CZ309279B6 - A method of signal extraction and a device for this - Google Patents
A method of signal extraction and a device for this Download PDFInfo
- Publication number
- CZ309279B6 CZ309279B6 CZ2021-20A CZ202120A CZ309279B6 CZ 309279 B6 CZ309279 B6 CZ 309279B6 CZ 202120 A CZ202120 A CZ 202120A CZ 309279 B6 CZ309279 B6 CZ 309279B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- signal
- data
- blocks
- partial discharge
- frequency
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/12—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/12—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing
- G01R31/1227—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing of components, parts or materials
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/12—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing
- G01R31/1227—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing of components, parts or materials
- G01R31/1263—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing of components, parts or materials of solid or fluid materials, e.g. insulation films, bulk material; of semiconductors or LV electronic components or parts; of cable, line or wire insulation
- G01R31/1272—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing of components, parts or materials of solid or fluid materials, e.g. insulation films, bulk material; of semiconductors or LV electronic components or parts; of cable, line or wire insulation of cable, line or wire insulation, e.g. using partial discharge measurements
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/34—Testing dynamo-electric machines
- G01R31/343—Testing dynamo-electric machines in operation
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/34—Testing dynamo-electric machines
- G01R31/346—Testing of armature or field windings
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
- H02K11/20—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection for measuring, monitoring, testing, protecting or switching
Abstract
Description
Způsob extrakce signálu a zařízení k jeho prováděníA method of signal extraction and a device for performing it
Oblast technikyField of technology
Vynález se týká způsobu extrakce signálu, zejména způsobu úzkopásmové extrakce signálu částečného výboje ze šumového pozadí, a zařízení k jeho provádění.The invention relates to a method of signal extraction, in particular a method of narrow-band extraction of a partial discharge signal from a noise background, and a device for its implementation.
Dosavadní stav technikyCurrent state of the art
Dobrý stav izolace elektrických obvodů je základní podmínkou jejich správné funkce. Izolační stav je ohrožován různými činiteli, například chemickými, elektrotechnickými či výrobní nedokonalostí. Koncový stav izolace je průraz elektrickým polem a tento průraz je vždy budován částečnými výboji, ať je znehodnocování izolačního stavu vytvářeno jakýmkoliv degradačním mechanismem, například degradace izolace díky nehomogenitám při výrobě izolace, při vzniku takzvaných dutinek.A good condition of the insulation of electrical circuits is a basic condition for their proper functioning. The insulation condition is threatened by various factors, for example chemical, electrotechnical or manufacturing imperfections. The end state of the insulation is a breakdown by the electric field, and this breakdown is always built up by partial discharges, regardless of whether the deterioration of the insulation state is created by any degradation mechanism, for example, degradation of the insulation due to inhomogeneities during the production of the insulation, during the formation of so-called voids.
Při přiblížení elektrického pole se díky polarizaci na jedné straně dutinky nahromadí kladný náboj a na druhé straně se nahromadí záporný náboj. Hodnota těchto malých nábojů se zvyšuje do okamžiku, kdy vzniklý elektrický potenciál překoná izolační barieru, a náboje se vyrovnají. V té chvíli vzniká malý výboj a vzhledem k tomu, že po vyrovnání nábojů dojde k zastavení protékání vyrovnávacího proudu, jsou tyto výboje označeny jako částečné výboje. Výsledný protékající proud má několik zcela unikátních vlastností, které se nikde jinde nevyskytují. Vyrovnání nábojů není ničím omezeno, a tak vzniká extrémně strmý a velmi krátkou dobu trvající elektrický impuls. Je tak výjimečný, že se dá připodobnit teoretickému impulsu definovanému jako Diracův impuls, jež se vyznačuje extrémní strmostí a jeho frekvenční odezva je konstantní přes všechna frekvenční pásma.When an electric field approaches, due to polarization, a positive charge accumulates on one side of the cavity and a negative charge accumulates on the other side. The value of these small charges increases until the moment when the resulting electrical potential overcomes the insulation barrier, and the charges equalize. At that moment, a small discharge occurs, and since the balancing current stops flowing after the charges are equalized, these discharges are designated as partial discharges. The resulting flowing current has several completely unique properties that do not occur anywhere else. The equalization of the charges is not limited by anything, and thus an extremely steep and very short duration electrical impulse is created. It is so exceptional that it can be compared to a theoretical impulse defined as a Dirac impulse, which is characterized by extreme steepness and its frequency response is constant over all frequency bands.
Tato vlastnost je základním přístupem k odlišení od jiných zdrojů rušení a zjištění částečného výboje. Částečný výboj se díky své podobnosti s Diracovým výbojem chová velmi podobně, rozprostírá se přes všechny frekvenční pásma, pouze s tou odchylkou, že se zvyšující se hodnotou frekvence nastává mírný útlum této hodnoty.This property is a fundamental approach to distinguishing from other sources of interference and detecting partial discharge. Due to its similarity to the Dirac discharge, the partial discharge behaves very similarly, extending over all frequency bands, with the only exception that as the frequency value increases, there is a slight attenuation of this value.
Základní myšlenkou je tedy to, že se zdroje rušení vyskytují převážně jen určitých pásmech a ne v celém frekvenčním spektru.So the basic idea is that sources of interference occur mostly only in certain bands and not in the entire frequency spectrum.
V současné době je známo velké množství patentově chráněných technických řešení zabývajících se problematikou částečných výbojů.Currently, a large number of patent-protected technical solutions dealing with the issue of partial discharges are known.
Známá jsou zařízení, které řeší měření částečných výbojů, nikoliv jejich vyhodnocování. Velmi často se jedná o způsob snímání nebo vyhodnocování, ale velmi klasickými nástroji, jakým je spektrální analyzátor nebo osciloskop.There are known devices that solve the measurement of partial discharges, but not their evaluation. Very often it is a method of sensing or evaluation, but with very classic tools, such as a spectrum analyzer or an oscilloscope.
Známájsou i modernější zařízení, které ale mají výrazný zpětný vliv na síť, atím vlivem je výrazné rušení. Ty jednoduché postupy lze realizovat v málo zarušeném prostředí, neboje zařízení napájeno z izolovaného zdroje pro potřebu vlastního měření. S těmito postupy souvisí norma, která definuje způsob měření na jednu pásmovou propust a jeden detektor špiček. Tedy aby to fungovalo, je zapotřebí dominantní impulz částečného výboje, který je výrazně vyšší než okolní šum. Vyhodnocování výbojů realizuje obsluha. V okamžiku vyšší hladiny šumového pozadí a nižší úrovně částečného výboje je to nespolehlivé a vyhodnocování nelze provádět automatizovaně.More modern devices are also known, but they have a significant feedback effect on the network, and this effect is significant interference. Those simple procedures can be implemented in a low-noise environment, because the device is powered from an isolated source for the purpose of its own measurement. These procedures are related to a standard that defines the measurement method for one bandpass and one peak detector. So for it to work, a dominant partial discharge pulse is needed, which is significantly higher than the ambient noise. The evaluation of discharges is carried out by the operator. At the moment of higher noise background level and lower partial discharge level, it is unreliable and the evaluation cannot be done automatically.
