專利名稱：用于定位部分放電的設(shè)備與方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種設(shè)備與方法，用于定位部分放電，該部分放電發(fā)生在具有細(xì)長(zhǎng)形狀的電裝置中的放電點(diǎn)處，并產(chǎn)生相應(yīng)電脈沖沿該裝置軸向地從該放電點(diǎn)向相反方向傳播。更具體地，本發(fā)明涉及通過探測(cè)/處理部分放電來診斷電力系統(tǒng)(特別是高壓系統(tǒng))的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
應(yīng)該注意，部分放電是指局限在電力系統(tǒng)的絕緣部分處的放電，并不會(huì)因此導(dǎo)致該系統(tǒng)的即時(shí)故障，而是導(dǎo)致其逐漸劣化。通過部分放電的獨(dú)特性質(zhì)，部分放電基本被局限在絕緣系統(tǒng)的缺陷的范圍內(nèi)。據(jù)此，基于探測(cè)與解讀部分放電的診斷方法是科研領(lǐng)域中最有前景和所廣泛研究的項(xiàng)目之一，因?yàn)樘幚砩婕安糠址烹姷男盘?hào)使得可能探究發(fā)生放電的絕緣系統(tǒng)中的缺陷的性質(zhì)并在絕緣系統(tǒng)中定位缺陷的位置。更具體而言，本發(fā)明涉及組成用于傳輸放電脈沖(也就是說，形成使脈沖沿其傳播的路徑)的電線的具有細(xì)長(zhǎng)形狀的電氣設(shè)備的診斷；例如，這種設(shè)備包括用于中高壓的電線、自耦變壓器或GIL (氣體絕緣傳輸線)。在這種類型的設(shè)備中，重要的是標(biāo)識(shí)可能導(dǎo)致電線故障的任何缺陷，諸如，例如， 在接頭或終端或甚至在電線絕緣中的缺陷。這些缺陷一般是部分放電的點(diǎn)；一般而言，因此，目的是通過使用與被檢電纜耦合的合適傳感器探測(cè)相應(yīng)的部分放電來標(biāo)識(shí)這些缺陷。已知數(shù)種用于定位沿電纜的放電點(diǎn)的方法。其中一個(gè)，被稱為反射(reflectometric)方法，包括在位于電纜一端的探測(cè)站處獲取信號(hào)，并測(cè)量在一個(gè)信號(hào)與來自電纜另一端的由該信號(hào)反射回來的信號(hào)之間經(jīng)歷的時(shí)間段。然后根據(jù)該信號(hào)在該電纜中傳播的速度計(jì)算出該信號(hào)源與探測(cè)點(diǎn)之間的距離。對(duì)于較長(zhǎng)的電纜而言，這個(gè)方法并不是非?？煽康?，因?yàn)樵陔娎|上傳播的信號(hào)會(huì)被衰減到某個(gè)程度而會(huì)有在探測(cè)站處完全不能探測(cè)到它們的風(fēng)險(xiǎn)。另一個(gè)方法包括在沿電纜的不同位置處將該電纜與多個(gè)傳感器(至少2個(gè)，一般 3個(gè))耦合(藉此形成多個(gè)探測(cè)站)。當(dāng)傳感器中的一個(gè)處的信號(hào)超出預(yù)確定的水平時(shí)，來自不同傳感器的信號(hào)可同步地獲得；該獲取時(shí)間窗必須要足夠長(zhǎng)以容許通過不同傳感器對(duì)傳輸中的同一個(gè)脈沖的測(cè)量。將同一個(gè)信號(hào)到達(dá)每一個(gè)傳感器的時(shí)間進(jìn)行比較，可能定位沿電纜的信號(hào)源。該方法相比反射方法更為準(zhǔn)確，但是引起一些問題。第一個(gè)問題是標(biāo)識(shí)一對(duì)同源(homologous)脈沖，也就是說，可分配給同一處部分放電的并在相反方向上傳播的脈沖。應(yīng)該注意的是，在沿該設(shè)備彼此間隔開的兩個(gè)不同傳感器處探測(cè)到的一對(duì)同源脈沖的存在意味著產(chǎn)生這些脈沖的放電所發(fā)生的點(diǎn)位于這兩個(gè)傳感器之間。
據(jù)此，現(xiàn)有技術(shù)的解決方法(例如，US5070537或US63660%)教導(dǎo)通過絕對(duì)時(shí)間參考，例如GPS，來同步在不同傳感器處探測(cè)到的信號(hào)。這些現(xiàn)有技術(shù)的設(shè)備包括-與該設(shè)備在第一和第二探測(cè)站處連接，且沿該設(shè)備間隔開的第一和第二傳感器， 用于探測(cè)電信號(hào)；-與該傳感器相連接的處理單元，用于接收信號(hào)，還具有用于選擇至少一對(duì)信號(hào)的模塊，所述信號(hào)是在第一和第二傳感器中探測(cè)到的且代表一對(duì)同源脈沖(也就是說，與同一處部分放電相關(guān)并沿該裝置在相反方向上傳播的脈沖)，以及用于基于所選擇出的一對(duì)同源脈沖而計(jì)算放電點(diǎn)與探測(cè)站之間的距離的模塊。在現(xiàn)有技術(shù)的解決方法中，該計(jì)算模塊處理如下信息估算電纜中的脈沖傳播的速度、探測(cè)站之間的距離、以及所考慮的一對(duì)脈沖被探測(cè)到的時(shí)刻之間所經(jīng)過的時(shí)間。根據(jù)所考慮的一對(duì)脈沖被探測(cè)到的時(shí)刻之間所經(jīng)過的時(shí)間，推導(dǎo)出在一個(gè)探測(cè)站相對(duì)于另一個(gè)探測(cè)站的方向上，放電點(diǎn)沿電纜所偏移的量。據(jù)此，如果同時(shí)地探測(cè)到該對(duì)信號(hào)，其意味著放電點(diǎn)與兩個(gè)探測(cè)站之間是等距離的?；谶@個(gè)信息以及探測(cè)站之間的距離，計(jì)算模塊得到放電點(diǎn)與探測(cè)站之間的距
1 O然而，這些系統(tǒng)具有兩個(gè)缺點(diǎn)。第一個(gè)缺點(diǎn)應(yīng)歸于難以可靠地標(biāo)識(shí)要檢查的部分放電。也就是說，在足夠短的時(shí)間段(與所估計(jì)的在設(shè)備中的脈沖傳播速度以及傳感器之間的距離相兼容)內(nèi)由相應(yīng)的傳感器探測(cè)到兩個(gè)信號(hào)這樣的事實(shí)并不能保證這些信號(hào)來自部分放電，特別是來自同一處部分放電。事實(shí)上，除了與所要標(biāo)識(shí)的部分放電相對(duì)應(yīng)的目標(biāo)信號(hào)之外，很多信號(hào)都可與傳感器相耦合；這些不需要的信號(hào)可包括背景噪聲或另一種性質(zhì)的干擾，或者甚至是其他部分放電(在另一個(gè)放電點(diǎn)或在電纜之外發(fā)生的)。所有這些信號(hào)基本都伴隨著所要探測(cè)的由部分放電產(chǎn)生的目標(biāo)信號(hào)，且經(jīng)常妨礙后者被標(biāo)識(shí)出(特別是如果其幅度大于所要探測(cè)的目標(biāo)信號(hào)的幅度時(shí))。為了克服這個(gè)缺點(diǎn)，現(xiàn)有技術(shù)的方法教導(dǎo)使用經(jīng)合適地調(diào)節(jié)的過濾傳感器及系統(tǒng)來試圖在不探測(cè)到噪聲信號(hào)的情況下探測(cè)到部分放電信號(hào)。