CN112020822A - 用于检测分接变压器的至少一个组件的物理参量并且用于监控分接变压器的组件的系统、方法和计算机程序产品 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于对分接变压器(3)的组件进行监控的系统(1)、方法和计算机程序产品。接收区域(15)用于接收至少一个传感器(7₁、7₂、…、7_N)的在测量设备(2)中收集的物理参量。在数据处理区域(17)中对物理参量执行滤波，并且最终从物理参量中创建包络曲线(22)，所述包络曲线表示分接变压器(3)的组件的信号电平(50)。在数据分析区域(19)中，确定第一极限值曲线(54)和第二极限值曲线(56)，第一极限值曲线和第二极限值曲线的位置在纵坐标(O)的方向上是可变的。第一极限值曲线(54)表示一种极限值。

Description

用于检测分接变压器的至少一个组件的物理参量并且用于监 控分接变压器的组件的系统、方法和计算机程序产品

技术领域

本发明涉及一种用于检测分接变压器的至少一个组件的物理参量并且用于监控分接变压器的至少一个组件的系统。至少一个传感器用于检测分接变压器的至少一个组件的至少一个物理参量。计算机与测量设备在通信上连接，该测量设备本身与所述至少一个传感器在通信上连接，以用于接收分接变压器的所述至少一个组件的至少一个物理参量。

此外，本发明涉及一种用于监控分接变压器的至少一个组件的方法。设置至少一个传感器用于检测作为时间的函数的物理参量。

本发明也涉及一种用于监控分接变压器的至少一个组件的计算机程序产品。

背景技术

有载分接开关(英语为“on-load tap-changers”，简称OLTC)在现有技术中是广泛公知和常用的。有载分接开关用于在分接变压器的不同绕组抽头之间进行不中断的转换。

欧洲专利文献EP2409398B1公开了一种用于监控变压器的分接开关的装置。通过测量至少一个合适的控制参数，例如马达电流、马达电压、转矩、马达噪声、温度和分接开关的切换噪声，获得用于监控的数据。该装置具有器件，利用该器件可以将至少一个控制参数的起始值作为参考值存储。此外，设置有用于将这些值与当前的运行实际值进行比较的器件，并且将由此产生的数据组输送给评估单元。要使用的分接开关用于学习，该分接开关的功能被认为是合适的，即没有缺陷。在该开关的第一操作中，处理不同的运行状态并且求取参考值。所求取的参考值存储在存储器单元中。根据一个功能规定，借助振动接收器或麦克风尽可能检测马达噪声，而另一检测器件如此安装，使得其实际上仅接收切换噪声并且几乎不受马达噪声影响。然后，对于马达噪声考虑频率分析，而切换噪声借助事件检测器进行分析。

美国专利US6215408B1公开了一种用于处理从高压切换系统发送的振动声信号的方法和装置。模拟振动声信号被转换成数字信号。数字信号根据一种改进方案利用常规的滤波器平滑并且随后被减小。执行平滑信号相对于参考签名的新调准，以获得新调准的信号。如果时间偏差的值超过极限值，则该时间偏差的值产生警报。从新调准的信号中产生新参考，该新参考代表更新签名。将新调准的信号与更新签名和参考签名进行比较以检测步进式变化行为或突变，其中，为此将方差纳入考虑。

发明内容

因此，本发明的任务是，提供一种用于检测分接变压器的至少一个组件的物理参量并且用于监控分接变压器的至少一个组件的系统，该系统是鲁棒的并且通过所求取的极限值的动态特性能够实现对在负载切换时的故障的可靠检测。

所述任务通过一种具有权利要求1的特征的用于检测分接变压器的至少一个组件的物理参量并且用于监控分接变压器的至少一个组件的系统来解决。

本发明的另一任务是，提供一种用于对分接变压器的至少一个组件进行监控的方法，该方法是鲁棒的并且能够实现所求取的极限值的动态适配，

这导致对所述至少一个组件中的故障的可靠检测。

该任务通过一种包括权利要求4的特征的用于监控分接变压器的至少一个组件的方法来解决。

另外，还有本发明的另一任务是，提供一种用于对分接变压器的至少一个组件进行监控的计算机程序产品，该计算机程序产品是鲁棒的并且通过动态地适配所求取的极限值来实现，这导致对所述至少一个组件的故障的可靠检测。