Po roce 2000 se prudce se zvyšuje míra šumového pozadí a také se výrazně zvyšují výkony výpočetních nástrojů. Většina patentových dokumentů, jako například patentové dokumenty EP 0408813 Bl, US 20050035768 AI, US 20040263179 AI, US 7676333, US 6822457,After the year 2000, the level of noise background increases sharply and the performance of computing tools also increases significantly. Most patent documents, such as patent documents EP 0408813 Bl, US 20050035768 AI, US 20040263179 AI, US 7676333, US 6822457,
- 1 CZ 309279 B6- 1 CZ 309279 B6
US 6809523, US 6433557, US 5416430, US 5416430, US 4949001, US 4238733, US 4156846, JP 2008286715 A, CZ 284614 B6, CN 110907770 A, CN 106353649 A a CA 2656025 C, se věnuje odstranění šumového pozadí po tomto roce, se zaobírá širokopásmovým přístupem. Jsou proto využívány matematické metody a to DFT, HILBERTOVY transformace, Vínková transformace aprocesy statistického vážení. Vždy se jedná o obecné přístupy aty patenty řeší jejich aplikaci. Tyto metody vyžadují vysoce výkonné procesory s digitálním signálovým procesingem, který umožňuje relativně jednoduše sekvenčně naprogramovat zvolený matematický postup. To přináší značné nevýhody, mezi něž patří nutnost použití velmi drahého technické zařízení. Další nevýhodou je vzhledem k tomu, že snímání probíhá frekvencí 60 milionů vzorků za vteřinu, což znamená datový tok, který stěží přenese 1 GBIT, nutnost velmi silného internetového připojení. To vše brání masovému nasazení těchto metod měření.US 6809523, US 6433557, US 5416430, US 5416430, US 4949001, US 4238733, US 4156846, JP 2008286715 A, CZ 284614 B6, CN 110907770 A, CN 106353649 A0 and CA 25 C5656 after this year it deals with noise removal. deals with broadband access. Therefore, mathematical methods are used, namely DFT, HILBERT transformation, Vínk transformation and statistical weighting processes. These are always general approaches and patents address their application. These methods require high-performance processors with digital signal processing, which makes it relatively simple to program the selected mathematical procedure sequentially. This brings significant disadvantages, among which is the necessity of using very expensive technical equipment. Another disadvantage is that since the scanning takes place at a frequency of 60 million samples per second, which means a data stream that can barely carry 1 GBIT, a very strong Internet connection is necessary. All this prevents the mass deployment of these measurement methods.
Cílem vynálezu je sestavení způsobu extrakce signálu částečného výboje, který bude přinášet vysoce spolehlivé a přesné výsledky, přičemž zařízení, které bude nutné použít k jeho provozu, bude jednoduché a proto i levné, což bude umožňovat jeho masové použití.The aim of the invention is to construct a partial discharge signal extraction method that will yield highly reliable and accurate results, while the equipment that will be used for its operation will be simple and therefore cheap, which will allow its mass use.
Podstata vynálezuThe essence of the invention
Uvedené nedostatky do značné míry odstraňuje a cíle vynálezu naplňuje způsob extrakce signálu, zejména způsob úzkopásmové extrakce signálu částečného výboje ze šumového pozadí, jehož podstata spočívá v tom, že nejprve sejme senzor částečného výboje, umístěný na sledovaném objektu, širokospektrální analogový signál (a), který je frekvenčními filtry rozdělen do analogových signálů (b, c) s rozdílným rozsahem frekvence, a následně jsou tyto analogové signály (b, c) digitalizovány v digitalizačních prostředcích do datových signálů (d, e), které jsou následně zpracovány tak, že je stanovena velikost částečného výboje a jeho umístění v základní harmonické sinusoidě napětí. Sledovaným objektem může být energetický systém, ve kterém mohou vznikat částečné výboje, jako jsou například energetická vedení, kabely, transformátory, a podobně. Výhodou výše uvedeného způsobu úzkopásmové extrakce signálu částečného výboje ze šumového pozadí je to, že zařízení, které bude nutné použít k jeho provozu, bude jednoduché, a proto i levné, protože zpracovávaný datový objem bude výrazně nižší.The stated shortcomings are largely eliminated and the objectives of the invention are fulfilled by the method of signal extraction, in particular the method of narrow-band extraction of the partial discharge signal from the noise background, the essence of which is that the partial discharge sensor, located on the monitored object, first picks up a wide-spectrum analog signal (a), which is divided by frequency filters into analog signals (b, c) with different frequency ranges, and then these analog signals (b, c) are digitized in digitizing means into data signals (d, e), which are subsequently processed so that the size of the partial discharge and its location in the basic harmonic voltage sinusoid are determined. The monitored object can be an energy system in which partial discharges can occur, such as energy lines, cables, transformers, and the like. The advantage of the above method of narrow-band extraction of the partial discharge signal from the noise background is that the equipment that will have to be used for its operation will be simple and therefore cheap, since the processed data volume will be significantly lower.
Výhodné je, když je širokospektrální analogový signál (a) je filtrován v dolnopropustném frekvenčním filtru na signál (a) o frekvenci v rozsahu 10 až 1000 Hz, a následně je tento signál (b) digitalizován v digitalizačním prostředku do datového signálu (d), který obsahuje datové informace o signálu (b) procházejícím dolnopropustným frekvenčním filtrem, a dále je tento datový signál (d) synchronizován kruhovým čítačem. Výhodou je to, že rozdělením měřeného signálu a odstraněním vyšší frekvence, dojde k výraznému zjednodušení následného zpracování měřeného signálu.It is advantageous when a wide-spectrum analog signal (a) is filtered in a low-pass frequency filter to a signal (a) with a frequency in the range of 10 to 1000 Hz, and then this signal (b) is digitized in a digitizing device into a data signal (d), which contains data information about the signal (b) passing through a low-pass frequency filter, and further this data signal (d) is synchronized by a ring counter. The advantage is that by dividing the measured signal and removing the higher frequency, subsequent processing of the measured signal will be significantly simplified.
Dále je výhodné, když je širokospektrální analogový signál (a) filtrován v homopropustném frekvenčním filtru na signál (c) o frekvenci vyšší než 100 kHz, a následně je tento signál (c) digitalizován v digitalizačním prostředku do datového signálu (e), který obsahuje datové informace o signálu (c) procházejícím homopropustným frekvenčním filtrem. Výhodou je to, že odstraněním dolního pásma je následné zpracování propuštěného signálu a vyhodnocení částečných výbojů podstatně jednoduší.Furthermore, it is advantageous when the wide-spectrum analog signal (a) is filtered in a homo-pass frequency filter to a signal (c) with a frequency higher than 100 kHz, and subsequently this signal (c) is digitized in a digitizing means into a data signal (e) which contains data information about the signal (c) passing through the homo-pass frequency filter. The advantage is that the removal of the lower band makes the subsequent processing of the transmitted signal and the evaluation of partial discharges much simpler.
