CZ131297A3

CZ131297A3 - Meter of partial discharges

Info

Publication number: CZ131297A3
Application number: CZ971312A
Authority: CZ
Inventors: Jiří Ing. Csc. Říha; Zdeněk Ing. Jedlička; Karel Ing. Csc. Záliš
Original assignee: České Vysoké Učení Technické, Fakulta Elektrotechnická
Priority date: 1997-04-30
Filing date: 1997-04-30
Publication date: 1998-11-11
Also published as: CZ284557B6

Abstract

The meter consists of load impedance (1) and a wideband or narrowband amplifier (2), metering circuits connected to the amplifier output, control and synchronisation units (12, 13) and possibly a display (11) at the output of the metering circuits. The metering circuits connected to the output of the wideband or narrowband amplifier (2) consist of a transducer (3) of timed charge, whose output is connected to the input of the converted charge counter (4) and input of the position definition counter (5) of the i impulse of the basic cyclically measured voltage. The outputs of the counters (4, 5) are connected with the memory (8), itself connected to the indicator circuits. At the output to the transducer (3) of timed charge it is also possible to connect a counter (6) of the sum of all times of converted charges of partial discharge during the period of metering voltage, whose output is connected to the memory (8) and/or a counter (7) of the number of partial discharge pulses in the measured period, whose output is also connected to the memory (8).<IMAGE>

Description

Měřič částečných výbojůPartial discharge meter

Oblast technikyTechnical field

Vynález se týká měřiče částečných výbojů umožňujícího jednoduchým způsobem < * přesně určit fázový úhel a velikost náboje impulzů generovaných částečnými výboji.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a partial discharge meter, which makes it possible in a simple manner to precisely determine the phase angle and charge magnitude of pulses generated by partial discharges.

I ’ í Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Dosud známé měřiče částečných výbojů jsou založeny na principu měření střední nebo špičkové hodnoty impulzů, generovaných částečnými výboji na zatěžovací impedanci a i í zesílených širokopásmovými nebo úzkopásmovými zesilovači. Některé měřice jsou vybaveny osciloskopickým zobrazením a časovým výběrem impulzů.The prior art partial discharge meters are based on the principle of measuring the mean or peak value of pulses generated by partial discharges at the load impedance and also amplified by broadband or narrowband amplifiers. Some meters are equipped with oscilloscopic display and timing pulse selection.

Nevýhodou těchto známých měřičů je jejich analogové zpracování a s ním související nepřesnosti. Tyto měřiče neumožňují zjistit polohu impulzů generovaných částečnými výboji na křivce měřicího napětí, což je fázový úhel částečných nábojů. Z fázového úhlu impulzů částečných výbojů lze určit druh částečných výbojů, respektive lokalizovat zdroj částečných výbojů. Přesné určení fázového úhlu a velikosti náboje impulzů u uvedených systémů vyžaduje rychlé analogově-digitální převodníky a následné zpracování velkých množství dab což je technicky i programově velmi náročné.The disadvantage of these known meters is their analogue processing and related inaccuracies. These meters do not allow to detect the position of the partial discharge pulses on the measurement voltage curve, which is the phase angle of the partial charges. From the phase angle of the partial discharge pulses it is possible to determine the type of partial discharges or to locate the source of partial discharges. Accurate determination of phase angle and magnitude of pulse charge in these systems requires fast analog-to-digital converters and subsequent processing of large quantities of dabs, which is technically and programmatically very demanding.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Výše uvedené nedostatky odstraňuje měřič částečných výbojů podle předkládaného vynálezu. Tento měřič sestává ze zatěžovací impedance a z širokopásmového či úzkopásmového zesilovače, z vyhodnocovacích obvodů připojených na výstup zesilovače, z řídící a synchronizační jednotky, případně z displeje na výstupu vyhodnocovacích obvodů. Podstatou předkládaného měřiče částečných výbojů je, že vyhodnocovací obvody, připojené na výstup zesilovače, jsou tvořeny z převodníku náboje na čas, jehož výstup je připojen na vstup čítače doby konvertovaného náboje a na vstup čítače definováni polohy í-tého impulzu na The above drawbacks are overcome by the partial discharge meter of the present invention. This meter consists of a load impedance and a broadband or narrowband amplifier, the evaluation circuits connected to the amplifier output, the control and synchronization unit, or the display at the output of the evaluation circuits. The essence of the present partial discharge meter is that the evaluation circuits connected to the amplifier output are formed from a charge to time converter whose output is connected to the input of the converted charge time counter and to the counter input to define the position of the th-th pulse on