所述任务通过一种包括利要求13的特征的用于监控分接变压器的组件的计算机程序产品来解决。

根据本发明的用于检测分接变压器的至少一个组件的物理参量和用于监控分接变压器的至少一个组件的系统设有用于检测分接变压器的至少一个组件的物理参量的至少一个传感器。计算机与测量设备在通信上连接，该测量设备与所述至少一个传感器在通信上连接，以用于接收分接变压器的至少一个组件的物理参量。该系统包括接收区域，接收区域被构造成接收在测量设备中收集的物理参量，所述物理参量作为所述至少一个传感器的时间的函数。在数据处理区域中，对物理参量执行滤波，所述物理参量作为分接变压器的所述至少一个组件的时间的函数。从滤波信号中创建高分辨率的包络曲线，所述包络曲线表示所述至少一个组件的物理参量的信号电平。在数据分析区域中，确定第一极限值曲线和第二极限值曲线，第一极限值曲线和第二极限值曲线的位置在纵坐标的方向上是可变的，并且第一极限值曲线表示一种极限值。

利用根据本发明的系统可以监控分接变压器的多个组件。分接变压器的组件例如是有载分接开关、选择器、有载分接开关的马达驱动装置、风扇和配设给分接变压器的风扇马达、变压器壳体或变压器壳体中的油。

在不理解为对本发明的限制的情况下，所述至少一个组件可以是具有马达驱动装置的有载分接开关。马达驱动装置用于设定有载分接开关的不同的切换位置。所述至少一个传感器用于检测在有载分接开关的切换过程中引起的机械振动。所述至少一个传感器在此不必强制地安装在有载分接开关上。

为了接收固体声，例如以加速度传感器的形式构造的传感器就足够了。

根据本发明的系统具有的优点是，设置有高度现代化的自动化平台，该自动化平台可以用于检测和评估分接变压器的所有相关的运行数据。因此可以更有效地并且有针对性地计划分接变压器的运行器件的运行、维护和更换。从利用所述至少一个传感器获得的数据中可以可靠地监控分接变压器。

在用于监控分接变压器的至少一个组件的根据本发明的方法中，在分接变压器中或分接变压器上设置至少一个传感器，其中，所述至少一个传感器用于检测作为时间的函数的物理参量。

首先，由测量设备检测至少一个传感器的物理参量。由测量设备将所接收的模拟物理参量传输到计算机的接收区域上。在数据处理区域中，所检测的物理参量被滤波并且转换成数字的高分辨率包络曲线。从高分辨率包络曲线中借助于数据缩减获得包络曲线。

在数据分析区域中，根据包络曲线为每个物理参量求取第一极限值曲线和第二极限值曲线。基于包络曲线为随后测量的物理参量根据先前测量的物理参量的第一极限值曲线和第二极限值曲线来更新第一极限值曲线和第二极限值曲线。第一极限值曲线表示极限值。

分接变压器的至少一个组件的所测量的物理参量的所记录的信号经受滤波。将经滤波的物理参量转换为数字数据。按照根据本发明的方法的一个优选的实施方式，所述滤波是所记录的物理参量的低通滤波，这用于避免混叠效应。将滤波的物理参量转换成数字信号，这些数字信号产生高分辨率包络曲线。对高分辨率包络曲线应用再次的低通滤波，并且对经滤波的数字信号进行数据缩减。

借助多个基于高分辨率包络曲线确定的网格点来执行包络曲线的求取。在确定第一极限值曲线和第二极限值曲线之前，通过在每个网格点中设置一个函数来展开包络曲线。优选地，在包络曲线的每个网格点上都设置向下开口的非对称的函数。尤其是，该函数可以是向下开口的抛物线。抛物线的另一可能的特性可以是，抛物线在左侧比在右侧更窄。抛物线的使用不应解释为对本发明的限制。也可以使用其它函数，例如在网格点处的非对称函数。