然而，這些系統(tǒng)不可能確定所探測(cè)到的信號(hào)是否應(yīng)歸于同一處部分放電活動(dòng)。另外，這些方法具有固有缺點(diǎn)。實(shí)際上，不可能提供為每一個(gè)環(huán)境及所有環(huán)境而優(yōu)化的傳感器，且過濾系統(tǒng)經(jīng)常是效率低下的。還有，由于將要被探測(cè)到的目標(biāo)放電信號(hào)的頻率在事先是未知的，可能有將這些恰好的信號(hào)過濾出去的危險(xiǎn)。最后，當(dāng)將要被探測(cè)的由目標(biāo)部分放電活動(dòng)所產(chǎn)生的信號(hào)伴隨著要被忽略的部分放電(例如因?yàn)樗鼈兾挥陔娎|之外)所產(chǎn)生的其他信號(hào)時(shí)，存在這些信號(hào)不能由現(xiàn)在用的過濾系統(tǒng)(例如，由模擬通帶濾波器組成)選擇性地處理的危險(xiǎn)?，F(xiàn)有的定位系統(tǒng)的第二個(gè)缺點(diǎn)涉及從所選擇出的一對(duì)同源脈沖中定位目標(biāo)的準(zhǔn)確性。上述所提到的現(xiàn)有技術(shù)中的方案包括處理一對(duì)同源脈沖信號(hào)之間的時(shí)間相移。在傳感器之間的距離已知時(shí)，這個(gè)時(shí)間相移允許基于脈沖傳播速度的估算而計(jì)算傳感器與放電點(diǎn)之間的距離。信號(hào)的這種時(shí)域比較意味著在兩個(gè)信號(hào)中標(biāo)識(shí)相應(yīng)的參考點(diǎn)(因?yàn)閮蓚€(gè)脈沖不是理想的，但其每一個(gè)具有自身不可忽略的隨時(shí)間的演變(development in time)。一般，將脈沖的第一個(gè)峰值(或者最高的峰值)用作處理脈沖的時(shí)間相移的基準(zhǔn)。這可導(dǎo)致嚴(yán)重的處理誤差，因?yàn)樵撁}沖，在它們?cè)谠撛O(shè)備中傳播的過程中，與其行經(jīng)的空間成比例地變形。還有，時(shí)間相移可被儀器所感知的精度是有限制的(即使在要被比較的脈沖的參考點(diǎn)完美匹配的這一荒謬假設(shè)的基礎(chǔ)上)。例如，時(shí)間精度是100ns，假設(shè)脈沖以光速傳播， 則轉(zhuǎn)換到30m的精度。因此，現(xiàn)有技術(shù)中有關(guān)定位所探測(cè)到的信號(hào)的準(zhǔn)確度的困難與缺點(diǎn)增加了與識(shí)別實(shí)際上與放電活動(dòng)、特別是同一處部分放電相關(guān)聯(lián)的信號(hào)有關(guān)的那些困難與缺點(diǎn)。據(jù)此，現(xiàn)有技術(shù)的方法不保證可靠的結(jié)果且經(jīng)常是效率低下的。進(jìn)一步，從專利文獻(xiàn)US5719503中已知一種用于在諸如管道的導(dǎo)電部件上搜尋異常(諸如表面腐蝕)的系統(tǒng)。所述異常并不與任何放電相關(guān)聯(lián)，且因此不產(chǎn)生任何可探測(cè)到的脈沖。實(shí)際上，所述導(dǎo)電部件沒有經(jīng)受電壓。據(jù)此，US5719503教導(dǎo)產(chǎn)生兩個(gè)電脈沖并在不同部分將它們注入到所述導(dǎo)電部件中，這樣這些脈沖沿導(dǎo)體在預(yù)確定的位置處相交。這些脈沖沿導(dǎo)電部件行進(jìn)，經(jīng)過帶有異常的部分。然后探測(cè)到這些脈沖，其被所述異常的固有非線性所修改。分析所述被探測(cè)到的脈沖的所述修改而定位沿導(dǎo)電部件的異常。然而，US5719503的教導(dǎo)并不適用于沿電氣設(shè)備定位部分放電，該部分放電發(fā)生在電氣設(shè)備的絕緣的缺陷(例如，放電點(diǎn))中。實(shí)際上，部分放電自身產(chǎn)生電脈沖，該電脈沖原發(fā)在單個(gè)放電點(diǎn)處，并離開放電點(diǎn)沿電氣設(shè)備的絕緣部分向相反方向行進(jìn)；實(shí)際上，部分放電僅發(fā)生在電氣設(shè)備經(jīng)受了電壓時(shí)。因此，進(jìn)一步注入在電氣裝置導(dǎo)體中行進(jìn)的脈沖對(duì)于定位部分放電是沒有用的。公開內(nèi)容本發(fā)明的一個(gè)目的是提供克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點(diǎn)的設(shè)備與方法。更具體地，本發(fā)明的目的是提供一種設(shè)備與方法，用于以特別正確與精確的方式定位部分放電，該部分放電發(fā)生在在具有細(xì)長(zhǎng)形狀的電氣設(shè)備中的放電點(diǎn)處，并產(chǎn)生相應(yīng)電脈沖軸向地沿該裝置從該放電點(diǎn)向相反方向傳播。此處一般地使用短語“軸向地”來表示該電脈沖沿該設(shè)備(其具有細(xì)長(zhǎng)形狀)傳播。因此，短語“軸向地”不能被理解為僅(以及以一定程度限制地)是指帶有圓柱形狀的設(shè)備(諸如電纜，例如)的具體情況。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種用于定位部分放電的設(shè)備與方法，其在標(biāo)識(shí)用于定位的一對(duì)同源脈沖時(shí)是非?？煽壳曳€(wěn)健的。這些目的用根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備完全實(shí)現(xiàn)，如隨附的權(quán)利要求所表征的那樣，其中該設(shè)備包括，以下的結(jié)合-用于推導(dǎo)的模塊，其從所探測(cè)到的信號(hào)中，推導(dǎo)與信號(hào)波形相關(guān)聯(lián)的至少一個(gè)形狀參數(shù)、幅度參數(shù)、和代表在信號(hào)被探測(cè)到的時(shí)刻被施加到電氣設(shè)備上的電壓的相位的相位參數(shù)；-用于分離的模塊，其將在每一個(gè)探測(cè)站中探測(cè)到的信號(hào)組分離為相應(yīng)子集，以使每個(gè)子集的數(shù)字信號(hào)具有類似的形狀參數(shù)值；-用于標(biāo)識(shí)的模塊，其將所述與部分放電相關(guān)的經(jīng)分離的信號(hào)子集進(jìn)行標(biāo)識(shí)，該模塊還被設(shè)置成為每一個(gè)被單獨(dú)處理的子集的信號(hào)統(tǒng)計(jì)地處理幅度和相位參數(shù)值，以便分類；-用于關(guān)聯(lián)的模塊，其在被標(biāo)識(shí)為和部分放電有關(guān)的子集中，將在第一探測(cè)站和第二探測(cè)站中探測(cè)到的并被類似地分類的信號(hào)子集關(guān)聯(lián)起來，該模塊還被設(shè)置成推導(dǎo)出與在同一個(gè)放電點(diǎn)處產(chǎn)生的脈沖相關(guān)的一對(duì)信號(hào)子集。