[发明专利]高压绝缘监测装置的部分放电传感器

说明书

技术领域

本发明涉及高压绝缘监测装置的部分放电传感器，具体地说但不只是用于测量电厂的大发电机的定子绕组中的部分放电。

背景技术

部分放电(PD)局部发生放电，其部分桥接导体之间的绝缘，特别是用在高压发电中。

当电场局部超过击穿强度时，它们是绝缘缺陷的结果。这种部分放电甚至可导致导体之间绝缘的进一步降级并且甚至击穿。

因此，需要监测高压系统中的部分放电以防止发电链中的功能失调和损坏。此外，它是有帮助的工具以便计划关断并维护设备或替换。

在产业中，在题为“High voltage Test Techniques-Partial Discharge measurements”(2000)的标准EN/IEC 60270中很好地描述了部分放电的测量。它描述了用于确定部分放电的电路的设计和校准。

重要的是要注意，在测量部分放电之前，需要校准测量系统以便达到所需的准确度。通常通过将脉冲注入到系统中并检测测量装置的响应进行校准。

传统校准装置仅能在发电机静止不动时线下使用，因为已知的装置不是抗高压的。

然而，在线和线下的操作条件彼此是相当不同的，其影响校准精确度。实际上，在操作期间，闭合将发电机连接到电网的主开关，并且由此电线更长了。这引起更大的线电容，并改变脉冲的传输特性。

由此，期望能够在发电机的正常操作期间校准高压绝缘监测装置。

EP2071342公开了一种便携式校准装置，其可在正常操作期间当经由电池实现电力供应并且经由光学接口进行远程控制时使用。

然而，它是改变电力激发链的高压几何形状的附加装置，并且由于电池供电，注入的脉冲相当小，并且操作时间受限。

本发明的目的是至少部分克服上面阐述的缺陷，具体地说，提出一种允许甚至在高压绝缘监测期间也在线校准的装置。

发明内容

本发明的一方面包含提供包含监测装置的传感器，其也可以用连接到电网的发电机校准。

这个和另外方面通过提供根据随附权利要求的部分放电传感器获得。

该传感器可单独或组合具有一个或多个如下可选特征：

-耦合电容器和校准电容器实现为一个双电容器；

-耦合电容器和校准电容器实现为两个单独电容器；

-测量电路包括信号传输线和用于操作测量电路的电功率，并且通过信号传输线给校准电路供电；

-可提供转换器供电电路，其可连接到测量装置并耦合到测量电容器的低压电极，以用于给校准电路供应必要的供电电压；

-校准电路包括连接在耦合电容与校准电路之间的脉冲发生器同步线；

-校准电路包含并联连接的两个支路，第一支路一方面连接到地而另一方面连接到开关单元，并且第二支路包括并联的电容器和信号发生器，第二支路的一端连接到地而另一端也连接到开关单元，开关单元连接到校准电容器；

-开关单元具有两个位置，第一位置将校准电容连接到第一支路，并且第二位置将校准电容连接到第二支路；

-串行通信信道可连接到测量装置，以用于调整脉冲的高度和序列和/或控制开关单元57。

附图说明

-图1是配备有部分放电传感器和部分放电分析器的高压发电链的示意表示；

-图2是根据第一实施例的部分放电传感器的示意表示；

-图3是根据第二实施例的部分放电传感器的示意表示；

-图4A和4B是根据第一实施例的部分放电传感器的双电容器的示意表示；

-图5是根据第三实施例的部分放电传感器的示意表示；

-图6A和6B是根据第二实施例的部分放电传感器的双电容器的示意表示；

-图7是根据第四实施例的部分放电传感器的示意表示；以及

-图8是根据第五实施例的部分放电传感器的示意表示。

具体实施方式

在所有图中，同样的元件具有相同的附图标记。

图1是高压发电链1的示意表示，其包括具有若干相但只有一个输出相的发电机3，并且表示了有关的高压母线管道5。

发电机3可由任何可用能源或能源(煤、燃料、燃气、核、蒸汽、水等)的组合馈电的未表示的涡轮机或引擎驱动。发电机可以是同步发电机，并且通常生成大于5kV的50-60Hz的备选电压。

母线管道5连接到开关单元7，其允许将发电机3从如下元件例如升压变压器并且最后从电网去耦。