CN101365955B - 高压绝缘监控传感器 - Google Patents

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Abstract

描述了一种用于对电气生成、传输、或者配电系统和/或设备元件的高压绝缘进行状态监控的传感器。传感器包括阻抗测量单元，其通过单一连接点直接连接到待测电气系统。所述阻抗测量单元的电气部件被排列以便高频局部放电信号和低频供电周期信息信号优先通过分开的支路传送。分析这些被分开的信号，从而能够提取关于正在被监控的电气系统的绝缘的信息。通过使用光电电路控制阻抗测量单元，还实现了用户对传感器的安全操作。

Description

高压绝缘监控传感器
技术领域
本发明涉及高压绝缘监控领域，且特别涉及一种传感器，其用于对电气生成、传输或配电系统和/或设备元件(item of plant)的高压绝缘进行状态监控。
背景技术
局部放电是小电火花，其提供对高压电气生成、传输或配电系统或设备元件中的绝缘状态的重要测量。当绝缘开始恶化而且一旦普遍存在，局部放电发生，成为绝缘击穿的主要来源。由于存在自浮颗粒(floatingparticle)、绝缘孔洞、松散连接器、毛刺和突跳点，局部放电也能发生在高压系统内。在评估故障状态或绝缘状态的努力中，以及同样在评估设备元件自身的寿命的努力中，对于监控局部放电有迫切的需求。能够可靠地监控局部放电，以效能成本合算的方式，促进了对实施组成部件的更换或维护所需要的计划关闭(planned shut down)的管理，同时仍然为终端用户提供有效的电气服务。
与设备元件和/或配电有关的第二种诊断技术是供电周期(power cycle)信息。供电周期信息之所以重要有两个原因。首先，这个信息有助于解释和理解与局部放电的具体模式有关的机制和特殊故障。众所周知，基于单独的局部放电事件的规模、其发生频率，并且也基于其在单独的供电周期内出现的精确相位位置，可建立特殊故障模式。这样的模式在已有技术上称为Φ-q-n模式，其与循环上的相位、与局部放电事件有关的视电荷(apparent charge)以及在该相位的发生频率相关。特别地，已经有可能根据对这些放电模式的理解，去区分电晕放电、表面放电、孔洞放电和自浮点放电。
供电周期信息之所以重要的第二个原因与一个事实有关，即了解供电周期波形允许去评估供电质量(power quality)。在命名为“Voltagecharacteristics of electricity supplied by public distribution systems”的EN/IEC50160标准中，概述了对于分配系统的供电质量测量。这个标准概述了与供电质量有关的详细规则，特别是涉及到对功率频率、供电电压变化、快速供电电压改变、电压骤降、过电压、相位间的谐波量和间谐波量的监控。命名为“Recommended Practice on Monitoring Electrical Power Quality”的IEEE 1159标准概述了7种对于监控供电质量的基本分类，即瞬态、短时变化、长期变化、电压不平衡、波形失真、电压波动和功率频率变化。
当在供电周期内发生谐波失真和电压改变时，通常这与系统饱和或者过驱动有关，同时这指示了电力生成中的过载或主要故障。如果这个没有被表示出来，则对设备的其他部分如何运行可能会有严重后果，同时干扰商业和私人客户使用的设备。另外重要的事实是，供电周期中出现的谐波或者过电压将会影响生成的局部放电的性质。这样，为了解释和理解供电质量和局部放电活动的性质，能够同时监控供电周期信息和局部放电发生二者是非常重要的。
EN/IEC 60270局部放电标准
在命名为“High Voltage Test Techniques-Partial DischargeMeasurements”(2000)的EN/IEC 60270标准中，包括了用于测量局部放电的一种工业标准方法。这个标准定义了用于测量局部放电的电气电路的设计和校准。
图1表示了适用于局部放电测量的基本的EN/IEC 60270标准电路1。该图中Ca表示在局部放电测试中的样本的电容2，Ck表示耦合电容3，Zm表示允许局部放电电流脉冲被调整而用于测量的阻抗4。Zm 4可以具有从简单电阻器R到包括RC和RLC组合的滤波器的许多形式。本领域技术人员知道，对于基于不同阶数的窄带和宽带滤波器设计的EN/IEC 60270检测电路还存在许多设计。窄带滤波器电路通常通过产生慢速衰减波形响应输出而响应快速脉冲局部放电，然而宽带系统产生更快的输出波形响应。
通常，通过向校准电容两端注入已知的快速上升时间阶跃输入电压，导致已知电荷注入Qcal通过电容器进入测量电路，来校准EN/IEC 60270传感器。这在检测器输出端产生衰减或振荡波，峰值Vcal表示对电荷注入的测量。该传感器然后按照自身的敏感度来校准，所述敏感度由Qcal/Vcal得到，通常以兆分之一库仑每毫伏表示，即pC/mV。这些信号通常被放大，并在诸如同轴电缆的电连接上被传送到数字或者模拟示波器用于测量。当对在测(under test)样本进行局部放电测量时，测量到检测后的响应信号峰值，其与敏感度相乘得到以pC表示的视电荷。
尽管标准EN/IEC 60270传感器确实提供了对局部放电信号的检测，其并没有促进供电周期信息的提取。
其它局部放电监控设备
有许多现有技术文件，其讲授了用于测量来自电气设备元件的局部放电的供选择的设备，例如使用高压套管(bushing)抽头连接。例如美国专利号US 3,622,872讲授了一种方法和设备，用来定位高压且含液体的电气感应设备中的电晕放电。在所描述的系统内，任何供电周期信息通过滤波被消除，因此不可使用。因此所描述的设备没有促进同时监控来自单一抽头连接点的局部放电和供电周期信息。
供电周期信息监控设备
美国专利号US 4,757,263讲授了一种能够附加在高压设备任何部分的电容抽头适配器，用于评估绝缘功率因数或者设备固有电容，这类高压设备具有一个套管或者电容器抽头，例如变压器。通过功率因数的变化来检测内部绝缘电容的任何变化。当设备是在线的(on-line)并且连接在其运行高压下的时候，使用这种测量。比较电容抽头适配器电流(测量为电压)和取自与供压设备连接的分立电压变压器的电压，以便计算功率因数。电容抽头适配器的信号的相位或者量值的变化指示了设备/电容中的绝缘故障。功率因数的平均、短期或长期趋势都能够被监控并且适时发出警报。
由于抽头适配器的电容式分压器(capacitive divider)设计，所述的电容抽头适配器内在地显著减少了局部放电信号。另外，信号被进一步低通滤波以便特定地消除高频信号。因此，所述抽头适配器没有提供对局部放电的测量，并且确实没有提供从独立抽头连接对这些放电与供电周期信息信号进行同时测量。
所述系统的另外一个缺点与一个事实相关，即，如果电容抽头适配器的两个电容都失效了，那么没有进一步的安全机制来防止对高压设备或者与测量电缆相连接的附加使用仪器的损坏。
一种用于监控供电周期信息的供选择的方法由美国专利号US6,028,430描述。这项专利讲授了一种通过监控套管抽头电压中的大小问题，例如短路，评估变压器的套管电容。该方法包括从一个变压器的三个套管抽头直接测量减小的供电周期电压，并监控任何变化，保存这些变化及其各自的发生时间，决定在至少两个变化之间的时差，并且(通过失真逻辑设备)生成对应这些变化的特征或频率的误差信号。这些减小的电压的变化，可作为对能够被监控的套管内的局部击穿放电的(不是局部放电，而是电容箔(capacitor foil)的短路)一种测量。能够检测到不规则或者非代表性的信号。也能够监控相位之间信号的变化。
如此，这个美国专利号US 6,028,430没有促进局部放电测量；所述方法仅仅寻找电容抽头功率电压电平的变化。因此，这个系统不能同时实现局部放电和供电周期电压的变化。同时使用的两种方法仅仅提供了更多关于套管电容器故障性质的信息。
分离器
本领域技术人员都清楚，分离器是用于将电气信号分为分立的AC和高频分量。图2表示了一个这样的传统分离器5。套管抽头6的AC电压输出以及局部放电信号，在分离器8中将其分离为与局部放电出现相对应的高频分量10和AC供电周期信息分量9之前，通过并联(shunt)电容器将其电压减少到一个较小的电平，例如AC到5V。高频分量10代表性地以μVs表示，因此需要被放大。AC供电周期信息信号9和局部放电信号10两者能够被同步，以得到与供电周期相关的放电时间。
