CN110337593B - 用于监控电容式套管的损耗因子的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

一种用于监控用于交流电网的电容式套管的方法，‑交流电网具有第一、第二和第三相并且每个相与电容式套管相关联；‑在预先确定的第一时刻，对于每个相：针对第一参考电压确定相应的第一参考电压相量；检测箔片电压，并且确定相应的第一箔片电压相量；‑在之后的预先确定的第二时刻，对于每个相：对于第二参考电压确定相应的第二参考电压相量；检测箔片电压并且确定相应的第二箔片电压相量；‑对于电容式套管中的每个电容式套管：根据相应的第一和第二参考电压相量和箔片电压相量以及相应的相邻的电容式套管的第一和第二参考电压相量和箔片电压相量来计算损耗因子变化；将损耗因子变化与容差值进行比较；‑根据损耗因子比较的结果产生监控信号。

Description

用于监控电容式套管的损耗因子的方法和设备
技术领域
本发明涉及一种用于监控用于三相交流电网的电容式套管的方法和设备。
背景技术
用于交流电网的电气仪器、例如功率变压器和扼流圈，通常借助于电容式套管连接到交流电网的电网线路上。因为所述电容式套管的故障或失效可能与严重后果、例如电气仪器的损坏或损毁以及由此引起的供能装置的失效相关联，已知的是，监控电容式套管的重要的特征变量、例如在运行时的电容和损耗因子。在已知的用于监控损耗因子的方法中，不同的影响因子，例如施加到电容式套管上的高电压或在运行时的温度波动对所检测到的特征值具有明显影响，并且因此使可靠的监控更加困难。
DE 10 2004 027 349 A1描述了一种用于确定高电压套管的绝缘的损耗因子的方法。所述高电压套管具有用于使电场断电的衬垫，其中在第一衬垫的电位上设有外部端子和至少一个内部端子，所述内部端子与相对于第一衬垫在横截面上进一步向内设置的衬垫连接。此外，外部端子经由可调节的参考电容器与地电位连接。确定降在内部端子和外部端子之间的测试电压、降在参考电压器上的调节电压以及在测试电压与调节电压之间的相移。通过在考虑相移的情况下形成在测试电压与调节电压之间的差计算所产生的电压。现在，调节参考电容器，使得在所产生的电压与测试电压之间或在所产生的电压与调节电压之间的相移等于零。因此可以将参考电容器的设定评估为对老化状态或绝缘品质的指示。
DE 100 37 432 A1描述了一种用于监控加载有电工作电压的电容式套管的方法，其中借助导电的衬垫形成分压器，其中，电测量变量的至少一个测量值借助与衬垫连接的测量抽头和借助地电位来检测和存储。在检测到至少一个测量值之后，改变在所述测量抽头与所述地电位之间的阻抗，并且借助测量抽头和地电位检测和存储然后形成的测量信号的至少一个信号值，其中，在检测测量值的时刻和检测信号值的时刻之间的时间间隔被测定为，使得能够忽略工作电压的在两个时刻之间可能发生的变化。
发明内容
在该背景下，本发明提出一种用于监控用于三相交流电网的电容式套管的方法和设备。
本发明能够实现对电容式套管的更好的监控。
根据第一方面，本发明提出一种用于监控用于交流电网的电容式套管的方法，其中，所述交流电网具有第一、第二和第三相。此外，交流电网包括：第一电网线路，所述第一电网线路与第一相和第一电容式套管相关联，并且在所述第一电网线路上施加第一电网电压；第二电网线路，所述第二电网线路与第二相和第二电容式套管相关联，并且在所述第二电网线路上施加第二电网电压；以及第三电网线路，所述第三电网线路与第三相和第三电容式套管相关联，并且在所述第三电网线路上施加第三电网电压。所述电容式套管中的每个电容式套管包括：导体，所述导体与相关联的电网线路连接；和导电箔片，所述导电箔片包围导体。
在所提出的方法的范围中
-在预先确定的第一时刻，对于所述相中的每个相
·对于第一参考电压确定相应的第一参考电压相量或复数参考电压值；
·检测施加在相应的箔片与地电位之间的箔片电压，并且确定相应的第一箔片电压相量或复数箔片电压值；
-在第一时刻之后的预先确定的第二时刻，对于所述相中的每个相
·对于第二参考电压确定相应的第二参考电压相量或复数参考电压值；
·检测箔片电压并且确定相应的第二箔片电压相量或复数箔片电压值；
-对于所述电容式套管中的每个电容式套管
·根据相应的第一和第二参考电压相量和箔片电压相量以及相应的相邻的电容式套管的第一和第二参考电压相量和箔片电压相量来计算损耗因子变化；
·将损耗因子变化与容差值进行比较；
-根据所述损耗因子比较的结果产生监控信号。
-第一并联电容式套管与第一电网线路相关联；
-第二并联电容式套管与第二电网线路相关联；
-第三并联电容式套管与第三电网线路相关联；
-所述并联电容式套管中的每个并联电容式套管包括
·导体，所述导体与相关联的所述电网线路连接；
·导电箔片，所述导电箔片包围导体；
-对于所述相中的每个相
·所述第一和第二参考电压是分别在第一时刻和第二时刻施加在相应的并联电容式套管的箔片与地电位之间的第一和第二箔片电压，
-所述第一电容式套管的损耗因子变化根据以下公式计算：
△Da(t2)＝θab(t2)-θab(t1)
其中，
Figure GDA0003475818510000031
和/或
-所述第二电容式套管的损耗因子变化根据以下公式计算：
△Db(t2)＝θbc(t2)-θbc(t1)
其中，
Figure GDA0003475818510000041
和/或
-所述第三电容式套管的损耗因子变化根据以下公式计算：
△Dc(t2)＝θca(t2)-θca(t1)
其中，
Figure GDA0003475818510000042
-Ra(t1),Rb(t1),Rc(t1)是所述第一、第二和第三相的第一参考电压相量；
-Va(t1),Vb(t1),Vc(t1)是所述第一，第二和第三相的第一箔片电压相量；
-Ra(t2),Rb(t2),Rc(t2)是所述第一、第二和第三相的第二参考电压相量；
-Va(t2),Vb(t2),Vc(t2)是所述第一、第二和第三相的第二箔片电压相量。
所提出的方法对于实际监测利用相同的功率变压器的相邻的电容式套管的特征变量和测量变量。在这里，补偿对电容式套管的损耗因子变化的外部影响，例如温度变化。此外避免：在监控确实连接到与其相关联的电网线路上的电容式套管时，经由连接到相应的电网线路上的电容式套管将施加到电网线路上的电网电压的波动传递到测量电压上。因此，在检测箔片电压时能够至少部分地补偿测量容差，并且能够做出关于电容式套管的状态的更好的说明。
每个电容式套管的损耗因子能够根据需要以任意的类型和方式导出，例如，作为复数相量大小的有损的实部与无损的虚部的比率和/或在复数大小与其虚部之间的损耗角δ的正切。通常，高电压区域中的电容式套管的损耗因子在此位于0.005％至1％之间的范围中。
每个电容式套管可以根据需要以任意的类型和方式构成，并且例如具有上电容和下电容。上电容例如可以构成为由相应的箔片和相应的导体形成的电容器的电容。上电容的常用值位于200至600pF之间的范围中。
下电容例如可以构成为包括测量装置和电容器的并联电路的电容，借助所述测量装置例如可以检测和/或测量箔片电压。在此，上述电容器由相应的最外层的箔片和地电位或者由相应的最外层的箔片和导电法兰形成，所述导电法兰固定在相应的电容式套管的外面上并且施加在地电位上。通常，下电容位于1至5μF之间，但是，所述下电容也可以根据需要具有其它值，并且例如位于0.1μF至50μF之间或者位于0.2μF至20μF之间或位于0.5μF至10μF之间。
施加在交流电网的相和地电位之间的电压在下文中称为电网电压。电网电压的测量以及电网电压相量的形成能够以任意类型和方式进行、例如借助于电容式分压器进行。
在下电容上借助于测量装置检测到的电压在下文中称为箔片电压，所述电压施加在电容式套管的最外层的箔片与地电位之间。借助于已知的电子技术的方法确定箔片电压相量/复数箔片电压值。