在展开包络曲线之后，执行对第二极限值曲线的新计算。然后，利用新计算出的第二极限值曲线能够执行两个极限值曲线的更新。同样存在如下可能性，即，不是每个包络曲线都被纳入到第二极限值曲线的计算中。例如，当在包络曲线中突然发现一次性事件时，就是这种情况。如果该事件多次相继出现，那么包络曲线被纳入到第二极限值曲线的计算中并且必要时发出针对功能故障的警报。

根据本发明的一个优选的实施方式，在不理解为限制的情况下，分接变压器的所述至少一个组件是有载分接开关。有载分接开关用于设定分接变压器的不同的切换位置。为此，为分接变压器配设用于驱动有载分接开关的马达驱动装置和至少一个用于检测由有载分接开关的切换过程引起的机械振动的传感器。传感器的布置可以在有载分接开关或分接变压器的任意位置上进行。

所述至少一个传感器为了检测机械振动可以是加速度传感器。加速度传感器将通过有载分接开关的切换过程引起的固体声信号记录作为时间的函数。

该方法的优点是，由此可以检测分接变压器的所有相关的运行数据。因此可以更有效地并且有针对性地计划分接变压器的运行器件的运行、维护和更换。从利用至少一个传感器获得的数据中可以可靠地监控分接变压器并且动态地设定所求取的极限值。

同样，根据本发明的构思可以通过一种计算机程序产品来实现，该计算机程序产品包括多个程序指令，这些程序指令在其通过计算机实施程序指令时促使计算机实施根据本发明方法的步骤。

优选地，根据本发明的方法可以用于监控分接变压器的有载分接开关。有载分接开关在切换过程中产生特征性的声签名，所述声签名例如可以通过加速度传感器记录并且由计算机评估。然而，在记录固体声的情况下，例如分接变压器的有源部分和冷却设备的噪声与切换性的有载分接开关的噪声叠加。在有载分接开关中，有载切换开关的各个声签名对于分接开关的类型是确定的。在声签名的时间进程和幅值方面，声签名表征相应的有载分接开关的机械运行状态。

根据一个可能的实施方式，加速度传感器可以安装在有载分接开关的头部上。其它安装位置也是可能的，例如在变压器壳体上或在变压器壳体内。通过加速度传感器的声信号的高分辨率在随后的模拟/数字转换中在系统中引起相应高的数据量。该数据组除了在切换之前和之后的分接开关的噪声外也可以描绘分接变压器的有源部分的具有基波和谐波的噪声。由数据组的高频分量创建包络曲线。有载分接开关的已知的不同的切换类型，诸如反向切换(从输出级到级并回到输出级)、预选器切换、或到有载分接开关的终端位置中的切换，可以产生外观不同的包络曲线。

根据本发明的振动声方法在此是一种实用工作的具有低分辨率的方法并且以下也被称为跟踪方法。

在此，有载分接开关的每个切换如下地被检查，即，每个切换是否适配于所存储的历史数据组。在用于声学监控的根据本发明的系统中，同时使用自学习算法。利用本发明提供了一种“学习”系统或“学习”方法：第一极限值曲线和第二极限值曲线的数据组不仅仅涉及一次性存储的数据。第一极限值曲线和第二极限值曲线连续地根据有载分接开关的多个先前的切换来求取。第一极限值曲线和第二极限值曲线包含可以附加地加权的历史数据组。在一定数量的切换(事件)之后才为了求取极限值而确定第一极限值曲线和第二极限值曲线。

在有载分接开关的每次切换时记录测量值。为了评价有载分接开关的切换，在信号处理时将数据组的用于产生包络曲线的重要部分减少到大约一百个网格点。网格点的数量不应理解为对本发明的限制。因此，例如可以根据计算机的计算能力来改变网格点的数量。

在假设高斯概率分布的情况下，随后将记录的包络曲线的重要的峰值扩展。还要检查包络曲线的可信度并且必要时不将包络曲线包括在第一极限值曲线和第二极限值曲线的计算中。结果是随着历史数据、包络曲线的扩展和/或在纵坐标上的位移并且在考虑先前切换的统计数据的情况下产生关于声学的声信号的包络曲线的峰值的第一极限值曲线，该峰值表征分接开关切换。因此，单一异常值不被包括在极限值曲线的计算中。