传统的分离器5受到以下问题的影响。首先，由于并联电容器7先于任何调节阻抗测量出现而使局部放电信号10被严重削弱。因此，这个信号需要被放大。然而，由于这些信号的量值小，通常难于对其进行信号调节。另外，如果对高频感兴趣，任何放大器的设计必须能够充分放大到几百MHz之高而且更高。因此，当原有的局部放电高频被并联电容器削弱时，传统分离器5的敏感度受到限制。
一种替代的分离器由美国专利号US 5,247,258描述。这项专利讲授了一种用于测量局部放电的系统，特别是一种包含供电周期监控器的局部放电检测系统。所述系统的缺点是其要求使用两个分开的连接点来提供供电周期信息和局部放电信号。而且，所述设备包括一个电容式分压器，因为电容式分压器的集中电抗(collective reactance)为高频局部放电信号提供了一条低阻抗通道，该电容式分压器限制了阻抗元件两端的局部放电检测的敏感度。
美国专利号US 6,313,640讲授了一种更进一步替代传统分离器5的分离器。这里的供电周期信息通过附加上面所描述的并联电容器监控。然而，在套管抽头和并联电容器之间的连接器周围，使用电流变压器来监控局部放电信号。电流变压器代表性地具有一直到25Mhz的响应。局部放电信号流经适当的低通滤波器以消除噪声，然后被放大。调谐电路被用来补偿对套管和功率变压器的任何电容和电感效应的供电周期测量。
实践中发现，电流变压器仅仅产生在频率范围内减少的感应转换信号。因为电流变压器的响应在频率上受限，它不能够使局部放电的整体电荷有效地被评价。也需要两个分开的连接，即，到用于AC循环的抽头点的连接，其次是自电流变压器的连接，以监控局部放电。另外，电流变压器检测不提供对与任何放电关联的视电荷的评估，因为涉及局部放电测量的实际电荷和电流变压器信号的关系并没有完全建立。
有许多现有技术文件，正如美国专利号US 6,433,557、US 6,489,782、和US 6,504,382中所详细描述的，为了提取与局部放电事件关联的AC供电周期信息和高频信号两者，使用电容器抽头，参照图3中的电容器抽头电路11示例。在这个电容器抽头电路11中，与保护电涌放电器(surgearrester)13并联的标准并联电容器C312被用来检测AC供电周期信息。绝缘电流变压器14被连接到在测设备的输出抽头或传感器与并联电容器12之间。
在这样的电路内，电流变压器14的一端连接到并联电容器12的顶端，另一端与向测量使用仪器传送信号的连接电缆15相连。这样的排列允许AC供电周期信息和高频局部放电信号一起传送到电缆15，用于后来的测量。在测量结束时，只要感应器(inductor)16的阻抗量值比电容器C4的量值低很多，就可以使用感应器16分离AC信号。第二隔离电流变压器17用于提取高频局部放电信号，用于分立测量。
这些使用电流变压器的电路一个显著缺点是，电流变压器在测量点本身不提供对放电电流事件涉及的视电荷的测量。电流变压器也仅仅在通常少于25MHz的有限带宽内，响应于高频信号而有用。因为局部放电信号包括明显较高的频率，因而电流变压器将通常仅仅提供有限频率范围的信息，因而仅仅提供对于放电事件的有限解释。
这些电路的第二个缺点与AC供电周期信息和局部放电信号两者的叠加有关。这样的重叠在接收端能导致高信号电平问题，因为这两个信号相加能淹没接收端。
与这些电路相关的更进一步的问题与用户的电气安全和绝缘有关。如果电路11中的主要故障逐渐扩大，同时电涌放电器13和并联电容器12失效，那么高压可能传送到远端的使用仪器，给用户带来明显的安全隐患。
套管抽头开关
本领域技术人员都了解套管抽头开关是供选择的设备，用于转换附加在高压设备抽头连接器的测量设备。一个套管抽头开关实例由美国专利号US 6,580,276描述，其中抽头开关附加在功率变压器的每个套管上。这样的设置允许在变压器操作且在线时执行对变压器的诊断。基本上，这个套管抽头开关由两个独立的开关组成，每一个开关适当的打开或者关闭来启动或禁止对测量设备的连接。如所需要的，当测量系统转换到对变压器的评估时，可执行诊断。这样就允许进行局部放电测量和频率响应测量，以尽早评估变压器的工作状态。与关闭和断开套管抽头连接的选择性方案相比，这个解决方案提供了成本和时间的节省。
上面所述的套管抽头开关的一个显著缺点是，在测设备的接地(例如变压器)和测量设备是直接连在一起的。这样，在测量设备和变压器抽头之间没有绝缘，除非完全断开这个系统。而且，套管抽头开关要求使用两个独立的开关，第一个开关将套管抽头连接到地，同时第二个开关提供禁止并绝缘测量系统的开路。因此需要两个开关成功操作，用于启动和禁止监控系统连接。如果其中一个开关失效，那么抽头开关就会变得不可运行，同时可能会导致诊断设备连接永久在线。
按照健康和安全关注，能够发现，获得任何监控设备(包括任何关联的电源)和待测高压源之间的电气绝缘的能力是极为重要的。通常，调节监控传感器和使用仪器需要电源，该电源或者从绝缘电源或者通过电池经由电气电缆提供。这样的排列问题在于，高压设备的部件的电源涌动(power surge)或故障能够导致严重的问题。在第一个实例中，会发生接地通道问题，其中接地线的电压显著升高，导致附加在任何传感器的使用仪器造成不能挽回的损坏或者用户通过与接地线接触造成触电。
第二，电源电压线可能故障以致其升到高电压，再次导致对提供功率的电源的损坏，或对不知道在与传感器连接的任何供电电缆上存在高压的用户造成伤害。
使用电池的进一步问题在于，其依旧需要一个电流电缆(galvanic cable)连接，而且必须被再充电和替代。如果高压设备再次发生故障，这表示需要对更换或给电池充电的操作员的安全予以关注。
发明内容
本发明一方面的目标是提供高压绝缘监控传感器，其能够通过与高压源的一个单独连接点同时测量局部放电信号和供电周期信息。
本发明一方面进一步的目标是提供高压绝缘监控设备，其能够评价、估定和分类来自高压源的局部放电信号。
本发明一方面更进一步的目标是提供高压绝缘监控设备，当仪器连接到高压电源时，其为用户提供了电气绝缘、所述监控设备本身的远程供电和远程关闭。
根据所述发明的第一方面，提出了在高压绝缘监控传感器中使用的阻抗测量单元。所述阻抗测量单元包括：
输入通道，其用于接收输入电压信号；
第一支路，包括第一套电气部件，其显示对一个或更多包括在所述输入电压信号内的局部放电信号的第一阻抗；
第二支路，与第一支路并联，包括第二套电气部件，其显示对一个或更多包括在所述输入电压信号内的局部放电信号的第二阻抗；
其中，所述第一阻抗的量值比所述第二阻抗的量值大，因而所述一个或更多个局部放电信号优先通过所述第二支路传送。
最优选的，所述第一套电气部件显示了对包括在所述输入电压信号内部的供电周期信息信号的第三阻抗，而所述第二套电气部件显示了对所述供电周期信息信号的第四阻抗，其中所述第四阻抗的量值比第三阻抗的量值大，从而所述供电周期信息信号优先通过所述第一支路传送。
最优选的，所述第二套电气部件包括多阶带通滤波器，其输出响应于所述一个或更多局部放电信号的输入变化。
可选择的，所述第二支路还包括第二支路放大器，其被安排用于放大所述一个或更多局部放电信号。
优选的，所述第一支路包括低频带通滤波器，其被安排用于过滤来自所述供电周期信息信号的噪声。
可选择的，所述第一支路还包括第一支路放大器，其被安排用于放大所述供电周期信息信号。
优选的，所述第一套电气部件包括第一感应器和第一电容器，其被串联排列在所述第一支路中。作为选择，所述第一套电气部件包括第一感应器和第一电阻器，其被串连排列在所述第一支路中。
最优选的，所述阻抗测量单元还包括一个或更多电涌放电器，其与所述第一和第二支路并联，以便保护所述第一和第二支路中的部件免受瞬态电压冲击(transient voltage surge)损害。
最优选的，所述阻抗测量单元还包括开关，与所述第一支路的电气并联，其中当所述开关被激活时，其从打开位置移动到闭合位置，从而所述输入通道电气地连接到所述第一和第二支路。
优选的，所述开关包括继电器开关，其从包括电机械的、光机械的、MEMS和固态开关的组中选择。
优选的，所述阻抗测量单元还优选包括第三支路，其与第一支路电气并联，所述第三支路包括第三套电气部件，其显示了对包括在所述输入电压信号中的一个或更多局部放电信号的所述第一阻抗。
最优选的，所述第三套电气部件显示了对包括在所述输入电压信号内的供电周期信息信号的所述第三阻抗。
可选择的，所述第三套电气部件包括第二感应器和第二电容器，其被串联在所述第三支路中。作为选择，所述第三套电气部件包括第二感应器和第二电容阻器，其被串联安排在所述第三支路中。
根据本发明的第二方面，提出了光电电路，其用于控制阻抗测量单元。所述光电电路包括光学光源，其被用于与光电功率转换器(converter)光通信，一个或更多电光转换器被安排用于从所述光电功率转换器中获取功率，其中所述一个或更多电光转换器将来自所述阻抗测量单元的电气输出转换为用于从所述阻抗功率单元向远端位置传送的光学信号。