用于選擇與一對(duì)同源脈沖相關(guān)的一對(duì)信號(hào)的模塊被設(shè)置為從所述相關(guān)聯(lián)的子集對(duì)中選擇信號(hào)。根據(jù)本發(fā)明的方法，其特征在于其包括如下步驟-探測(cè)由第一和第二傳感器所獲得的電脈沖，所述第一和第二傳感器在沿設(shè)備隔開的第一和第二探測(cè)站處可操作地與該設(shè)備連接，并產(chǎn)生代表脈沖波形的相應(yīng)的電信號(hào)；-將代表在探測(cè)到信號(hào)的時(shí)刻施加到電氣設(shè)備上的電壓的相位的相位參數(shù)值分配給每一個(gè)探測(cè)到的信號(hào)；-為每一個(gè)信號(hào)推導(dǎo)至少一個(gè)與該信號(hào)的波形相關(guān)聯(lián)的形狀參數(shù)；-為每一個(gè)信號(hào)推導(dǎo)至少一個(gè)該信號(hào)的幅度參數(shù)；-將在每一個(gè)探測(cè)站中探測(cè)到的信號(hào)集合分離為相應(yīng)子集，以使每個(gè)子集的信號(hào)具有類似的形狀參數(shù)值；-標(biāo)識(shí)和部分放電相關(guān)的信號(hào)子集并根據(jù)基于所分別考慮的每一個(gè)信號(hào)子集的幅度與相位參數(shù)的統(tǒng)計(jì)處理來對(duì)它們進(jìn)行分類；-在被標(biāo)識(shí)為和部分放電相關(guān)的子集中，將在第一和第二探測(cè)站中探測(cè)到的并被類似地分類的信號(hào)子集關(guān)聯(lián)起來，從而推測(cè)出與在同一個(gè)放電點(diǎn)產(chǎn)生的脈沖相關(guān)的一對(duì)信號(hào)子集，-為相關(guān)聯(lián)的子集對(duì)選擇在小于預(yù)確定值的同一個(gè)時(shí)間段內(nèi)分別在第一和第二傳感器中探測(cè)到的至少一對(duì)同源脈沖；-基于所選擇出的一對(duì)同源信號(hào)計(jì)算放電點(diǎn)與探測(cè)站之間的距離。附圖簡(jiǎn)述根據(jù)以下結(jié)合附圖所進(jìn)行的對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選但非限制性實(shí)施例的描述，本發(fā)明的這些以及其他特征將會(huì)顯而易見，其中-

圖1示意地示出根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備；-圖2示意地示出根據(jù)本發(fā)明的方法。本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的具體描述圖1中的標(biāo)記1表示根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備。裝置1是被用于定位部分放電的裝置，該部分放電發(fā)生在具有細(xì)長(zhǎng)形狀的電氣設(shè)備3中的放電點(diǎn)2處，并產(chǎn)生相應(yīng)電脈沖4沿該設(shè)備3從該放電點(diǎn)2向相反方向傳播。用于定位部分放電的裝置1可應(yīng)用于，例如，中高壓電纜、自耦變壓器或GIL。
裝置1包括可與設(shè)備3(例如電纜)在第一探測(cè)站6處相連接的第一傳感器5。裝置1還包括可在第二探測(cè)站8處與設(shè)備3相連接的第二傳感器7。傳感器5、7被設(shè)置為探測(cè)代表放電脈沖4的波形的模擬電信號(hào)。傳感器5、7包括，例如，磁性探針、電感性或電容性的探針或者其他已知的儀器。無論什么情況，對(duì)于傳感器5、7的探測(cè)頻帶，其優(yōu)選覆蓋從約IMhz到約6GHz的頻率范圍。然而，應(yīng)該注意，由傳感器5、7和由處理單元9所限定的探測(cè)頻帶取決于設(shè)備3的類型和特性。更具體地，在設(shè)備3是電纜的情況下，對(duì)于傳感器5、7的探測(cè)頻帶，其優(yōu)選地限定小于約2MHz (或更小)的截止頻率以及大于約200MHz (或更大)的截止頻率。在設(shè)備3是GIL的情況下，對(duì)于傳感器5、7的探測(cè)頻帶，其優(yōu)選地限定小于約 300MHz (或更小)的截止頻率以及大于約5GHz (或更大)的截止頻率。優(yōu)選地，傳感器5、7是定向類型的，也就是說，它們被設(shè)置為探測(cè)脈沖4沿設(shè)備3 的傳播方向。傳感器5、7與處理單元9相連接。處理單元9被配置為接收由傳感器5、7所探測(cè)到的信號(hào)并將其數(shù)字化。在實(shí)現(xiàn)中，傳感器5、7優(yōu)選地探測(cè)代表脈沖4的波形的模擬電信號(hào)；處理單元9被設(shè)計(jì)為接收該模擬信號(hào)并產(chǎn)生代表放電脈沖4的波形的相應(yīng)數(shù)字信號(hào)。第一探測(cè)站6和第二探測(cè)站8沿設(shè)備3被間隔開。應(yīng)該注意的是，根據(jù)本發(fā)明，不要求探測(cè)站之間的距離已知為具有較高程度的準(zhǔn)確度。根據(jù)本發(fā)明，該裝置還包括沿設(shè)備3放置的在對(duì)應(yīng)探測(cè)站中的多于兩個(gè)的傳感
ο每一對(duì)相繼的(consecutive)傳感器5、7被設(shè)計(jì)為探測(cè)設(shè)備3在傳感器自身之間延伸的一段中的放電點(diǎn)2(也就是，在其處產(chǎn)生部分放電的缺陷，其進(jìn)而產(chǎn)生沿設(shè)備3在相反方向上傳播的放電脈沖)處所發(fā)生的部分放電脈沖。圖1中的參考標(biāo)號(hào)Z1和&分別表示自傳感器5和7到放電點(diǎn)2之間的距離(也就是，分別自探測(cè)站6、8的距離)。據(jù)此，存在多個(gè)傳感器則減少數(shù)個(gè)放電點(diǎn)2(如果有數(shù)個(gè)放電點(diǎn)2的話)之間的距離，還減少了用于定位它們的探測(cè)站之間的距離(也就是，其使得Z1和τ2的平均值減少了。)處理單元9包括一模塊，用于選擇在第一傳感器5和第二傳感器7中探測(cè)到的信號(hào)的，代表一對(duì)同源脈沖的至少一對(duì)信號(hào)。術(shù)語一對(duì)同源脈沖是指脈沖對(duì)4，其涉及(也就是，由其產(chǎn)生)同一處部分放電并以相反方向沿設(shè)備3傳播。據(jù)此，有利的是傳感器5、7是定向類型的。處理單元9還包括根據(jù)所選擇出的一對(duì)同源脈沖而計(jì)算放電點(diǎn)2與探測(cè)站6、8之間的距離的模塊(也就是，用于計(jì)算Z1和、值的模塊)。根據(jù)本發(fā)明，處理單元9還包括推導(dǎo)模塊、分離模塊、標(biāo)識(shí)模塊和關(guān)聯(lián)模塊。