在三相交流电网的情况下，术语“相邻”是相对于相应的相量系统的预先确定的转动方向定义的，例如定义为，第二相B与第一相A相邻，第三相C与第二相B相邻，而第一相A与第三相C相邻。
容差值可以根据需要以任意类型和方式构成，并且例如表示来自电容式套管的数据页中的相应的特征变量的百分比，或者能够基于经验值导出。在需要时，能够对于所有电容式套管一致地或对于每个电容式套管个体地不同地选择容差值。
监控信号可以根据需要以任意类型和方式构成，例如作为声学和/或光学和/或电信号。
可以规定：每个参考电压是相应的电网电压。
可以规定：
-将第一并联电容式套管与第一电网线路相关联；
-将第二并联电容式套管与第二电网线路相关联；
-将第三并联电容式套管与第三电网线路相关联；
-在此，这些并联电容式套管中的每个并联电容式套管包括与相关联的电网线路连接的导体和包围所述导体的导电箔片；
-对于这些相中的每个相，第一和第二参考电压是第一和第二箔片电压，所述第一和第二箔片电压分别在第一时刻和第二时刻施加在相应的并联电容式套管的箔片与地电位之间。
这些并联电容式套管例如存在，以便除了经由三个电容式套管连接到三个相上的第一电气仪器以外，将在此也称为并联设备的第二电气仪器与第一设备并联地连接到这三个相上。因为并联的箔片电压值形成初始的参考电压值，因此可以省去对电网电压的检测。这在不对监控方法的精度产生负面影响的情况下引起节省成本以及简化的维护和维修，因为更少的测量设备必须被使用。
可以规定，对于这些相中的每一个相，参考电压是恒定电压，对于所述恒定电压预先确定相应的恒定电压相量。
可以规定，每个恒定电压相量的大小等于交流电网的额定电压值，并且对于第一相，第一和第二恒定电压相量的相位角是0°，对于第二相，第一和第二恒定电压相量的相位角是120°，而对于第三相，第一和第二恒定电压相量的相位角是240°。
可以规定，
-第一电容式套管的损耗因子变化根据以下公式计算：
△Da(t2)＝θab(t2)-θab(t1)
其中，
Figure GDA0003475818510000061
和/或
-第二电容式套管的损耗因子变化根据以下公式计算：
△Db(t2)＝θbc(t2)-θbc(t1)
其中，
Figure GDA0003475818510000071
和/或
-第三电容式套管的损耗因子变化根据以下公式计算：
△Dc(t2)＝θca(t2)-θca(t1)
其中，
Figure GDA0003475818510000072
-其中，Ra(t1),Rb(t1),Rc(t1)是第一、第二和第三相的第一参考电压相量；
-Va(t1),Vb(t1),Vc(t1)是第一，第二和第三相的第一箔片电压相量；
-Ra(t2),Rb(t2),Rc(t2)是第一、第二和第三相的第二参考电压相量；
-Va(t2),Vb(t2),Vc(t2)是第一、第二和第三相的第二箔片电压相量。
可以规定，确定用于损耗因子比较的容差值DA>0，DB>0，DC>0，并且如果损耗因子比较表明，适用的是：
|△Da(t2)|≤DA和|△Db(t2)|≤DB和|△Dc(t2)|≤DC
那么产生监控信号，所述监控信号指示：电容式套管处于按照规定的状态下，否则产生如下监控信号，该监控信号指示：至少一个电容式套管未处于按照规定的状态下。
可以规定，对于损耗因子比较确定容差值DA>0，DB>0，DC>0
-如果损耗因子比较表明，适用的是：
|△Da(t2)|>DA和|△Db(t2)|>DB和|△Dc(t2)|≤DC
那么产生监控信号，该监控信号指示：第二电容式套管不处于按照规定的状态下，或者另外两个电容式套管不处于按照规定的状态下并且具有相同类型的故障；
-如果损耗因子比较表明，适用的是：
|△Da(t2)|≤DA和|△Db(t2)|>DB和|△Dc(t2)|>DC
那么产生监控信号，所述监控信号指示：第三电容式套管不处于按照规定的状态下，或者另外两个电容式套管不处于按照规定的状态下并且具有相同类型的故障；
-如果损耗因子比较表明，适用的是：
|△Da(t2)|>DA和|△Db(t2)|≤DB和|△Dc(t2)|>DC
那么产生监控信号，所述监控信号指示：第一电容式套管不处于按照规定的状态下，或者另外两个电容式套管不处于按照规定的状态下并且具有相同类型的故障。
这些容差值DA、DB、DC中的每个容差值可以根据需要以任意类型和方式确定，并且例如可以设定为0.0001或0.0002或0.0005或0.001或0.002或0.005或0.01或0.02或0.05的值。这些容差值中的每个容差值和其它容差值中的至少一个容差值可以是相同的或不同的。
可以规定，在其他情况下产生如下监控信号，所述监控信号指示：所有三个电容式套管都不处于按照规定状态下，或者两个电容式套管不处于按照规定状态下并且不具有相同类型的故障。
可以规定，每个容差值与相应的电容式套管的次序反序地相关。
还可以规定，在第二时刻之后的预先确定的第三时刻，对于所述相中的每个相
·针对参考电压确定相应的第三参考电压相量或复数参考电压值；
·检测箔片电压并且确定相应的第三箔片电压相量或复数箔片电压值；
·通过第三参考电压相量替换第二参考电压相量，并且通过第三箔片电压相量替换第二箔片电压相量；
-对于所述电容式套管中的每个电容式套管
·重复计算和比较所述损耗因子变化；
-根据所述损耗因子比较的结果产生监控信号。
还可以规定，在每次替换第二参考电压相量和箔片电压相量之前，通过第二参考电压相量替换第一参考电压相量，并且通过第二箔片电压相量替换第一箔片电压相量。
还可以规定，在第二时刻之后的至少一个预先确定的稍后的时刻，对于所述相中的每个相
·针对参考电压确定相应的稍后的参考电压相量或复数电网电压值；
·检测箔片电压并且确定相应的稍后的箔片电压相量或复数箔片电压值；
·对于所述电容式套管中的每个电容式套管，对损耗因子变化的计算附加地与相应的稍后的参考电压相量和箔片电压相量相关。
还可以规定，在第二时刻之后的至少一个预先确定的稍后的时刻，对于所述相中的每个相
·对于参考电压确定相应的稍后的参考电压相量或复数参考电压值；
·检测箔片电压并且确定相应的稍后的箔片电压相量或复数箔片电压值；
-对于所述电容式套管中的每个电容式套管
·根据相应的第一、第二和稍后的参考电压相量和箔片电压相量以及相应相邻的电容式套管的第一、第二和稍后的参考电压相量和箔片电压相量计算损耗因子变化；
·将损耗因子变化与容差值进行比较；
-根据所述损耗因子比较的结果产生监控信号。
还可以规定，第一电容式套管的损耗因子变化根据以下公式计算：
Figure GDA0003475818510000091
其中，
Figure GDA0003475818510000101
Figure GDA0003475818510000102
和/或
-第二电容式套管的损耗因子变化根据以下公式计算：
Figure GDA0003475818510000103
其中，
Figure GDA0003475818510000104
Figure GDA0003475818510000105
和/或
-第三电容式套管的损耗因子变化根据以下公式计算：
Figure GDA0003475818510000106
其中，
Figure GDA0003475818510000107
Figure GDA0003475818510000108
-n>2是时刻的数量；
-t1,t2是第一和第二时刻，t3,…,tn是稍后的时刻；
-gai，gbi，gci是第一、第二和第三电容式套管的第i个加权因子。
还可以规定，每个加权因子与相应的时刻的次序(Alter)反序地相关；和/或对于加权因子，对于i＝2,…,n适用：
gai-1≤gai和/或gbi-1≤gbi和/或gci-1≤gci。
还可以规定
-在确定第一参考电压相量与确定第一箔片电压相量之间
·将第一参考电压相量的大小相互比较，