优选的，所述光电电路还包括第一光纤，其中所述第一光纤将所述光学光源连接到所述光电功率转换器。
优选的，所述光电电路还包括一个或更多第二光纤，其中所述一个或更多第二光纤将所述一个或更多电光转换器连接到所述远端位置。
最优选的，所述光电功率转换器提供一种装置，其用于向所述阻抗测量单元的一个或更多部件供电。
根据本发明的第三方面，提出了高压绝缘监控传感器，其包括
根据本发明所述的第一方面的阻抗测量单元，
根据本发明所述的第二方面的光电电路，及
数据测量系统，其通过所述光电电路远程连接到所述阻抗测量单元。
最优选的，所述传感器还包括连接器，其提供一种装置，所述装置用于将所述阻抗测量单元的所述输入通道电气连接到配电系统和/或设备元件(item of plant)。
优选的，所述光电功率转换器提供一种装置，其用于远程激活单独的继电器开关或两个或更多并联的继电器开关。
所述光电功率转换器优选提供一种装置，其用于向所述第一和/或第二支路放大器供电。
附图说明
本发明的实施方式现在仅通过例子参考附图来描述，其中：
图1表示了用于局部放电测量的基本EN/IEC 60270标准电路的电气电路；
图2表示了传统AC供电周期信息和局部放电信号分离器的电气电路；
图3表示了用于检测AC供电周期信息和局部放电信号的现有技术电容器抽头的电气电路；
图4表示了根据本发明的一个方面的高压绝缘监控传感器；
图5表示了代表性的传感器输出波形响应，从左至右，对应1ns、100ns、200ns、500ns和1000ns的局部放电输入上升时间，其中下降时间：
(a)显著大于所述各自的上升时间；且
(b)与各自的上升时间相等。
图6表示了所述高压绝缘监控传感器的可选实施方式；
图7表示了图6中所述高压绝缘监控传感器的阻抗测量单元的可选实施方式；和
图8表示了附加到例如变压器的套管抽头的图6中的所述高压绝缘监控传感器。
具体实施方式
图4表示了根据本发明的一个方面的高压绝缘监控传感器18。所述高压绝缘监控传感器18可以被看作包括阻抗测量单元19a，其提供一种装置，所述装置用于监控和处理来自电气生成、传输或配电系统或设备元件20的高压信号。在这个图中，Ca 21表示待测的所述配电系统或设备元件的电容。耦合电容器(Ck)22也被提出，其响应于正被监控的所述元件的固有电容(例如变压器套管)或者连接到所述设备元件的附加的高压电容器。
阻抗测量单元19a通过光电电路24连接到数据测量系统23，所述光电电路24提供将要供给所述高压绝缘监控传感器18的各个部件的功率，以及提供局部放电信号(Vpd)和供电周期信息(Vac)向所述数据测量系统23的传送，正如下面所进一步详细描述的。一旦被所述数字测量系统23接收到，使用标准FFT(快速傅利叶变换)信号处理技术，以便允许决定供电质量/信号的谐波量和监控及评估所述供电周期信息。本领域技术人员可以认识到，可选的信号处理技术可以同样好地被用于数据测量系统23中分析局部放电信号和供电周期信息。
由所述光电电路供电的一个部件是位于阻抗测量单元19a中的远程继电器开关25。所述远程继电器开关25可以具有多种形式，例如电机械的、光机械的、MEMS、固态等等。所述远程继电器开关25的使用也会在下面进一步详细描述。
所述阻抗测量单元19a被设计以包括被排列在分开的支路中的大量电气部件。位于现在所描述的实施方式的第一支路26中的是与电容器Cm128串联放置的感应器Lm127。所述第一支路26还包括低通频率滤波器29和第一支路放大器30。第二支路31包括n阶无源滤波器32(例如巴特沃斯或高斯滤波器)和第二支路放大器33。火花隙(spark gap)34与所述第一支路26和第二支路31的部件并联包含，以便保护这些部件免受大瞬态电压冲击的损害。
所述LC部件27和28被选择，使得当输入信号包括高频分量时，即包括局部放电信号(频率＞1MHz)时，那么所述串联结合为这些信号提供了高阻抗通道(约几十千欧)，因而它们优先传送到较低阻抗(约100欧)的第二支路31中。对于低频信号，即50Hz或60Hz的供电周期频率，与所述第二支路(约几十千欧)相比，所述串联LC结合27和28提供了低阻抗通道(约100欧)，因此信号优先通过第一支路26传送。在现在所描述的实施方式中，感应器Lm127的值是1mH，而电容器Cm128的值是20μF。这样，所述局部放电信号和所述供电周期信息(以及其相关谐波)分别地分离到所述第二支路31和第一支路26中，因此允许从跨越Ca 21两端的连接的单独点，对所述局部放电信号和所述供电周期信息进行独立的同时测量，正如以下所进一步详细描述的。来自第一支路26或第二支路31的输出响应能够在传送以用于测量之前，由第一支路放大器30或第二支路放大器33分别进一步放大。
通过所述光电电路24，功率被提供给所述高压绝缘监控传感器的不同部件。这个电路包括光纤激光器35，其能够提供5W功率，其连接到光电功率转换器36。第一电光转换器37a、第一光纤38a和第一光电转换器39a，位于第一支路放大器30的输出和数据测量系统23之间。类似地，第二电光转换器37b，第二光纤38b和第二光电转换器39b，也位于第二支路放大器33的输出和数据测量系统23之间。
所述光电功率转换器36向所述电光转换器37a和37b提供功率(～约750mW)，以便允许所述供电周期信息和所述局部放电信号通过所述光纤38a和38b，分别传送到其相关的光电转换器39a和39b，以及数据测量系统23上。
从图4中能够看到，所述光电功率转换器36也提供了操作所述远程继电器开关25所需的功率(约150mW)。实际中，所述远程继电器开关25如下运行。加电时，应用于所述远程继电器开关25的功率自动将所述设备转换到传感器激活状态。放电时，所述控制电压自动将所述远程继电器开关25转换到传感器关闭或短路状态。这样，所述远程继电器开关25的功能是接合(engage)阻抗测量单元19a以便允许进行测量，或者通过在阻抗测量单元19a的输入两端提供短路，而将其断开。这个后者的调节有效地允许在测元件在没有传感器的情况下原位(in situ)运行，因而处于其正常的运行状态。
所述远程继电器开关25次要的功能是，由于在关闭状态下其提供了零阻抗通道，其向所述传感器18的部件提供了额外的安全电平来预防非常大的瞬态电流，当实际上没有进行测量时，这些瞬态电流可能出现在在测元件的正常运行期间。有效地是，所述传感器18仅仅当需要进行测量时被激活，否则所述传感器被关闭或者与所述电路断开。
使用所述光电电路24，对仅仅基于电气部件的电路有几个显著的好处。在第一个实例中，当所述阻抗测量单元19a附加到正在被状态监控的高压元件时，实现了所述阻抗测量单元19a的完全电气绝缘。此外，使用所述光电电路24，提供了使用电气绝缘的装置，即光纤激光器35，向所述高压绝缘监控传感器18远程供电的能力。而且，仅仅当需要实现测量时，光纤激光器35和继电器开关25组合允许信号被提供给传感器18。使用光纤38a和38b，允许供电周期信息和局部放电信号被安全地传送到数据测量系统23，然后其能够被置于一个远程地点。最后，通过使用光纤38a和38b传送所述用于测量的信号，仅仅需要一个开关元件。开关25依旧处于闭合的位置，直到光功率上升，其自动转换到其打开位置，从而激活传感器18。
局部放电的测量
对于局部放电测量的一个已知的问题是，对脉冲数字地、非常快地采样是昂贵的。为此，阻抗测量单元19a的第二支路31提供了阻抗的脉冲响应输出，以使所述高频局部放电信号能够被转换为较慢的响应正弦曲线输出，从而允许由不昂贵的、较慢的采样的数字设备即位于数据测量系统23内的那些部件来测量和分析。
与所述第一支路的LC部件27和28组合的n阶带通滤波器32的综合效应有效地形成了带通滤波器，其用作整合所述局部放电信号以生成与所述局部放电有关的总电荷，即所述视电荷的测量。换句话说，所述第一支路26的LC部件27和28和n阶带通滤波器32被设计成提供全局带通滤波器。对于确保阻抗测量单元19a能够分离供电周期信息以及其谐波进入第一支路26，并且在第二支路31内生成高频局部放电响应脉冲，这个滤波器组合的设计是很重要的，其中高频局部放电响应脉冲的峰值描述所述视电荷。
此外，已经发现，通过适当设计n阶带通滤波器32，能够使得局部放电信号的测量敏感于所述输入局部放电电流的输入变化。局部放电和瞬态噪声信号能够根据其上升时间和下降时间而改变。这些变化指示了不同局部放电的源机制或甚至在采样内或者在测设备内发生局部放电的不同地点，所述后者由于被测系统内存在传输损耗而对于局部放电事件通常引起较慢的上升和下降时间。因而，n阶带通滤波器32因为其固有响应对输入局部放电波形的变化敏感而已被选用，但是这些变化仍然存在于数据测量系统23的数字化设备范围内。