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推導(dǎo)模塊被設(shè)置為從所探測(cè)到的信號(hào)，具體地，從數(shù)字信號(hào)(代表脈沖4的波形) 推導(dǎo)出-與信號(hào)的波形(也就是，相應(yīng)的脈沖4的波形)相關(guān)聯(lián)的至少一個(gè)形狀參數(shù)；-幅度參數(shù)，其與脈沖4的幅度相關(guān)聯(lián)(例如，信號(hào)的峰值或與脈沖4的能量?jī)?nèi)容相關(guān)聯(lián)的信號(hào)的有效值)；-相位參數(shù)，其代表當(dāng)信號(hào)被探測(cè)到的時(shí)刻所施加到電氣設(shè)備3上的電壓的相位 (假設(shè)設(shè)備3經(jīng)受交流電壓)；分離模塊被設(shè)置為將在每一個(gè)探測(cè)站中探測(cè)到的信號(hào)集合分離為相應(yīng)子集，以使每個(gè)子集的數(shù)字信號(hào)具有類似的形狀參數(shù)值。標(biāo)識(shí)模塊被設(shè)置為標(biāo)識(shí)與部分放電相關(guān)的被分離的信號(hào)子集。更具體地，標(biāo)識(shí)模塊被設(shè)置為單獨(dú)處理的每一個(gè)信號(hào)子集統(tǒng)計(jì)地處理其幅度和相位參數(shù)值，以便其進(jìn)行分類。關(guān)聯(lián)模塊被設(shè)置為在被標(biāo)識(shí)為與部分放電相關(guān)的子集中，將在第一探測(cè)站6和第二探測(cè)站8中探測(cè)到的，且被類似地分類的信號(hào)子集關(guān)聯(lián)起來；因此關(guān)聯(lián)模塊被設(shè)置為推導(dǎo)出與在同一個(gè)放電點(diǎn)2處產(chǎn)生的脈沖相關(guān)的一對(duì)信號(hào)子集。根據(jù)本發(fā)明，用于選擇與一對(duì)同源脈沖相關(guān)的一對(duì)信號(hào)的模塊被設(shè)置為從所述一對(duì)相關(guān)聯(lián)的子集中選擇信號(hào)。用于選擇一對(duì)同源脈沖的模塊包括用于將從第一傳感器5中探測(cè)到的信號(hào)與第二傳感器7中探測(cè)到的那些信號(hào)進(jìn)行同步的裝置10(這些同步裝置包括，例如，GPS系統(tǒng)或者其他本身已知的絕對(duì)參考系統(tǒng))。因此，選擇模塊被設(shè)置為選擇至少一對(duì)信號(hào)，其在相應(yīng)的傳感器中(也就是，該對(duì)信號(hào)的第一信號(hào)在第一傳感器5中被探測(cè)到，該對(duì)信號(hào)的第二信號(hào)在第二傳感器7中被探測(cè)到)在小于預(yù)確定值的單個(gè)時(shí)間段內(nèi)被探測(cè)到。在實(shí)現(xiàn)中，由于探測(cè)站6、8之間的距離是已知的(即使是大約地)，且由于脈沖4 沿設(shè)備3傳播的速度可被估算(即使是大約地)，傳輸時(shí)間T，也就是脈沖4沿設(shè)備3從第一探測(cè)站6傳播到第二探測(cè)站8 (或者反之)所需要的時(shí)間，也是已知的(或至少可大約估算出來)。因此，選擇模塊，對(duì)于屬于被標(biāo)識(shí)為與部分放電活動(dòng)(原發(fā)于放電點(diǎn)2)相關(guān)的子群(在第一傳感器5中探測(cè)到的信號(hào)子群)，且在時(shí)刻、被探測(cè)到的信號(hào)，檢查在與它相關(guān)的信號(hào)子群(也就是，在另一個(gè)傳感器7中被探測(cè)到的，且與被以類似方式分類的部分放電活動(dòng)相關(guān)的信號(hào)子群)中，在落在含有時(shí)刻tl的預(yù)確定時(shí)間段內(nèi)的時(shí)刻t2時(shí)是否有信號(hào)被探測(cè)到。優(yōu)選地，處理其中心為、且其持續(xù)時(shí)間為兩倍T的參考時(shí)間段。可操作地，所使用的參考時(shí)間段具有時(shí)刻ti-T作為其開始時(shí)刻，具有ti+T作為其結(jié)束時(shí)刻。如果相關(guān)聯(lián)的子群(也就是，在另一個(gè)探測(cè)器7中被探測(cè)到的，且與被以類似方式分類的部分放電活動(dòng)相關(guān)的信號(hào)子群)含有包括在所述參考時(shí)間段內(nèi)的時(shí)刻t2，則在時(shí)刻、和t2所探測(cè)到的信號(hào)被選中為相關(guān)于一對(duì)同源信號(hào)4。應(yīng)該注意的是，優(yōu)選地從優(yōu)選含有測(cè)量開始時(shí)的時(shí)刻的參考時(shí)刻中計(jì)算出脈沖探測(cè)時(shí)刻。
因此，上述時(shí)刻、和t2對(duì)應(yīng)于參考時(shí)刻與相應(yīng)探測(cè)時(shí)刻之間所經(jīng)過的時(shí)間段。優(yōu)選地，推導(dǎo)模塊被設(shè)置為推導(dǎo)出與信號(hào)的頻率內(nèi)容相關(guān)聯(lián)的第一形狀參數(shù)，以及與信號(hào)的持續(xù)時(shí)間相關(guān)聯(lián)的第二形狀參數(shù)。優(yōu)選地，分離模塊被設(shè)置為將落在以所述第一和第二形狀參數(shù)作為坐標(biāo)系的參考平面上同一區(qū)域內(nèi)的信號(hào)分類到單個(gè)子集中。因此，分離模塊被設(shè)計(jì)為將信號(hào)分類為子集，子集中脈沖4的波形一致。當(dāng)脈沖4 從將其產(chǎn)生的源行進(jìn)到傳感器的時(shí)候，由于脈沖4的波形與脈沖4所經(jīng)歷的傳輸函數(shù)相關(guān)聯(lián)，所以被一起分類到單個(gè)子集中的信號(hào)可被追溯到同一個(gè)源。這使得可能將與部分放電活動(dòng)相關(guān)的信號(hào)與由于噪聲或不同的部分放電活動(dòng) (也就是，在不同放電點(diǎn)處發(fā)生的)的信號(hào)分離開來。然而，應(yīng)該注意的是，比較在同一個(gè)傳感器中獲得的脈沖的形狀是有意義的，但是比較在不同傳感器中探測(cè)到的信號(hào)的形狀則并不重要?？紤]到這一點(diǎn)，可闡述標(biāo)識(shí)模塊的功能。標(biāo)識(shí)模塊被設(shè)計(jì)為將每個(gè)(分離的)子群中的信號(hào)分配給特定類型的源，其意味著容許將子群分類。優(yōu)選地，用于標(biāo)識(shí)子集的模塊涉及根據(jù)在該子集中的信號(hào)的相位和幅度參數(shù)的值來使用模糊推理推動(dòng)(motor)操作。實(shí)際上，在同一個(gè)子群中的且在以相位與幅度參數(shù)作為坐標(biāo)系的平面中所表示的信號(hào)，根據(jù)軌跡(trace)而被安排，所述軌跡和產(chǎn)生與這些信號(hào)相關(guān)的脈沖的源的本質(zhì)相關(guān)聯(lián)。為了標(biāo)識(shí)的目的，因此，有必要處理(統(tǒng)計(jì)地)信號(hào)子群。