[发明专利]对相位分辨局部放电的评估

说明书

本发明涉及相位分辨局部放电(PD)的评估。本发明的一种方法包括通过被配置成检测电气装备中的PD过程的测量装置提供Phiqn阵列。所述电气装备可包括高电压绝缘。所述方法进一步包括通过以通信方式连接到所述测量装置的装备控制器使存在于所述Phiqn阵列中的至少一个Phiqn图案与几何形状相关联。所述方法还包括通过所述装备控制器而跟踪所述Phiqn阵列中的所述几何形状的参数。所述方法还包括通过所述装备控制器且基于所述几何形状的所述参数而确定与所述Phiqn图案相关联的放电强度。

技术领域

本发明涉及高功率电气装备的诊断，并且更具体来说，涉及对装备绝缘的相位分辨局部放电的评估(evaluation of phase-resolved partial electrical discharge)。

背景技术

高电压绝缘广泛用于例如高电压发电机、变压器、电动机等等高功率电气装备的电导体中。可能需要测试和评定绝缘的完整性，以便防止绝缘和经绝缘装备两者的高成本击穿。在许多状况下，在操作期间绝缘的击穿可导致高功率电气装备严重损坏或甚至完全毁坏。因此，绝缘的电击穿可导致高功率电气装备的高成本运转中断时间。

存在评定绝缘状态的情况的若干常规方法。然而，大多数常规方法需要装备诊断为“离线”。这意味着所述装备在评定其情况时无法操作。存在允许当所述装备在操作中时“在线”评定绝缘情况的一些方法。大多数此类“在线”方法包括评估在绝缘暴露于高电压时产生的高频信号的特性。这些高频信号可通过与绝缘缺陷相关联的个别局部放电(PD)而产生。

用于评估检测到的高电压脉冲的一种常规方法包括相位分辨PD分析。相位分辨PD分析(phase-resolved PD analysis)可产生“Phiqn阵列”(也被称作Phiqn矩阵)。可使用Phiqn阵列获得Phiqn图像(也被称作PD图像)。所述Phiqn图像为Phiqn阵列的图形表示。通常，经训练专家可分析所述Phiqn图像以评定绝缘情况。

经训练专家进行的常规PD分析的缺点中的一个为在对绝缘情况进行的测量和评定之间不能并发进行。此外，此分析通常周期性地进行，例如一年仅一次或两次。因此，绝缘的显著劣化在测量所花费的时间之间可能一直不被注意到。

用于PD分析的已知方法的其它缺点包括缺乏抗干扰性、警告的可靠性，且尤其缺乏区分Phiqn阵列中的不同Phiqn图案的能力。

发明内容

本发明涉及用于评估装备绝缘的相位分辨局部放电的系统和方法。本发明的某些实施例涉及监视、分析、评估和跟踪与相位分辨Phiqn阵列和Phiqn图案(Phiqn-patterns)相关联的趋向。本发明的某些实施例还可有助于监视高电压功率电气装备中的绝缘以便提供关于绝缘情况的预先警告和警示。

根据本发明的一个实施例，提供用于评估相位分辨局部放电的系统。所述系统可包括被配置成检测电气装备的高电压绝缘中的至少一个PD过程且提供多个Phiqn阵列的测量装置。所述系统可进一步包括以通信方式连接到所述测量装置的装备控制器。所述装备控制器可被配置成使存在于所述Phiqn阵列中的至少一个Phiqn图案与几何形状相关联。所述装备控制器可进一步被配置成跟踪所述多个Phiqn阵列中所述几何形状的参数。所述装备控制器可进一步被配置成基于所述几何形状的所述参数而确定与所述PD图案相关联的放电强度。所述装备控制器可被配置成基于所述放电强度而提供指示所述高电压绝缘的绝缘质量的信号。

其中，被配置成使所述至少一个Phiqn图案与所述几何形状相关联的所述装备控制器进一步被配置成利用学习算法以使所述至少一个Phiqn图案与所述几何形状相关联，其中通过历史Phiqn阵列和所述历史Phiqn阵列中所识别的先前Phiqn图案而训练所述学习算法。

其中，所述装备控制器进一步被配置成基于所述放电强度而确定所述高电压绝缘的劣化速率。