·如果所述大小比较表明所述大小彼此偏离不多于预先确定的尺度，那么确定第一箔片电压相量；
和/或
-在确定第二参考电压相量与确定第二箔片电压相量之间
·将第二参考电压相量的大小相互比较，
·如果所述大小比较表明所述大小彼此偏离不多于预先确定的尺度，那么确定第二箔片电压相量。
这种参考电压相量的大小的比较能够实现，确定如下时刻，在该时刻实际的监控、即电容式套管的损耗因子变化的比较和监控信号的产生的比较是特别有利或适宜的，因为所述实际的监控于是不通过彼此偏离超出预先确定的尺度的参考电压而变难、阻碍或者甚至变得不可行。因此实现，与交流电网中的电压的波动以及在检测箔片电压时的测量容差无关地，能够做出关于电容式套管的状态的更好的说明。
通过考虑参考电压例如能够检测电压比在时间上的变化，所述电压比在时间上的变化也被称为不对称的，并且因此至少部分地补偿在电容式套管上获取的箔片电压的相应的偏差。因此，在考虑和评估交流电网中的电压的偏差和干扰的情况下确保对电容式套管的可靠的监控。
为了比较所述参考电压相量的大小，能够根据需要使用参考电压相量的量值和/或有效值和/或峰值和/或幅度。
还可以规定
-每个大小比较这样地进行，使得
·容差值RAB>0、RBC>0、RCA>0确定为相应的尺度；
·检查，是否适用：
|Rae-Rbe|≤RAB和|Rbe-Rce|≤RBC和|Rce-Rae|≤RCA
-Rae是第一相的相应的参考电压相量的量值或有效值；
-Rbe是第二相的相应的参考电压相量的量值或有效值；
-Rce是第三相的相应的参考电压相量的量值或有效值。
所述容差值RAB、RBC、RCA中的每个容差值可以根据需要以任意的类型和方式确定，并且例如设定为如下值，所述值对应于相应的参考电压Rae、Rbe、Rce的额定值的0.1％或0.2％或0.5％或1％或2％或3％或4％或5％或7％或10％或15％或20％或25％或30％或40％或50％。所述容差值中的每个容差值和其它容差值中的至少一个容差值可以是相同的或不同的。
还可以规定
-在确定第一参考电压相量与确定第一箔片电压相量之间
·将第一参考电压相量的相位角相互比较，
·如果所述角度比较表明所述相位角彼此偏离不多于预先确定的尺度，那么确定第一箔片电压相量；
-在确定第二参考电压相量与确定第二箔片电压相量之间
·将第二参考电压相量的相位角相互比较，
·如果所述角度比较表明所述相位角彼此偏离不多于预先确定的尺度，那么确定第二箔片电压相量。
这种参考电压相量的相位角的大小的比较能够实现，确定如下时刻，在该时刻实际的监控、即电容式套管的损耗因子变化的比较和监控信号的产生是特别有利或适宜的，因为所述实际的监控于是不通过彼此偏离超出预先确定的尺度的相位变难、阻碍或者甚至变得不可行。因此实现，与交流电网中的电压的相位的波动以及在检测箔片电压时的测量容差无关地，能够做出关于电容式套管的状态的更好的说明。
还可以规定
-每个角度比较这样地进行，使得
·容差值RAB>0、RBC>0、RCA>0确定为相应的尺度；
·检查，是否适用：
Figure GDA0003475818510000121
和
Figure GDA0003475818510000122
和
Figure GDA0003475818510000123
-
Figure GDA0003475818510000124
是第一相的相应的参考电压相量的相位角；
-
Figure GDA0003475818510000125
是第二相的相应的参考电压相量的相位角；
-
Figure GDA0003475818510000131
是第三相的相应的参考电压相量的相位角。
所述容差值PAB、PBC、PCA中的每个容差值可以根据需要以任意的类型和方式确定，并且例如设定为如下值，所述值对应于相应的相位偏移的额定值的0.1％或0.2％或0.5％或1％或2％或3％或4％或5％或7％或10％或15％或20％。所述容差值中的每个容差值和其它容差值中的至少一个容差值可以是相同的或不同的。
还可以规定，每个箔片电压相量通过如下方式确定：至少两次检测相应的箔片电压，并且将检测到的箔片电压取平均值和/或进行滤波。
还可以规定，为了取平均值，形成滑动平均值；和/或为了取平均值，形成加权平均值，其中，尤其是为每个测量值确定加权因子，所述加权因子根据所述测量值的次序反序地确定。
根据第二方面，本发明提出一种用于监控用于交流电网的电容式套管的设备，其中，所述交流电网具有第一、第二和第三相，并且所述交流电网包括：第一电网线路，所述第一电网线路与第一相和第一电容式套管相关联，并且在所述第一电网线路上施加第一电网电压；第二电网线路，所述第二电网线路与第二相和第二电容式套管相关联，并且在所述第二电网线路上施加第二电网电压；以及第三电网线路，所述第三电网线路与第三相和第三电容式套管相关联，并且在所述第三电网线路上施加第三电网电压。所述电容式套管中的每个电容式套管包括：导体，所述导体与相关联的电网线路连接；和导电箔片，所述导电箔片包围所述导体。所述设备包括：
·第一电压转换器，所述第一电压转换器能够与第一电网线路连接；
·第二电压转换器，所述第二电压转换器能够与第二电网线路连接；
·第三电压转换器，所述第三电压转换器能够与第三电网线路连接；
·第一测量适配器，所述第一测量适配器能够与第一电容式套管的箔片连接；
·第二测量适配器，所述第二测量适配器能够与第二电容式套管的箔片连接；
·第三测量适配器，所述第三测量适配器能够与第三电容式套管的箔片连接；
·测量装置，所述测量装置耦联到测量适配器上；
·评估装置，所述评估装置耦联到电压转换器和测量装置上。
所述电压转换器中的每个电压转换器针对相应的相能够检测电网电压；
-测量装置针对所述相中的每个相能够借助于相应的测量适配器检测施加在相应的箔片与地电位之间的箔片电压；
-所述评估装置构成为，使得在预先确定的第一时刻，对于所述相中的每个相
·能够借助于相应的电压转换器检测电网电压并且确定相应的第一电网电压相量；
·能够借助于测量装置检测箔片电压并且确定相应的第一箔片电压相量；
-所述评估装置构成为，使得在第一时刻之后的预先确定的第二时刻，对于所述相中的每个相
·能够借助于相应的电压转换器检测电网电压并且确定相应的第二电网电压相量；
·能够借助于测量装置检测箔片电压并且确定相应的第二箔片电压相量；
-所述评估装置构成为，使得所述评估装置对于所述电容式套管的每个电容式套管
·能够根据相应的第一和第二电网电压相量和箔片电压相量以及相应相邻的电容式套管的第一和第二电网电压相量和箔片电压相量计算损耗因子变化；
·能够将损耗因子变化与容差值进行比较；
-所述评估装置构成为，使得所述评估装置能够根据所述损耗因子比较的结果产生监控信号。
还可以规定，所述电压转换器中的每个电压转换器构成为电容式电压转换器或电感式电压转换器或电阻式电压转换器。
还可以规定，所述测量装置包括至少一个测量电容器或测量分流器。
关于本发明的方面之一的实施方式和阐述、尤其是关于该方面的各个特征的实施方式和阐述相应地也以类似的方式适用于本发明的其它方面。
附图说明
下面示例性地根据附图详细地阐述本发明的实施方式。然而，由此得出的各个特征不局限于各个实施方式，而是可以与其它上述单个特征和/或其它实施方式的各个特征相结合和/或组合。在附图中的细节应解释为仅是阐述性的，而非限制性的。在权利要求中包含的附图标记不以任何方式限制本发明的保护范围，而是仅指示在附图中示出的实施方式。所述附图：
图1示出用于监控用于三相交流电网的电容式套管的设备的一种实施方式；
图2示出图1的设备的一部分；
图3示出由下电压电容器和上电压电容器构成的等效电路；
图4示出用于监控用于三相交流电网的电容式套管的方法的一种实施方式的流程图；
图5示出用于监控用于三相交流电网的电容式套管的设备的另一种实施方式；
具体实施方式
