[发明专利]用于识别电运行机构中的局部放电的方法和装置

说明书

本发明的主题是一种用于识别电运行机构(80)中的局部放电的方法，其中借助于多个传感器装置(97‑102)，在运行机构(80)的不同位置处分散式地检测电磁信号(9)，其特征在于，借助于电压测量装置(3)对于电压(94‑96)集中地确定正弦形相位变化过程(2)；并且借助于参考装置(5)，给表征相位变化过程的至少一个相位点设置时间戳(t0，t1)；并且借助于时间戳装置(103)，给电磁信号(9)分别设置时间戳；并且借助于评估装置(10)，在电磁信号(9)中分别确定局部放电信号；并且借助于评估装置(10)，在将正弦形相位变化过程(2)与局部放电信号叠加时，考虑表征性的相位点的至少一个时间戳(t0，t1)和局部放电信号的时间戳。此外，本发明的主题涉及一种用于识别电运行机构中的局部放电的装置。

技术领域

本发明涉及一种用于识别电运行机构中的局部放电的方法以及一种用于识别电运行机构中的局部放电的装置。

背景技术

气体绝缘的开关设备从西门子公司的2011年的订货号为E50001-G620-A122-V1的产品手册“结构系列为8DN8至170kV、63kA、4000A的气体绝缘的开关设备”中已知。在气体绝缘的开关设备(GIS)的状态监控中，主要关注局部放电(TE)的识别，因为所述局部放电在大多数故障情况下发生。所述选择的手段是借助于测量电磁波(EM)来探测TE，所述电磁波在GIS中的每次TE时传播。所述电磁波通常在超高频范围(UHF范围)中被检测到，所述超高频范围在频谱中从几百MHz至几GHz。

在TE的情况下，对于(例如50Hz的电网电压的)每次正弦波通常多次地出现电磁脉冲。所述脉冲是宽带的，但是由于GIS受构型所决定，所述脉冲在一些频率范围内比在其他频率范围内衰减更多。因此，用于检测TE的理想的频率范围对于不同类型的GIS变化。用于状态监控的方法必须可靠地检测TE从而必须足够敏感地能够检测待监控的GIS的电磁脉冲。为保证这一点，在开始运转时借助于所谓的校准器设定系统。校准器能够提供电磁参考脉冲，以便校准用于识别局部放电的方法或相应的装置。

UHF TE监控系统的典型的装配由滤波器部件、信号放大装置和能够快速且精确地产生12位信号的模数转换器构成。此外，干扰信号滤波和故障原因识别根据所谓的断路器选相分合闸(Point-on-Wave)分析方法执行。附加地，需要数据存储、可视化和通信协议。作为基础的硬件和软件部分地使用直至每字段六次。这由此得出，例如在GIS三相地构成时，对于每个相，分别在功率开关上游和下游需要用于TE的测量装置。至今的方案的结果是允许技术专家直接分析故障原因和故障严重性的复杂的且昂贵的系统。例如，从西门子公司2012年的订单号为IC1000-G240 A100-X-4A00的产品手册“Assetguard开关柜状态监控-集成的变电站状态监控”中已知的商标名为“Assetguard PDM”的用于GIS的数字状态监控系统。也从Rolf Kurrer于1997年在斯图加特大学的能量传输和高压技术研究所的博士论文《Teilentladungsmessung im Gigahertz-Frequenzbereich an SF6-isolierten Schaltanlagen》ISBN 3-8265-2211-7已知用于评估UHF信号以识别GIS中的局部放电的方法。

在已知的方法中，经常评估所谓的相位分布局部放电(PRPD)图，因为所述相位分布局部放电图谱能够实现推断出局部放电的原因。对于PRPD图谱，所识别到的局部放电信号与表示初级电压的正弦信号叠加，所述初级电压即施加在气体绝缘的开关设备上的且待切换的电压。通过UHF天线检测的TE信号本身不允许推导出关于在正弦波的哪个相上发生局部放电的结论。通过在PRPD图谱中的叠加，局部放电事件与相位位置相关联作为所谓的断路器选相分合闸(PoW)信息。所述相位信息允许假设关于局部放电的原因，因为局部放电在GIS中在相位变化过程中通常在特定的时间触发。