[发明专利]能够确定局部放电是源自外部或内部的局部放电检测装置及其相关方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于检测来自带电电气设备的局部放电的装置。本发明的装置适合于确定所检测到的局部放电相对于带电电气设备是位于内部还是外部。

本发明还涉及一种用于检测来自带电电气设备的局部放电的方法，该方法适合于确定所检测到的局部放电相对于该带电电气设备是位于内部还是外部。

背景技术

在电力变压器的工厂检验测试期间测量的局部放电是使得可以确保变压器正确操作的指标。取决于进行测试的变压器的环境条件，该测量可能很大程度上受到外部放电源的干扰从而受到歪曲。在标准IEC 60270(2000)附录G第9页中描述了这些环境条件。

要解决的技术问题在于使得能够确定带电变压器上测量到的局部放电是来自该变压器的外部的源还是该变压器自身。因为外部干扰更难以控制，所以该问题在现场测试期间更急迫。

存在各种用于标识局部放电的来源的方法。

例如，通过使用超声检测器或通过使用紫外相机可以标识外部局部放电。对于超声检测器，问题之一在于：超声检测器对除了由局部放电引起的噪声之外的外部噪声也敏感。结果，通过使用超声源检测局部放电不可靠。关于超紫外相机，问题之一在于：这样的相机使得仅可以定位电晕类型的局部放电，即由于电离空气引起的放电。它们无法检测具有其它来源的局部放电，例如由于电子元件开关引起的局部放电。此外，这些超紫外相机所需的设备十分昂贵，这是另一缺点。

还已知通过置于电气设备内的甚高频(UHF)天线可以检测该电气设备内部的局部放电。题为“Partial-Discharge Measuring Device”的专利文献US 5 804 972公开了一种用于检测电气设备内部的局部放电的设备。该设备使用安装于电气设备内的UHF天线。专利文献US 6 323 655和FR 2 851 852还公开了通过UHF天线检测内部局部放电。

专利文献US 5 804 972、US 6 323 655和FR 2 851 852中所描述的关于局部放电检测的问题在于：在特定情况下，即使局部放电不是内部放电，而是外部放电，也可能检测到该局部放电。该情况应用于例如在电部件的电切换或整流(电机控制、在电机的电刷或可变变压器处接触不良)期间出现的十分高强度的外部放电。

本发明的目的在于提供不具有该缺点的局部放电检测装置和局部放电检测方法。

发明内容

为此，本发明提供一种用于检测来自带电电气设备箱的局部放电的检测装置，该检测装置包括检测部件，该检测部件与所述带电电气设备箱接触且适于检测相对于所述箱在内部或外部出现的局部放电，所述检测装置的特征在于包括：

第一UHF测量系统，其包括完全或部分地插入所述箱中的第一UHF传感器，且每当相对于所述箱在内部或外部出现局部放电时传递UHF信号；

第二UHF测量系统，其与所述第一UHF测量系统基本上相同，且包括距所述箱一段距离的第二UHF传感器，并且每当相对于所述箱出现外部局部放电时传递UHF信号；以及

获取系统，其包括：

-获取部件，用于在频带中获取由所述第一UHF测量系统传递的背景噪声BF1和由所述第二UHF测量系统传递的背景噪声BF2；

-搜索部件，用于每当所述检测部件检测到任何局部放电时，寻找由所述第一UHF测量系统传递的第一UHF信号中和由所述第二UHF测量系统传递的第二UHF信号中的陡峭前沿；

-确定部件，用于如果在所述第一UHF信号和/或所述第二UHF信号中检测到陡峭前沿，则确定所述第一UHF信号的最大幅度和所述第二UHF信号的最大幅度；

-确定部件，用于在所述频带中确定关于所述第一UHF信号的第一信噪比R1和关于所述第二UHF信号的第二信噪比R2；

-比较器部件，用于比较所述信噪比R1和R2；以及

-计算部件，适于根据比较步骤传递的结果，判断所检测的局部放电相对于所述箱是在内部还是外部。

为此，本发明还提供一种用于检测来自带电电气设备箱的局部放电的检测方法，该方法包括：通过与所述电气设备接触的检测部件检测相对于所述箱在内部或外部出现局部放电的检测步骤，所述方法的特征在于包括：

在频带中获取由包括完全或部分地插入所述箱中的第一UHF传感器的第一UHF测量系统传递的背景噪声BF1的获取步骤；

在频带中获取由第二UHF测量系统传递的背景噪声BF2的获取步骤，该第二UHF测量系统与所述第一测量系统基本上相同且包括距所述箱一段距离的传感器；