在关于图1至图4的实施方式中描述的如下实施方式涉及如下的实施方式，在该实施方式中根据相应的电网电压Ua(tj),Ub(tj),Uc(tj)确定相应的参考电压相量Ra(tj),Rb(tj),Rc(tj)。因此，在关于图1至图4的实施方式中，相应的电网电压相量Ua(tj),Ub(tj),Uc(tj)用作为参考电压相量。
此外假设，由于角度足够小，对于如下实施方式可以假设小角度近似，以用于计算损耗因子变化。
在图1中示意性地示出用于监控用于三相交流电网的电容式套管2a、2b、2c的设备1的一种实施方式。在这种实施方式中，电容式套管2a、2b、2c属于在此未示出的变压器，所述变压器在此例如是高电压变压器。这样的电容式套管2a、2b、2c例如在几kV至几千kV的范围中的高电压下使用。在此，交流电网示例性地是高电压电网。三个电容式套管2a、2b、2c中的每个电容式套管与交流电网的三个相A、B、C之一相关联并且包括：导体4，所述导体与交流电网的相应的电网线路5a、5b、5c连接；和多个导电箔片，所述导电箔片以多个层片或层包围导体4，并且其中仅示出最外层的箔片3。
所述设备1包括评估装置8以及针对每个相A、B、C具有测量装置7和测量适配器6，所述测量适配器与属于相应的相的电容式套管2a、2b、2c的箔片3连接。所述评估装置8与每个测量装置7连接，以便为相A、B、C确定箔片电压相量Va,Vb,Vc，并且因此为所有测量装置7形成一个共同的评估装置8。
箔片电压相量Va,Vb,Vc在此是电压相量，所述电压相量分别在相应的相A、B、C的下电压电容器KU1、KU2、KU3中确定，所述下电压电容器在下文中描述并且在图3中示出。在这种实施方式中，对于每个相A、B、C，所述设备1还具有电压转换器9a、9b、9c，所述电压转换器与相应的电网线路5a、5b、5c连接，以便检测用于相应的相A、B、C的第二电测量变量。所述第二测量变量在此是电压相量，所述电压相量分别在相应的电网线路5a、5b、5c和地电位13之间确定，并且在此也称为电网电压相量Ua,Ub,Uc。所述评估装置8与每个电压转换器9a、9b、9c连接，以便确定电网电压相量Ua,Ub,Uc，并且因此为所有电压转换器9a、9b、9c形成一个共同的评估装置8。
通过所述设备1提供如下可能性：评估装置8在监控电容式套管2a、2b、2c时考虑在电网线路5a、5b、5c上的电网电压相量Ua,Ub,Uc的不对称性和/或波动。
在图2中详细示出所述设备1的第一部分，所述第一部分与第一相A相关联。该第一部分类似地对应于所述设备1的与第二相B相关联的第二部分和与第三相C相关联的第三部分，从而关于第一部分的实施方式和阐述相应地也类似地适用于这两个其它部分。
与第一相A相关联的第一电容式套管2a包括绝缘体11，导体4引导穿过该绝缘体的内部。所述导体在其上端部处接触与其电容式套管2a相关联的电网线路5a，并且在其下端部处接触高电压变压器的在此未示出的绕组。在绝缘体11中嵌入导电箔片，所述导电箔片在此仅通过最外层的箔片3表示，并且在电气方面看形成电容器的串联电路。所述串联电路具有分别由两个相邻的箔片形成的电容器以及由在此未示出的最内层的箔片和导体4形成的电容器。在该最外层的箔片3和导体4之间的电容器的这种串联电路，作为对于每个电容式套管2a、2b、2c的等效电路形成相应的上电压电容器KO1、KO2、KO3。
施加在接地电位或地电位13上的导电法兰12设置在电容式套管2a上。该法兰12用于紧固和/或固定所述电容式套管2a。最外层的箔片3与法兰12和地电位13一起，作为每个电容式套管2a、2b、2c的等效电路，形成相应的外部电容器KA1、KA2、KA3。
测量适配器6穿过绝缘体11并且建立与最外层的箔片3的导电连接。在这种实施方式中，每个测量装置7具有测量电容器KM1、KM2、KM3，所述测量电容器与地电位13连接。在需要时，所述测量装置附加地可以具有未示出的火花隙和/或过电压保护器7’，所述火花隙与相应的测量电容器KM1、KM2、KM3并联连接，所述过电压保护器7’与相应的测量电容器KM1、KM2、KM3并联连接。
所述评估装置8经由电压转换器9a与电网线路5a导电连接。在这种实施方式中，电压转换器9a构成为电容式电压转换器并且具有电容分压器，所述电容分压器具有串联连接的两个电容器K1、K2以及两个线圈或绕组W1、W2，这两个线圈或绕组作为变压器连接，以用于感应式电隔离。
在图3中，对于第一相A示意性地示出由相应的下电压电容器KU1和相应的上电压电容器KO1构成的等效电路。具有相应的测量电容器KM1和外部电容器KA1的并联电路形成具有下电容C1的下电压电容器KU1。因此，能够借助用于电容器的并联电路的已知的等式由测量电容器KM1的电容CM1和外部电容器KA1的电容CA1容易地计算所述下电容C1a。在需要时，并联电路能够代替测量电容器KM1具有整个相应的测量装置7和/或附加地具有评估装置8，使得于是必须由测量装置7的与电容CM1相关的阻抗、评估装置8的电容CA1和阻抗中计算下电容C1a。
箔片电压V1a施加在下电压电容器KU1上并且在下电压电容器KU1与上电压电容器KO1之间的连接线路或连接部位上获取并且基于地电位13。电网电压Ua通过上电压电容器KO1和下电压电容器KU1构成的串联电路而下降。
在图4中示意性地示出用于监控用于三相交流电网的电容式套管2a、2b、2c的方法的一种实施方式的流程图。所述方法例如可以通过和/或借助于图1的设备1执行。
在这种实施方式中，该方法包括如下步骤，所述步骤参考设备1和图1至3进行阐述。
步骤101：开始所述方法。
步骤102：对于时刻t1，为所述相A、B、C中的每个相检测第一电网电压Ua(t1),Ub(t1),Uc(t1)以及第一箔片电压Va(t1),Vb(t1),Vc(t1)。
步骤103：在时刻t1，根据检测到的电网电压Ua(t1),Ub(t1),Uc(t1)确定第一电网电压相量Ua(t1),Ub(t1),Uc(t1)并且将电网电压相量Ua(t1),Ub(t1),Uc(t1)相互间进行比较。
对于电网电压相量Ua(t1),Ub(t1),Uc(t1)相互间的比较在这种实施方式中使用电网电压Uae、Ube、Uce的有效值。此外，也可以将电网电压相量的量值和/或峰值和/或幅度用于比较。
此外规定，确定用于比较的容差值RAB>0、RBC>0、RCA>0，并且所述比较这样地进行，使得检查是否适用|Uae-Ube|≤RAB和|Ube-Uce|≤RBC和|Uce-Uae|≤RCA。
如果是，那么这意味着：电网电压相量Ua(t1),Ub(t1),Uc(t1)相互间的比较表明，电网电压相量不再彼此偏离多于预先确定的尺度RAB、RBC、RCA。在这种情况下执行步骤105。
如果否，那么这意味着：第一电网电压相量Ua(t1),Ub(t1),Uc(t1)相互间的比较表明，第一电网电压相量彼此偏离多于预先确定的尺度RAB、RBC、RCA。在这种情况下执行步骤104。
步骤104：产生警报信号，所述警报信号指示电流网中的短路和/或电网电压Ua、Ub、Uc的过强的或过度的不对称性。接着，跳转到步骤102。
步骤105：在时刻t1确定第一电网电压相量Ua(t1),Ub(t1),Uc(t1)的相位角
Figure GDA0003475818510000191
其中，适用：
Figure GDA0003475818510000192
为电网电压相量Ua(t1)的相位角，
Figure GDA0003475818510000193
是电网电压相量Ub(t1)的相位角，
Figure GDA0003475818510000194
是电网电压相量Uc(t1)的相位角。
步骤106：将第一电网电压相量Ua(t1),Ub(t1),Uc(t1)的相位角
Figure GDA0003475818510000195
Figure GDA0003475818510000196
相互间进行比较。为了比较第一电网电压相量相互间的相位角而规定，将容差值PAB>0、PBC>0、PCA>0确定为用于角度比较的度量。然后大小比较这样地进行，检查是否适用
