CN102692585A - 用于检测局部放电信号的装置及其方法 - Google Patents

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CN102692585A CN201210074157XA CN201210074157A CN102692585A CN 102692585 A CN102692585 A CN 102692585A CN 201210074157X A CN201210074157X A CN 201210074157XA CN 201210074157 A CN201210074157 A CN 201210074157A CN 102692585 A CN102692585 A CN 102692585A
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Abstract

本发明提供了一种用于检测局部放电(PD)信号的装置及方法，其能够通过将具有高频特性和高灵敏度特性的PD耦合器连接至电力器件的地线侧来检测电力器件的PD信号。用于检测电力器件的局部放电信号的装置包括：局部放电(PD)耦合器，其连接至电力器件的地线侧，并且被配置为当电力器件中生成PD信号时，消除流经电力器件的地线侧的AC分量中的包含商用频率的低频噪声分量，并允许AC分量中所包含的包括PD信号的高频分量穿过PD耦合器，以生成PD模拟信号；以及PD检测单元，其被配置为消除由PD耦合器生成的PD模拟信号中的噪声信号，以仅检测所述PD信号。

Description

用于检测局部放电信号的装置及其方法
本公开涉及包含于2011年3月18日提交的申请号为10-2011-0024593的优先韩国专利申请中的主题，该申请的全部内容通过引用清楚地合并于此。
技术领域
本发明涉及用于检测局部放电信号的装置及其方法。
背景技术
通常，在用于检测电力器件的局部放电信号的方法中，通过使用连接至电力器件的高压部件的耦合器和高频C.T(HFCT)(或RFCT)来检测局部放电信号。然而，当电力器件应用于高容量/高压设备时，其中耦合器连接至高压部件，耦合器的尺寸增大并且价格昂贵。而且，因为耦合器直接连接至电力器件的高压部件，所以经常发生耦合器爆炸的事故。此外，因为耦合器需要与高压部件接触，所以需要断电维护(或者停电线路工作)以将耦合器应用到已安装和运行的现有电力器件上。
发明内容
根据本发明的一个方案，提供了一种用于检测电力器件的局部放电信号的装置，包括：局部放电(PD)耦合器，其连接至电力器件的地线侧(即，接地侧或连接被接地侧)，并且被配置为当所述电力器件中生成PD信号时，消除流经所述电力器件的地线侧的交流(AC)分量中的包含商用频率的低频噪声分量，并且允许所述AC分量中所包含的包括PD信号的高频分量穿过所述局部放电耦合器，以生成PD模拟信号；以及PD检测单元，其被配置为从由所述PD耦合器生成的所述PD模拟信号中消除噪声信号，以仅检测所述PD信号。
在涉及本公开的示例中，PD耦合器可以是耦合电容器，其中云母是叠层的或者陶瓷材料是叠层的(或者耦合电容器由云母或陶瓷材料制成)。
在涉及本公开的示例中，所述装置可以进一步包括：显示单元，其被配置为在屏幕上显示与PD信号相对应的信息。
在涉及本公开的示例中，PD检测单元可以包括：高频滤波器，其连接至所述PD耦合器，并且被配置为消除从PD耦合器接收的PD模拟信号中的外部噪声信号并输出包含PD信号的模拟信号；模数(A/D)转换器，其被配置为将从所述高频滤波器输出的模拟信号转换成数字信号；控制器，其被配置为从已被所述A/D转换器转换的数字信号中检测PD信号，并且生成与检测到的PD信号相对应的信息；以及显示单元，其被配置为在屏幕上显示与检测到的PD信号相对应的信息。
在涉及本公开的示例中，与检测到的PD信号相对应的信息可以是与检测到的PD信号相对应的数字值或者与检测到的PD信号相对应的信号图。
根据本发明的另一个方案，提供了一种用于检测电力器件的局部放电信号的方法，包括：当电力器件中生成局部放电(PD)信号时，通过连接至所述电力器件的地线侧的PD耦合器，消除流经所述电力器件的地线侧的交流(AC)分量中的包含商用频率的低频噪声分量；通过允许AC分量中所包含的包括PD信号的高频分量穿过连接至所述电力器件的地线侧的PD耦合器，生成PD模拟信号；以及从所生成的PD模拟信号中消除噪声信号，以仅检测PD信号。
附图说明
当结合附图时，通过下面对本发明的详细描述，本发明的前述和其他目的、特征、方案和优点将变得更加显而易见。
图1是示出了根据本发明的实施例的用于检测电力器件的局部放电(PD)信号的装置的构造图。
图2是示出了根据本发明的实施例的PD检测单元的构造的示意性框图。
图3是图示出了根据本发明的实施例的用于检测电力器件的PD信号的方法步骤的流程图。
具体实施方式
将结合图1至图3描述根据本发明的实施例的用于检测局部放电(PD)信号的装置及方法，其能够通过将具有高频特性和高灵敏度特性的PD耦合器连接至电力器件的地线侧(即，接地侧或连接被接地侧)来检测电力器件的PD信号，从而防止电力器件和/或PD耦合器发生故障(损坏)，使PD耦合器的尺寸最小化，降低PD耦合器的成本，并且容易地将PD耦合器应用于处于运行中的电力器件。