对于不同输入波形形状，即快速上升时间、下降时间等等，也可校准阻抗测量单元19a局部放电输出Vpd，其中输出波形的关键特征决定所述输入信号的形式。用于表征输出波形形状的关键特征包括：峰的数目(N)、峰值(Vp1，Vp2等等)、以波形开始作为参考的峰时间值(Tp1，Tp2等等)，以波形开始作为参考的零点交叉时间(Tz1，Tz2等等)、以及总波形持续时间(Td)。根据这些值，可以进行其他规范化评价，以便表征输出波形类别和帮助监控或确定波形形状变化。例如，使用下面的参数来描述和表征所述波形形状和其可变性：
●峰信号值之比，即Vp2/Vp1、Vp3/Vp1、Vp3/Vp2等等。
●峰值时间之比，即Tp2/Tp1、Tp3/Tp1、Tp3/Tp2等等。
●零点交叉时间之比，即Tz2/Tz1、Tz3/Tz1、Tz3/Tz2等等。
●峰值时间与总波形持续时间之比，即Tp1/Td、Tp2/Td等等。
●零点交叉时间与总波形持续时间之比，即Tz1/Td、Tz2/Td等等。
以上的参数以及其变化的测量，为评价、估定和分类由传感器18测量的局部放电信号提供了方法。
图5显示了对于表示不同局部放电信号的不同输入上升和下降时间信号的代表性输出波形的实例。具体地，图5(a)显示了1ns、100ns、200ns、500ns和1000ns的局部放电输入上升时间、以及比这些相应的上升时间大非常多的下降时间对输出波形Vpd的影响。在这个图中，当上升时间增加时，所述波形被衰减和扩大。这样，最大的峰值信号波形与1ns上升时间对应，同时最低的峰值信号与1000ns上升时间对应。可选的，图5(b)显示了对称的局部放电信号即那些具有同样上升时间和下降时间的信号的所述输出波形的变化。图5(b)中波形的上升和下降时间的值是1ns、100ns、200ns、500ns和1000ns。在这个图中，所述波形持续时间随着上升和下降时间的增加而增加。例如，最短持续时间的波形与1ns上升和下降时间对应，最长持续时间波形与1000ns上升和下降时间对应。
这两个例子中，如果需要(例如包括降到100ps)，波形形状能够被设计为短得多的持续时间，这取决于将要使用的数据采样的成本或费用。图5(a)和5(b)中显示的波形清晰地显示了，输出波形关键特征形状参数中的不同，如上面所定义的，反映了在来自不同局部放电机制或来自局部放电信号的输入处发生的变化的不同形式，并对其进行分类，局部放电信号在通过线圈等等进行的传输后已经失去了相当多的能量。
供电周期信息的测量
正如上面所描述的，阻抗测量单元19a设计成由于在该电路设计中存在低阻抗通路，使得来自所述供电周期信息的电流流经位于第一支路26内的LC部件27和28。提供Cm128两端的电压，作为对所述供电周期的测量，并且在被传送之前经过低通滤波器29，以便去除过量的噪声。这个电压通过设计，能够设定在属于适合测量的范围内。实际中已经使用从少于1V到几伏特的范围。也应注意的是，通过详细设计，Cm128两端的电压与所述供电周期信息是精确同相的。
图6表示了高压绝缘监控传感器18b的可选实施方式。这个实施方式与图4中表示的相似，上面已经详细描述过了。然而，在这个实施方式中，阻抗测量单元19b还包括第三支路26b，其与第一支路26并联，其包括感应器Lm2 27b和电容器Cm2 28b。此外，第二火花隙34b也与第一支路26、第二支路31和第三支路26的部件并联，以便对各种各样的部件提供保护，以免受瞬态电压冲击的损害。因而，如果火花隙34之一失效的话，那么仍然存在备份的保护设备。
以与第一支路26类似的方式，第三支路26b显示了对高频信号即局部放电信号(频率高于1MHz)的高阻抗(约几十千欧)。使用第三支路26b仅仅允许感应部件27或27b之一或电容器部件28或28b之一存在潜在失效，同时仍然允许高压绝缘监控设备18b正确运行。
图7表示图6的高压绝缘监控传感器的阻抗测量单元19c的可选实施方式。在这个实施方式中，火花隙34已经用MOV电涌放电器40替换。本领域技术人员将认识到，火花隙34或MOV电涌放电器40可以可选地被任何其他适当形式的电涌放电器替换。
高压绝缘监控传感器18或18b能够被直接连接到诸如功率变压器的其他高压设备的套管抽头，或在任何代表性的EN/IEC 60270测量设备内。变压器41附加装置的例子在图8中得到显示，其中变压器41的套管提供了耦合电容(通常与阻抗测量单元19b相关联)和接地的并联电容器。阻抗测量单元19b通过适当的抽头连接器盒42连接。这样的布置允许局部放电与所述变压器41的相关相位同步。对于套管电容中的供电质量或变化，也能够同时监控供电周期信息。
也可使用那些已经描述过的许多可选实施方式。例如，第一支路26和第三支路26b的电容器元件Cm 28和28b可以可选地包括电阻器元件Rm。关键因素再一次在于：串联LR部件被选择，以使当信号包括高压频率分量即局部放电信号时，那么所述组合向这些信号提供了高阻抗通道，同时这些信号被输入阻抗较低的第二支路31。应注意的是，在LR组合的情况中，提供R两端的电压作为所述供电周期的测量。通过适当选择的此电压可与供电周期有90°的相移。如果信号处理技术要求零相移，那么需要包含适当的相移电路。
在进一步的实施方式中，继电器开关25可能被二个或更多并联的继电器开关替代。这样对于所述传感器激活/禁止的开关允许进一步冗余。如果一个开关闭合失效，另外的开关提供对所述传感器的禁止。如果一个开关打开失效，那么所述传感器仍然安全且永久性地被禁止。
在以上所描述的实施方式中，光电电路24为传感器18的所有部件提供了所需的电源。本领域技术人员将认识到，对于传感器18中的一个或更多的部件，例如放大器30和33，电池可以作为一个替代电源使用。然而，不得不在高压环境中对电池充电、以及电池可用电力的供应时间有限的缺点，使得这样的选择不太受到欢迎。
进一步注意到，光电电路24的原理可以被直接应用于向许多先前所描述的已有系统供电。例如，光电电路24能够与图1中的标准EN/IEC60270系统合并，其中阻抗Zm 4两端的局部放电信号因而能够通过光纤安全地传输。
尽管被描述与高压变压器的监控有关，所述传感器仍然能够被类似地用于监控任何其它设备中快速电流脉冲的存在和变化。一些范例设备包括(但不限于)电化学穿孔(electrochemical drilling)监控、发电机放电(electrical machine discharge)和电压电源线路上的瞬态脉冲。
上面所描述的高压绝缘监控传感器显示了与已有技术中所了解的那些系统相比的几个好处。第一个实例中，所描述的传感器仅仅需要一个单一的连接点，而且提供了测量系统，其允许对在测样本两端(例如Ca两端)的局部放电信号和供电周期信息同时测量。供电周期信息能够因而用于局部放电事件的相位参考，以便允许进一步解释和表征这些信号。不需要昂贵的设备，就可以实现对单独局部放电事件中的变化量的监控。单独的局部放电事件的特性的变化，能够由所述传感器输出的特征波形形状参数的变化来加以分类。
供电周期信息也能够用于供电周期的质量监控。这个措施也消除了许多已有的商业局部放电系统对于从其他源诸如本地电网供电获取相位参考的要求。因为来自分开的独立源的相位参考提供的相移通常没有被精确了解，所以基于这些不正确的相位参考的解释通常被发现存在错误。因此能够得到对所述供电周期信息的同时测量有显而易见的好处。
而且，对本领域技术人员显而易见的是，如果在一个具体的测试样本中有多个附加点可用(例如，变压器的多个套管)，那么能够通过使用多个高压绝缘监控传感器而获得所述测试样本两端的50Hz供电周期信息的多个监控点。使用多个连接点同时监控测试样本的供电周期信息，能够因而被用作对于监控所述测试样本的连接点的正确运行的进一步诊断。
考虑由三个或更多高压绝缘监控传感器同时监控变压器的三个或更多套管的情况。测量的电压和/或相应的50Hz供电周期信息的相位的变化，指示了套管整体性质的变化。这样，当同时监控三个或更多套管时，任何一个管套的体电容的相应变化(或tanΔ)能够被识别出来。如果这个相应的变化高于预先确定的水平，那么这就指示了已经产生故障而且需要采取补救措施。
使用通过光纤远程供电技术也提供了额外的优点。具体地，这样的安排为在测高压设备和传感器本身之间的用户提供了改善的电气绝缘。
采用类似的方法，仅仅当传感器发生加电，即当需要进行测量时，才使用所述远程继电器开关，提供所述传感器系统的自动激活/转换。远程继电器在传感器断电(power down)时，还自动禁止或短路传感器系统，以进一步保护传感器免受瞬态冲击和超电压的损害，瞬态冲击和超电压通常发生在在测设备元件或样本的长期运行中。这样也会具有延长所述传感器寿命的效果。