Výhodné také je, když dále datový signál (e) vystupující z digitalizačního prostředku současně paralelně vstupuje do nejméně dvou frekvenčních pásmových propustí, přičemž každá z frekvenčních pásmových propustí je nastavena na jiný rozsah propuštěných frekvencí a ostatní frekvence j sou touto frekvenční pásmovou propustí potlačeny, a dále datové signály (f) vystupuj ící z frekvenčních pásmových propustí vstupují do obálkových bloků, které vytvoří z datových signálů (f) datové obálkové soubory (a), které obsahují číselnou hodnotu, kterou je maximum hodnoty v daném pásmu, kterým je maximum hodnoty změřeného signálu v daném pásmu, a dále vstupují datové obálkové soubory (a) do korekčních bloků, ve kterých je provedena konverze naměřenýchIt is also advantageous if the data signal (e) coming out of the digitizing device simultaneously enters at least two frequency bandpass filters in parallel, with each of the frequency bandpass filters set to a different range of transmitted frequencies and the other frequencies being suppressed by this frequency bandpass filter, and further, the data signals (f) emerging from the frequency bandpass filters enter the envelope blocks, which create data envelope files (a) from the data signals (f), which contain a numerical value, which is the maximum value in the given band, which is the maximum value of the measured of the signal in the given band, and then the data envelope files (a) enter the correction blocks in which the conversion of the measured
-2CZ 309279 B6 dat na hodnotu výboje (pC) vzhledem k impedanci měřené soustavy, a dále stupují korigované datové obálkové soubory (a) do porovnávacích bloků, ve kterých je porovnána aktuální hodnota obálky, kterou je maximum hodnoty pro dané pásmo, s hodnotou nastavenou, přičemž z porovnávacích bloků vystupuje datová informace (x), zdali v příslušné frekvenční fázové propusti byla překonána hodnota pozadí a tedy, že je přítomný další signál, nebo nebyla překonána hodnota pozadí, atedy, že není přítomný další signál, přičemž hodnota pozadí je pro jednotlivé porovnávací bloky nastavitelná. Meze frekvenčních pásmových propustí těchto propustí jsou nastavitelné a jsou rozprostřeny postupně v celém frekvenčním pásmu. Výhodou je to, že zpracování dat může probíhat paralelně na všech kanálech, což snižuje nároky na hardware. V opačném případě, pokud by zpracování dat probíhalo sekvenčně, tedy postupně, by bylo nezbytně nutné použití velmi výkonného hardware, tak aby vše bylo vyhodnoceno rychle a aby nedošlo ke zkreslení výsledku.-2CZ 309279 B6 data on the discharge value (pC) with respect to the impedance of the measured system, and further step the corrected data envelope files (a) into the comparison blocks, in which the current value of the envelope, which is the maximum value for the given band, is compared with the value set , while the data information (x) emerges from the comparison blocks, whether the background value has been exceeded in the respective frequency phase filter and therefore that another signal is present, or whether the background value has not been exceeded, i.e. that no further signal is present, while the background value is for individual comparison blocks adjustable. The limits of the frequency bandpasses of these filters are adjustable and are spread gradually over the entire frequency band. The advantage is that data processing can take place in parallel on all channels, which reduces hardware requirements. Otherwise, if data processing were to take place sequentially, i.e. step by step, it would be absolutely necessary to use very powerful hardware so that everything is evaluated quickly and the result is not distorted.
Dále je výhodné, když jsou datové informace (x) vystupující z jednotlivých porovnávacích bloků zavedeny do bloku logického součinu porovnávaných hodnot, přičemž pokud jsou všechny hodnoty jednotlivých datových informací (x) aktivní je výstupem logický součin, kterým je datová informace (y), která je také aktivní. To znamená, že v tomto okamžiku je naplněn předpoklad, že se jedná o částečný výboj, v opačném případě jde o přivážející rušení, které není tak homogenně rozprostřeno přes celé frekvenční spektrum.Furthermore, it is advantageous if the data information (x) emerging from the individual comparison blocks is introduced into the block of the logical product of the compared values, while if all the values of the individual data information (x) are active, the output is the logical product, which is the data information (y), which is also active. This means that at this moment the assumption that it is a partial discharge is fulfilled, otherwise it is an incoming disturbance that is not so homogeneously spread over the entire frequency spectrum.
Výhodné také je, když z korekčních bloků vystupují korigované datové obálkové soubory (a) současně do vyhodnocovacích bloků, a do vyhodnocovacích bloků současně vstupuje z bloku logického součinu datová informace (y), přičemž každý z vyhodnocovacích bloků vyhodnotí, zdali v něm jsou překonány hodnoty šumového pozadí, přičemž pokud jsou hodnoty šumového pozadí překonány, tak je hodnota výboje (pC) předána do výpočtového bloku, ve kterém je stanovena výsledná velikost výboje, kterou je nejvyšší hodnota výboje (pC) z hodnot dodaných z jednotlivých vyhodnocovacích bloků. Vyhodnocovací bloky jsou bloky hledání maximální hodnoty z průběhu datových obálkových souborů (a) vystupujících z korekčních bloků. V podstatě to znamená, že je sledováno, zdali jsou ve všech pásmech překonány hodnoty šumového pozadí. Pokud jsou ve všech pásmech překonány, je tento sledovaný signál prohlášen za právě změřený částečný výboj, a protože je nutné znát jeho velikost, tak je sledována nejvyšší hodnota, která je prohlášena za velikost právě změřeného částečného výboje.It is also advantageous when the corrected data envelope files (a) exit from the correction blocks simultaneously into the evaluation blocks, and the data information (y) enters the evaluation blocks simultaneously from the logical product block, while each of the evaluation blocks evaluates whether the values in it are exceeded noise background, and if the noise background values are exceeded, the discharge value (pC) is transferred to the calculation block, in which the resulting discharge size is determined, which is the highest discharge value (pC) from the values supplied from the individual evaluation blocks. Evaluation blocks are blocks of finding the maximum value from the course of the data envelope files (a) emerging from the correction blocks. In essence, this means that it is monitored whether the noise background values are exceeded in all bands. If they are exceeded in all bands, this monitored signal is declared as the partial discharge just measured, and since it is necessary to know its size, the highest value is monitored, which is declared as the size of the partial discharge just measured.
Dále je výhodné, když synchronizovaný datový signál (d) dále vstupuje do bloku sledování výboje, do kterého zároveň vstupují datové informace (y) vystupující z bloku logického součinu porovnávaných hodnot, přičemž na základě logického rozhodnutí bloku, který vyhodnotil přítomnost částečného výboje, je odečteno umístění částečného výboje v základní harmonické sinusoidě napětí.Furthermore, it is advantageous if the synchronized data signal (d) further enters the discharge monitoring block, into which the data information (y) exiting from the block of the logical product of the compared values enters at the same time, and based on the logical decision of the block that evaluated the presence of a partial discharge, is subtracted location of the partial discharge in the basic harmonic voltage sinusoid.