Figure GDA0003475818510000197
和
Figure GDA0003475818510000198
Figure GDA0003475818510000199
和
Figure GDA00034758185100001910
如果是，这意味着：相位角比较表明，第一电网电压相量的相位角
Figure GDA00034758185100001911
不再彼此偏离多于预先确定的尺度PAB、PBC、PCA。在这种情况下执行步骤107。
如果否，这意味着：相位角比较表明，第一电网电压相量的相位角
Figure GDA00034758185100001912
彼此偏离超过预先确定的尺度PAB、PBC、PCA。在这种情况下跳转到步骤104a。
步骤107：根据在步骤2中测量到的箔片电压Va(t1),Vb(t1),Vc(t1)对于第一时刻t1确定第一箔片电压相量Va(t1),Vb(t1),Vc(t1)，所述箔片电压在时刻t1施加在相应的箔片3和地电位13之间。
步骤108：在预先确定的时刻t1根据以下公式确定和归档在箔片电压相量Va(t1)，Vb(t1)，Vc(t1)之间的相位偏移θab、θbc、θac：
Figure GDA0003475818510000201
Figure GDA0003475818510000202
Figure GDA0003475818510000203
其中，
-Ua(tj),Ub(tj),Uc(tj)是在时刻j的第一、第二和第三相的第一电网电压相量；
-Va(tj),Vb(tj),Vc(tj)是在时刻j的第一、第二和第三相的第一箔片电压相量。
步骤109：对于位于时刻t1之后的第二时刻t2，根据在时刻t2检测到的电网电压Ua(t2),Ub(t2),Uc(t2)为所述相A、B、C中的每个相，检测第二电网电压Ua(t2),Ub(t2),Uc(t2)和第二箔片电压Va(t2),Vb(t2),Vc(t2)，以及确定第二电网电压相量Ua(t2),Ub(t2),Uc(t2)。
步骤110：在时刻t2将电网电压相量Ua(t2),Ub(t2),Uc(t2)相互间进行比较。
电网电压相量Ua(t2),Ub(t2),Uc(t2)在时刻t2的比较类似于步骤103中的第一电网电压相量在时刻t1的比较来进行。如果电网电压相量Ua(t2),Ub(t2),Uc(t2)彼此偏离多于预先确定的尺度RAB、RBC、RCA，那么执行步骤104，否则继续进行到步骤111。
步骤111：在时刻t2确定第二电网电压相量Ua(t2),Ub(t2),Uc(t2)的相位角
Figure GDA0003475818510000204
其中，适用：
Figure GDA0003475818510000205
是电网电压相量Ua(t2)的相位角，
Figure GDA0003475818510000206
是电网电压相量Ub(t2)的相位角，
Figure GDA0003475818510000207
是电网电压相量Uc(t2)的相位角。
步骤112：在时刻t2类似于步骤106地比较第二电网电压相量Ua(t2),Ub(t2),Uc(t2)的相位角
Figure GDA0003475818510000211
如果第二电网电压相量的相位角彼此偏离多于预先确定的尺度PAB、PBC、PCA，那么执行步骤104b，否则继续进行到步骤113。
步骤104b：产生警报信号，所述警报信号指示：电流网中的短路和/或电网电压Ua、Ub、Uc的过强的或过度的不对称性。随后，根据需要跳转到步骤109。
步骤113：对于时刻t2，根据在时刻t2施加在相应的箔片3与地电位13之间的所测量到的箔片电压，确定第二箔片电压相量Va(t2),Vb(t2),Vc(t2)。此外，对于预先确定的时刻t2从箔片电压相量Va(t2),Vb(t2),Vc(t2)中根据以下公式确定和归档在相邻的电容式套管之间的相应的相位偏移θab(t2),θbc(t2),θac(t2)：
Figure GDA0003475818510000212
Figure GDA0003475818510000213
Figure GDA0003475818510000214
在这种实施方式中不考虑可能的之前的在时刻t1与时刻t2之间进行的方法进程的可能的测量值。
步骤114a：在该实施方式中，为每个电容式套管2a、2b、2c根据之前在不同的时刻确定的在相邻的电容式套管之间的相应的相位偏移θab(tj),θbc(tj),θac(tj)根据以下公式计算损耗因子变化△Da、△Db、△Dc：
△Da(t2)＝θab(t2)-θab(t1)
△Db(t2)＝θbc(t2)-θbc(t1)
△Dc(t2)＝θca(t2)-θca(t1)
因此，△Da(t2)描述电容式套管2a的在时刻t2相比于时刻t1的损耗因子变化。△Db(t2)描述电容式套管2b在时刻t2相比于时刻t1的损耗因子变化。△Dc(t2)描述电容式套管2c的在时刻t2相比于时刻t1的损耗因子变化。
根据该实施方式，参考第一时刻t1，也对于在时刻t2之后的稍后的时刻t3,t4,…tn，确定电容式套管2a、2b、2c的损耗因子变化。
步骤115：为每个电容式套管比较所述电容式套管2a、2b、2c的在步骤114a中识别的损耗因子变化。在该实施方式中规定，确定针对相应的电容式套管的损耗因子变化的容差值DA>0、DB>0、DC>0，并且所述比较这样地进行，检查是否适用
|△Da(t2)|≤DA和|△Db(t2)|≤DB和|△Dc(t2)|≤DC
如果这是这种情况，则执行步骤116。如果不是这种情况，则执行步骤117。
步骤116：产生监控信号，所述监控信号指示，电容式套管2a、2b、2c处于按照规定的状态下。随后，进行到步骤109的跳转。
步骤117：损耗因子比较此外这样地进行，检查是否在第一情况下适用
|△Da(t2)|>DA和|△Db(t2)|>DB和|△Dc(t2)|≤DC
或在第二情况下适用
|△Da(t2)|≤DA和|△Db(t2)|>DB和|△Dc(t2)|>DC
或在第三情况下适用
|△Da(t2)|>DA和|△Db(t2)|≤DB和|△Dc(t2)|>DC
如果出现上述三种情况之一，那么跳转到步骤118。如果不是这种情况，则执行步骤119。
步骤118：根据步骤117的损耗比较，生成监控信号。
如果在步骤117中出现第一种情况，那么监控信号指示：第二电容式套管2b未处于按照规定的状态下或者另外两个电容式套管2a、2c未处于按照规定的状态下并且具有相同类型的故障。
如果在步骤117中出现第二种情况，那么监控信号指示：第三电容式套管2c未处于按照规定的状态下或者另外两个电容式套管2b、2a未处于按照规定的状态下并且具有相同类型的故障。
如果在步骤117中出现第三种情况，那么监控信号指示：第一电容式套管2c未处于按照规定的状态下或者另外两个电容式套管2c、2b未处于按照规定的状态下并且具有相同类型的故障。
步骤119：如果上述三种情况都不发生，那么产生监控信号，所述监控信号指示：所有三个电容式套管2a、2b、2c都不处于按照规定的状态下或两个电容式套管未处于按照规定的状态下且不具有相同类型的故障。接着，结束该方法(步骤120)或根据需要跳转到步骤109。
在下文中详细阐述步骤114a的替代的实施方式114b、114c。
与步骤114a中的过程不同，在步骤114b中，也参考之前的测量值，对于在时刻t2之后的时刻t3,t4,…tn处的测量值，确定相应的电容式套管的损耗因子变化。这示例性地对于在时刻t2之后的时刻t3通过以下公式表示：
△Da(t3)＝θab(t3)-θab(t2)
△Db(t3)＝θbc(t3)-θbc(t2)
△Da(t3)＝θca(t3)-θca(t2)