優(yōu)選地，標(biāo)識(shí)模塊被設(shè)置為根據(jù)軌跡的形狀(由在具有相位與幅度參數(shù)作為坐標(biāo)系的參考平面上的點(diǎn)的形式所檢測(cè)出的信號(hào)子集所定義)來分類子群。應(yīng)該注意的是，然而，如果在沒有首先將信號(hào)分離到均一組中的情況下標(biāo)識(shí)信號(hào)組的話，可能存在分析含有來自不同源(由于噪聲，例如)的信號(hào)的軌跡的危險(xiǎn)；這可能使任何形式的統(tǒng)計(jì)處理失效，使得所得到的標(biāo)識(shí)不可靠。因此，裝置1容許以特別良好程度的可靠性來標(biāo)識(shí)與同源脈沖對(duì)相關(guān)的信號(hào)。有利地，裝置1不要求特別準(zhǔn)確地已知傳感器之間的距離以及設(shè)備3中的脈沖的傳播。有利地，即使在處理時(shí)間相移時(shí)有特別高程度的準(zhǔn)確度，在不同傳感器中探測(cè)信號(hào)的時(shí)刻之間使用同步裝置10不是必須的。在實(shí)現(xiàn)中，選擇模塊(其檢查在小于預(yù)確定值的時(shí)間段內(nèi)(例如值T)探測(cè)到的所選的脈沖4)在僅含有與發(fā)生在同一源處的部分放電相關(guān)的脈沖4的對(duì)應(yīng)信號(hào)的信號(hào)子集 (從分離與標(biāo)識(shí)模塊接收到的)上操作。應(yīng)該注意的是分析信號(hào)的跡象(sign)(也就是，傳感器5、7是定向傳感器)使得可能保證所選中的信號(hào)對(duì)是與位于傳感器5、7之間的放電點(diǎn)2相關(guān)的，而不是與位于其外側(cè)的放電點(diǎn)相關(guān)。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，推導(dǎo)模塊被設(shè)置為推導(dǎo)(至少對(duì)于所選擇出的一對(duì)同源脈沖的信號(hào))至少一個(gè)衰減參數(shù)，其關(guān)聯(lián)于隨脈沖從放電點(diǎn)2到相應(yīng)探測(cè)站所行經(jīng)的距離而變化的量。優(yōu)選地，該衰減參數(shù)是幅度參數(shù)；這有利地使得可能避免推導(dǎo)模塊進(jìn)行的進(jìn)一步處理。然而，衰減參數(shù)還可包括其他量，諸如，例如，與信號(hào)的頻率內(nèi)容相鏈接的量。根據(jù)本發(fā)明，計(jì)算模塊被設(shè)置成為所選擇出的一對(duì)同源脈沖的信號(hào)而處理衰減參數(shù)值。更具體地，計(jì)算參數(shù)被設(shè)置成比較所探測(cè)到的傳感器5、7的衰減參數(shù)值。下述是基于處理衰減參數(shù)(其在本示例中是信號(hào)的幅度)來計(jì)算距離Z1和τ2 (從放電點(diǎn)2到探測(cè)站6、8)的算法的示例。使用信號(hào)幅度作為衰減參數(shù)，一對(duì)同源脈沖的信號(hào)的幅度V1和V2分別在，例如，第一傳感器5和第二傳感器7中探測(cè)到。通過以下設(shè)定的計(jì)算式(1)可計(jì)算出理想的距離Z1和&的值。V1 = V2 · exp ( α · ζ2_ α · Z1) (1)在式(1)中，α是衰減常數(shù)。常數(shù)α可根據(jù)使用來制作電氣設(shè)備3的材料類型(且，更具體地，設(shè)備3的絕緣材料)推導(dǎo)出來(例如使用合適的表格)。式(1)表達(dá)對(duì)應(yīng)同一處部分放電并從其被原發(fā)的放電點(diǎn)2傳播到其被探測(cè)到的探測(cè)站6、8的脈沖4的衰減。值得注意的是量Zl+Z2是已知的，因?yàn)檫@就是傳感器5、7之間(也就是，探測(cè)站6、 8之間的)沿電纜的距離。這容許式(1)解出Z1和T^常數(shù)α的值還取決于信號(hào)的頻率。據(jù)此，計(jì)算模塊被設(shè)置成從來自所選擇出的同源脈沖對(duì)的信號(hào)中推導(dǎo)出通過傅里葉變換形式而變換的相應(yīng)信號(hào)，并在經(jīng)變換的信號(hào)上，為多個(gè)頻率值而處理該衰減參數(shù)值。在上述示例中，根據(jù)下面的式( 來實(shí)現(xiàn)計(jì)算模塊。V1 ( ω ) = V2 ( ω ) · exp ( α ( ω ) · Z2- α ( ω ) · Z1) (2)這有利地容許對(duì)放電點(diǎn)2距離探測(cè)站6和8之間的距離進(jìn)行特別準(zhǔn)確的測(cè)量，由于在頻域中已經(jīng)完成了處理，藉此獲得了多個(gè)距離值，這些距離值然后被平均。將為信號(hào)的不同經(jīng)變換項(xiàng)所獲得的值取平均還具有從同一個(gè)所選中的脈沖對(duì)來執(zhí)行的優(yōu)點(diǎn)。如果所使用的傳感器5、7和處理單元9形成寬探測(cè)帶(正如根據(jù)本發(fā)明所優(yōu)選的那樣)，那么在頻域中處理信號(hào)衰減這樣的事實(shí)是特別有利的。事實(shí)上，根據(jù)本發(fā)明，選擇模塊被設(shè)置成選擇與屬于同一個(gè)所選擇出的信號(hào)子集對(duì)的相應(yīng)脈沖4對(duì)相關(guān)的多個(gè)信號(hào)對(duì)。這有利地容許計(jì)算多個(gè)值Z1和^，此多個(gè)值對(duì)應(yīng)于將要被進(jìn)一步統(tǒng)計(jì)地處理(例如，計(jì)算平均值和置信區(qū)間)的不同信號(hào)對(duì)。因此，裝置1容許對(duì)要探測(cè)的值(Z1和Z2)的統(tǒng)計(jì)平均值的兩個(gè)數(shù)量級(jí)的估算。這容許實(shí)現(xiàn)良好程度的定位可靠性及準(zhǔn)確性，還可能將置信值分配(以特別準(zhǔn)確、可靠的方式)給這些計(jì)算出來的值。本發(fā)明還提供了用于定位在電氣設(shè)備3中的放電點(diǎn)2處發(fā)生的部分放電的方法。