同时，由统计数据中产生位于第一极限值曲线上的第二极限值曲线，第二极限值曲线显示用于声学信号的还更高的极限值。

第一极限值曲线和第二极限值曲线借助于存储的历史数据由系统自动地求取。为此使用统计方法。

附图说明

以下将参照附图更详细地描述本发明及其优点。示出了：

图1示出用于监控分接变压器的组件的根据本发明的系统的实施方式的示意图；

图2示出用于监控分接变压器的组件的根据本发明的系统的另一实施方式的示意图；

图3示出在根据本发明的系统中使用的计算机的示意图；

图4示出在通过分接开关实施分接变压器从当前抽头转换到相邻抽头上时所记录的振动的信号和由此产生的包络曲线的图形表示；

图5示出在图4中示出的包络曲线的简化形状的图形表示，包络曲线示例性地由50个网格点形成；

图6示出可以用于扩展(展开)图5中的包络曲线的函数的一个可能的实施方式的图形表示；

图7示出将图6中的函数应用到图5中的包络曲线的一些网格点的图形表示；

图8示出将图6中的函数应用到图5中的包络曲线的所有网格点并求取扩展的包络曲线的图形表示；

图9示出在监控器上的处于运行中的分接开关的切换噪声的跟踪分析的再现；

图10示出对在配设给分接变压器的显示器上的分接开关中的一个分接开关的切换噪声的跟踪分析结果的图示；并且

图11示出根据本发明的方法的流程图。

具体实施方式

对于本发明的相同的或者作用相同的元件使用相同的附图标记。此外，为了清楚起见，仅在各个附图中示出对于说明相应的图所需的附图标记。所示出的实施方式仅是例如可以设计根据本发明的系统、根据本发明的方法或根据本发明的计算机程序产品的示例。

以下描述涉及用于检测分接变压器的有载分接开关的固体声的系统和方法。以下说明限于由有载分接开关的所测量的固体声确定极限值曲线，不应理解为对本发明的限制。对于本领域技术人员来说不言而喻的是，利用根据本发明的方法可以监控分接变压器的多个不同的组件。

图1示出用于监控分接变压器3的组件的根据本发明的系统1的实施方式的示意图。分接变压器3被变压器壳体10包围。利用有载分接开关5可以连接分接变压器3的不同的绕组抽头(未示出)。为了能够确保分接变压器3的按规定的工作方式，有载分接开关5必须在没有干扰的情况下实施所需的切换过程。为了能够尽可能早地识别有载分接开关5和/或分接变压器3的老化过程并且必要时能够采取服务措施，设置至少一个传感器7₁、7₂、…、7_N，所述传感器基于切换过程检测有载分接开关5的振动声振动。有载分接开关5伸入到变压器壳体10中，该变压器壳体根据分接变压器3的类型可以用油填充。所述至少一个传感器7₁、7₂、…、7_N可以配设给有载分接开关5、其选择器8和/或马达驱动装置9。所述至少一个传感器7₁、7₂、…、7_N通常配置为声/振动接收器，例如油中的水听器、麦克风、油中的压电盘、加速度传感器或振动传感器。在这里所示的实施方式中，马达驱动装置9的驱动运动通过杆6传输到有载分接开关5或配设的选择器8上。所述至少一个传感器7₁、7₂、…、7_N与测量设备2连接，该测量设备收集传感器7₁、7₂、…、7_N的信号。

由所述至少一个传感器7₁、7₂、…、7_N接收的信号通过测量设备2传输给计算机12。信号可以在那里被处理和加工。计算机12在图1所示的实施方式中在位置上配设给变压器壳体10。

同样可以想到的是，由所述至少一个传感器7₁、7₂、…、7_N向计算机12发送信号，其中，为此可以想到所有的通用传输可能性，从而在位置远离的调度室、例如服务中心(未示出)中对所检测的信号进行评估。为了可视化由所述至少一个传感器7₁、7₂、…、7_N接收的并且利用计算机12处理的信号，配设有监控器14或用户界面。