S výhodou je také, když datový signál (d) kruhový čítač synchronizuje tak, že ho vynuluje při každém průchodu nulou.It is also advantageous if the data signal (d) synchronizes the circular counter by zeroing it every time it crosses zero.
Výhodné také je, když je datovým signálem (d) osmibitový datový signál (d). Výhodou je to, že datová šíře osmibitového datového signálu je pro toto zpracování dostatečná, přičemž příslušný integrovaný obvod je levnější.It is also advantageous if the data signal (d) is an eight-bit data signal (d). The advantage is that the data width of the eight-bit data signal is sufficient for this processing, while the corresponding integrated circuit is cheaper.
Datovým signálem (e) je s výhodou šestnáctibitový datový signál (e). Výhodou je to, že šestnáctibitový datový signál umožňuje obsáhnout celou šíři signálu, přičemž méně bitový převodník by zanášel nepřesnost do jeho zpracování.The data signal (e) is preferably a sixteen-bit data signal (e). The advantage is that a sixteen-bit data signal allows the entire width of the signal to be covered, while a converter with fewer bits would introduce inaccuracy into its processing.
Velice výhodné je, když je předtím než senzor částečného výboje sejme širokospektrální analogový signál (a) ze sledovaného objektu, je senzor částečného výboje umístěn na umělý zdroj signálů, které mají přesně definovaný průběh signálů podobný částečnému výboji, a dále senzor částečného výboje sejme širokospektrální analogový signál (a) a je provedena průchodem vyhodnocovacího řetězce kalibrace. Provedení kalibrace je důležité, protože měření vstupním senzorem částečného výboje je zatíženo impedancí, například připojeného kabelu, který je pro různá měření na různýchIt is very advantageous if, before the partial discharge sensor collects a wide-spectrum analog signal (a) from the monitored object, the partial discharge sensor is placed on an artificial source of signals that have a precisely defined signal course similar to a partial discharge, and further the partial discharge sensor collects a wide-spectrum analog signal (a) and is performed by passing through the calibration evaluation chain. Performing a calibration is important because the measurement by the partial discharge input sensor is loaded by the impedance, for example, of the connected cable, which is at different points for different measurements.
-3 CZ 309279 B6 zařízeních jiný. S výhodou má umělý zdroj signálů velmi podobný průběh jako částečné výboje, u kterých známe jejich velikost. Protože známé, jaký výboj je z umělého zdroje signálů vysílán, tak pro změřenou hodnotu, která vyjde z měřicího řetězce po zpracování, přiřadíme právě hodnotu výboje vysílaného umělého zdroje signálů. Pokud nám po zpracování vyjde z měřicího řetězce hodnota vyšší či nižší, je pouze matematicky upravena. Základní kalibrovaná hodnota se vezme jako konstanta, a je-li výsledné číslo vyšší, bude to, co bylo spočítáno, lineárně upraveno. Bude-li například o 10 procent vyšší, k výsledné hodnotě spočítaného výboje provedeme tak, že kalibrovanou hodnotu zvýšíme o 10 procent a opačně. Právě před kalibrací, když není přítomen žádný částečný výboj, protože sledovaný objekt je v beznapěťovém stavu, a tedy není tedy připojen žádný zdroj částečných výbojů, pouze hodnoty okolní šumu, nastavíme si tuto hodnotu v režimu kalibrace jako hodnotu šumového pozadí.-3 CZ 309279 B6 other devices. Advantageously, the artificial signal source has a very similar course to the partial discharges for which we know their size. Since it is known what kind of discharge is emitted from the artificial signal source, for the measured value that comes out of the measuring chain after processing, we assign just the discharge value of the transmitted artificial signal source. If a higher or lower value comes out of the measurement chain after processing, it is only mathematically modified. The base calibrated value is taken as a constant, and if the resulting number is higher, what was calculated will be adjusted linearly. If, for example, it is 10 percent higher, we will increase the calibrated value by 10 percent to the resulting value of the calculated discharge and vice versa. Right before the calibration, when no partial discharge is present, because the monitored object is in a voltage-free state, and thus no source of partial discharges is connected, only ambient noise values, we set this value in the calibration mode as the noise background value.
Uvedené nedostatky do značné míry odstraňuje a cíle vynálezu naplňuje zařízení pro extrakci signálu, zejména zařízení pro úzkopásmovou extrakci signálu částečného výboje ze šumového pozadí, jehož podstata spočívá vtom, že obsahuje senzor částečného výboje, umístěný na sledovaném objektu, který je spojen s frekvenčními filtry s rozdílným rozsahem frekvence, přičemž frekvenčními filtry jsou dále spojeny s digitalizačními prostředky. Výhodou tohoto zařízení je to, že dokáže připravit datový signál tak, že je ho možné zpracovat relativně jednoduše a levně.To a large extent, the mentioned shortcomings are eliminated and the objectives of the invention are met by a device for signal extraction, in particular a device for narrow-band extraction of a partial discharge signal from a noisy background, the essence of which is that it contains a partial discharge sensor, located on the monitored object, which is connected to frequency filters with different frequency range, while the frequency filters are further connected to digitizing means. The advantage of this device is that it can prepare the data signal in such a way that it can be processed relatively simply and cheaply.
Výhodné je, když jsou frekvenčními filtry s rozdílným rozsahem frekvence dolnopropustný frekvenční filtr, k propuštění frekvencí v rozsahu 10 až 1000 Hz, a homopropustný frekvenční filtr, k propouštění frekvenci vyšších než 100 kHz.It is advantageous when the frequency filters with a different frequency range are a low-pass frequency filter, to pass frequencies in the range of 10 to 1000 Hz, and a homo-pass frequency filter, to pass frequencies higher than 100 kHz.
Dále je výhodné, když je dolnopropustný frekvenční filtr spojen s digitalizačním prostředkem, který je spojen s kruhovým čítačem.Furthermore, it is advantageous when the low-pass frequency filter is connected to the digitizing means, which is connected to the circular counter.
Výhodné také je, když je homopropustný frekvenční filtr spojen s digitalizačním prostředkem, který je spojen s nejméně dvěma frekvenčními pásmovými propustmi, s rozdílným rozsahem propuštěných frekvencí, které jsou spojeny s obálkovými bloky, které jsou spojeny s korekčními bloky, které jsou spojeny s porovnávacích bloků, přičemž jednotlivé porovnávací bloky jsou spojeny s bloku logického součinu porovnávaných hodnot, a současně jsou korekční bloky spojeny s vyhodnocovacími bloky, které jsou spojeny s blokem logického součinu, přičemž vyhodnocovací bloky jsou současně spojeny s výpočtovým blokem.It is also advantageous when the homo-pass frequency filter is connected to the digitizing means, which is connected to at least two frequency bandpass filters, with a different range of passed frequencies, which are connected to envelope blocks, which are connected to correction blocks, which are connected to comparison blocks , whereby the individual comparison blocks are connected to the block of the logical product of the compared values, and at the same time the correction blocks are connected to the evaluation blocks, which are connected to the logical product block, while the evaluation blocks are simultaneously connected to the calculation block.