在另一替代的实施方式中，在步骤114c中，也可以将位于第一时刻t1和后续的时刻tn之间的大量的测量值用于确定相应的电容式套管的损耗因子变化。有利地，各个测量值t1,...,tn也可以设有加权因子。步骤114c的这种实施方式根据以下公式表示。
因此，为了确定第一电容式套管2a的损耗因子变化，适用：
Figure GDA0003475818510000231
其中，
Figure GDA0003475818510000232
为了确定第二电容式套管2b的损耗因子变化：
Figure GDA0003475818510000233
其中，
Figure GDA0003475818510000234
为了确定第三电容式套管2c的损耗因子变化，适用：
Figure GDA0003475818510000235
其中，
Figure GDA0003475818510000236
其中，
-n>2是时刻的数量；
-gai、gbi、gci是第一、第二和第三电容式套管的第i个加权因子。
在此，所述加权因子可以与相应的电容式套管的次序或安装位置或者统计或概率方法或另外的经验值反序地相关。
步骤102、109例如可以通过电压转换器9a、9b、9c，测量适配器6，测量装置7和评估装置8执行，它们因此形成如下器件，所述器件构成为，使得所述器件检测不同的时刻的电网电压以及箔片电压Ua(tj),Ub(tj),Uc(tj),Va(tj),Vb(tj),Vc(tj)。
步骤103、105、106、110、111、112例如可以通过电压转换器9a、9b、9c和评估装置8执行，它们因此形成如下器件，所述器件构成为，使得所述器件确定不同的时刻的电网电压相量并且将其相互间进行比较。
步骤104a、104b、116、118、119例如可以通过评估装置8执行，所述评估装置8因此形成如下器件，所述器件构成为，使得所述器件产生监控信号，所述监控信号与电网电压、相位以及损耗因子变化的比较的结果相关。
步骤107、108、113、114a、114b、14c例如可以通过评估装置8和测量适配器6和测量装置7执行，它们因此形成如下器件，所述器件构成为，使得所述器件能够在不同的时刻确定箔片电压相量并将其相互间进行比较。
步骤115、117例如可以通过评估装置8执行，所述评估装置8因此形成如下器件，所述器件构成为，使得所述器件将相应的电容式套管的损耗因子的变化相互间进行比较。
有利地，步骤103/105和/或步骤110/112彼此并行地执行。
在图5中示出用于监控用于三相交流电网的电容式套管的设备的另一种实施方式。与至今为止的实施方式不同，在此，用于比较损耗因子变化的参考电压相量Ra(tj),Rb(tj),Rc(tj)不通过在相应的电网线路5a、5b、5c上的分压器9a、9b、9c确定，而是借助在第二电压变压器(未示出)上的一组并联连接的电容式套管2a’、2b’、2c’确定。在此，并联的电容式套管2a’、2b’、2c’连接到与电容式套管2a、2b、2c相同的电网线路5a，5b，5c上。
类似于关于图2的实施方式，每个并联的电容式套管2a’、2b’、2c’与一个测量装置相关联，所述测量装置由测量适配器6、和测量装置7构成。所述评估装置8经由相应的测量装置7和相应的测量适配器6与并联的电容式套管2a’、2b’、2c’导电连接。借助于该连接确定并联的电容式套管的箔片电压相量Va',Vb',Vc'。
在该替代的实施方式中，对于方法流程，将箔片电压相量Va'(tj),Vb'(tj),Vc'(tj)用作为参考电压相量Ra(tj),Rb(tj),Rc(tj)。
相位角
Figure GDA0003475818510000251
在图5中列出的方法流程中通过箔片电压相量Va',Vb',Vc'的相位角
Figure GDA0003475818510000252
代替。
与此类似，用于相位比较的容差值PAB、PBC、PCA以及用于电压比较的容差值RAB、RBC、RCA在需要时通过用于箔片电压相量Va',Vb',Vc'的相位比较的替代的容差值PAB’、PBC’、PCA’代替，以及通过根据并联的箔片电压相量Va',Vb',Vc'的用于电压比较的替代的容差值RAB’、RBC’、RCA’代替。
在另一种实施方式中，还可以将为相应的恒定电压相量预先确定的恒定电压用作为参考电压。
在这种情况下，每个恒定电压相量的大小优选对应于交流电网的额定电压值。
根据在关于图5的实施方式中描述的方法流程的相位角
Figure GDA0003475818510000253
Figure GDA0003475818510000254
在这种实施方式中恒定地确定为0°、120°、240°。
附图标记列表：
1 设备
2a,2b,2c 电容式套管
2a',2b',2c' 并联的电容式套管
3 箔片
4 导体
5a,5b,5c 电网线路
6 测量适配器
7 测量装置
7’ 过电压保护
8 评估装置
9a,9b,9c 电压转换器
11 绝缘体
12 法兰
13 地电位
K1,K2 电容器
W1,W2 绕组
A,B,C 第一、第二、第三相
Ra,Rb,Rc 参考电压
Ra(tj),Rb(tj),Rc(tj) 在时刻tj的参考电压相量
Ua,Ub,Uc 电网电压
Ua(tj),Ub(tj),Uc(tj) 在时刻tj的电网电压相量
Va,Vb,Vc 箔片电压
Va(tj),Vb(tj),Vc(tj) 在时刻tj的箔片电压
Va’,Vb’,Vc’ 在并联的电容式套管上的箔片电压
Va'(tj),Vb'(tj),Vc'(tj) 在并联的电容式套管上的箔片电压相量
Uae,Ube,Uce 电网电压的有效值
KO1,KO2,KO3 第一、第二、第三上电压电容器
KU1,KU2,KU3 第一、第二、第三下电压电容器
KA1,KA2,KA3 第一、第二、第三外部电容器
KM1,KM2,KM3 第一、第二、第三测量电容器
C0a,C0b,C0c KO1、KO2、KO3的上电容
C1a,C1b,C1c KU1、KU2、KU3的下电容
CA1,CA2,CA3 KA1、KA2、KA3的电容
CM1,CM2,CM3 KM1、KM2、KM3的电容
θab,θbc,θac 在箔片电压相量Va,Vb,Vc之间的相移
△Da,△Db,△Dc 电容式套管的损耗因子变化
DA,DB,DC 用于损耗因子变化的容差值
PAB,PBC,PCA 用于相位比较的容差值
RAB,RBC,RCA 用于电压比较的容差值
Figure GDA0003475818510000271
参考电压相量的相位角
gai,gbi,gci 加权因子

Claims (17)

1.一种用于监控用于交流电网的电容式套管(2a、2b、2c)的方法，其中，
-所述交流电网具有第一、第二和第三相(A、B、C)并且包括：
·第一电网线路(5a)，所述第一电网线路与第一相(A)和第一电容式套管(2a)相关联，并且在所述第一电网线路上施加第一电网电压；
·第二电网线路(5b)，所述第二电网线路与第二相(B)和第二电容式套管(2b)相关联，并且在所述第二电网线路上施加第二电网电压；
·第三电网线路(5c)，所述第三电网线路与第三相(C)和第三电容式套管(2c)相关联，并且在所述第三电网线路上施加第三电网电压，
-所述第一、第二、第三电容式套管(2a、2b、2c)中的每个电容式套管包括：
·导体(4)，所述导体与相关联的电网线路(5a、5b、5c)连接；
·导电箔片(3)，所述导电箔片包围导体(4)；
-在预先确定的第一时刻(t1)，对于所述相(A、B、C)中的每个相
·针对第一参考电压确定相应的第一参考电压相量(Ra(t1),Rb(t1),Rc(t1))；
·检测施加在相应的导电箔片(3)与地电位(13)之间的箔片电压，并且确定相应的第一箔片电压相量(Va(t1),Vb(t1),Vc(t1))；
-在第一时刻(t1)之后的预先确定的第二时刻(t2)，对于所述相(A、B、C)中的每个相
·针对第二参考电压确定相应的第二参考电压相量(Ra(t2),Rb(t2),Rc(t2))；