图2示出用于有载分接开关5或选择器8的马达驱动装置9的布置的另一实施方式。马达驱动装置9在变压器壳体10外直接配设给有载分接开关5。在变压器壳体10上设置有用于马达驱动装置9的控制装置11。来自控制装置11的控制信号例如通过线缆连接13被传导到马达驱动装置9上。系统1具有多个传感器7₁、7₂、…、7_N，所述传感器在这里所示的实施方式中例如配设给有载分接开关5、选择器8或变压器壳体10。所述至少一个传感器7₁、7₂、…、7_N在通信上与测量设备2连接。由测量设备2将测量的信号传输到计算机12上。通常，计算机12和监控器14布置在变压器壳体10的附近。然而，这不应以任何方式被解释为限制本发明。

如果在图1或图2的实施方式中在评估所检测的信号时确定有偏差，则可以通过系统发出警报通知。例如，警报通知可以在监控器14上输出。可以想到输出警报通知的其它可能性。

在图3中示意地示出计算机12的结构。计算机包括至少一个接收区域15、数据处理区域17和数据分析区域19。在接收区域15中，收集由所述至少一个传感器7₁、7₂、…、7_N接收的信号，所述信号与计算机12的接收区域15在通信上连接。所述至少一个传感器7₁、7₂、…、7_N例如可以构造为加速度传感器。所检测的信号由测量单元15传输到计算机12的数据处理区域17上。首先，在数据处理区域17中接收信号。所提供的信号(原始数据)被滤波并转换为数字数据。从数字数据中创建包络曲线。包络曲线是高分辨率的。

图4示出由所述至少一个传感器7₁、7₂、…、7_N记录的信号的图形表示，该信号已经被转换成振动的高分辨率包络曲线20。振动在通过有载分接开关5实施分接变压器3从当前抽头(未示出)转换到相邻抽头(未示出)上时并且在由高分辨率包络曲线20产生的包络曲线22中产生，该包络曲线以减少数量的测量点形成。为了求取包络曲线22，从高分辨率包络曲线20中求取多个网格点21，这些网格点最终确定包络曲线22。用于接收振动(固体声)的所述至少一个传感器7₁、7₂、…、7_N例如可以是加速度传感器。在横坐标A上以任意单位绘制时间。纵坐标O以分贝(dB)为单位绘出信号强度。在每个分接开关切换中求取在图4中示出的高分辨率包络曲线20和包络曲线22。在此，如下地检查每个分接开关切换，即，分接开关切换是否适配于所存储的历史数据组(第一极限值曲线或第二极限值曲线)。在此，用于产生包络曲线22的高分辨率包络曲线20的数据组的重要部分减少到大约一百个网格点21，如上面已经提到的那样，网格点21的数量不应理解为对本发明的限制。

图5示出图4中示出的包络曲线22的简化形式的图形表示。包络曲线22在这里所示的示例中由五十个网格点21形成并且被示出以用于展示对极限值曲线54、56的采集(见图8或图9)。在横坐标A上绘出时间并且在纵坐标O上绘出信号。

图6示出可以用于扩展(展开)图4中的包络曲线22的函数30的一个可能的实施方式的图形表示。在这里所示的实施方式中，函数30是抛物线(可以用于扩展的二次函数)。函数30的类型不应被解释为限制本发明。在图7中示出图5中的函数(抛物线)的应用。函数30被设置在包络曲线22的网格点21中的一些网格点上。

图8示出图5中的函数30在图4中的包络曲线22的所有网格点21上的应用的图形表示。通过将函数30应用到包络曲线22的所有网格点21上获得得到的信号曲线40。所得到的信号曲线40在纵坐标O的方向上略微偏移，由此能够更好地识别所得到的信号曲线40。所得到的信号曲线40被用于求取极限值。如已经提到的，函数30的形式可以不同于二次函数。在此要注意，函数30随着考虑信号形状和所预期的变化的类型被选择。函数30的形状可以是对称的，但是不必是对称的。同样，函数30的形状可以可变地既取决于时间也取决于信号强度或其它参数灵活地配置。