Kruhový čítač je s výhodou spojen s blokem sledování výboje, který je současně spojen s blokem logického součinu porovnávaných hodnot.The ring counter is preferably connected to the discharge monitoring block, which is simultaneously connected to the block of the logical product of the compared values.
Hlavní výhodou způsobu extrakce signálu a zařízení k jeho provádění, podle vynálezu je to, že je díkyjim možné jednoduše a levně zjistit stav izolace měřeného objektu. Měření probíhá nepřetržitě nejméně jednu periodu základní harmonické sinusoidy napětí. Během trvání měření jsou zachycovány jednotlivé částečné výboje, jejich hodnota a také to, v jaké fázi základní harmonické nastaly. Další výhodou je to, že lze pro realizaci způsobu extrakce signálů zpracovat datový tok díky paralelnímu použití hradlových polí, tedy najednou, resp. krok po kroku v taktu hodin. Tato technologie umožňuje zpracovávat i vysoký datový tok i při nízkých cenách základního produktu. Zařízení, které bude nutné použít k provozu způsobu extrakce signálů, bude jednoduché, a proto i levné, což bude umožňovat jeho masové použití.The main advantage of the signal extraction method and the device for its implementation, according to the invention, is that thanks to them it is possible to easily and cheaply determine the insulation state of the measured object. The measurement takes place continuously for at least one period of the basic harmonic voltage sinusoid. During the duration of the measurement, individual partial discharges, their value and also the phase in which the fundamental harmonics occurred are captured. Another advantage is that the data stream can be processed for the implementation of the signal extraction method thanks to the parallel use of gate arrays, i.e. at the same time, or step by step in clockwork. This technology makes it possible to process even a high data flow even at low prices of the basic product. The equipment that will need to be used to operate the signal extraction method will be simple and therefore inexpensive, allowing for its mass use.
Objasnění výkresůClarification of drawings
Vynález bude blíže osvětlen pomocí výkresu, na kterém obr. 1 znázorňuje schematické zapojení jednotlivých částí zařízení pro realizaci způsobu extrakce signálů částečného výboje, obr. 2 znázorňuje na grafu vstupní širokospektrální analogový signál, který obsahuje částečný výboj, obr. 3 znázorňuje graficky na PRPD diagramu výstupní informace, obr. 4 znázorňuje na grafů souhrnnýThe invention will be explained in more detail with the help of a drawing, in which Fig. 1 shows the schematic connection of individual parts of the device for the implementation of the partial discharge signal extraction method, Fig. 2 shows a graph of the input broad-spectrum analog signal that contains a partial discharge, Fig. 3 shows it graphically on a PRPD diagram output information, Fig. 4 shows a summary on the graphs
-4CZ 309279 B6 přehled o zpracování v jednotlivých pásmových propustích, a obr. 5 znázorňuje na grafu sekvence, na kterých jsou vytvořeny obalové křivky.-4CZ 309279 B6 an overview of the processing in individual bandpass filters, and Fig. 5 shows on a graph the sequences on which the envelope curves are created.
Příklady uskutečnění vynálezuExamples of implementation of the invention
Podle způsobu úzkopásmové extrakce signálu částečného výboje ze šumového pozadí (obr. 1), předtím než senzor 1 částečného výboje sejme širokospektrální analogový signál (a) ze sledovaného objektu, je senzor 1 částečného výboje umístěn na umělý zdroj signálů, které mají přesně definovaný průběh signálů podobný částečnému výboji, dále senzor 1 částečného výboje sejme umělý širokospektrální analogový signál (a) a je provedena, průchodem dále uvedeného vyhodnocovacího řetězce, kalibrace.According to the method of narrow-band extraction of the partial discharge signal from the noise background (Fig. 1), before the partial discharge sensor 1 collects a wide-spectrum analog signal (a) from the monitored object, the partial discharge sensor 1 is placed on an artificial source of signals that have a precisely defined signal course similar to a partial discharge, the partial discharge sensor 1 picks up an artificial broad-spectrum analog signal (a) and is calibrated by passing through the following evaluation chain.
Dále sejme senzor 1 částečného výboje, umístěný na sledovaném objektu, reálný širokospektrální analogový signál (a), který je frekvenčními filtry 2, 3 rozdělen do analogových signálů (b, c) s rozdílným rozsahem frekvence. Vstupní reálný širokospektrální analogový signál (a) (obr. 2) má výrazný impulz od částečného výboje, u kterého je patrná vysoká podobnost s teoretickým Dirakovým impulzem.Next, the partial discharge sensor 1, located on the monitored object, picks up a real wide-spectrum analog signal (a), which is divided by frequency filters 2, 3 into analog signals (b, c) with different frequency ranges. The input real wide-spectrum analog signal (a) (Fig. 2) has a significant pulse from the partial discharge, which shows a high similarity to the theoretical Dirac pulse.
Širokospektrální analogový signál (a) obsahuje základní harmonickou frekvencí elektrického napětí (tedy 50 Hz), a dále analogové průběhy signálů, které vytváří částečný výboj a také rušení, mezi které může například patřit různé vysílání zachycené sledovaným objektem, například vedením, které se chová jako anténa.A wide-spectrum analog signal (a) contains the fundamental harmonic frequency of the electrical voltage (i.e. 50 Hz), as well as analog signal waveforms that create a partial discharge and also interference, which may include, for example, various transmissions captured by the monitored object, for example, a line that behaves as antenna.
Širokospektrální analogový signál (a) je filtrován v dolnopropustném frekvenčním filtru 2, který odstraní spektrum signálů o vyšší frekvenci, na signál (a) o frekvenci v rozsahu 10 až 1000 Hz, a dále je tento signál (b) digitalizován v prvním digitalizačním prostředku 4, kterým je analog digitální převodník, do datového signálu (d), kterým je osmibitový datový signál (d), který obsahuje datové informace o signálu (b) procházejícím dolnopropustným frekvenčním filtrem 2, a dále je tento datový signál (d) synchronizován kruhovým čítačem 18 tak, že ho kruhový čítač 18 vynuluje při každém průchodu nulou, přesněji při každém průchodu počátkem základní sinusoidy napětí. Je tedy definována délka základní periody sinusového signálu napájecího napětí (20 ms). Kruhový čítač má délku 360 inkrementů, je tedy počítáno do 360, každá hodnota má tedy hodnotu jednoho stupně sinusoidy. Celý sinusový průběh je rozdělen na jednotlivé stupně a v okamžiku vyhodnocení částečného výboje se zařízení zeptá, jaká je aktuální hodnota kruhového čítače a tuto hodnotu přiřadí k částečnému výboji.The wide-spectrum analog signal (a) is filtered in a low-pass frequency filter 2, which removes the spectrum of signals with a higher frequency, to a signal (a) with a frequency in the range of 10 to 1000 Hz, and further this signal (b) is digitized in the first digitizing means 4 , which is an analog-to-digital converter, into the data signal (d), which is an eight-bit data signal (d) that contains data information about the signal (b) passing through the low-pass frequency filter 2, and further, this data signal (d) is synchronized by a circular counter 18 so that the ring counter 18 resets it to zero every time it passes through zero, more precisely every time it passes through the beginning of the basic voltage sinusoid. The length of the basic period of the sinusoidal supply voltage signal (20 ms) is thus defined. The circular counter has a length of 360 increments, so it counts up to 360, so each value has the value of one degree of the sinusoid. The entire sinusoidal waveform is divided into individual stages and at the moment of evaluation of the partial discharge, the device asks what the current value of the circular counter is and assigns this value to the partial discharge.