·检测箔片电压并且确定相应的第二箔片电压相量(Va(t2),Vb(t2),Vc(t2))；
-对于所述第一、第二、第三电容式套管(2a、2b、2c)中的每个电容式套管
·根据相应的第一和第二参考电压相量和第一和第二箔片电压相量以及相应的相邻的电容式套管(2b、2c、2a)的第一和第二参考电压相量和第一和第二箔片电压相量来计算损耗因子变化(△Da、△Db、△Dc)；
·将损耗因子变化与容差值(DA、DB、DC)进行比较；
-根据损耗因子比较的结果产生监控信号，
其中，
-将第一并联电容式套管(2a’)与第一电网线路(5a)相关联；
-将第二并联电容式套管(2b’)与第二电网线路(5b)相关联；
-将第三并联电容式套管(2c’)与第三电网线路(5c)相关联；
-所述第一、第二和第三并联电容式套管(2a’、2b’、2c’)中的每个并联电容式套管包括
·导体(4)，所述导体与相关联的所述电网线路(5a、5b、5c)连接；
·导电箔片(3)，所述导电箔片包围导体(4)；
-对于所述相(A、B、C)中的每个相
·所述第一和第二参考电压是分别在第一时刻和第二时刻施加在相应的并联电容式套管的箔片(3)与地电位(13)之间的第一和第二箔片电压(Va'(t1),Vb'(t1),Vc'(t1),Va'(t2),Vb'(t2),Vc'(t2))，
-所述第一电容式套管(2a)的损耗因子变化根据以下公式计算：
△Da(t2)＝θab(t2)-θab(t1)
其中，
Figure FDA0003475818500000021
和/或
-所述第二电容式套管(2b)的损耗因子变化根据以下公式计算：
△Db(t2)＝θbc(t2)-θbc(t1)
其中，
Figure FDA0003475818500000031
和/或
-所述第三电容式套管(2c)的损耗因子变化根据以下公式计算：
△Dc(t2)＝θca(t2)-θca(t1)
其中，
Figure FDA0003475818500000032
-Ra(t1),Rb(t1),Rc(t1)是所述第一、第二和第三相的第一参考电压相量；
-Va(t1),Vb(t1),Vc(t1)是所述第一，第二和第三相的第一箔片电压相量；
-Ra(t2),Rb(t2),Rc(t2)是所述第一、第二和第三相的第二参考电压相量；
-Va(t2),Vb(t2),Vc(t2)是所述第一、第二和第三相的第二箔片电压相量。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一和第二参考电压中的每个参考电压是相应的电网电压(Ua(t1),Ua(t2),Ub(t1),Ub(t2),Uc(t1),Uc(t2))。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，
-对于所述相(A、B、C)中的每个相，
·所述第一和第二参考电压是恒定电压，针对所述恒定电压预先确定相应的恒定电压相量。
4.根据权利要求3所述的方法，其中,
-每个恒定电压相量的大小等于交流电网的额定电压值；
-对于所述第一相(A)，第一和第二恒定电压相量(Ra(t1),Ra(t2))的相位角是0°；
-对于所述第二相(B)，第一和第二恒定电压相量(Rb(t1),Rb(t2))的相位角是120°，
-对于所述第三相(C)，第一和第二恒定电压相量(Rc(t1),Rc(t2))的相位角是240°。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其中，
-确定用于损耗因子比较的容差值DA>0，DB>0，DC>0；
-如果损耗因子比较表明，适用的是：
|△Da(t2)|≤DA和|△Db(t2)|≤DB和|△Dc(t2)|≤DC
那么产生监控信号，所述监控信号指示：所述第一、第二和第三电容式套管(2a、2b、2c)处于按照规定的状态下。
6.根据权利要求1或2所述的方法，其中，
-确定用于所述损耗因子比较的容差值DA>0，DB>0，DC>0；
-如果损耗因子比较表明，适用的是：
|△Da(t2)|>DA和|△Db(t2)|>DB和|△Dc(t2)|≤DC
那么产生监控信号，该监控信号指示：所述第二电容式套管(2b)不处于按照规定的状态下，或者另外两个电容式套管(2a、2c)不处于按照规定的状态下并且具有相同类型的故障；
-如果损耗因子比较表明，适用的是：
|△Da(t2)|≤DA和|△Db(t2)|>DB和|△Dc(t2)|>DC
那么产生监控信号，所述监控信号指示：所述第三电容式套管(2c)不处于按照规定的状态下，或者另外两个电容式套管(2b、2a)不处于按照规定的状态下并且具有相同类型的故障；
-如果损耗因子比较表明，适用的是：
|△Da(t2)|>DA和|△Db(t2)|≤DB和|△Dc(t2)|>DC
那么产生监控信号，所述监控信号指示：所述第一电容式套管(2a)不处于按照规定的状态下，或者另外两个电容式套管(2c、2b)不处于按照规定的状态下并且具有相同类型的故障。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，
-在其他情况下产生如下监控信号，所述监控信号指示：第一、第二和第三电容式套管(2a、2b、2c)都不处于按照规定的状态下，或者第一、第二和第三电容式套管中的两个电容式套管不处于按照规定的状态下并且不具有相同类型的故障。
8.根据权利要求1或2所述的方法，其中,
-在第二时刻(t2)之后的预先确定的第三时刻(t3)，对于所述相(A、B、C)中的每个相
·针对参考电压确定相应的第三参考电压相量(Ra(t3),Rb(t3),Rc(t3))；
·检测箔片电压并且确定相应的第三箔片电压相量(Va(t3),Vb(t3),Vc(t3))；
·通过第三参考电压相量替换第二参考电压相量，并且通过第三箔片电压相量替换第二箔片电压相量；
-对于所述第一、第二和第三电容式套管(2a、2b、2c)中的每个电容式套管
·重复计算和比较损耗因子变化(△Da、△Db、△Dc)；
-根据所述损耗因子比较的结果产生监控信号。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，
-在每次替换所述第二参考电压相量和第二箔片电压相量之前，
·通过第二参考电压相量替换第一参考电压相量，并且通过第二箔片电压相量替换第一箔片电压相量。
10.根据权利要求1或2所述的方法，其中，
-在第二时刻(t2)之后的至少一个预先确定的稍后的时刻(tn)，对于所述相(A、B、C)中的每个相
·针对参考电压确定相应的稍后的参考电压相量(Ra(tn),Rb(tn),Rc(tn))；
·检测箔片电压并且确定相应的稍后的箔片电压相量(Va(tn),Vb(tn),Vc(tn))；
-对于所述第一、第二和第三电容式套管(2a、2b、2c)中的每个电容式套管，
·对所述损耗因子变化(△Da、△Db、△Dc)的计算附加地与相应的稍后的参考电压相量和箔片电压相量相关。
11.根据权利要求1或2所述的方法，其中，
-在所述第二时刻(t2)之后的至少一个预先确定的稍后的时刻(tn)，对于所述相(A、B、C)中的每个相
·确定稍后的参考电压相量(Ra(tn),Rb(tn),Rc(tn))；
·检测箔片电压并且确定相应的稍后的箔片电压相量(Va(tn),Vb(tn),Vc(tn))；
-对于所述第一、第二和第三电容式套管(2a、2b、2c)中的每个电容式套管
·根据相应的第一、第二和稍后的参考电压相量和箔片电压相量以及相应相邻的电容式套管(2a、2b、2c)的第一、第二和稍后的参考电压相量和箔片电压相量来计算损耗因子变化(△Da、△Db、△Dc)；
·将所述损耗因子变化与容差值(DA、DB、DC)进行比较；
-根据损耗因子比较的结果产生监控信号。
12.根据权利要求10所述的方法，其中，