为了说明和描述，已经提供了本发明的前面的描述，且其不意味着是无遗漏的或将本发明限于所公开的确定的形式。所描述的实施方式被选择和描述，以便最佳地解释本发明的原理和其实际应用，从而能够使本领域技术人员在各种各样的实施方式中且各种修改适用于预期的特定用途时最佳地利用本发明。因此，进一步修改或者改进可以被合并，而不偏离所附权利要求所限定的本发明的范围。

Claims (26)

1.一种高压绝缘监控传感器，其用于状态监控电气系统的高压绝缘，所述高压绝缘监控传感器包括阻抗测量单元，所述阻抗测量单元适合于分离局部放电信号和供电周期信息，使得能够在测量系统测量所述局部放电信号和所述供电周期信息的每一个，其中所述阻抗测量单元包括：
输入通道，其用于接收来自所述电气系统的输入电压信号；
第一支路，其包括第一套电气部件，所述第一套电气部件对包含在所述输入电压信号中的一个或更多局部放电信号显示出第一阻抗且对包含在所述输入电压信号中的供电周期信息信号显示出第三阻抗；和
第二支路，其与所述第一支路电气并联，其包括第二套电气部件，所述第二套电气部件对包含在所述输入电压信号中的一个或更多局部放电信号显示出第二阻抗且对所述供电周期信息信号显示出第四阻抗；
其中所述第一阻抗的量值比所述第二阻抗的量值大，以使所述一个或更多局部放电信号优先通过所述第二支路传送，且所述第四阻抗的量值比所述第三阻抗的量值大，以使所述供电周期信息信号优先通过所述第一支路传送；以及
其中所述第二支路提供局部放电信号的视电荷的测量。
2.如权利要求1所述的高压绝缘监控传感器，其中所述第二套电气部件包括多阶带通滤波器，所述多阶带通滤波器的输出响应于所述一个或更多局部放电信号的输入变化。
3.如权利要求2所述的高压绝缘监控传感器，其中所述第二支路还包括第二支路放大器，所述第二支路放大器安排成放大所述多阶带通滤波器的输出。
4.如前述权利要求中的任一项所述的高压绝缘监控传感器，其中所述第一支路还包括低频带通滤波器，所述低频带通滤波器安排成对来自所述供电周期信息信号中的噪声进行滤波。
5.如权利要求3所述的高压绝缘监控传感器，其中所述第一支路还包括第一支路放大器，所述第一支路放大器安排成放大所述供电周期信息信号。
6.如权利要求1至3中的任一项所述的高压绝缘监控传感器，其中所述第一套电气部件包括在所述第一支路中串联排列的第一感应器和第一电容器。
7.如权利要求1至3中的任一项所述的高压绝缘监控传感器，其中所述第一套电气部件包括在所述第一支路中串联排列的第一感应器和第一电阻器。
8.如权利要求1至3中的任一项所述的高压绝缘监控传感器，其中所述阻抗测量单元还包括一个或者更多电涌放电器，所述一个或者更多电涌放电器与所述第一支路和所述第二支路并联地包含，以便保护所述第一支路中的所述第一套电气部件和所述第二支路中的所述第二套电气部件免受所述输入电压信号中的瞬态电压冲击的损害。
9.如权利要求5所述的高压绝缘监控传感器，其中所述阻抗测量单元还包括与所述第一支路电气并联地布置的一个或更多开关，其中当所述开关被激活时，所述开关从打开位置移动到闭合位置，以使所述输入通道电气连接到所述第一支路和所述第二支路。
10.如权利要求9所述的高压绝缘监控传感器，其中所述开关包括继电器开关，所述继电器开关选自由电机械开关、光机械开关和固态开关构成的组。
11.如权利要求10所述的高压绝缘监控传感器，其中所述电机械开关包括MEMS开关。
12.如权利要求1-3中的任一项所述的高压绝缘监控传感器，其中所述阻抗测量单元还包括与所述第一支路电气并联的第三支路，所述第三支路包括第三套电气部件，所述第三套电气部件对包含在所述输入电压信号中的一个或更多局部放电信号显示出所述第一阻抗。
13.如权利要求12所述的高压绝缘监控传感器，其中所述第三套电气部件对包含在所述输入电压信号中的供电周期信息信号显示出所述第三阻抗。
14.如权利要求12所述的高压绝缘监控传感器，其中所述第三套电气部件包括串联排列在所述第三支路中的第二感应器和第二电容器。
15.如权利要求12所述的高压绝缘监控传感器，其中所述第三套电气部件包括串联排列在所述第三支路中的第二感应器和第二电阻器。
16.如权利要求10或权利要求11所述的高压绝缘监控传感器，其中所述高压绝缘监控传感器还包括光电电路，用于控制所述阻抗测量单元。
17.如权利要求16所述的高压绝缘监控传感器，其中所述光电电路包括光学光源、一个或更多电光转换器，所述光学光源用于与光电功率转换器进行光通信，所述一个或更多电光转换器安排成从所述光电功率转换器中获取功率，其中所述一个或更多电光转换器将来自所述阻抗测量单元的电气输出转换为光学信号，用于从阻抗功率单元传输到远端位置。
18.如权利要求17所述的高压绝缘监控传感器，其中所述光电电路还包括第一光纤，其中所述第一光纤将所述光学光源连接到所述光电功率转换器。
19.如权利要求17或权利要求18所述的高压绝缘监控传感器，其中所述光电电路还包括一个或更多第二光纤，其中所述一个或更多第二光纤将所述一个或更多电光转换器连接到所述远端位置。
20.如权利要求17或权利要求18所述的高压绝缘监控传感器，其中所述光电功率转换器提供一种用于向所述阻抗测量单元的一个或更多部件供电的装置。
21.如权利要求16所述的高压绝缘监控传感器，其中所述高压绝缘监控传感器还包括通过所述光电电路远程连接到所述阻抗测量单元的数据测量系统。
22.如权利要求1至3中的任一项所述的高压绝缘监控传感器，其中所述高压绝缘监控传感器还包括连接器，所述连接器提供一种用于将所述阻抗测量单元的所述输入通道电气连接到配电系统的装置。
23.如权利要求1至3中的任一项所述的高压绝缘监控传感器，其中所述高压绝缘监控传感器还包括连接器，所述连接器提供一种用于将所述阻抗测量单元的所述输入通道电气连接到设备元件的装置。
24.如权利要求17或权利要求18所述的高压绝缘监控传感器，其中所述光电功率转换器提供一种用于远程激活所述继电器开关的装置。
25.如权利要求17或权利要求18所述的高压绝缘监控传感器，其中所述光电功率转换器提供一种用于向所述第一支路放大器供电的装置。
26.如权利要求17或权利要求18所述的高压绝缘监控传感器，其中所述光电功率转换器提供一种用于向所述第二支路放大器供电的装置。
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Families Citing this family (69)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007279039A (ja) * 2006-04-03 2007-10-25 Suss Microtec Test Systems Gmbh 電子回路のインピーダンス測定方法
US8352033B2 (en) 2007-10-15 2013-01-08 Mark Kroll Apparatus and methods for measuring defibrillation lead impedance via a high magnitude, short duration current pulse
US8098072B2 (en) * 2008-09-24 2012-01-17 Siemens Energy, Inc. Partial discharge coupler for application on high voltage generator bus works
US9285395B2 (en) * 2009-03-31 2016-03-15 Cablewise Techimp Limited Synchronizer for a data acquisition system
JP5238596B2 (ja) * 2009-04-27 2013-07-17 株式会社日本自動車部品総合研究所 回転電機の放電量測定装置および放電量測定方法
US20100332161A1 (en) * 2009-06-24 2010-12-30 General Electric Company Monitoring system and method for wiring systems
US8825158B2 (en) * 2009-08-25 2014-09-02 Lamda Nu, Llc Method and apparatus for detection of lead conductor anomalies using dynamic electrical parameters