Širokospektrální analogový signál (a) je filtrován v homopropustném frekvenčním filtru 3, který odstraní spektrum signálů o nižší frekvenci, na signál (c) o frekvenci vyšší než 100 kHz, a následně je tento signál (c) digitalizován v druhém digitalizačním prostředku 5, do datového signálu (e), kterým je šestnáctibitový datový signál (e), který obsahuje datové informace o signálu (c) procházejícím homopropustným frekvenčním filtrem 3.The wide-spectrum analog signal (a) is filtered in a homo-pass frequency filter 3, which removes the spectrum of signals with a lower frequency, to a signal (c) with a frequency higher than 100 kHz, and subsequently this signal (c) is digitized in the second digitizing means 5, to of the data signal (e), which is a sixteen-bit data signal (e), which contains data information about the signal (c) passing through the homo-pass frequency filter 3.
Dále datový signál (e) vystupující z druhého digitalizačního prostředku 5 současně vstupuje do nejméně osmi frekvenčních pásmových propustí 8,1 - 8,n. kde se n = 8, přičemž každá z frekvenčních pásmových propustí 8,1 - 8,n je nastavena na jiný rozsah propuštěných frekvencí, a to tak, že jednotlivé propouštěné frekvence mají velikost 200 kHz, 300 kHz, 400 kHz, 500 kHz, 600 kHz, 700 kHz, 800 kHz a 900 kHz s tím, že šíře propouštěného pásma je ± 4,5 kHz.Furthermore, the data signal (e) emerging from the second digitizing means 5 simultaneously enters at least eight frequency bandpasses 8.1 - 8.n. where n = 8, while each of the frequency bandpasses 8.1 - 8.n is set to a different range of passed frequencies, so that the individual passed frequencies are 200 kHz, 300 kHz, 400 kHz, 500 kHz, 600 kHz, 700 kHz, 800 kHz and 900 kHz, with a bandwidth of ± 4.5 kHz.
Na grafu (obr. 4) je zobrazen souhrnný přehled o zpracování v jednotlivých pásmových propustích. Vrchní diagram je vstupní signál, ostatní diagramy jsou pro jednotlivé pásmové propustě, přičemž je zde vidět úroveň signálu po zpracování v jednotlivých pásmových propustích. Pro zpracování platí podmínka, že v každé jednotlivé pásmové propusti je nastavena hraniční hodnota, která může být pro každou pásmovou propusť rozdílná, přičemž to záleží na primárním nastavení po kalibraci. A pokud je tato hraniční hodnota úrovní signálu překonána, dojde k následnému zpracování.The graph (Fig. 4) shows a summary of processing in individual bandpasses. The top diagram is the input signal, the other diagrams are for individual bandpasses, and here you can see the level of the signal after processing in the individual bandpasses. Processing is subject to the condition that a threshold value is set in each individual bandpass, which may be different for each bandpass, depending on the primary setting after calibration. And if this threshold value of signal levels is exceeded, post-processing takes place.
-5CZ 309279 B6-5CZ 309279 B6
Podmínkou pro zpracování je, aby všechny úrovně signálů zpracovávaných v jednotlivých pásmových propustích překonaly tyto hraniční hodnoty.The condition for processing is that all signal levels processed in individual bandpasses exceed these threshold values.
Dále datové signály (f) vystupující z frekvenčních pásmových propustí 8,1 - 8,n vstupují do obálkových bloků 9,1 - 9,n. které vytvoří z datových signálů (f) datové obálkové soubory (a), které obsahují číselnou hodnotu, kterou je maximum hodnoty v daném pásmu.Furthermore, the data signals (f) emerging from the frequency bandpass filters 8.1 - 8.n enter the envelope blocks 9.1 - 9.n. which creates data envelopes (a) from the data signals (f) that contain a numerical value that is the maximum value in the given band.
Na grafu (obr. 5) jsou zobrazeny sekvence, na kterých jsou vytvořeny obalové křivky, pro signál, který byl vyhodnocen jako aktivní částečný výboj, který je znázorněn na prvním horním záznamu.The graph (Fig. 5) shows the sequences on which the envelope curves are created for the signal that was evaluated as an active partial discharge, which is shown in the first upper record.
A dále vstupují datové obálkové soubory (a) do korekčních bloků 10.1 - IQ.n. ve kterých je provedena konverze naměřených dat na hodnotu výboje (pC) vzhledem k impedanci měřené soustavy, a dále vstupují korigované datové obálkové soubory (a) do porovnávacích bloků 11.1 ll.n, ve kterých je porovnána aktuální hodnota obálky s hodnotou nastavenou, přičemž z porovnávacích bloků 11.1 - ll.n vystupuje datová informace (x), zdali v příslušné frekvenční fázové propusti 8,1 - 8,n byla překonána hodnota pozadí a tedy, že je přítomný další signál, nebo nebyla překonána hodnota pozadí, a tedy, že není přítomný další signál, přičemž hodnota pozadí je pro jednotlivé porovnávací bloky 11,1 - ll.n nastavitelná.And then the data envelope files (a) enter the correction blocks 10.1 - IQ.n. in which the conversion of the measured data to the discharge value (pC) is performed with respect to the impedance of the measured system, and then the corrected data envelope files (a) enter the comparison blocks 11.1 ll.n, in which the current value of the envelope is compared with the set value, while z comparison blocks 11.1 - 11.n output data information (x), whether the background value was exceeded in the respective frequency phase filter 8.1 - 8.n, and therefore that another signal is present, or whether the background value was not exceeded, and therefore that no other signal is present, while the background value is adjustable for individual comparison blocks 11.1 - 11.n.
Datové informace (x) vystupující z jednotlivých porovnávacích bloků 11.1 - ll.n jsou dále zavedeny do bloku 16 logického součinu porovnávaných hodnot, přičemž pokud jsou všechny hodnoty jednotlivých datových informací (x) aktivní je výstupem logický součin, kterým je datová informace (y), která je také aktivní.The data information (x) emerging from the individual comparison blocks 11.1 - ll.n are further introduced into block 16 of the logical product of the compared values, while if all the values of the individual data information (x) are active, the output is the logical product, which is the data information (y) , which is also active.
