[发明专利]用于定位连接到电源系统的操作装置中的绝缘故障的方法和设备

说明书

本发明涉及用于定位连接到电源系统(2)的操作装置(8)中的绝缘故障的方法和设备(10)。本发明的基本功能块是电气监测设备(12)，电气监测设备(12)识别绝缘故障并通过通信信道(14)将相应的故障时间传送给识别设备(16)，所述识别设备(16)通过特定操作装置(8)的接通/断开信号进展特性来识别故障操作装置(8)。

本发明涉及用于定位连接到电源系统的操作装置中的绝缘故障的方法和设备。

背景技术

安全供应电能的基础基于可靠的电源系统。电源的高可用性要求高度复杂的电气设施，这些设施配备有保护和监测设备，以便及时识别故障，并能够实现节省时间和成本的故障定位。

在接地的电源系统中，绝缘故障自身会表现为残余电流，其不会触发故障电流保护设备，但从长远来看，特别地会对接触到导电设施部件的人构成潜在威胁。在未接地的电源系统中，绝缘电阻值降低会对操作安全构成风险。因此，有必要及时识别、定位并尽快消除此类绝缘故障。

在接地电网中，已知残余电流监测器(RCM)被用作电气监测设备，该设备识别电源系统中的(升高的)残余电流。在未接地的电源系统中，绝缘监测设备被用作电气监测设备，其连续地检查整个电气设施的绝缘电阻(电源系统包括连接到其上的电气操作装置，例如用电装置或发电机)是否没有降低到预定最小值以下。

如果监测设备报告了绝缘故障，则故障通常会被识别，但在大多数情况下还没有被定位。通常，故障定位是一项时间和成本密集的任务，因为故障必须尽快消除，但故障位置尚不清楚。

根据当前的技术水平，故障或者通过便携式定位设备手动定位，或者使用永久安装的故障定位设备自动定位，大多数时候借助于测量用电流互感器进行。

根据所需的局部分辨率，需要多个测量用电流互感器。所需选择性越高，就必须安装越多的测量用电流互感器。有了足够数量的测量用电流互感器，就可以实现一直到单个插座的选择性，然而，这不利地包括对应的材料和安装费用。

因此，故障定位通常非常麻烦，特别是在诸如用电装置或发电机的连接的操作装置中发生的故障中。

发明内容

因此，本发明的目的是提出一种方法和设备，该方法和设备使得连接到电源系统的操作装置的绝缘故障定位时间和成本相对于现有技术更少。

该目的通过包括以下方法步骤的方法来实现：

连续捕获电源系统中的至少一个电测量值，

识别在所捕获的电测量值的时间进展中接通/断开事件，以及

基于捕获的电测量值和存储的操作装置的特征信号进展，通过相关计算将接通/断开事件分配给实现接通/断开事件的操作装置，

记录具有接通/断开时间和相应操作装置的所有接通/断开事件，

识别具有相应故障时间的绝缘故障，

检查故障时间是否与记录的接通时间一致，

如果故障时间与记录的接通时间一致，则表明故障发生在该接通时间接通的操作装置中。

在电源系统和所连接的操作装置的常规操作期间，在电源系统中连续捕获电测量值，例如电流或电压进展(操作电流或操作电压)。可以在中心位置捕获电测量值，以便在正常操作情况下电源系统中发生的所有电流和电压变化均在测量总电流或总电压时被考虑。诸如驱动马达的特定操作装置的接通和断开(接通/断开事件)可以通过测得的电测量值的时间进展来识别，因为每个操作装置具有与该操作装置的特征信号进展相关联的各自的接通/断开行为。该特征信号进展可以是电测量值本身的时间进展(具有电流/电压峰值的电流/电压进展)或由此产生的信号，例如通过傅立叶变换获得的频谱。