Изобретение относится к области электротехники и электроэнергетики. Широко известен /1, 2/ способ измерения частичных разрядов, состоящий в подаче на испытуемый объект высокого переменного напряжения и фиксации сигналов от датчиков с последующей математической обработкой (дифференцирование, высокочастотная фильтрация, усиление, интегрирование). Недостатком способа является сложность операций с возможными ошибками при определении коэффициентов преобразования, отсутствие возможности сравнения с методами прямого измерения. Наиболее близким по сути - прототипом является /2/ способ измерения частичных разрядов, состоящий в подаче на испытуемый объект высокого напряжения и временной фиксации сигнала от датчика, его фильтрации и записи. Недостаток такого способа состоит в его низкой разрешающей способности из-за помех. Они сильно влияют на показания, особенно вблизи крупного электрического оборудования и при наличии мощных вентильных преобразователей. Этот способ помехи не учитывает, если они не превышают заданную величину. Между тем в последнее время для испытаний используются преимущественно статические преобразователи частоты, создающие относительно большие, так называемые, внутренние помехи.The invention relates to the field of electrical engineering and electric power industry. The method of measuring partial discharges is widely known (1, 2), which consists in applying a high alternating voltage to a test object and fixing signals from sensors with subsequent mathematical processing (differentiation, high-pass filtering, amplification, integration). The disadvantage of this method is the complexity of operations with possible errors in determining conversion coefficients, the inability to compare with direct measurement methods. The closest in essence - the prototype is / 2 / a method for measuring partial discharges, which consists in applying a high voltage to the test object and temporarily fixing the signal from the sensor, filtering and recording it. The disadvantage of this method is its low resolution due to interference. They strongly influence the readings, especially near large electrical equipment and in the presence of powerful valve converters. This method of interference does not take into account if they do not exceed the specified value. Meanwhile, recently, mainly static frequency converters have been used for testing, which create relatively large, so-called, internal disturbances.
Техническая задача, решаемая в предложении, состоит в повышении точности за счет уменьшения помех.The technical problem to be solved in the proposal is to increase accuracy by reducing interference.
Техническая задача решается за счет того, что повторно производят аналогичную запись показаний датчиков и обработку сигнала при отключенном объекте, из первого сигнала вычитают второй за аналогичный промежуток времени и полученный результат используют для оценки состояния электрооборудования. Дополнительно производят синхронизацию подаваемого испытательного напряжения с сетевым напряжением. На фиг. 1, 2 приведена схема для реализации способа. Испытуемый объект 1 (например, высоковольтный мощный трансформатор) через выключатель 2 подключен к регулируемому источнику 3, снабженному задающим генератором 4, присоединенным к его входу. На объекте 1 установлен датчик 5 частичных разрядов любой из известных конструкций (например, ПИН датчик), который присоединен к измерителю 6 частичных разрядов. Имеется компьютер 7, связанный с задающим генератором. На фиг. 2 дополнительно задающий генератор 4 через синхронизатор 8 связан с сетью.The technical problem is solved due to the fact that they repeatedly record the sensor readings and process the signal with the object turned off, the second signal is subtracted from the first signal for a similar period of time, and the result is used to assess the state of electrical equipment. Additionally, the supplied test voltage is synchronized with the mains voltage. In FIG. 1, 2 shows a diagram for implementing the method. The test object 1 (for example, a high-voltage power transformer) through a switch 2 is connected to an adjustable source 3 equipped with a master oscillator 4 connected to its input. At object 1, a sensor 5 of partial discharges of any of the known structures (for example, a PIN sensor) is installed, which is connected to a meter of 6 partial discharges. There is a computer 7 connected to the master oscillator. In FIG. 2 an additional master oscillator 4 through a synchronizer 8 is connected to the network.
Способ осуществляется следующим образом. Производится первое испытание, при котором выключатель 2 включен. Источник 3 подает на объект 1 высокое напряжение частоты, равной сетевой (50 Гц). В изоляции объекта происходят частичные электрические разряды, вызванные наличием в ней микроскопических пузырьков, создающих конденсаторы, которые периодически пробиваются. Эти разряды фиксируются датчиком 5 и после фильтрации записываются в память компьютера 7 за определенный промежуток времени (1 с), который синхронизирован (начинается) с моментом перехода напряжением задающего генератора 4 через ноль. Сигнал записывается в память. Выключатель 2 размыкается и опыт повторяется на холостом ходу источника 3. Второй сигнал также записывается в память компьютера. Первый сигнал содержал сигналы частичных разрядов в сумме с помехами от работы генератора 3. Во втором сигнале имеются только одни помехи. Вычитая из первого сигнала второй получаем реальное значение только частичных разрядов. В схеме фиг. 2 сигнал задающего генератора 4 по частоте и фазе привязан к сетевому напряжению. Это несложно выполнить при использовании в качестве источника статического (транзисторного) преобразователя частоты. Такой прием дает возможность устранить из сигнала частичных разрядов, так называемые внешние помехи, наведенные другими электропотребителями, подключенными к электросети. Таким образом, предложенный способ позволяет избавиться от помех в измерениях, а следовательно, повысить точность измерений.The method is as follows. The first test is performed, in which switch 2 is turned on. Source 3 delivers a high frequency voltage equal to the mains voltage (50 Hz) to object 1. Partial electrical discharges occur in the insulation of an object, caused by the presence of microscopic bubbles in it, creating capacitors that periodically break through. These discharges are recorded by the sensor 5 and, after filtering, are recorded in the memory of computer 7 for a certain period of time (1 s), which is synchronized (starts) with the moment the voltage of the master oscillator 4 passes through zero. The signal is written to memory. Switch 2 opens and the experiment is repeated idling source 3. The second signal is also recorded in the computer memory. The first signal contained partial discharge signals in total with interference from the operation of generator 3. In the second signal, there are only one interference. Subtracting the second signal from the first one, we get the real value of only partial discharges. In the circuit of FIG. 2 the signal of the master oscillator 4 in frequency and phase is tied to the mains voltage. This is easy to accomplish when using a static (transistor) frequency converter as a source. Such a technique makes it possible to eliminate from the signal of partial discharges, the so-called external interference induced by other consumers connected to the power supply. Thus, the proposed method allows you to get rid of interference in the measurements, and therefore, to increase the accuracy of measurements.
Источники информацииInformation sources
1. Патент РФ №2019850, кл. G01R 31/12. 1991.1. RF patent №2019850, cl. G01R 31/12. 1991.
2. ГОСТ 20074-83. Методы измерения частичных разрядов.2. GOST 20074-83. Partial discharge measurement methods.