Z korekčních bloků 10.1 - IQ.n vystupují korigované datové obálkové soubory (a) současně do vyhodnocovacích bloků 12,1 - 12,n. a do vyhodnocovacích bloků 12,1 - 12,n současně vstupuje z bloku 16 logického součinu datová informace (y), přičemž každý z vyhodnocovacích bloků 12,1 12,n vyhodnotí, zdali vněm jsou překonány hodnoty šumového pozadí, přičemž pokud jsou hodnoty šumového pozadí překonány, tak je hodnota výboje (pC) předána do výpočtového bloku 13, ve kterém je stanovena výsledná velikost výboje, kterou je nejvyšší hodnota výboje (pC) z hodnot dodaných z jednotlivých vyhodnocovacích bloků 12,1 - 12,n.From the correction blocks 10.1 - IQ.n, the corrected data envelope files (a) simultaneously output to the evaluation blocks 12.1 - 12.n. and data information (y) enters the evaluation blocks 12,1 - 12,n at the same time from the block 16 of the logical product, while each of the evaluation blocks 12,1 12,n evaluates whether the noise background values are exceeded, and if the noise values are the background is overcome, then the discharge value (pC) is transferred to the calculation block 13, in which the resulting discharge size is determined, which is the highest discharge value (pC) from the values supplied from the individual evaluation blocks 12.1 - 12.n.
Synchronizovaný datový signál (d) dále vstupuje do bloku 19 sledování výboje, do kterého zároveň vstupují datové informace (y) vystupující z bloku 16 logického součinu porovnávaných hodnot, přičemž na základě logického rozhodnutí bloku 16. který vyhodnotil přítomnost částečného výboje, je odečteno umístění částečného výboje v základní harmonické sinusoidě napětí.The synchronized data signal (d) further enters the block 19 of monitoring the discharge, into which the data information (y) coming out of the block 16 of the logical product of the compared values enters at the same time, and based on the logical decision of the block 16, which evaluated the presence of a partial discharge, the location of the partial discharge is subtracted discharges in the fundamental harmonic sinusoid of voltage.
Výstupem výše uvedeného způsobu extrakce signálů je velikost částečného výboje a jeho umístění v základní harmonické sinusoidě napětí. Tyto hodnoty jsou předávány k následnému grafickému vyhodnocování, při kterém se sleduje jak četnost výbojů a jejich velikost, tak i to, kde na základní sinusoidě napětí výboj nastal. Výstupní informace mají charakter PRPD diagramu (obr. 3), kde jsou na základní sinusoidu napětí odvozenou od základní frekvence sítě v okamžicích zjištěného částečného výboje zaznamenávány jednotlivé částečné výboje. Z hustoty a místa shluku částečných výbojů lze následně provádět různé analýzy, protože výboje mají své charakteristiky, zejména to, kde jsou na té sinusoidě umístěny. Tyto hodnoty se sledují po dobu měření například 1 až 2 sekundy, tedy 50 až 100 period základní sinusoidy průběhu napětí. Z rozložení dat lze určit, o jaký typ výbojů se jedná.The output of the above method of signal extraction is the size of the partial discharge and its location in the basic harmonic voltage sinusoid. These values are passed on to subsequent graphic evaluation, during which both the frequency of discharges and their size, as well as where on the basic voltage sinusoid the discharge occurred, are monitored. The output information has the character of a PRPD diagram (Fig. 3), where individual partial discharges are recorded on the basic voltage sinusoid derived from the basic frequency of the network at the moments of the detected partial discharge. From the density and location of the cluster of partial discharges, various analyzes can subsequently be performed, since the discharges have their own characteristics, especially where they are located on that sinusoid. These values are monitored for a measurement period of, for example, 1 to 2 seconds, i.e. 50 to 100 periods of the basic sinusoid of the voltage curve. From the distribution of the data, it is possible to determine what type of discharges it is.
Zařízení pro úzkopásmovou extrakci signálu částečného výboje ze šumového pozadí obsahuje senzor 1 částečného výboje, umístěný na sledovaném objektu, který je spojen s dolnopropustným frekvenčním filtrem 2, k propuštění frekvencí v rozsahu 10 až 1000 Hz, a homopropustným frekvenčním filtrem 3, k propouštění frekvenci vyšších než 100 kHz, přičemž tyto frekvenčními filtry 2,3 jsou dále spojeny s digitalizačními prostředky 4, 5.The device for narrow-band extraction of the partial discharge signal from the noise background includes a partial discharge sensor 1, located on the monitored object, which is connected to a low-pass frequency filter 2, to pass frequencies in the range of 10 to 1000 Hz, and a homo-pass frequency filter 3, to pass higher frequencies than 100 kHz, while these frequency filters 2, 3 are further connected to digitizing means 4, 5.
-6CZ 309279 B6-6CZ 309279 B6
Dolnopropustný frekvenční filtr 2 je spojen s digitalizačním prostředkem 4, který je spojen s kruhovým čítačem 18.The low-pass frequency filter 2 is connected to the digitizing means 4, which is connected to the circular counter 18.
Homopropustný frekvenční filtr 3 je spojen s digitalizačním prostředkem 5, který je spojen s osmi frekvenčními pásmovými propustmi 8,1 - 8,n. kde se n = 8, s rozdílným rozsahem propuštěných frekvencí, které jsou spojeny s obálkovými bloky 9,1 - 9m, které jsou spojeny s korekčními bloky 10,1 - 10,n, které jsou spojeny s porovnávacími bloky 11.1 - 11 m, přičemž jednotlivé porovnávací bloky 11,1 - lim jsou spojeny s blokem 16 logického součinu porovnávaných hodnot, a současně jsou korekční bloky 10,1 - 10,n spojeny s vyhodnocovacími bloky 12,1 - 12,n. které jsou spojeny s blokem 16 logického součinu, přičemž vyhodnocovací bloky 12,1 - 12,n jsou současně spojeny s výpočtovým blokem 13.The homopass frequency filter 3 is connected to the digitizing means 5, which is connected to eight frequency bandpasses 8.1 - 8.n. where n = 8, with a different range of transmitted frequencies, which are associated with envelope blocks 9.1 - 9m, which are associated with correction blocks 10.1 - 10.n, which are associated with comparison blocks 11.1 - 11m, while individual comparison blocks 11.1 - lim are connected to block 16 of the logical product of the compared values, and at the same time correction blocks 10.1 - 10.n are connected to evaluation blocks 12.1 - 12.n. which are connected to block 16 of the logical product, while evaluation blocks 12,1 - 12,n are simultaneously connected to calculation block 13.
Kruhový čítač 18 je spojen s blokem 19 sledování výboje, který je současně spojen s blokem 16 logického součinu porovnávaných hodnot.The circular counter 18 is connected to the discharge monitoring block 19, which is simultaneously connected to the block 16 of the logical product of the compared values.
Průmyslová využitelnostIndustrial applicability
Způsob extrakce signálu a zařízení kjeho provádění podle vynálezu lze zejména využít k úzkopásmové extrakci signálu částečného výboje ze šumového pozadí.The method of signal extraction and the device for its implementation according to the invention can be used in particular for narrowband extraction of a partial discharge signal from a noise background.