該方法包括以下步驟-探測(cè)11由第一傳感器5和第二傳感器7獲得的電脈沖4，第一傳感器5和第二傳感器7可操作地在第一探測(cè)站6和第二探測(cè)站8處(分別)連接到設(shè)備3，第一和第二探測(cè)站沿設(shè)備3間隔排列，并產(chǎn)生代表脈沖4的波形的相應(yīng)電信號(hào)；-選擇12在第一和第二傳感器中探測(cè)到的至少一對(duì)信號(hào)，代表分別在第一傳感器 5和第二傳感器7中，在小于預(yù)確定值的同一時(shí)間段內(nèi)探測(cè)到的一對(duì)同源脈沖(也就是說， 與同一處部分放電相關(guān)且沿設(shè)備3反向傳播的脈沖)。-計(jì)算13，基于所選擇出的一對(duì)信號(hào)，計(jì)算放電點(diǎn)2與探測(cè)站6和8之間的距離。根據(jù)本發(fā)明，該方法在探測(cè)步驟11之后還包括以下步驟-分配14，將代表在探測(cè)到信號(hào)的時(shí)刻施加到電氣設(shè)備上的電壓的相位的相位參數(shù)值分配給每一個(gè)探測(cè)到的信號(hào)；-推導(dǎo)15，為每一個(gè)探測(cè)到的信號(hào)，推導(dǎo)至少一個(gè)與對(duì)應(yīng)該信號(hào)的脈沖4的波形相關(guān)聯(lián)的形狀參數(shù)；-推導(dǎo)16，為每一個(gè)信號(hào)，推導(dǎo)至少一個(gè)與該信號(hào)的幅度相關(guān)聯(lián)的幅度參數(shù)；-分離17，將在每個(gè)探測(cè)站探測(cè)到的信號(hào)組分離為相應(yīng)的子集，以使每個(gè)子集的信號(hào)具有類似的形狀參數(shù)值(優(yōu)選地如上結(jié)合裝置1所述)；-標(biāo)識(shí)18，將信號(hào)子集標(biāo)識(shí)為與部分放電相關(guān)，并根據(jù)基于幅度和相位參數(shù)而為每個(gè)單獨(dú)處理的信號(hào)子集的統(tǒng)計(jì)處理而將其分類(優(yōu)選地如上結(jié)合裝置1所述)；-關(guān)聯(lián)19，在被標(biāo)識(shí)為與部分放電有關(guān)的子集內(nèi)，將在第一探測(cè)站6和第二探測(cè)站 8中探測(cè)到的，并被類似地分類的信號(hào)子集關(guān)聯(lián)起來，從而推導(dǎo)出與在同一個(gè)放電點(diǎn)2處產(chǎn)生的脈沖相關(guān)的一對(duì)信號(hào)子集。據(jù)此，選擇一對(duì)同源脈沖的步驟被施加到屬于所述相關(guān)聯(lián)的子集對(duì)的信號(hào)上。這樣，根據(jù)本發(fā)明的定位方法特別可靠，因?yàn)槠淙菰S特別確定且一致地選擇與同源脈沖對(duì)相關(guān)的信號(hào)。進(jìn)一步，該方法特別穩(wěn)健，因?yàn)樗}沖探測(cè)時(shí)刻之間的時(shí)間相移上處理方面不需要特別的準(zhǔn)確性(這個(gè)處理特別關(guān)鍵且不是非常準(zhǔn)確)。優(yōu)選地，在選擇步驟前(且，更具體地，在探測(cè)步驟過程中)，本發(fā)明考慮通過絕對(duì)時(shí)間參考進(jìn)行將在第一傳感器5和第二傳感器7中所探測(cè)到的信號(hào)進(jìn)行同步的步驟(如上結(jié)合裝置1所述)。優(yōu)選地，分配步驟14包括，為每一個(gè)探測(cè)到的(數(shù)字)信號(hào)，推導(dǎo)出與信號(hào)的頻率內(nèi)容相關(guān)聯(lián)的第一形狀參數(shù)，以及與信號(hào)的持續(xù)時(shí)間相關(guān)聯(lián)的第二形狀參數(shù)。據(jù)此，分離步驟17包括將落在以所述第一和第二形狀參數(shù)作為坐標(biāo)系的參考平面同一區(qū)域內(nèi)的所有信號(hào)分類到單個(gè)子集中。優(yōu)選地，標(biāo)識(shí)步驟18涉及根據(jù)在該子集中的信號(hào)的相位與幅度參數(shù)的值來使用模糊推理驅(qū)動(dòng)操作。優(yōu)選地，在標(biāo)識(shí)步驟18中，根據(jù)軌跡(trace)的形狀(軌跡由在具有相位與幅度參數(shù)作為坐標(biāo)系的參考平面上的點(diǎn)的形式所檢測(cè)出的信號(hào)子集所定義)來執(zhí)行分類。應(yīng)該注意的是分離步驟17必需在標(biāo)識(shí)步驟18之前。推導(dǎo)形狀參數(shù)的步驟15必需在分離步驟17之前。
分配相位參數(shù)的步驟14和推導(dǎo)幅度參數(shù)的步驟16必需在標(biāo)識(shí)步驟18之前。相反，分配步驟14和推導(dǎo)步驟16必需在分離步驟17后。這樣的優(yōu)勢(shì)是，防止相位參數(shù)分配步驟14和幅度參數(shù)推導(dǎo)步驟16被施加到基于形狀參數(shù)(例如由于形狀參數(shù)采用了噪聲的典型值)而被過濾了的(且因此隨后被忽略)的任何信號(hào)子集上。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，該方法包括推導(dǎo)的步驟，至少對(duì)于所選擇出的同源脈沖對(duì)的信號(hào)推導(dǎo)至少一個(gè)衰減參數(shù)，該衰減參數(shù)關(guān)聯(lián)于隨脈沖4從放電點(diǎn)2到相應(yīng)探測(cè)站行進(jìn)的距離而變化的量。優(yōu)選地，衰減參數(shù)是幅度參數(shù)。在這種情況下，如果為所有探測(cè)到的信號(hào)而執(zhí)行推導(dǎo)幅度參數(shù)的步驟16的話，推導(dǎo)衰減參數(shù)的進(jìn)一步的步驟就不是必需的。另一方面，如果沒有執(zhí)行推導(dǎo)幅度參數(shù)的步驟16，那么推導(dǎo)衰減參數(shù)的步驟就是必需的。在這種情況下，所述推導(dǎo)衰減參數(shù)的步驟在選擇步驟12之后執(zhí)行，以節(jié)省時(shí)間與資源。在實(shí)現(xiàn)中，衰減參數(shù)的推導(dǎo)僅對(duì)于所選擇的信號(hào)是重要的。在實(shí)現(xiàn)中，還是根據(jù)本發(fā)明，計(jì)算放電點(diǎn)2與探測(cè)站6和8之間的距離包括處理 (也就是，比較)所選擇出的同源脈沖對(duì)的信號(hào)的衰減參數(shù)的值。在上述示例中，計(jì)算步驟包括使用基于式(1)的算法。優(yōu)選地，在頻域中處理所選擇出的同源脈沖對(duì)的(數(shù)字)信號(hào)。更具體地，從所選擇出的同源脈沖對(duì)的(數(shù)字)信號(hào)中推導(dǎo)出使用傅里葉變換而變換的相應(yīng)信號(hào)。據(jù)此，在經(jīng)變換的信號(hào)上為多個(gè)頻率值而執(zhí)行計(jì)算放電點(diǎn)2與探測(cè)站距離的步驟 13 (使用式(2)，例如)。因此，對(duì)于同一所選擇出的信號(hào)對(duì)(與相應(yīng)的同源脈沖4對(duì)相關(guān))，優(yōu)選地重復(fù)計(jì)算步驟13預(yù)確定次數(shù)的(對(duì)于每一個(gè)頻率值)。在這個(gè)情況下，本方法包括平均步驟20，將通過為不同頻率值而重復(fù)步驟13所計(jì)算出來的多個(gè)距離值(放電點(diǎn)2與探測(cè)站6和8之間)進(jìn)行平均(術(shù)語平均一般被用于指用于獲得多個(gè)值的平均值的統(tǒng)計(jì)處理)。平均步驟20要求計(jì)算出來的多個(gè)值經(jīng)受統(tǒng)計(jì)處理。優(yōu)選地，為其重復(fù)步驟13的多個(gè)頻率值落在約IMHz到約IOOMHz范圍內(nèi)。