[发明专利]射频信号检测方法和装置

说明书

本发明涉及一种故障情况的检测方法和装置，特别是涉及一种检测涡轮发电机中的射频信号的方法和装置。这种装置可以区分虚假故障信号（如：噪声信号）和真正故障信号（如：由电弧击穿产生的信号）。

涡轮发电机一般有6条引出线，例如三相发电机有三条“火”线和三条接地中线，那么对全部三相来说有一条公共的信号中线。普通的射频监控器（RFM）从该公共中线上检测出全部射频信号，如果检测到的射频信号达到规定的门限电平，那么RFM就报警。

射频信号至少能在三种情况下出线。由于发电机内部或同相导管内局部放电而产生的续期很短的低压或小电流脉冲，这些脉冲差不多是以一个恒定的速率出现，但它们并不表征发电机内出现问题，也就是说这些“虚假”的故障信号。然而，普通的射频监控器RFM检测出这些短脉冲，并把它们的作用叠加到RFM电平上，这样就错误地指示出发电机的故障。这是一类虚假信号。

第二种虚假信号是由外界包含有半导体可控硅整流器、三端双向可控硅开关元件等的电器开关电路产生的，这些开关电路所产生的射频信号都是典型的很强的脉冲信号（高电压或大电流），它们可能同步发生，也可能不同步。通常它们都是断续出现的，但是普通的RFM很容易被这种信号搞混，而误认为是电弧击穿事故。从而这些虚假信号也会错误地导致RFM报警。

真正的故障信号是由击穿电弧产生的，这些电弧可能在发电机内部，也可能是外部传到发电机的。通常，电弧的产生与绕组导线的断裂以及主轴接地电刷太脏或失调有关，只要检测到击穿电弧的存在就表征发电机系统可能出了问题。

由于普通的RFM不能区分虚假信号和真正的信号，因而导致误报警和降低了检测电弧击穿事故的能力。

本发明的目地是提供一种射频信号的检测方法和装置，它可以区分虚假射频信号和真正的射频信号。

本发明的另一个目的是提供一种检测射频信号的方法和装置，如果出现由电弧击穿产生的射频信号，就能跳闸报警，但是出现射频“噪声”信号，如：发电机内的局部放电产生的短脉冲信号或由外界的包含有半导体可控硅整流器或三端双向可控硅开关元件等的电气开关电路产生的信号，这时它将不跳闸报警。

按照本发明所提供的方法和装置，只是在发电机中线的电压或电流峰值超过规定的门限值，并且随后在规定的时间周期内再次出现第二个或可能的第三个、第四个射频信号，才指示出现了真正的线路电弧击穿故障。

下面参照附图对结构和运行方法作更加详细的描述和申述，将使本发明的上述目的和其它目的和优点更加清楚明瞭，附图中同一部分使用相同的编号。

图1包括有射频监控器（RFM）的普通发电机系统的原理图。

图2A和2B是由局部放电产生的射频信号的波形图。

图3是由外界电气开关电路产生的射频信号波形图。

图4是由电弧击穿产生的射频信号波形图。

图5是本发明的模拟量予处理门电路的原理图。

图6是本发明的鉴别电路图。

图7是图6的移位寄存器实例的方块图。

图8是本发明的数字量予处理门电路方块图。

图1表示由美国专利US.4446426所描述的包括检测射频信号的RFM5的普通发电机系统。三相发电机10包括三条“火”相线，A相20，B相30和C相40，中线50接地，是三相的公共地线，射频RF信号感自或取自靠近中线变压器55的中线。当相位不平衡和发电机跳闸时，此中线变压器则拾取由此而产生的高压脉冲信号。这种射频是从带比如普通的电流变换器60的中线变压器摘取出来的。电容（电压）合器也能用来检测射频信号。射频监控器5用来识别射频信号，而标准的射频信号监控器不能区分真正的故障信号和虚假故障信号。

发电机10和同相总线（如：C相40）脉冲内由于局部放电而在中线50上产生的射频信号是典型的很短的振铃波，持续期大约为50毫微秒，分别如图2A和图2B所示。

由外界包含有半导体可控硅整流元件和三端双向可控开关元件的电器开关电路所产生的射频信号要比图2所示由于局部放电产生的那些信号数量少，但是幅度要大得多，即：是一个高电压，如图3所示。

真正的故障信号，也就是由电弧击穿所产生的信号是由一串密集的脉冲组成，它们局限于一个长度为数+微秒，如100微秒的包络之中，如图4所示。