EP2290385A1 (de) * 2009-08-25 2011-03-02 ABB Technology AG Überwachungssystem für Leistungstransformatoren und Überwachungsverfahren
IT1400649B1 (it) 2010-06-29 2013-06-28 Techimp Technologies S A Ora Techimp Technologies S R L Strumento e procedimento per misurare il tandelta di un isolatore
EP2466324B1 (en) 2010-12-15 2013-07-24 ABB Technology AG Combined measuring and detection system
DE102010061606B4 (de) * 2010-12-28 2018-12-27 Bundesanstalt für Materialforschung und -Prüfung (BAM) Hochspannungsgarnitur und Verfahren zur Detektion von Teilentladungen in Hochspannungsgarnituren
RU2445637C1 (ru) * 2011-01-13 2012-03-20 Открытое Акционерное Общество Холдинговая Компания "Электрозавод" (Оао "Электрозавод") Оптоэлектронное устройство измерения высокочастотного напряжения на высоковольтных вводах
KR20120106470A (ko) * 2011-03-18 2012-09-26 엘에스산전 주식회사 부분방전 검출 장치 및 그 방법
US8674642B2 (en) * 2011-03-28 2014-03-18 Baker Hughes Incorporated Partial discharge monitoring systems and methods
FR2981457B1 (fr) 2011-10-12 2015-04-03 Michel Gaeta Procede et dispositif de detection d'un dysfonctionnement dans un reseau electrique
FR2989235B1 (fr) * 2012-04-06 2014-03-14 Schneider Electric Ind Sas Systeme de controle d'isolement pour reseau electrique securise
DE102012104004B3 (de) * 2012-05-07 2013-10-24 Sma Solar Technology Ag Verfahren und Vorrichtung zum Feststellen eines Typs eines Lichtbogens in einer Photovoltaikanlage
US8812103B2 (en) 2012-06-01 2014-08-19 Lamda Nu, Llc Method for detecting and treating insulation lead-to-housing failures
US9272150B2 (en) 2012-06-01 2016-03-01 Lambda Nu Technology Llc Method for detecting and localizing insulation failures of implantable device leads
CN102866329B (zh) * 2012-09-05 2014-12-24 西安博源电气有限公司 利用均压弹簧为探测器的gis局部放电监测装置及方法
CN102928711A (zh) * 2012-11-01 2013-02-13 中联重科股份有限公司 一种工程机械传导性电磁骚扰的宽频同步在线测量系统
AU2013337365B2 (en) * 2012-11-05 2017-02-23 Doble Engineering Company Method and apparatus for testing utility power devices
US9874613B2 (en) * 2012-11-05 2018-01-23 Doble Engineering Company Method and system of apparatuses for testing utility power devices
RU2517776C1 (ru) * 2012-12-03 2014-05-27 Дамир Камилевич Зарипов Способ оптической дистанционной диагностики изолирующей конструкции
US9675799B2 (en) 2012-12-05 2017-06-13 Lambda Nu Technology Llc Method and apparatus for implantable cardiac lead integrity analysis
US9239351B2 (en) * 2013-03-15 2016-01-19 Novinium, Inc. Injection protocol
DE102013004658B4 (de) 2013-03-16 2022-04-21 Volkswagen Aktiengesellschaft Batteriezelle und Verwendung der Batteriezelle in einem Pkw, der ein Elektro- oder Hybridfahrzeug ist, oder in einer stationären Einrichtung
US10039919B2 (en) 2013-04-30 2018-08-07 Lambda Nu Technology Llc Methods and apparatus for detecting and localizing partial conductor failures of implantable device leads
US9486624B2 (en) 2013-06-13 2016-11-08 Lambda Nu Technology Llc Detection of implantable lead failures by differential EGM analysis
US9482699B2 (en) * 2013-06-18 2016-11-01 Advanced Power Technologies, Llc Method and apparatus for monitoring high voltage bushings safely
CN104903734B (zh) * 2013-06-26 2017-06-30 富士电机机器制御株式会社 绝缘监视装置
US10118031B2 (en) 2013-06-28 2018-11-06 Lambda Nu Technology Llc Method and apparatus for implantable cardiac lead integrity analysis
RU2536795C1 (ru) * 2013-08-06 2014-12-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ) Способ диагностики высоковольтного оборудования по параметрам частичных разрядов
DE102013112584B4 (de) * 2013-11-15 2017-12-14 Maschinenfabrik Reinhausen Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung von Kondensatordurchführungen für ein dreiphasiges Wechselstromnetz
