“中等电压”或MV，用于指范围从I到35kV的电压；“高电压”或HV，用于指高于35kV的电压；“初期故障(incipient fault)”用于指输电系统内的缺陷,尤其是在电缆内不会引起立刻失效但可以导致可能失效的缺陷；“定位”用于指识别含有初期故障的输电系统的某一部分，该部分的长度代表该定位的精度；“部分放电(partial discharge)”,下文有时缩写为F1D,用于指部分地桥接导线之间的绝缘材料的局部放电，且该局部放电能够或不能够出现在导线附近。部分放电一般是在绝缘材料中或绝缘材料表面上，局部电应力集中的后果。一般地说，这样的放电是作为具有持续时间远小于I μ S的脉冲出现。所谓绝缘材料，指的是，例如包围导线的绝缘层。为了本说明书和所附权利要求书的目的，除非另外指出，在所有例子中，所有以“约”词汇表示的量、数量、百分比如此等等的数字，应当理解为可被修改的。同样，包含被公开的最大值和最小值点的任何组合，以及包含其中的任何中间范围的所有范围，可以是或可以不是本文具体地列举的。在本说明书和权利要求书中，凡也可以有热或机械意义的用语“传导的”、“绝缘的”、“连接的”和其他用语，除非另外指出，都按电学意义使用。
技术介绍
来自发电厂的电力，通常借助中等/高电压输电系统传输到用户，诸如城市、工厂或其他实体，这些输电系统可以是架空的(高架的)、陆地的或海底的。输电系统或电网，能够包括电的导线(它可以是架空的(高架的)导线、绝缘的陆地导线、或绝缘的海底导线)、汇接点、终端设备、架空电力系统的绝缘子、气体绝缘线路(GIL)和/或气体绝缘开关(GIS)。只要关注架空导线，本专利技术涉及绝缘的架空电缆。部分放电常常开始于在固体或液体电介质内导线-电介质界面上，或者在液体电介质内的气泡中的固体电介质内的空隙、裂缝、夹杂物或其他缺陷内。部分放电还能够沿不同绝缘材料之间的边界出现。如所指出的，部分放电常常不会引起电力系统的立刻失效，而是使它逐渐恶化，最终导致电击穿。在输电系统中，尤其是中等和高电压输线路，对部件，特别是电缆部分，例如导线、绝缘子、或护套的相对地小的损坏或缺陷，能够导致可察觉的电流损耗。此外，这样的损坏往往会増大或扩展，并可以成为短路的原因，导致电网有关部分的断开，且在某些情况下，甚至可以产生对该电网更大损坏的后果，相应地在维修、服务中断等等方面，带来更大的开支。因此，重要的是，在输电系统中检测和监控部分放电，以便确保该系统可靠地、长期地工作；预测可以导致供电服务中断的可能的失效；以及在部件失效之前，在合适的位置定期检查和/或更换产生部分放电活动的部件。由于电网的广大范围和/或其常常是困难的可接入性，特别是当它是地下的或高架的时候，重要的是，尽可能准确地定位产生部分放电的初期故障的地点。在输电系统中，检测和定位部分放电的技术，本领域是众所周知的。一些技术使用时域反射计量术(Time-Domain Reflectometry (TDR)),它是用于通过观察被反射波形，以确定电カ线路特征的測量技木。TDR是基于进入系统的能量阶跃或脉冲的注入和传播，以及随后观察被该系统反射的能量。该技术在定位产生部分放电的初期故障中的精度，一般取决于数个因素，包含链路的长度，被选定用于计算的传播速度值的精度、以及该脉冲在測量点由于色散的畸变。该精度由此可能不被完全满足，特别是在长的和/或复杂的电カ电网中。事实上，部分放电需要短的被检测的能量脉冲，而长的电缆部分需要长的被贯通的能量脉冲。TDR提供缺陷离測量点的距离，该测量点常常是电缆的端点。然而，要知道这样的点实际上在哪里，一点也不容易，因为该电缆的三维的，常常是不规则的布置。在使用TDR的技术中，例如，US6853196涉及ー种用于确定电缆中缺陷地点的位置的方法，该方法包括，在电缆的驱动端，注入有足够电压的短持续时间的入射脉冲，以便在该缺陷地点引起电击穿。该电击穿接着产生脉冲，沿电缆两个方向离开该缺陷地点传播。至少ー个诊断传感器，能够在该电缆的驱动端上检测该入射脉冲和该击穿导致的反射脉沖。缺陷地点的位置，从该脉冲的到达时间和该脉冲在电缆中的传播速度之间的时间延时估算。其他方法，是把操作上连接到沿整个电网各个点的检测传感器进行分配。考虑到电网的范围，这样的方法终归是相当昂贵的。例如，W02009/013639涉及ー种用于检测、识别和定位部分放电的方法，该部分放电出现在沿电设备的放电地点。