專利名稱：用于檢測局部放電信號的裝置及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于檢測局部放電信號的裝置及其方法。
背景技術(shù)：
通常，在用于檢測電カ器件的局部放電信號的方法中，通過使用連接至電カ器件的高壓部件的耦合器和高頻c. T (HFCT)(或RFCT)來檢測局部放電信號。然而，當電カ器件應(yīng)用于高容量/高壓設(shè)備時，其中耦合器連接至高壓部件，耦合器的尺寸増大并且價格昂貴。而且，因為耦合器直接連接至電カ器件的高壓部件，所以經(jīng)常發(fā)生耦合器爆炸的事故。此外，因為耦合器需要與高壓部件接觸，所以需要斷電維護(或者停電線路工作)以將耦合器應(yīng)用到已安裝和運行的現(xiàn)有電カ器件上。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的ー個方案，提供了一種用于檢測電力器件的局部放電信號的裝置，包括局部放電(PD)耦合器，其連接至電カ器件的地線側(cè)(即，接地側(cè)或連接被接地側(cè))，并且被配置為當所述電カ器件中生成ro信號時，消除流經(jīng)所述電カ器件的地線側(cè)的交流(AC)分量中的包含商用頻率的低頻噪聲分量，并且允許所述AC分量中所包含的包括ro信號的高頻分量穿過所述局部放電耦合器，以生成ro模擬信號；以及ro檢測單元，其被配置為從由所述ro耦合器生成的所述ro模擬信號中消除噪聲信號，以僅檢測所述ro信號。在涉及本公開的示例中，ro耦合器可以是耦合電容器，其中云母是疊層的或者陶瓷材料是疊層的(或者耦合電容器由云母或陶瓷材料制成)。在涉及本公開的示例中，所述裝置可以進一歩包括顯示單元，其被配置為在屏幕上顯不與F1D信號相對應(yīng)的信息。在涉及本公開的示例中，ro檢測單元可以包括高頻濾波器，其連接至所述ro耦合器，并且被配置為消除從ro耦合器接收的ro模擬信號中的外部噪聲信號并輸出包含ro信號的模擬信號；模數(shù)(a/d)轉(zhuǎn)換器，其被配置為將從所述高頻濾波器輸出的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號；控制器，其被配置為從已被所述A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換的數(shù)字信號中檢測ro信號，并且生成與檢測到的ro信號相對應(yīng)的信息；以及顯示単元，其被配置為在屏幕上顯示與檢測到的ro信號相對應(yīng)的信息。在涉及本公開的示例中，與檢測到的ro信號相對應(yīng)的信息可以是與檢測到的ro信號相對應(yīng)的數(shù)字值或者與檢測到的ro信號相對應(yīng)的信號圖。根據(jù)本發(fā)明的另ー個方案，提供了一種用于檢測電力器件的局部放電信號的方 法，包括當電カ器件中生成局部放電(PD)信號時，通過連接至所述電カ器件的地線側(cè)的ro耦合器，消除流經(jīng)所述電カ器件的地線側(cè)的交流(AC)分量中的包含商用頻率的低頻噪聲分量；通過允許Ac分量中所包含的包括ro信號的高頻分量穿過連接至所述電カ器件的地線側(cè)的ro耦合器，生成ro模擬信號；以及從所生成的ro模擬信號中消除噪聲信號，以僅檢測ro信號。


當結(jié)合附圖時，通過下面對本發(fā)明的詳細描述，本發(fā)明的前述和其他目的、特征、方案和優(yōu)點將變得更加顯而易見。圖I是示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于檢測電カ器件的局部放電(PD)信號的裝置的構(gòu)造圖。圖2是示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的ro檢測單元的構(gòu)造的示意性框圖。圖3是圖示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于檢測電カ器件的ro信號的方法步驟的流程圖。
具體實施例方式將結(jié)合圖I至圖3描述根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于檢測局部放電(PD)信號的裝置及方法，其能夠通過將具有高頻特性和高靈敏度特性的ro耦合器連接至電カ器件的地線側(cè)(即，接地側(cè)或連接被接地側(cè))來檢測電力器件的ro信號，從而防止電カ器件和/或PD耦合器發(fā)生故障(損壞)，使ro耦合器的尺寸最小化，降低ro耦合器的成本，并且容易地將ro耦合器應(yīng)用于處于運行中的電カ器件。圖I是示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于檢測電カ器件的局部放電(PD)信號的裝置的構(gòu)造圖。如圖I所示，根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于檢測電カ器件(例如，高壓電カ器件)的局部放電(PD)信號的裝置100可以包括局部放電(PD)耦合器10 (例如，接觸型ro耦合器)，其連接至電カ器件的地線側(cè)(即，接地側(cè)或連接被接地側(cè))，并且被配置為消除包含商用頻率的低頻噪聲分量，并允許包含ro信號的高頻分量穿過ro耦合器以生成ro模擬信號；以及ro檢測單元20，其被配置為從自ro耦合器 ο輸出的ro模擬信號中消除噪聲信號以僅檢測ro信號。根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于檢測電カ器件(例如，高壓電カ器件)的ro信號的裝置100，用于通過ro耦合器10檢測從具有地線的高壓電カ器件中生成的ro信號以確定產(chǎn)品(例如，高壓電カ器件)是否發(fā)生電異常。