CN103630811A (zh) * 2013-11-29 2014-03-12 广州供电局有限公司 数字式局放检测系统
CN103698678B (zh) * 2013-12-13 2016-08-31 上海交通大学 一种多路局部放电信号并行连接方法及装置
CN103852697B (zh) * 2014-02-20 2015-05-13 广州供电局有限公司 电缆局部放电检测装置
US9636500B2 (en) 2014-03-25 2017-05-02 Lambda Nu Technology Llc Active surveillance of implanted medical leads for lead integrity
WO2016089861A1 (en) * 2014-12-01 2016-06-09 Watson Joe David Active monitoring systems for high voltage bushings and methods related thereto
US9753080B2 (en) 2014-12-09 2017-09-05 Rosemount Inc. Partial discharge detection system
JP6045757B2 (ja) * 2014-12-18 2016-12-14 三菱電機株式会社 電力機器の部分放電判定方法、部分放電判定装置、部分放電判定システム、および部分放電判定方法を含む電力機器の製造方法
US20160202303A1 (en) * 2015-01-09 2016-07-14 General Electric Company Use of voltage probe to measure high voltage amplitude and phase to improve on-line bushing monitoring relevance
JP6627242B2 (ja) * 2015-04-01 2020-01-08 東京電力ホールディングス株式会社 部分放電測定装置
WO2016193507A1 (es) * 2015-06-05 2016-12-08 Ormazabal Protection & Automation, S.L.U. Sistema de detección e indicación de descargas parciales y tensión
RU2609823C1 (ru) * 2015-10-12 2017-02-06 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный энергетический университет" (ФГБОУ ВПО "КГЭУ") Способ оптического контроля состояния изолирующей конструкции
US10252069B1 (en) 2015-11-19 2019-04-09 Lambda Nu Technology Llc Micro-charge ICD lead testing method and apparatus
CN106053894A (zh) * 2016-07-26 2016-10-26 广东电网有限责任公司佛山供电局 主变压器套管末屏适配器
WO2018160924A1 (en) 2017-03-02 2018-09-07 Rosemount Inc. Trending functions for partial discharge
US10543364B2 (en) 2017-04-07 2020-01-28 Lambda Nu Technology Llc Detection of lead electrode dislodgement using cavitary electrogram
US11067639B2 (en) 2017-11-03 2021-07-20 Rosemount Inc. Trending functions for predicting the health of electric power assets
KR102011459B1 (ko) * 2017-12-01 2019-08-19 엘에스산전 주식회사 부분 방전에 대한 자가 진단이 가능한 표시 장치
EP3506533B1 (en) * 2017-12-29 2022-03-30 Nokia Technologies Oy Sensing apparatus and system
US10794736B2 (en) 2018-03-15 2020-10-06 Rosemount Inc. Elimination of floating potential when mounting wireless sensors to insulated conductors
BR112020018994A2 (pt) * 2018-03-20 2020-12-29 Whisker Labs, Inc. Detecção de descargas elétricas que precedem incêndios em fiação elétrica
CN108303588B (zh) * 2018-04-09 2023-09-01 骆驼集团武汉光谷研发中心有限公司 一种基于非平衡电桥的直流系统绝缘监测装置
US11181570B2 (en) 2018-06-15 2021-11-23 Rosemount Inc. Partial discharge synthesizer
US10833531B2 (en) 2018-10-02 2020-11-10 Rosemount Inc. Electric power generation or distribution asset monitoring
DE102018125004B3 (de) * 2018-10-10 2019-12-12 Bender Gmbh & Co. Kg Elektrische Schaltungsanordnung und Verfahren zur Ankopplung eines Isolationsüberwachungsgerätes an ein ungeerdetes Stromversorgungssystem
FR3087959B1 (fr) * 2018-10-25 2020-11-20 Nexans Jonction de cable avec detecteur de charge d'espace integre
WO2020104015A1 (de) * 2018-11-20 2020-05-28 Lisa Dräxlmaier GmbH Prüfvorrichtung, prüfsystem und prüfverfahren
CN109406974A (zh) * 2018-12-13 2019-03-01 合肥金瑞配网电气设备有限公司 一种开关柜全真局放监测装置
CN109541412A (zh) * 2018-12-20 2019-03-29 国网上海市电力公司 基于套管末屏的变压器过电压和局放综合监测系统及方法
CN112444706A (zh) * 2019-08-28 2021-03-05 台达电子企业管理（上海）有限公司 应用于电力系统的绝缘监测装置与电力系统
JP7276009B2 (ja) * 2019-08-29 2023-05-18 富士電機株式会社 放電検出装置、及び、放電検出方法
US11313895B2 (en) 2019-09-24 2022-04-26 Rosemount Inc. Antenna connectivity with shielded twisted pair cable
CN111025099B (zh) * 2019-12-05 2022-03-22 国网宁夏电力有限公司电力科学研究院 一种局部放电检测的仿真模型及方法
CN111650501B (zh) * 2020-03-04 2022-08-16 苏州热工研究院有限公司 一种无损在线评估继电器老化状态的试验装置
EP3961227A1 (en) 2020-08-31 2022-03-02 General Electric Company Online and offline partial discharge detection for electrical drive systems