图9示出对处于运行中的有载分接开关5的切换噪声的跟踪分析的再现，如其根据图9可以在监控器14上示出。

在此，有载分接开关5的每个切换过程如下被检查，即，切换过程是否适配于所存储的历史数据组。如在聚类分析中那样，为此在有载分接开关5的每个切换过程中基于有载分接开关5的每个切换过程的信号电平50来检查数据库。信号电平50由有载分接开关5的切换过程的测量数据(信号)来获得，其中，如图3中所示，包络曲线22表示信号电平50。对于信号处理，测量数据的重要部分(信号的数据组)被减少到大约一百个网格点21(在此未示出)，以便产生包络曲线或者信号电平50。

记录和求取的包络曲线22首先与第一极限值曲线54和第二极限值曲线56比较。如果包络曲线22正常，则该包络曲线(如图8中所示)扩展并且被一起纳入到(第一极限值曲线54和第二极限值曲线56的)的极限值形成中，以用于在假设(经由多个测量、转换求取的)高斯概率分布的情况下分析扩展的包络曲线22的每个点的随后转换。作为其结果，产生关于信号电平50的表征性的峰值52的第一极限值曲线54。同时，由统计数据中产生位于第一极限值曲线上的第二极限值曲线56，第二极限值曲线显示用于有载分接开关5的声学信号的更高的极限值。当前有效的极限值曲线54、56被用于评价当前记录的物理参量(在此为固体声)。物理参量的当前测量不被纳入极限值计算中。如果发现物理参量的测量是良好的，则极限值曲线54、56随着不仅考虑当前包络曲线22而且考虑先前的和确定的极限值曲线54、56被转换以用于对物理参量的未来的测量。

得到的第一极限值曲线54被用作极限值并且同时被考虑用于灵活地适配声学信号的恰好还允许的幅值范围。因此，第一极限值曲线54和第二极限值曲线56被跟踪。通过该跟踪方法，系统在有载分接开关5的切换期间迭代地学习正确工作的有载分接开关5的声学签名的外观，以便以本身产生的信号电平50(包络曲线22)检验有载分接开关5的所有后续切换的正确的进程。

用于监控分接变压器3的组件的系统至少针对每种切换类型产生第一极限值曲线54和第二极限值曲线56。因此，在有载分接开关5每次新切换时可以检查，相应的有载分接开关5在切换噪声的幅值和切换的时间进程方面是否仍在允许范围内运动。如果确定有偏差，则可以通过系统发出警报通知。

图10示出有载分接开关5的切换噪声的跟踪分析的结果(参见图8)的图示。在该实施方式中，监控器14被配设给分接变压器3。监控器14包括显示器16，在该显示器上可以显示对有载分接开关5的切换噪声的评估。在显示器16上示出在图8中示出的并且测量的信号电平50(以具有峰值52的经处理的形式)。同样示出由信号电平50或借助信号电平50从有载分接开关的先前的切换求取的极限值曲线54、56。由此，有载分接开关的先前的切换(Schalung)的历史可以一起被纳入到极限值曲线54、56的计算中。在显示器16上的区域18中，可以向用户或检查人员给出如下信息，由该信息生成信号电平50的有载分接开关5的切换顺序。在此例如借助于区域18通知，进行将有载分接开关5从带有编号9B的抽头转换到带有编号9A的抽头上。此外，还示出转换的日期和时间。在有载分接开关5的每个新的切换类型中，从新求取的信号电平50新产生极限值曲线54、56。因此可以检验，相应的有载分接开关5在切换噪声的幅值和切换的时间进程方面是否仍在允许的范围内运动。极限值曲线54、56借助于存储的历史数据由系统1自动地求取。为此使用统计方法。

图11示出用于监控分接变压器的至少一个组件的根据本发明的方法的流程图。如图2中所示，根据本发明的方法被应用于系统1，该系统在需要的地方提供驱动能量。在该实施例中，马达驱动装置9即布置在有载分接开关5的盖4(在图2中示出)上。在用于马达驱动装置9的控制装置11中产生的驱动指令的传输借助于线缆连接13进行。

