[发明专利]采用合成的同步信号的局部放电检测系统和方法

说明书

一种局部放电检测系统(1000)，包括局部放电获取和处理设备(400)，该局部放电获取和处理设备包括：局部放电检测设备(401)，被配置为根据第一电气对象(100)所生成的局部放电脉冲来提供检测到的局部放电电气信号(S_PD1)；第一通信模块(407)，被配置为接收检测到的同步信号，所述检测到的同步信号承载与第二电气对象(103)的供电电压(V_AC)相关联的检测到的同步相位值(φ_ACtn)和对应的参考时间值(t_n)。所述局部放电检测系统还包括：相位值生成器(11)，被配置为产生表示合成同步信号(S_syn1)的合成相位值(φ_SYNtn)，所述相位值生成器(11)是根据相位误差可调节的；误差计算模块(9)，被配置为根据合成相位值(φ_SYNtn)、检测到的同步相位值(φ_ACtn)和对应的参考时间值(t_n)来计算相位误差(ε_ti)。

技术领域

本发明涉及局部放电检测系统，并且具体地涉及用于检测与供电电压同步的局部放电脉冲的系统。

背景技术

局部放电检测特别用于识别和测量电气组件和装置中的局部放电，该电气组件和装置诸如：中压、高压或超高压线缆，线缆接头，架空线绝缘子，中压和高压配电箱，使用GIS(气体绝缘开关设备)的高压和超高压线缆，变电站，变压器，电机。

术语局部放电旨在表示在电组件具有各种类型的缺陷时在电组件的电介质(绝缘)材料中出现的不期望的电荷复合(recombination)，这最终导致电介质损坏。这里，在电介质材料的多个部分中生成脉冲电流，并且脉冲电流使得电磁波通过相关电系统的电力线缆或接地线缆进行传播，并通过各种周围介质(电介质材料、金属、空气等)进行辐射。

为了对AC(交流)电气组件执行局部放电测量，重要的是要具有相位参考信号，即，在相位和频率上与为该电气组件供电的AC电压同步的信号。通过对局部放电脉冲的最大振幅相对于这些局部放电脉冲出现时的供电电压的相位进行绘图来获得有用的诊断图。

在一些情况中，感测AC供电电压以获得其相位角度意味着使用必须连接到受测组件的特定传感器。这种操作一般需要组件与其电源断开连接(切断电源)，并随后重新连接：这种操作通常是不切实际的，具有较高的间接成本，并且在许多情况下根本无法进行。

文献WO-A-2009-150627尤其描述了一种小尺寸的、完全绝缘的且自供电的局部放电检测设备，该设备允许在不需要直接连接到被检查的系统的情况下以最高安全性执行测量。该设备包括宽带天线，该宽带天线适于充当电场传感器并且包括第一平面导体(即，地平面)，该第一平面导体与第二导体配合，第二导体的轮廓朝向第一平面导体聚拢在一个点或一条线处。这种局部放电检测设备还可以检测同步信号，该同步信号是通过拾取放电生成组件的供电电压而获得的。

存在如下实际的状况，在该状况下，对局部放电生成组件的供电电压的检测不能对局部放电生成组件以接触技术和非接触技术来执行，而是必须对另一电气组件执行并且远离受测组件。

文献JP-A-6-11534公开了一种局部放电测量系统，其包括在电力线缆处提供的螺管线圈检测部分，其中电力线缆铺设在地下人孔(manhole)内部的管道系统中，局部放电检测部分检测输出信号，并且然后检测信号传输部分将检测信号传输到人孔盖(manholelid)的天线。DC调节电源通过变压器从线缆接收电力，该变压器用于接收电力供应。从传输终端侧变电站在移动电话的电波上传输线缆的施加电压相位信息，传输终端侧变电站配备有电压互感器。在人孔盖附近提供的局部电压和施加电压相位接收设备配备有无线电气信号接收部分和电话信号接收天线，获得受测电力线缆的局部放电气信号以及施加电压相位信息信号，并且随后在施加电压相位作为参数的情况下分析局部放电脉冲。