图1是示出了根据本发明的实施例的用于检测电力器件的局部放电(PD)信号的装置的构造图。
如图1所示，根据本发明的实施例的用于检测电力器件(例如，高压电力器件)的局部放电(PD)信号的装置100可以包括：局部放电(PD)耦合器10(例如，接触型PD耦合器)，其连接至电力器件的地线侧(即，接地侧或连接被接地侧)，并且被配置为消除包含商用频率的低频噪声分量，并允许包含PD信号的高频分量穿过PD耦合器以生成PD模拟信号；以及PD检测单元20，其被配置为从自PD耦合器10输出的PD模拟信号中消除噪声信号以仅检测PD信号。
根据本发明的实施例的用于检测电力器件(例如，高压电力器件)的PD信号的装置100，用于通过PD耦合器10检测从具有地线的高压电力器件中生成的PD信号以确定产品(例如，高压电力器件)是否发生电异常。例如，根据本发明的实施例的PD耦合器10连接至电力器件的地线侧，并且当电力器件中生成PD信号时，PD耦合器10消除流经电力器件的地线侧的交流(AC)分量中的包含商用频率的低频分量，并允许AC分量中所包含的高频分量(包括PD信号)穿过PD耦合器，从而输出PD模拟信号(或PD脉冲模拟信号)。
PD耦合器10可以连接至电力器件的地线侧并且可以被配置作为耦合电容器，其中云母是叠层的或者陶瓷材料是叠层的。
图2是示出了根据本发明的实施例的PD检测单元20的构造的示意性框图。
如图2所示，根据本发明的实施例的PD检测单元20包括：高频滤波器21，其连接至PD耦合器20，并且被配置为从自PD耦合器20接收的PD模拟信号中消除外部噪声信号并输出包含PD信号的模拟信号；模数(A/D)转换器22，其被配置为将从高频滤波器21输出的模拟信号转换成数字信号并输出数字信号；控制器23，其被配置为从已被A/D转换器22转换的数字信号中检测PD信号，并且生成与检测到的PD信号相对应的信息(其为与检测到的PD信号相对应的数字值或者是与检测到的PD信号相对应的信号图)；以及显示单元24，其被配置为在屏幕上显示与检测到的PD信号相对应的信息。
下面将结合图1至图3描述根据本发明的实施例的用于检测电力器件的PD信号的方法。
图3是图示出了根据本发明的实施例的用于检测电力器件的PD信号的方法步骤的流程图。
首先，PD耦合器10连接至电力器件的地线侧，并且当从电力器件中生成PD信号时，PD耦合器10消除流经电力器件的地线侧的AC分量中的包含商用频率的低频分量(步骤S11)。
PD耦合器10允许AC分量中所包含的高频分量(包括PD信号)穿过PD耦合器，以生成PD模拟信号(或PD脉冲模拟信号)，并且将PD模拟信号输出到高频滤波器21(步骤S12)。
高频滤波器21连接至PD耦合器20，从自PD耦合器20接收的PD脉冲模拟信号中消除外部噪声信号以生成包含PD信号的模拟信号，并将模拟信号输出到A/D转换器22(步骤S13和S14)。
A/D转换器22将从高频滤波器21输出的模拟信号转换成数字信号，并且将数字信号输出到控制器23(步骤S15)。
控制器23检测从A/D转换器22输出的数字信号中的PD信号(步骤S16)，生成与检测到的PD信号相对应的信息(其为与检测到的PD信号相对应的数字值或者是与检测到的PD信号相对应的信号图)(步骤S17)，并且将与PD信号相对应的信息输出到显示单元24。
显示单元24在屏幕上显示与检测到的PD信号相对应的信息(步骤S18)。
如上所述，在根据本发明的实施例的用于检测PD信号的装置及方法中，因为具有高频特性和高灵敏度特性的PD耦合器连接至电力器件的地线侧，所以能够防止PD耦合器连接至电力器件的高压部件时发生的电力器件和/或PD耦合器的损坏。也就是说，在根据本发明的实施例的用于检测PD信号的装置及方法中，因为PD耦合器连接至电力器件的地线侧，所以施加于电力器件的电流量不会对PD耦合器产生很大的影响。
在根据本发明的实施例的用于检测PD信号的装置及方法中，因为PD耦合器连接至地线侧(即，电力器件的地线侧)，与高压部件相比，该地线侧具有相对较低的电压和相对较小的电流，所以能够使PD耦合器的尺寸最小化并且降低PD耦合器的价格。
在根据本发明的实施例的用于检测PD信号的装置及方法中，因为PD耦合器连接至电力器件的地线侧来检测PD信号，所以PD耦合器甚至能够容易地应用于运行中的电力器件。
在根据本发明的实施例的用于检测PD信号的装置及方法中，通过PD耦合器就能够检测PD信号而无需对运行中的电力器件进行断电维护(或者停电线路工作)。
因此，在根据本发明的实施例的用于检测PD信号的装置及方法中，能够容易地监控高压电力器件的状态，因而电力器件能够稳定地运行，而且在出现意外事故时，能够灵活地处理或应对相应的状况，能够平稳地执行维护并且能够增强可靠性。
因为本发明可以在不偏离其特性的情况下实施为多种形式，所以还应当理解，上述实施例不受前述说明书的任何细节限制，除非另外说明，而是应当在所附的权利要求书限定的范围内做广义地解释，因此落入权利要求书的范围或等同范围内的所有变化和改进也旨在被所附的权利要求书所包含。