例如，根據(jù)本發(fā)明的實施例的ro耦合器 ο連接至電カ器件的地線側(cè)，并且當電カ器件中生成ro信號吋，PD耦合器 ο消除流經(jīng)電カ器件的地線側(cè)的交流(AC)分量中的包含商用頻率的低頻分量，并允許AC分量中所包含的高頻分量(包括ro信號)穿過ro耦合器，從而輸出ro模擬信號(或ro脈沖模擬信號)。ro耦合器 ο可以連接至電カ器件的地線側(cè)并且可以被配置作為耦合電容器，其中云母是疊層的或者陶瓷材料是疊層的。圖2是示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的ro檢測單元20的構(gòu)造的示意性框圖。如圖2所示，根據(jù)本發(fā)明的實施例的ro檢測單元20包括高頻濾波器21，其連接至ro耦合器20，并且被配置為從自ro耦合器20接收的ro模擬信號中消除外部噪聲信號并輸出包含ro信號的模擬信號；模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器22，其被配置為將從高頻濾波器21輸出的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號并輸出數(shù)字信號；控制器23，其被配置為從已被A/D轉(zhuǎn)換器22轉(zhuǎn)換的數(shù)字信號中檢測ro信號，并且生成與檢測到的ro信號相對應(yīng)的信息(其為與檢測到的ro信號相對應(yīng)的數(shù)字值或者是與檢測到的ro信號相對應(yīng)的信號圖)；以及顯示單元24，其被配置為在屏幕上顯示與檢測到的ro信號相對應(yīng)的信息。下面將結(jié)合圖I至圖3描述根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于檢測電カ器件的ro信號的方法。圖3是圖示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于檢測電カ器件的ro信號的方法步驟的流程圖。首先，ro耦合器10連接至電カ器件的地線側(cè)，并且當從電カ器件中生成ro信號吋，PD耦合器10消除流經(jīng)電カ器件的地線側(cè)的AC分量中的包含商用頻率的低頻分量(步驟 SI I)。PD耦合器10允許AC分量中所包含的高頻分量(包括H)信號)穿過H)耦合器， 以生成ro模擬信號(或ro脈沖模擬信號)，并且將ro模擬信號輸出到高頻濾波器21 (步驟 S12)。高頻濾波器21連接至ro耦合器20，從自ro耦合器20接收的ro脈沖模擬信號中消除外部噪聲信號以生成包含H)信號的模擬信號，并將模擬信號輸出到A/D轉(zhuǎn)換器22 (步驟 S13 和 S14)。A/D轉(zhuǎn)換器22將從高頻濾波器21輸出的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，并且將數(shù)字信號輸出到控制器23 (步驟S15)?？刂破?3檢測從A/D轉(zhuǎn)換器22輸出的數(shù)字信號中的PD信號(步驟S16)，生成與檢測到的ro信號相對應(yīng)的信息(其為與檢測到的ro信號相對應(yīng)的數(shù)字值或者是與檢測到的ro信號相對應(yīng)的信號圖)(步驟sn)，并且將與ro信號相對應(yīng)的信息輸出到顯示單元24。顯示單元24在屏幕上顯示與檢測到的H)信號相對應(yīng)的信息(步驟S18)。如上所述，在根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于檢測H)信號的裝置及方法中，因為具有高頻特性和高靈敏度特性的ro耦合器連接至電カ器件的地線側(cè)，所以能夠防止ro耦合器連接至電カ器件的高壓部件時發(fā)生的電カ器件和/或ro耦合器的損壞。也就是說，在根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于檢測ro信號的裝置及方法中，因為ro耦合器連接至電カ器件的地線側(cè)，所以施加于電カ器件的電流量不會對ro耦合器產(chǎn)生很大的影響。在根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于檢測ro信號的裝置及方法中，因為ro耦合器連接至地線側(cè)(即，電カ器件的地線側(cè))，與高壓部件相比，該地線側(cè)具有相對較低的電壓和相對較小的電流，所以能夠使ro耦合器的尺寸最小化并且降低ro耦合器的價格。在根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于檢測ro信號的裝置及方法中，因為ro耦合器連接至電カ器件的地線側(cè)來檢測ro信號，所以ro耦合器甚至能夠容易地應(yīng)用于運行中的電カ器件。在根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于檢測ro信號的裝置及方法中，通過ro耦合器就能夠檢測ro信號而無需對運行中的電カ器件進行斷電維護(或者停電線路工作)。因此，在根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于檢測ro信號的裝置及方法中，能夠容易地監(jiān)控高壓電カ器件的狀態(tài)，因而電カ器件能夠穩(wěn)定地運行，而且在出現(xiàn)意外事故時，能夠靈活地處理或應(yīng)對相應(yīng)的狀況，能夠平穩(wěn)地執(zhí)行維護并且能夠增強可靠性。因為本發(fā)明可以在不偏離其特性的情況下實施為多種形式，所以還應(yīng)當理解，上述實施例不受前述說明書的任何細節(jié)限制，除非另外說明，而是應(yīng)當在所附的權(quán)利要求書限定的范圍內(nèi)做廣義地解釋，因此落入權(quán)利要求書的范圍或等同范圍內(nèi)的所有變化和改進 也旨在被所附的權(quán)利要求書所包含。