CN115296724B (zh) * 2022-09-30 2023-01-06 中科百惟(云南)科技有限公司 基于rdss的北斗通信无人区在线监测系统

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2379810Y (zh) * 1999-06-23 2000-05-24 黄盛洁 高压电器局部放电在线监测定位装置
US6088205A (en) * 1997-12-19 2000-07-11 Leviton Manufacturing Co., Inc. Arc fault detector with circuit interrupter

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3622872A (en) 1970-04-16 1971-11-23 Westinghouse Electric Corp Methods and apparatus for detecting and locating corona discharge in high-voltage, fluid-filled electrical inductive apparatus
US4757263A (en) 1987-05-01 1988-07-12 Tennessee Valley Authority Insulation power factor alarm monitor
JPH0738011B2 (ja) * 1988-05-16 1995-04-26 株式会社日立製作所 高圧電力機器の異常診断システム
DE8809093U1 (de) * 1988-07-15 1988-10-06 Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt Elektrooptische Meß- und Übertragungsvorrichtung
FR2635192B1 (fr) 1988-08-04 1990-09-21 Alsthom Gec Systeme de mesure de decharges partielles
JPH03134576A (ja) 1989-10-19 1991-06-07 Showa Electric Wire & Cable Co Ltd 部分放電測定装置
US5172067A (en) * 1991-05-20 1992-12-15 Commonwealth Edison Company Apparatus for determining DC resistance in high voltage winding with nonlinear resistance energy dissipation circuit
DE19519230C1 (de) 1995-05-24 1996-11-28 Hsp Hochspannungsgeraete Porz Überwachungsverfahren für eine Kondensatordurchführung und eine Überwachungsanordnung hierzu
DE19531827B4 (de) * 1995-08-15 2005-05-04 Siemens Ag Meßsystem für elektrische Störungen in einer Hochspannungsschaltanlage
US5898239A (en) * 1998-01-26 1999-04-27 Lockhead Martin Corp. Automatic electronic bypass power switch
US6313640B1 (en) 1998-02-03 2001-11-06 Abb Power T & D Company, Inc. System and method for diagnosing and measuring partial discharge
US6433557B1 (en) 2000-12-21 2002-08-13 Eaton Corporation Electrical system with capacitance tap and sensor for on-line monitoring the state of high-voltage insulation and remote monitoring device
US6489782B1 (en) 2000-12-21 2002-12-03 Eaton Corporation Electrical system with a stand-off insulator-sensor for on-line partial discharge monitoring of the state of high-voltage insulation
US6504382B2 (en) 2000-12-21 2003-01-07 Eaton Corporation Electrical system with a stress shield system for partial discharge on-line monitoring of the state of high-voltage insulation
US6580276B2 (en) 2001-08-24 2003-06-17 Abb Technology Ag Tap switch for frequency response and partial discharge measurement
US6927562B2 (en) * 2002-02-27 2005-08-09 On-Line Monitoring, Inc. Power factor/tan δtesting of high voltage bushings on power transformers, current transformers, and circuit breakers
WO2004034070A1 (en) * 2002-10-10 2004-04-22 Hanyang Hak Won Co., Ltd. Hybrid type sensor for detecting high frequency partial discharge

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6088205A (en) * 1997-12-19 2000-07-11 Leviton Manufacturing Co., Inc. Arc fault detector with circuit interrupter
CN2379810Y (zh) * 1999-06-23 2000-05-24 黄盛洁 高压电器局部放电在线监测定位装置

Also Published As

Publication number Publication date
CA2623388A1 (en) 2007-03-15
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GB0517994D0 (en) 2005-10-12

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Foo et al. discharge acquisition unit. In: 17th International Conference on Electricity Distribution (CIRED 2003), 2003-05-12-2003-05-15, Barcelona. Strathprints is designed to allow users to access the research output of the University of Strathclyde. Copyright cG and Moral Rights for the papers on this site are retained by the individual authors
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