-所述第一电容式套管(2a)的损耗因子变化根据以下公式计算：
Figure FDA0003475818500000061
其中，
Figure FDA0003475818500000062
Figure FDA0003475818500000071
和/或
-所述第二电容式套管(2b)的损耗因子变化根据以下公式计算：
Figure FDA0003475818500000072
其中，
Figure FDA0003475818500000073
Figure FDA0003475818500000074
和/或
-所述第三电容式套管(2c)的损耗因子变化根据以下公式计算：
Figure FDA0003475818500000075
其中，
Figure FDA0003475818500000076
Figure FDA0003475818500000077
-n>2是时刻的数量；
-t1,t2是第一和第二时刻，t3,…,tn是稍后的时刻；
-gai，gbi，gci是所述第一、第二和第三电容式套管的第i个加权因子。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，
-每个加权因子与相应的时刻的次序反序地相关；和/或
-对于所述加权因子，对于i＝2,…,n适用：
gai-1≤gai和/或gbi-1≤gbi和/或gci-1≤gci。
14.根据权利要求1或2所述的方法，其中，
-在确定第一参考电压相量与确定第一箔片电压相量之间
·将所述第一参考电压相量的大小相互间进行比较，
·如果所述大小比较表明所述大小彼此偏离不多于预先确定的尺度，那么确定所述第一箔片电压相量；
和/或
-在确定第二参考电压相量与确定第二箔片电压相量之间
·将所述第二参考电压相量的大小相互间进行比较，
·如果所述大小比较表明所述大小彼此偏离不多于预先确定的尺度，那么确定所述第二箔片电压相量。
15.根据权利要求1或2所述的方法，其中，
-在确定第一参考电压相量与确定第一箔片电压相量之间
·将所述第一参考电压相量的相位角相互间进行角度比较，
·如果所述角度比较表明相位角彼此偏离不多于预先确定的尺度，那么确定第一箔片电压相量；
-在确定第二参考电压相量与确定第二箔片电压相量之间
·将所述第二参考电压相量的相位角相互间进行角度比较，
·如果所述角度比较表明相位角彼此偏离不多于预先确定的尺度，那么确定第二箔片电压相量。
16.一种用于监控用于交流电网的电容式套管(2a、2b、2c)的设备(1)，其中，
-所述交流电网具有第一、第二和第三相(A、B、C)，并且所述交流电网包括：
·第一电网线路(5a)，所述第一电网线路与第一相(A)和第一电容式套管(2a)相关联，并且在所述第一电网线路上施加第一电网电压；
·第二电网线路(5b)，所述第二电网线路与第二相(B)和第二电容式套管(2b)相关联，并且在所述第二电网线路上施加第二电网电压；
·第三电网线路(5c)，所述第三电网线路与第三相(C)和第三电容式套管(2c)相关联，并且在所述第三电网线路上施加第三电网电压；
-所述第一、第二和第三电容式套管(2a、2b、2c)中的每个电容式套管包括：
·导体(4)，所述导体与相关联的电网线路(5a、5b、5c)连接；
·导电箔片(3)，所述导电箔片包围导体(4)；
-所述设备包括：
·第一电压转换器(9a)，所述第一电压转换器能够与第一电网线路(5a)连接；
·第二电压转换器(9b)，所述第二电压转换器能够与第二电网线路(5b)连接；
·第三电压转换器(9c)，所述第三电压转换器能够与第三电网线路(5c)连接；
·第一测量适配器(6a)，所述第一测量适配器能够与第一电容式套管(2a)的导电箔片(3)连接；
·第二测量适配器(6b)，所述第二测量适配器能够与第二电容式套管(2b)的导电箔片(3)连接；
·第三测量适配器(6c)，所述第三测量适配器能够与第三电容式套管(2c)的导电箔片连接；
·测量装置(7)，所述测量装置耦联到测量适配器(6a、6b、6c)上；
·评估装置(8)，所述评估装置耦联到电压转换器(9a、9b、9c)和测量装置(7)上；
-所述电压转换器(9a、9b、9c)中的每个电压转换器针对相应的相(A、B、C)能够检测电网电压；
-测量装置(7)针对所述相(A、B、C)中的每个相能够借助于相应的测量适配器(6a、6b、6c)检测施加在相应的所述箔片(3)与地电位(13)之间的箔片电压；
-所述评估装置(8)构成为，使得在预先确定的第一时刻(t1)，对于所述相(A、B、C)中的每个相
·能够借助于相应的电压转换器(9a、9b、9c)检测所述电网电压并且确定相应的第一电网电压相量(Ua(t1),Ub(t1),Uc(t1))；
·能够借助于测量装置(7)检测箔片电压并且确定相应的第一箔片电压相量(Va(t1),Vb(t1),Vc(t1))；
-所述评估装置(8)构成为，使得在第一时刻(t1)之后的预先确定的第二时刻(t2)，对于所述相(A、B、C)中的每个相
·能够借助于相应的电压转换器(9a、9b、9c)检测电网电压并且确定相应的第二电网电压相量(Ua(t2),Ub(t2),Uc(t2))；
·能够借助于所述测量装置(7)检测所述箔片电压并且确定相应的第二箔片电压相量(Va(t2),Vb(t2),Vc(t2))；
-所述评估装置(8)构成为，使得所述评估装置对于所述电容式套管(2a、2b、2c)的每个电容式套管
·能够根据相应的第一和第二电网电压相量和第一和第二箔片电压相量以及相应相邻的电容式套管(2b、2c、2a)的第一和第二电网电压相量和第一和第二箔片电压相量来计算损耗因子变化(△Da、△Db、△Dc)；
·能够将损耗因子变化与容差值(DA、DB、DC)进行比较；
-所述评估装置(8)构成为，使得所述评估装置能够根据所述损耗因子比较的结果产生监控信号，
其中，
-第一并联电容式套管(2a’)与第一电网线路(5a)相关联；
-第二并联电容式套管(2b’)与第二电网线路(5b)相关联；
-第三并联电容式套管(2c’)与第三电网线路(5c)相关联；
-所述并联电容式套管(2a’、2b’、2c’)中的每个并联电容式套管包括
·导体(4)，所述导体与相关联的所述电网线路(5a、5b、5c)连接；
·导电箔片(3)，所述导电箔片包围导体(4)；
-对于所述相(A、B、C)中的每个相
·所述第一和第二参考电压是分别在第一时刻和第二时刻施加在相应的并联电容式套管的箔片(3)与地电位(13)之间的第一和第二箔片电压(Va'(t1),Vb'(t1),Vc'(t1),Va'(t2),Vb'(t2),Vc'(t2))，
-所述第一电容式套管(2a)的损耗因子变化根据以下公式计算：
△Da(t2)＝θab(t2)-θab(t1)
其中，
Figure FDA0003475818500000111
和/或
-所述第二电容式套管(2b)的损耗因子变化根据以下公式计算：
△Db(t2)＝θbc(t2)-θbc(t1)
其中，
Figure FDA0003475818500000112
和/或
-所述第三电容式套管(2c)的损耗因子变化根据以下公式计算：
△Dc(t2)＝θca(t2)-θca(t1)
其中，
Figure FDA0003475818500000113
-Ra(t1),Rb(t1),Rc(t1)是所述第一、第二和第三相的第一参考电压相量；
-Va(t1),Vb(t1),Vc(t1)是所述第一，第二和第三相的第一箔片电压相量；
-Ra(t2),Rb(t2),Rc(t2)是所述第一、第二和第三相的第二参考电压相量；
-Va(t2),Vb(t2),Vc(t2)是所述第一、第二和第三相的第二箔片电压相量。
17.根据权利要求16所述的设备(1)，所述设备构成为用于执行根据权利要求1至15之一所述的方法。
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