základní periodě měřicího napětí, což je fázový úhel částečného výboje. Výstupy těchto čítačů jsou propojeny s pamětí, která je dále propojena s indikačními obvody. Výhodné je zařadit na výstup převodníku náboje na čas ještě další čítače, zejména pak čítač součtu všech dob konvertovaných nábojů částečných výbojů během periody měřicího napětí a čítač počtu impulzů částečných výbojů v měřené periodě, Čímž lze získat co nejkompletnější informace o proměřovaných částečných výbojích. Výhodné dále je, je-li na výstup paměti připojen přes jednotku interface na počítač.the base period of the measuring voltage, which is the phase angle of the partial discharge. The outputs of these counters are connected to a memory, which is further connected to the indication circuits. It is advantageous to include additional counters at the output of the charge transducer over time, in particular a counter of all the times of the converted partial discharges during the measuring voltage period and a counter of the partial discharges in the measured period. Furthermore, it is advantageous if the memory output is connected to a computer via an interface unit.

Výhodou měřiče Částečných výbojů podle předkládaného řešení je, že umožňuje při zpracování signálu pouze, odečítat dobu trvání konvertovaného impulzu a jeho polohy na periodě měřicího napětí, což lze zajistit snadno standartními čítači. Měřič je programově i technicky jednodušší a daleko levnější než stávající používané měřiče částečných výbojů, neboť není zapotřebí použít speciální rychlé annlogové-digitátnl převodníky λ při měřeni se nemusí zpracovávat velké množství dat.The advantage of the Partial Discharge Meter according to the present invention is that it only allows the duration of the converted pulse and its position on the measuring voltage period to be read during signal processing, which can be easily achieved by standard counters. The meter is both programmatically and technically simpler and far cheaper than the current partial discharge meters used, since there is no need to use special fast annlog-digital converters λ to measure large amounts of data.

Přehled obrázků na výkreseOverview of the drawings

Příklad provedení měřiče částečných výbojů podle předkládaného technického řešení je uveden ve formě blokového schéma na přiloženém výkrese.An exemplary embodiment of a partial discharge meter according to the present invention is presented in the form of a block diagram in the attached drawing.

Příklady provedení vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Měřič částečných výbojů sestává ze zatěžovací impedance I, na jejíž výstup je připojen vstup širokopásmového Či úzkopásmového zesilovače 2. Výstup tohoto zesilovače 2 je připojen na vyhodnocovací obvody, které jsou tvořeny převodníkem 3 náboje na Čas, připojeným v tomto příkladě na vstupy čtyř čítačů, a to na vstup čítače 4 doby konvertovaného náboje, na vstup čítače 5 definování polohy i-tého impulzu na základní periodě měřicího napětí, Čítače 6 součtu všech dob konvertovaných nábojů částečných výbojů během periody měřicího napětí a čítače 7 počtu impulzů částečných výbojů v měřené periodě. Výstupy těchto čítačů 4 až 7 jsou propojeny s pamětí 8, která je dále propojena s displejem 11 a přes jednotku interface 9 s počítačem 10 . Měřič částečných výbojů dále obsahuje řídící jednotku 13, která je připojena na výstup synchronizační jednotky 12, jejíž vstup je propojen se zatěžovací impedancí i. Tato řídící jednotka 13 je propojena se všemi řízenými bloky měřice, to je se zesilovačem 2, čítači 4 až 7, pamětí 8 a jednotkou interface 9.The partial discharge meter consists of a load impedance I to which a broadband or narrowband amplifier 2 input is connected. The output of this amplifier 2 is connected to evaluation circuits consisting of a charge-to-time converter 3 connected in this example to four counter inputs, and to the input of the converted charge time counter 4, to the input of the counter 5 defining the position of the i-th pulse on the base period of the measuring voltage, the counter 6 of the sum of all the converted partial discharges time during the measuring voltage period and the counter 7 The outputs of these counters 4 to 7 are connected to a memory 8 which is further connected to the display 11 and via the interface unit 9 to the computer 10. The partial discharge meter further comprises a control unit 13, which is connected to the output of the synchronization unit 12, the input of which is connected to the load impedance i. This control unit 13 is connected to all controlled meter blocks, i.e. amplifier 2, counters 4 to 7. memory 8 and interface unit 9.