信号或所测量的物理参量在有载分接开关1的切换过程中自动地由至少一个传感器7₁、7₂、…、7_N接收。数据的评估和分析能实现在现场(在有载分接开关5本身上)的有载分接开关5的监控单元。监控器14的计算机12和/或显示器16可以安置在分接变压器3的变压器壳体19上、变压器壳体19上的机壳中、中央站中等。所述至少一个传感器7₁、7₂、…、7_N可以构造为加速度传感器。来自有载分接开关的转换的测量值(固体声)自动地由加速度传感器检测并且经由通信连接传送给计算机12。所检测的测量值在数据处理区域17中以根据本发明的方式和方法进行处理。

随后，在数据处理区域17中对原始数据(测量的模拟信号)进行滤波。最后，相应处理的数据通过计算机12的模数转换器(未示出)转换成数字数据。

数据处理区域17的滤波器首先包括低通滤波以避免混叠效应。这表示模拟信号的预滤波，这引起抗混叠(AA)或边缘平滑。通过低通滤波的模拟信号借助于模数转换器(ADC)转换成数字的高分辨率包络曲线20。在高分辨率包络曲线20上应用用于避免混叠效应(数字测量值的预滤波)的再次的低通滤波。最后，进行数字信号的数据缩减(下采样)。

从滤波的和数字的信号中创建高分辨率包络曲线20。对于有载分接开关5的每个切换过程产生相应的缩减的包络曲线22。为了创建高分辨率包络曲线20，一组双二阶滤波器、量值形成、抗混叠(AA)、下采样和形状滤波器/平滑滤波器被应用于数字信号。

在通过数据处理获得的用于高分辨率包络曲线20的数据上，借助于最大池化(Max-Pooling)执行另外的下采样。包络曲线22是结果。

随后在数据分析区域19中进行数据分析。首先，关于噪声和毛刺检测/检验在有载分接开关转换之前和之后的通常不存在信号的区域中的包络曲线22的跳动

噪声例如借助统计评估(平均值、标准偏差、...)来检测。该毛刺借助最大值来检测。检测到的噪声和毛刺与限定的/动态的极限值比较。过高的噪声和毛刺的值表示外部影响(例如雨、冰雹)。在这些操作中，信号的分析要么仅受限地执行要么完全放弃对信号的分析。

然后将包络曲线22展开。为此，根据一个可能的实施方式，如已经提到的，在每个网格点21(测量点)中可以设置向下开口的非对称函数30。该函数30可以是例如在左边窄于右边的抛物线。

因此，在展开包络曲线22之后执行计算(更新统计数据)。利用新计算的统计数据，可以执行极限值曲线54、56的更新。

首先可以利用极限值曲线54、56的存在的变化曲线来执行包络曲线22的检验。接着进行对检验的评价并且当发现检验正常时，同样可以执行对极限值曲线54、56的更新。

附图标记列表

1 系统

2 测量设备

3 分接变压器

4 盖

5 有载分接开关

6 杆

7₁、7₂、…、7_N 传感器

8 选择器

9 马达驱动装置

10 变压器壳体

11 控制装置

12 计算机

13 线缆连接

14 监控器

15 接收区域

16 显示器

17 数据处理区域

18 区域

19 数据分析区域

20 高分辨率包络曲线

21 网格点

22 包络曲线

30 函数

40 得到的信号曲线

50 信号电平

52 峰值

54 第一极限值曲线

56 第二极限值曲线

A 横坐标

O 纵坐标

Claims (13)

1.一种用于检测分接变压器(3)的至少一个组件的物理参量并且用于监控分接变压器(3)的所述至少一个组件的系统(1)，所述系统包括：至少一个传感器(7₁、7₂、…、7_N)，以用于检测分接变压器(3)的所述至少一个组件的物理参量；和与测量设备(2)通信连接的计算机(12)，所述测量设备与所述至少一个传感器(7₁、7₂、…、7_N)通信连接以用于接收分接变压器(3)的所述至少一个组件的物理参量，其特征在于：

·接收区域(15)，所述接收区域构造用于接收在测量设备(2)中收集的物理参量，所述物理参量作为所述至少一个传感器(7₁、7₂、…、7_N)的时间的函数；

·数据处理区域(17)，所述数据处理区域执行对物理参量的滤波并且从经滤波的信号中创建高分辨率包络曲线(20)，所述物理参量作为分接变压器(3)的所述至少一个组件的时间的函数，所述高分辨率包络曲线表示所述至少一个组件的物理参量的信号电平(50)；和