该方法包括，沿要被评估的整个设备，识别多个检测站的预先步骤，传感器在那里能够被耦接，用于电信号的检测。部分放电被定位在站上，在该站上，信号有振幅參数和与该信号频率内容相关的形状參数的最大值。W02009/150627公开ー种便携式部分放电检测装置，用于检测并测量电学部件和设备中的部分放电，该装置发出的信号，有十分类似于辐射脉冲的形式，且该装置还能够检测和发出由拾取放电产生源对象(object)的电源电压而获得的同步信号。该装置包括宽带天线，适合作为电场传感器起作用并包括与第二导体协作的第一平面形导体，该第二导体的轮廓在一个点上或沿一条线向该第一平面形导体会聚，其中所述第二导体比要检测的场波长小约两个数量级，因此该宽带天线在从约0.1MHz到约IOOMHz的频带中是非谐振的。US4967158涉及ー种便携式检测器装置，用于在带电的电压分配电缆和/或装备中检测部分放电。该装置包括探针，被固定于供该探针手动位移的绝缘便携式手柄。检测器装置被连接到该探针，用于检测由该部分放电发射的、范围在5到IOMHz的信号。该检测器有被连接到探针的输入衰减器电路，以使被检测信号的电平下降到需要的电平。变换电路还被提供，以便使被检测信号改变到预定频率信号，该信号大体上无噪声并代表被检测的部分放电信号的振幅。放大器电路放大该预定频率的信号，而输出电路产生指示该部分放电的存在和振幅的信号。为确定部分放电沿电缆或接头(joint)的位置，该探针静静地和缓慢地在绝缘的区域上通过，而该检测器表头被仔细地观察，以查看在哪里该读数达到最大。EP800652涉及用于定位配电电缆中初期故障的方法和设备，该方法和设备包含把激发电压应用于电力线路，以便在沿该电力线路的故障上产生部分放电信号脉冲。电力线路的表面被两个传感器扫描，该两个传感器沿电力线路分开并被布置成邻近电力线路表面，用于检测该部分放电信号脉冲，以产生离散的检测的脉冲。这些检测的脉冲被组合，以便当该故障大体上等距地被定位在传感器之间时，产生振幅电平达到极值的组合信号。传感器沿电力线路移动，直到故障大体上等距地被定位在传感器之间，如由该组合信号的极值振幅电平所指示的。 申请人:观察到，后两个方法，要求定量的和比较性的评估，以断定何时信号的振幅电平是最大。此外，后两个文献的传感器，要环绕该电缆走一圈，因此该电缆当被埋设时，不能被测试。US2009/0177420公开的是，为了检测、定位和解释沿电学装备出现在部分放电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种定位交流配电系统（10）中产生部分放电的初期故障的方法，包括如下步骤：检测（140）由该系统（10）产生的PD图形（pC）中至少一个尖峰（21）；获取（140）该系统中交流电源的电压波（kV）；检测（140）该尖峰（21）相对于交流电源的电压（kV）的相位定位（160）初期故障（20）在该相位是在预定阈值以下的地方。FDA00003424090800011.jpg,FDA00003424090800012.jpg,FDA00003424090800016.jpg

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.ー种定位交流配电系统(10)中产生部分放电的初期故障的方法，包括如下步骤: 检测(140)由该系统(10)产生的ro图形(PC)中至少ー个尖峰(21)； 获取(140)该系统中交流电源的电压波(kV)； 检测(140)该尖峰(21)相对于交流电源的电压(kV)的相位 2.按照权利要求1的方法，其中该预定阈值 3.按照权利要求2的方法，其中该预定阈值 4.按照权利要求1的方法，其中初期故障被定位在长度短于2.5m的配电系统部分(L2)中。5.按照权利要求4的方法,其中初期故障被定位在长度短于Im的配电系统部分(L2)中。6.按照权利要求1的方法，包括步骤:选择开始检测位置，并且只要该相位下降，就顺着该配电系统沿第一方向选择(173、174、120)至少ー个随后的检测位置；以及如果该相位增加，则沿与第一 方向相反的第二方向，选择(176、177、120)至少ー个随后的第二检测位置。7.按照权利要求6的方法，包括随...

【专利技术属性】
技术研发人员：LR·萨勒斯·卡萨尔斯，S·弗兰奇·波诺尼，R·坎德拉，M·洛佩兹，
申请(专利权)人：普睿司曼股份公司，
类型：
国别省市：