Claims (9)

1.一种用于检测电力器件的局部放电信号的装置，其特征在于，包括：
局部放电耦合器，其连接至电力器件的地线侧，并且被配置为当所述电力器件中生成局部放电信号时，消除流经所述电力器件的所述地线侧的交流分量中的包含商用频率的低频噪声分量，并允许所述交流分量中所包含的包括局部放电信号的高频分量穿过所述局部放电耦合器，以生成局部放电模拟信号；以及
局部放电检测单元，其被配置为消除由所述局部放电耦合器生成的所述局部放电模拟信号中的噪声信号，以仅检测所述局部放电信号。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述局部放电耦合器是耦合电容器，其中云母是叠层的或者陶瓷材料是叠层的。
3.根据权利要求1所述的装置，进一步包括：
显示单元，其被配置为在屏幕上显示与所述局部放电信号相对应的信息。
4.根据权利要求1所述的装置，其中，所述局部放电检测单元包括：
高频滤波器，其连接至所述局部放电耦合器，并且被配置为消除从所述局部放电耦合器接收的所述局部放电模拟信号中的外部噪声信号并输出包含所述局部放电信号的模拟信号；
模数转换器，其被配置为将从所述高频滤波器输出的所述模拟信号转换成数字信号；
控制器，其被配置为从已被所述模数转换器转换的所述数字信号中检测所述局部放电信号，并且生成与检测到的局部放电信号相对应的信息；以及
显示单元，其被配置为在屏幕上显示与所述检测到的局部放电信号相对应的信息。
5.根据权利要求4所述的装置，其中，与所述检测到的局部放电信号相对应的所述信息是与所述检测到的局部放电信号相对应的数字值或者是与所述检测到的局部放电信号相对应的信号图。
6.一种用于检测电力器件的局部放电信号的方法，其特征在于：
当电力器件中生成局部放电信号时，通过连接至所述电力器件的地线侧的局部放电耦合器，消除流经所述电力器件的地线侧的交流分量中的包含商用频率的低频噪声分量；
通过允许所述交流分量中所包含的包括局部放电信号的高频分量穿过连接至所述电力器件的地线侧的所述局部放电耦合器，生成局部放电模拟信号；以及
消除所生成的局部放电模拟信号中的噪声信号，以仅检测所述局部放电信号。
7.根据权利要求6所述的方法，进一步包括：
在显示单元上显示与局部放电信号相对应的信息。
8.根据权利要求6所述的方法，其中，仅检测所述局部放电信号的步骤包括：
消除从所述局部放电耦合器接收的所述局部放电模拟信号中的外部噪声信号，以输出包含所述局部放电信号的模拟信号；
将从高频滤波器输出的所述模拟信号转换成数字信号；
检测所述数字信号中的所述局部放电信号并且生成与检测到的局部放电信号相对应的信息；以及
在显示单元上显示与所述检测到的局部放电信号相对应的信息。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，与所述检测到的局部放电信号相对应的信息是与所述检测到的局部放电信号相对应的数字值或者是与所述检测到的局部放电信号相对应的信号图。
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