[发明专利]识别电压中间电路变流器组件上的污物和/或凝露的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种识别一电压中间电路变流器(voltage intermediate circuit converter)的组件上的污物和/或凝露的方法。

背景技术

变流器(尤其是电压中间电路变流器)带着凝露或不允许的污物工作时会出现闪络，从而导致变流器受损或毁坏。

可以通过采用相应的耐用设计(例如设置足够大的电气间隙和爬电距离或者设置较高的防护等级)，减轻凝露和/或污物对设备工作的影响。设备带着凝露和/或污物工作是不正确的操作，一般情况下是不允许的。变流器附属文件中的说明(操作指南、调试说明、目录等等)应确保变流器得到正确使用。亦即，不能出现不正确操作。

变流器受损或毁坏的原因可能是未按照使用说明进行操作。亦即，受损或毁坏的变流器没有被正确使用。

DE 10 2004 018 578 B4揭示一种在变流器工作过程中检测其污染度的方法。这种方法是测定变流器暴露在变流器周围空气中的部件的表面电导率，再将该表面电导率与预定极限值比较。根据由此测得的比较值判定变流器的污染度。借助这种方法可在操作中断之前就识别出变流器因受污染而产生的保护性断路风险。而如果不按照变流器的防护等级来操作该变流器，变流器就会受到这样的污染。

DE 10 2007 023 056 A1揭示一种对待冷却装置进行防凝露保护的方法。这种方法是根据待冷却装置的冷却装置的测定温度、测定的冷却剂进入温度和待冷却装置的周围空气的规定温度产生调节信号，并借助该调节信号调节冷却剂的体积流量，使得冷却装置的温度等于周围空气的温度。借此避免空气在冷却装置区域内形成液相并沉积在冷却装置该区域内的待冷却装置上。由此实现防凝露保护。

这些已知方法是在变流器(尤其是电压中间电路变流器)工作过程中实施。因此如果遇到已经停用较长时间的变流器，这些已知方法就无法在因凝露和/或不允许的污物而产生闪络方面提供保护。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种至少可在电压中间电路变流器的中间电路电容器的预充电过程中识别污染度和/或凝露的方法。

本发明用以达成上述目的的解决方案是权利要求1的特征。

通过至少在一电压中间电路变流器的具有至少一个电容器的中间电路电容器的预充电过程中检测一局部放电脉冲电流的时间曲线，并且计算和分析该局部放电脉冲电流的频谱，可以推断出污染方式或凝露情况。以相应的报警信号形式显示结果。必要时中断预充电过程。

具体实施方式

本发明的方法对以下事实加以利用：在包含电压中间电路的变流器中，在变流器被接通时，具有至少一个电容器的中间电路电容器上的中间电路直流电压是缓慢形成的。这主要是为了保护相关组件以及限制接通电流。但是，在中间电路直流电压完全形成后会引发击穿的污物和/或凝露在电压足够低的情况下却只会引起局部放电。本发明将借助局部放电测量技术识别和分析这种局部放电。

由于在预充电过程中施加中间电路电压这一操作与出现局部放电之间可能会存在几分钟的时间跨度，因此检测和分析一局部放电脉冲电流的时间曲线是有意义的，即使在预充电过程之后的变流器工作过程中。对局部放电脉冲电流的时间曲线的这一检测可限制于数分钟(例如十分钟)。但也可以在变流器工作时全程检测局部放电脉冲电流的时间曲线。

关于存在污物和/或凝露的报警所包含的提示信息是，如果电压继续升高，就会发生击穿。根据所述时间曲线和与之相关的频谱可推断出污染方式和/或凝露情况。

在电压中间电路变流器的直流电压中间电路内的电压尚未引起击穿时检测局部放电脉冲电流的时间曲线。举例而言，在电压振幅达到额定直流电压的至少60％及以上时，检测局部放电脉冲电流的时间曲线。但也有可能该值已导致击穿。为了接近会引起击穿的电压极限，对中间电路电容器进行分步充电。

当中间电路电压以这种方式逐步上升时，自一特定电压(又称局部放电起始电压)起会出现局部放电，这种局部放电例如是由中间电路母线系统绝缘层上的污物和同时存在的凝结水引起的。

在局部放电过程中，会有脉冲型补偿电流例如从地电极(mass electrode)流向变流器地线(converter mass)。用传感器(例如罗氏线圈)测量这个脉冲型电流。根据具有相应频谱的特征性脉冲波形、频率以及与变流器的中间电路电压的时间关联推断局部放电。