[发明专利]用于检测、标识和定位沿电子装置的放电点中发生的局部放电的方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于检测、标识和定位沿电子装置的放电点中发生 的局部放电。更一般地，本发明的技术领域是通过对局部放电的检 测/处理来诊断电气系统(特别是高压系统)的领域。

背景技术

局部放电是涉及电气系统中有限部分的绝缘体的放电，因此其 不会导致系统立即发生故障，而是导致逐步的降级。而且，局部放 电本质上具有一个发展过程，其基本上受限于绝缘系统的缺陷。

有鉴于此，基于对局部放电进行检测和解释的诊断技术是最有 前途的技术之一，并且其在科研领域得到了广泛研究，这是因为， 评估与局部放电有关的信号能够侦测到发生放电的绝缘系统的缺陷 的特性以及缺陷在绝缘系统的位置本身。

具体地，本发明涉及对中压电缆和高压电缆(以及对自耦变压 器)的诊断。

在此类装置中，期望标识可能构成电缆故障的任何缺陷，例如， 位于电缆的接合点或者终端或者甚至是实际绝缘体中的缺陷。这种 缺陷通常是局部放电活动的点；因此，通常试图通过借助于耦合至 待评估电缆的适当传感器来检测相应的局部放电活动，从而标识所 述缺陷。

然而，通过检测局部放电来标识电缆中的缺陷具有两个主要困 难。

第一个困难在于可靠地标识有待检查的局部放电。通常，除了 与待标识的局部放电活动相对应的信号之外，还会存在多个信号耦 合至传感器；所述不期望的信号可能包括背景噪声或者其它类型的 干扰，或者包括电缆外部的其它局部放电活动，或者可能并不危险 (但是易被误认为是要标识的危险信号)。所有这些信号基本上与 待检测的局部放电的那些信号相交叠，并且有时(特别是在其振幅 大于待检测信号的情况下)，这些信号阻止了对待检测信号的标识。 第二个困难是定位在电缆内检测到的放电的一个源(或者多个源)。 检测到缺陷的存在是不够的，而是还需要确定(至少是通过合理程 度的近似)缺陷位于电缆内的何处，从而在进行维护时有效地干预。

为了克服第一个困难，已知的方法包括使用经过恰当调节的传 感器和滤波系统，以试图检测局部放电信号而不检测与噪声有关的 信号。

然而，此类方法存在以下局限性。

不可能建立对于任何环境而言都是最优的传感器，并且滤波系 统常常是低效的。而且，由于事先并不知道感兴趣的放电信号的频 率，因此存在将这些目标信号过滤掉的风险。

最后，当要检测的局部放电活动的信号与要忽略的其它局部放 电(例如，因为它们在电缆之外)的信号相交叠时，存在无法借助 于使用中的滤波系统(例如，包括带通模拟滤波器)来选择性地对 待所述信号的风险。

对于定位沿电缆的放电点来说，已知不同的技术。

一种技术，也称为积分球反射(reflectometric)技术，包括：获 取位于电缆一端的检测站中的信号；以及评估信号与由该信号在电 缆相对端的反射而生成的信号之间所经过的时间。继而，基于信号 在该电缆中的传播速度来计算该信号的源与检测点之间的距离。

对于长电缆而言，该技术的可靠性不佳，因为当信号通过电缆 行进时，其将衰减到存在无法在检测站中检测到它们这一风险的点。

另一技术包括：在电缆的不同位置将多个(至少2个，通常是3 个)传感器耦合至电缆(继而定义多个检测站)。当传感器之一中 的信号超过预电水平时，以同步模式获取来自各传感器的信号；获 取的时间窗口必须足够长，以允许测量各传感器中通过的相同脉冲。 通过比较不同传感器中相同信号的到达时间，可以定位沿电缆的信 号源。

该技术非常精确，但是其需要特别长的时间来安装所需设备， 并且其成本非常高。因此，除了现有技术中关于被检测信号的定位 的困难和限制之外，还存在关于与电缆中发生的局部放电活动实际 上关联的并有待被定位的信号的标识的困难和限制。电缆

因此，已知技术没有确保可靠的结果，并且其经常被发现是低 效的。

本发明的目的是消除上述缺点，并且提供一种用于检测、标识 和定位沿电子装置的放电点中发生的局部放电的方法，该方法的应 用特别简单、方便，同时是高效的。

发明内容

所述目的是通过本发明的方法实现的，该方法由所附权利要求 的内容表征，特别地，其包括以下步骤：