Claims (16)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ202120A CZ202120A3 (en) | 2021-01-18 | 2021-01-18 | A method of signal extraction and a device for this |
| PCT/CZ2022/000002 WO2022152339A1 (en) | 2021-01-18 | 2022-01-14 | Signal extraction method and device for its implementation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ202120A CZ202120A3 (en) | 2021-01-18 | 2021-01-18 | A method of signal extraction and a device for this |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ309279B6 true CZ309279B6 (en) | 2022-07-13 |
| CZ202120A3 CZ202120A3 (en) | 2022-07-13 |
Family
ID=80447325
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ202120A CZ202120A3 (en) | 2021-01-18 | 2021-01-18 | A method of signal extraction and a device for this |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ202120A3 (en) |
| WO (1) | WO2022152339A1 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04269671A (en) * | 1991-02-26 | 1992-09-25 | Kansai Electric Power Co Inc:The | Amplifier for measuring partial discharge of power cable |
| KR20070094680A (en) * | 2006-03-18 | 2007-09-21 | 한국전기연구원 | Method for measuring partial discharge occurring under the operation of a generator, introducing an external noise cancellation manner using differential technique |
| KR101531641B1 (en) * | 2013-12-18 | 2015-07-06 | 한국전기연구원 | A partial discharge measuring apparatus in a power cable and a method therof |
Family Cites Families (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4156846A (en) | 1977-01-10 | 1979-05-29 | Westinghouse Electric Corp. | Detection of arcing faults in generator windings |
| US4238733A (en) | 1979-05-15 | 1980-12-09 | Canadian General Electric Company Limited | Corona discharge monitor system |
| US4949001A (en) | 1989-07-21 | 1990-08-14 | Campbell Steven R | Partial discharge detection method and apparatus |
| CZ284614B6 (en) | 1992-09-22 | 1999-01-13 | Siemens Aktiengesellschaft | Operational check method of a giant electric machine and apparatus for making the same method of withdrawing a high-frequency error signal from a high-frequency electromagnetic field in and apparatus for making the same |
| US5416430A (en) | 1993-04-28 | 1995-05-16 | Electric Power Research Institute, Inc. | Apparatus and method for identification and location of internal arcing in dynamoelectric machines |
| US6809523B1 (en) | 1998-10-16 | 2004-10-26 | The Detroit Edison Company | On-line detection of partial discharge in electrical power systems |
| 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 |
| US20050035768A1 (en) | 2002-10-02 | 2005-02-17 | Germano Rabach | Method and electromagnetic sensor for measuring partial discharges in windings of electrical devices |
| US6822457B2 (en) | 2003-03-27 | 2004-11-23 | Marshall B. Borchert | Method of precisely determining the location of a fault on an electrical transmission system |
| JP2008000366A (en) | 2006-06-22 | 2008-01-10 | Glory Ltd | Settlement processing system, settlement terminal equipment, management device, and settlement processing method |
| US7532012B2 (en) | 2006-07-07 | 2009-05-12 | Ambient Corporation | Detection and monitoring of partial discharge of a power line |
| US7676333B2 (en) | 2007-11-06 | 2010-03-09 | General Electric Company | Method and apparatus for analyzing partial discharges in electrical devices |
| ES2467673T3 (en) * | 2008-08-06 | 2014-06-12 | Eskom Holdings Limited | Procedure and monitoring system for partial discharges |
| CN106353649B (en) | 2016-09-18 | 2019-08-30 | 广东电网有限责任公司珠海供电局 | A kind of partial discharge signal denoising method based on lifting wavelet transform |
| CN110907770A (en) | 2019-11-28 | 2020-03-24 | 深圳供电局有限公司 | Partial discharge pulse feature extraction method and device, computer equipment and medium |
-
2021
- 2021-01-18 CZ CZ202120A patent/CZ202120A3/en unknown
-
2022
- 2022-01-14 WO PCT/CZ2022/000002 patent/WO2022152339A1/en active Application Filing
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04269671A (en) * | 1991-02-26 | 1992-09-25 | Kansai Electric Power Co Inc:The | Amplifier for measuring partial discharge of power cable |
| KR20070094680A (en) * | 2006-03-18 | 2007-09-21 | 한국전기연구원 | Method for measuring partial discharge occurring under the operation of a generator, introducing an external noise cancellation manner using differential technique |
| KR101531641B1 (en) * | 2013-12-18 | 2015-07-06 | 한국전기연구원 | A partial discharge measuring apparatus in a power cable and a method therof |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2022152339A1 (en) | 2022-07-21 |
| CZ202120A3 (en) | 2022-07-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2532142C2 (en) | Method and system to monitor partial discharges | |
| US20180031626A1 (en) | Method and device to identify, record and store traveling wave heads in electric power systems | |
| KR101423753B1 (en) | Instrument and method for measuring partial electrical discharges in an electrical system | |
| CN102792173B (en) | Instrument and method for detecting partial electrical discharges | |
| US6507181B1 (en) | Arrangement and method for finding out the number of sources of partial discharges | |
| CN107976614B (en) | Method of detecting an arc event and power system comprising an arc detector | |
| EP1094324B1 (en) | Method and arrangement for defining location of partial discharge sources | |
| RU2570592C1 (en) | Method of detecting and analysing acoustic emission signals | |
| CN102792174B (en) | Instrument and method for detecting partial electrical discharges | |
| EP2183608B1 (en) | Instrument and a method for detecting partial electrical discharges occurring in an electric apparatus | |
| CZ309279B6 (en) | A method of signal extraction and a device for this | |
| Ivanov et al. | Optimal filtering of synchronized current phasor measurements in a steady state | |
| RU2584266C1 (en) | Method of determining distance to point of damage on power transmission line | |
| CN106405295B (en) | The condition detection method of analog quantity of power distribution terminal input channel, device and system | |
| CN111886510B (en) | Quantization of random timing jitter comprising gaussian and bounded components | |
| JPH03132221A (en) | Device for removing noise mixed into voice | |
| Sedláček et al. | A wideband partial discharge meter using FPGA | |
| EP0399386A2 (en) | Adaptive analysis apparatus | |
| Garnacho et al. | PD monitoring system for HV cables by means of powerful digital tools to discriminate noise and to perform efficient PD diagnosis | |
| CN117607624A (en) | Fault detection method for power distribution equipment based on acoustic signals | |
| Tomlain et al. | Partial discharge diagnostic system for nondestructive testing of high-voltage machines | |
| SU1226103A1 (en) | Arrangement for article vibration testing | |
| Krzywaznia et al. | A measuring system for small frequency variations | |
| PL232305B1 (en) | Device for detection of working mode changes and for identification of receivers in the supply network and method for detection of working mode changes and for identification of receivers in the supply network | |
| Soltani et al. | Employing the mathematical morphology algorithm with pseudo-optimal structure element for accurate partial discharge location in power cables |