Při měření jsou impulzy částečných výbojů z měřeného objektu snímány ze zatěžovací impedance J. a jsou standartním způsobem zesíleny zesilovačem 2. Poté jsou zesílené impulzy převedeny převodníkem 3 náboje na čas na impulzy o šířce úměrné snímanému náboji. Následně zařazené čítače 4 až 7 vyhodnocují jednotlivé hodnoty přivedených impulzů, a to čítač 4 doby konvertovaného náboje měří dobu jednotlivého impulzu částečných výbojů v měřené periodě, čítač 5 definování polohy i-tého impulzu na základní periodě měřicího napětí vyhodnocuje časovou odlehlost mezi průchodem měřicího napětí nulou a okamžikem vzniku impulzu částečného výboje, čítač 6 součtu všech dob konvertovaných nábojů částečných výbojů během periody měřicího napětí vyhodnotí jejich celkový součet a čítač 7 počtu impulzů částečných výbojů v měřené periodě vyhodnocuje počet impulzů v periodě. Tím se získá informace o době jednotlivých impulzů, počet impulzů, průběžný čas a sumace jednotlivých dob v průběhu periody měřicího napětí jako ekvivalence výsledného náboje, to je jejich sumace částečných nábojů. Celý měřící proces je řízen řídící jednotkou 13, která je synchronizovaná ze synchronizační jednotky 12 periodou zkušebního napětí. Komplexní informace o datech částečných výboji je ukládána do paměti 8 a dále je zobrazována na displeji 11 a přes jednotku interface 9 může být předána na počítač 10 k dalšímu zpracování. Čítače 6 a 7, zařazené na výstup převodníku 3 náboje na čas, pak zvyšují komfort uvedeného měřiče částečných výbojů.During the measurement, the partial discharge pulses from the measured object are sensed from the load impedance J and are amplified in a standard manner by the amplifier 2. Thereafter, the amplified pulses are converted by the charge converter 3 into time pulses of width proportional to the sensed charge. Counters 4 to 7 evaluate the individual values of the applied pulses, namely the charge charge time counter 4 measures the time of the individual pulse of partial discharges in the measured period, the counter 5 defining the position of the ith pulse and at the time of the partial discharge pulse generation, the total counter 6 of all the converted partial discharges times during the measuring voltage period evaluates their total sum and the partial discharges number counter 7 in the measured period evaluates the number of pulses in the period. This provides information on the time of individual pulses, the number of pulses, the running time and the summation of the individual times during the measuring voltage period as the equivalence of the resulting charge, i.e. their summation of partial charges. The entire measurement process is controlled by a control unit 13 which is synchronized from the synchronization unit 12 by a period of the test voltage. The complex information about the partial discharge data is stored in the memory 8 and further displayed on the display 11 and can be transmitted to the computer 10 for further processing via the interface unit 9. The counters 6 and 7, connected to the output of the charge transducer 3 over time, then increase the comfort of said partial discharge meter.

Průmyslová využitelnostIndustrial applicability

Měřič částečných výbojů podle předloženého řešení je použitelný ve speciální měřicí technice, zejména pak při diagnostice vysokonapěťových izolačních systémů.The partial discharge meter according to the present invention is applicable in a special measuring technique, particularly in the diagnosis of high voltage insulation systems.

Claims

PATENT CLAIMS

1. A partial discharge meter consisting of a load impedance and a broadband or narrowband amplifier, an evaluation circuit connected to an amplifier output, a control and synchronization unit, or a display at the output of an evaluation circuit, characterized in that the evaluation circuits connected to an output broadband * or narrowband amplifier (2) consists of a time-to-charge converter (3), the output of which is connected to the input of the converted charge time counter (4) and to the counter input (5) of defining the i-th pulse position measuring voltages, where the outputs of these counters (4) and (5) are connected to a memory (8), which is further connected to the indication circuits.

Partial discharge meter according to claim 1, characterized in that a counter (6) of the sum of all the times of the converted partial discharge charges during the measuring voltage period, the output of which is connected to the memory (8), is connected to the output of the charge transducer (3). .

Partial discharge meter according to claims 1 and 2, characterized in that a counter (7) of the partial discharge pulse number in a measured period, the output of which is connected to the memory (8), is connected to the output of the charge transducer (3) over time.

Partial discharge meter according to claims 1 to 3, characterized in that the memory output (8) is connected via an interface unit (9) to a computer (10).