優(yōu)選地，該方法包括重復(fù)選擇步驟12預(yù)確定的次數(shù)，以選擇代表多個(gè)同源脈沖對(duì)的信號(hào)并計(jì)算放電點(diǎn)2與探測(cè)站6和8之間的相應(yīng)的多個(gè)距離值。應(yīng)該注意的是在同對(duì)關(guān)聯(lián)子集(含有在同一部分放電活動(dòng)中獲得的數(shù)據(jù))的情況下要重復(fù)選擇與不同的同源脈沖對(duì)相關(guān)的信號(hào)的選擇步驟12。據(jù)此，此處有進(jìn)一步的步驟21，將對(duì)于所選擇出的不同信號(hào)對(duì)的所計(jì)算出來的距離值進(jìn)行平均；所述平均步驟包括對(duì)所述值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理。優(yōu)選地，為不同的所選對(duì)(其經(jīng)歷了所述進(jìn)一步的平均步驟21)而探測(cè)到的每一個(gè)距離值進(jìn)而是將對(duì)于相應(yīng)多個(gè)頻率值而計(jì)算出來的多個(gè)距離值進(jìn)行平均的步驟20 (如上所述)的結(jié)果。這優(yōu)選地轉(zhuǎn)換為定位時(shí)的穩(wěn)健與特別高的準(zhǔn)確性(通過放電點(diǎn)2與探測(cè)站之間的距離值的計(jì)算求平均(meaning)，還優(yōu)選地標(biāo)識(shí)了這些值上的置信區(qū)間)。因此，計(jì)算放電點(diǎn)2與探測(cè)站6、8之間的距離Z1和、容許定位放電點(diǎn)2自身的距離O因此，本發(fā)明提供以下優(yōu)點(diǎn)。用于定位設(shè)備3中的放電點(diǎn)2的裝置1和方法是特別可靠的，因?yàn)樗鼈內(nèi)菰S以特別可靠確定的方式來選擇與同源脈沖對(duì)相關(guān)的信號(hào)。在實(shí)現(xiàn)中，僅在僅與對(duì)應(yīng)于目標(biāo)放電活動(dòng)相關(guān)的脈沖中進(jìn)行選擇；因此，避免了比較非均一(non-uniform)信號(hào)的風(fēng)險(xiǎn)；也就是說，顯著減少了在選擇同源脈沖對(duì)時(shí)的誤差風(fēng)險(xiǎn)。另外，相比與在確定探測(cè)脈沖對(duì)的時(shí)刻之間的時(shí)間相移中的不確定性，本發(fā)明所提出的選擇與同源脈沖對(duì)相關(guān)的信號(hào)是特別穩(wěn)健的，藉此也簡(jiǎn)化了同步裝置。本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是提出了基于處理(更具體地，比較)所選信號(hào)的衰減來計(jì)算放電點(diǎn)2與探測(cè)站之間距離的特別有效的系統(tǒng)。這個(gè)方法，定位是特別準(zhǔn)確且穩(wěn)健的，因?yàn)樗苊饬舜_定信號(hào)之間的時(shí)間相移中可能的誤差與不精確。進(jìn)一步，本發(fā)明有利地容許在多個(gè)所計(jì)算出的值上執(zhí)行統(tǒng)計(jì)處理，且，如果必需的話，甚至在進(jìn)行級(jí)聯(lián)的第二次統(tǒng)計(jì)處理，使得計(jì)算特別準(zhǔn)確并容許對(duì)于所計(jì)算的值的置信區(qū)間的特別穩(wěn)健的標(biāo)識(shí)。
1權(quán)利要求
1.用于定位部分放電的方法，所述部分放電在具有細(xì)長(zhǎng)形狀的電氣設(shè)備(3)中的放電點(diǎn)(2)處發(fā)生，并當(dāng)所述電氣設(shè)備C3)經(jīng)受電壓的時(shí)候產(chǎn)生相應(yīng)電脈沖(4)沿所述設(shè)備(3) 從所述放電點(diǎn)( 在相反方向上傳播，其特征在于所述方法包括以下步驟-探測(cè)(11)由第一和第二傳感器(5、7)所獲得的脈沖G)，所述第一和第二傳感器在沿所述裝置(3)間隔開的第一和第二探測(cè)站(6、8)處可操作地與所述裝置C3)連接，并提供代表脈沖(4)的波形的相應(yīng)的電信號(hào)；-推導(dǎo)(15)，為每一個(gè)信號(hào)，推導(dǎo)出與對(duì)應(yīng)脈沖的波形相關(guān)聯(lián)的至少一個(gè)形狀參數(shù)；-分配(14)，將代表探測(cè)到信號(hào)的時(shí)刻施加到電氣設(shè)備C3)上的所述電壓的相位的相位參數(shù)值分配給所述信號(hào)；-推導(dǎo)(16)，為所述信號(hào)，推導(dǎo)與對(duì)應(yīng)脈沖的幅度相關(guān)聯(lián)的至少一個(gè)幅度參數(shù)； -分離(17)，將在每一個(gè)探測(cè)站中探測(cè)到的信號(hào)集合分離為相應(yīng)子集，以使每個(gè)子集的信號(hào)具有類似的形狀參數(shù)值；-標(biāo)識(shí)(18)與部分放電相關(guān)的信號(hào)子集并根據(jù)基于所分別考慮的每一個(gè)信號(hào)子集的幅度與相位參數(shù)的統(tǒng)計(jì)處理來對(duì)它們進(jìn)行分類；-關(guān)聯(lián)(19)，在被標(biāo)識(shí)為與部分放電相關(guān)的子集中，將在第一和第二探測(cè)站中探測(cè)到的且被以類似方式分類的信號(hào)子集關(guān)聯(lián)起來，以便推導(dǎo)出與在同一個(gè)放電點(diǎn)( 產(chǎn)生的脈沖相關(guān)的一對(duì)信號(hào)子集；-選擇(12)，對(duì)于相關(guān)聯(lián)的子集對(duì)，在小于預(yù)確定值的同一個(gè)時(shí)間段內(nèi)分別選擇在第一和第二傳感器(5，7)中探測(cè)到的至少一對(duì)同源脈沖；-計(jì)算(13)，基于對(duì)所選擇出的同源脈沖(4)對(duì)而計(jì)算所述放電點(diǎn)( 與所述探測(cè)站 (6,8)之間沿設(shè)備(3)的距離。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，包括，在選擇步驟(1 之前，通過絕對(duì)時(shí)間參考完成將在第一傳感器( 和第二傳感器(7)中所探測(cè)到的信號(hào)進(jìn)行同步的步驟。
3.根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，為每一所探測(cè)到的信號(hào)推導(dǎo)出相關(guān)聯(lián)于信號(hào)頻率內(nèi)容的第一形狀參數(shù)和相關(guān)聯(lián)于信號(hào)持續(xù)時(shí)間的第二形狀參數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述分離步驟(17)包括將落在以所述第一和第二形狀參數(shù)作為坐標(biāo)系的參考平面同一區(qū)域內(nèi)的所有信號(hào)分類到單個(gè)子集中。