權(quán)利要求
1.一種用于檢測電力器件的局部放電信號的裝置，其特征在于，包括 局部放電耦合器，其連接至電カ器件的地線側(cè)，并且被配置為當所述電カ器件中生成局部放電信號時，消除流經(jīng)所述電カ器件的所述地線側(cè)的交流分量中的包含商用頻率的低頻噪聲分量，并允許所述交流分量中所包含的包括局部放電信號的高頻分量穿過所述局部放電耦合器，以生成局部放電模擬信號；以及 局部放電檢測単元，其被配置為消除由所述局部放電耦合器生成的所述局部放電模擬信號中的噪聲信號，以僅檢測所述局部放電信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其中，所述局部放電耦合器是耦合電容器，其中云母是疊層的或者陶瓷材料是疊層的。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，進ー步包括 顯示單元，其被配置為在屏幕上顯示與所述局部放電信號相對應(yīng)的信息。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其中，所述局部放電檢測単元包括 高頻濾波器，其連接至所述局部放電耦合器，并且被配置為消除從所述局部放電耦合器接收的所述局部放電模擬信號中的外部噪聲信號并輸出包含所述局部放電信號的模擬信號; 模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其被配置為將從所述高頻濾波器輸出的所述模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號； 控制器，其被配置為從已被所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換的所述數(shù)字信號中檢測所述局部放電信號，并且生成與檢測到的局部放電信號相對應(yīng)的信息；以及 顯示單元，其被配置為在屏幕上顯示與所述檢測到的局部放電信號相對應(yīng)的信息。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其中，與所述檢測到的局部放電信號相對應(yīng)的所述信息是與所述檢測到的局部放電信號相對應(yīng)的數(shù)字值或者是與所述檢測到的局部放電信號相對應(yīng)的信號圖。
6.一種用于檢測電力器件的局部放電信號的方法，其特征在于 當電カ器件中生成局部放電信號時，通過連接至所述電カ器件的地線側(cè)的局部放電耦合器，消除流經(jīng)所述電カ器件的地線側(cè)的交流分量中的包含商用頻率的低頻噪聲分量； 通過允許所述交流分量中所包含的包括局部放電信號的高頻分量穿過連接至所述電力器件的地線側(cè)的所述局部放電耦合器，生成局部放電模擬信號；以及 消除所生成的局部放電模擬信號中的噪聲信號，以僅檢測所述局部放電信號。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，進ー步包括 在顯示單元上顯示與局部放電信號相對應(yīng)的信息。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，僅檢測所述局部放電信號的步驟包括 消除從所述局部放電耦合器接收的所述局部放電模擬信號中的外部噪聲信號，以輸出包含所述局部放電信號的模擬信號； 將從高頻濾波器輸出的所述模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號； 檢測所述數(shù)字信號中的所述局部放電信號并且生成與檢測到的局部放電信號相對應(yīng)的信息；以及 在顯示單元上顯示與所述檢測到的局部放電信號相對應(yīng)的信息。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，與所述檢測到的局部放電信號相對應(yīng)的信息是與所述檢測到的局部放電信號相對應(yīng)的數(shù)字值或者是與所述檢測到的局部放電信號相對應(yīng)的信 號圖。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于檢測局部放電(PD)信號的裝置及方法，其能夠通過將具有高頻特性和高靈敏度特性的PD耦合器連接至電力器件的地線側(cè)來檢測電力器件的PD信號。用于檢測電力器件的局部放電信號的裝置包括局部放電(PD)耦合器，其連接至電力器件的地線側(cè)，并且被配置為當電力器件中生成PD信號時，消除流經(jīng)電力器件的地線側(cè)的AC分量中的包含商用頻率的低頻噪聲分量，并允許AC分量中所包含的包括PD信號的高頻分量穿過PD耦合器，以生成PD模擬信號；以及PD檢測單元，其被配置為消除由PD耦合器生成的PD模擬信號中的噪聲信號，以僅檢測所述PD信號。
文檔編號G01R31/12GK102692585SQ20121007415
公開日2012年9月26日 申請日期2012年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月18日
發(fā)明者李都勛 申請人:Ls產(chǎn)電株式會社