·数据分析区域(19)，所述数据分析区域确定第一极限值曲线(54)和第二极限值曲线(56)，所述第一极限值曲线和第二极限值曲线的位置能够沿纵坐标(O)的方向改变，并且所述第一极限值曲线(54)表示一种极限值。

2.根据权利要求1所述的系统(1)，其中，所述至少一个组件是有载分接开关，所述有载分接开关具有马达驱动装置(9)以用于设定有载分接开关(5)的不同的切换位置，其中，所述至少一个传感器(7₁、7₂、…、7_N)用于检测通过有载分接开关(5)在切换过程中引起的机械振动。

3.根据权利要求2所述的系统(1)，其中，所述至少一个传感器(7₁、7₂、…、7_N)是加速度传感器。

4.一种用于监控分接变压器(3)的至少一个组件的方法，其中，设置有至少一个传感器(7₁、7₂、…、7_N)以用于检测作为时间的函数的物理参量，其特征在于下列步骤：

-所述至少一个传感器(7₁、7₂、…、7_N)的物理参量由测量设备(2)检测，并且由所述测量设备传输给计算机(12)的接收区域(15)；

-在数据处理区域(17)中，将检测到的物理参量滤波并且转换成数字的高分辨率包络曲线(20)；

-从高分辨率包络曲线(20)中产生借助于数据缩减获得的包络曲线(22)，

-在数据分析区域(19)中根据包络曲线(22)为每个物理参量求取第一极限值曲线(54)和第二极限值曲线(56)；并且

-基于包络曲线(22)为随后测量的物理参量根据针对先前测量的物理参量的第一极限值曲线(54)和第二极限值曲线(56)来更新第一极限值曲线(54)和第二极限值曲线(56)，其中，第一极限值曲线(54)表示极限值。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，对所述分接变压器(3)的所述至少一个组件的所测量的物理参量进行滤波，并且将经滤波的物理参量转换成数字数据。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述滤波执行对所测量和记录的物理参量的低通滤波，以避免混叠效应，其中，将经滤波的物理参量转换成数字信号，所述数字信号产生高分辨率包络曲线(20)，并且其中，对所述高分辨率包络曲线(20)应用再次的低通滤波，并且对经滤波的数字信号进行数据缩减。

7.根据权利要求4至6中任一项所述的方法，其中，所述包络曲线(22)根据多个网格点(21)来求取，所述多个网格点基于高分辨率包络曲线(20)来确定。

8.根据权利要求4至7中任一项所述的方法，其中，通过将函数(30)设置到每个网格点(21)中的方式来展开所述包络曲线(22)。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，被设置到包络曲线(22)的每个网格点(21)中的所述函数(30)是向下开口的非对称函数(30)，尤其是向下开口的抛物线，所述非对称函数的左侧窄于右侧。

10.根据权利要求4至9中任一项所述的方法，其中，在展开所述包络曲线(22)之后，执行对第二极限值曲线(56)的新的计算，并且其中，利用新计算出的第二极限值曲线(56)来执行对极限值曲线(54、56)的更新。

11.根据权利要求4至10中任一项所述的方法，其中，所述分接变压器(3)的所述至少一个组件是有载分接开关(5)，所述有载分接开关被构造用于设定分接变压器(3)的不同的切换位置，给所述分接变压器(3)配设马达驱动装置(9)和至少一个传感器(7₁、7₂、…、7_N)，所述马达驱动装置用于驱动有载分接开关(5)，所述至少一个传感器用于检测由有载分接开关(5)的切换过程引起的机械振动。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述至少一个传感器(7₁、7₂、…、7_N)是加速度传感器，所述加速度传感器将通过有载分接开关(5)的切换过程引起的固体声信号记录作为时间的函数。

13.一种计算机程序产品，包括多个程序指令，所述程序指令在其由计算机(12)实施时促使计算机(12)执行根据权利要求4至12中任一项所述的方法的步骤。

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