5.根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，所述標(biāo)識(shí)步驟(18)涉及根據(jù)在該子集中的信號(hào)的相位與幅度參數(shù)的值來使用模糊推理馬達(dá)(motor)操作。
6.根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，在標(biāo)識(shí)步驟(18)中，根據(jù)軌跡的形狀來進(jìn)行分類，所述軌跡由在具有相位與幅度參數(shù)作為坐標(biāo)系的參考平面上的點(diǎn)的形式所檢測(cè)出的信號(hào)子集所定義。
7.根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，所述計(jì)算放電點(diǎn)( 與所述探測(cè)站(6、8)的距離的步驟(1 是基于對(duì)所選擇出的同源脈沖對(duì)的信號(hào)的衰減參數(shù)值的處理，該衰減參數(shù)值關(guān)聯(lián)于隨所述脈沖(4)從所述放電點(diǎn)( 到相應(yīng)探測(cè)站所行經(jīng)的距離而變化的量。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，從所選擇出的同源脈沖對(duì)(4)的信號(hào)中推導(dǎo)出使用傅里葉變換而變換的相應(yīng)信號(hào)，所述放電點(diǎn)和探測(cè)站之間的距離的計(jì)算步驟(13) 為多個(gè)頻率值在經(jīng)變換的信號(hào)上進(jìn)行，然后對(duì)所計(jì)算出來的相應(yīng)多個(gè)值進(jìn)行平均化步驟 (20)。
9.用于定位部分放電的裝置，其中部分放電在具有細(xì)長(zhǎng)形狀的電氣設(shè)備(3)中放電點(diǎn) (2)處發(fā)生，并產(chǎn)生相應(yīng)電脈沖(4)沿所述設(shè)備C3)從所述放電點(diǎn)( 在相反方向上傳播， 所述裝置包括-在沿所述設(shè)備(3)間隔開的第一和第二探測(cè)站(6、8)處可操作地與所述裝置連接的第一和第二傳感器(5、7)，用于探測(cè)所述脈沖(4)并產(chǎn)生代表脈沖(4)的波形的相應(yīng)的電信號(hào)；-與所述傳感器(5、7)相連接的處理單元(9)，用于接收信號(hào)，并具有用于選擇至少一對(duì)信號(hào)的模塊，所述信號(hào)是在所述第一和第二傳感器(5、7)中探測(cè)到的且代表一對(duì)同源脈沖，該對(duì)同源脈沖與同一個(gè)部分放電相關(guān)并沿所述設(shè)備C3)在相反方向上傳播，所述處理單元(9)還具有用于基于所選的同源脈沖對(duì)(4)而計(jì)算所述放電點(diǎn)( 與所述探測(cè)站(6、 8)之間沿設(shè)備(3)的距離的模塊，其特征在于它包括，組合在一起的-用于推導(dǎo)的模塊，其從所述信號(hào)中，推導(dǎo)與信號(hào)波形相關(guān)聯(lián)的至少一個(gè)形狀參數(shù)、幅度參數(shù)和代表在信號(hào)被探測(cè)到的時(shí)刻被施加到電氣設(shè)備C3)上的電壓的相位的相位值；-用于分離的模塊，其將在每一個(gè)探測(cè)站(6，8)中探測(cè)到的信號(hào)集合分離為相應(yīng)子集， 以使每個(gè)子集的信號(hào)具有類似的形狀參數(shù)值；-用于標(biāo)識(shí)所述與部分放電相關(guān)的經(jīng)分離的信號(hào)子集的模塊，且該用于標(biāo)識(shí)的模塊被設(shè)置成為每一個(gè)被單獨(dú)處理的子集的信號(hào)統(tǒng)計(jì)地處理幅度和相位參數(shù)值，以便對(duì)其分類；-用于在被標(biāo)識(shí)為與部分放電有關(guān)的子集中，將在第一探測(cè)站和第二探測(cè)站中探測(cè)到的，并被類似地分類的信號(hào)子集關(guān)聯(lián)起來模塊，且該用于關(guān)聯(lián)的模塊被設(shè)置成推導(dǎo)出與在同一個(gè)放電點(diǎn)處產(chǎn)生的脈沖相關(guān)的一對(duì)信號(hào)子集；所述用于選擇與同源脈沖對(duì)(4)相關(guān)的信號(hào)對(duì)的模塊被設(shè)置為從所述相關(guān)聯(lián)的子集對(duì)中選擇信號(hào)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，所述處理單元(9)包括用于推導(dǎo)的模塊， 其對(duì)所選的同源脈沖對(duì)的數(shù)字信號(hào)，推導(dǎo)至少一個(gè)衰減參數(shù)，該衰減函數(shù)關(guān)聯(lián)于隨所述脈沖(4)從所述放電點(diǎn)( 到相應(yīng)探測(cè)站行經(jīng)的距離而變化的量，所述計(jì)算模塊被設(shè)置成為所選的同源脈沖對(duì)的信號(hào)而處理衰減參數(shù)值。
全文摘要
用于定位部分放電的方法，該部分放電在具有細(xì)長(zhǎng)形狀的電氣設(shè)備(3)中的放電點(diǎn)(2)處發(fā)生，且產(chǎn)生相應(yīng)電脈沖(4)沿所述設(shè)備(3)從所述放電點(diǎn)(2)在相反方向上傳播，包括以下步驟探測(cè)(11)在連接到設(shè)備(3)并沿其間隔開的第一和第二傳感器(5，7)所獲得的脈沖(4)；為每一個(gè)所探測(cè)到的信號(hào)，推導(dǎo)(15)出相位和幅度參數(shù)；將在每一個(gè)傳感器中探測(cè)到的信號(hào)集合分離(17)到相應(yīng)子集中，子集有統(tǒng)一的脈沖波形；標(biāo)識(shí)(18)與部分放電相關(guān)的信號(hào)子集并對(duì)它們進(jìn)行分類；將在不同傳感器中探測(cè)到的且被類似地分類的子集關(guān)聯(lián)(19)起來，從而推導(dǎo)出與同一個(gè)放電點(diǎn)(2)相關(guān)的一對(duì)信號(hào)子集；對(duì)于相關(guān)聯(lián)的子集對(duì)，選擇(12)在同一個(gè)時(shí)間段內(nèi)在不同傳感器中探測(cè)到的至少一對(duì)同源脈沖(4)；和基于對(duì)所選擇出的同源脈沖對(duì)(4)而計(jì)算(13)所述放電點(diǎn)(2)與所述傳感器之間的距離。
文檔編號(hào)G01R31/08GK102369448SQ201080015830
公開日2012年3月7日 申請(qǐng)日期2010年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月27日
發(fā)明者A·卡瓦利尼, G·C·蒙塔納里, G·帕西尼, S·塞拉 申請(qǐng)人:特英普科技有限公司