DE4126868A1 - Partial discharge pulse detecting arrangement in gas insulated HV system - contains measurement points at boundaries of sub-regions of system which produce logical direction signals for evaluation of discharge location - Google Patents

Partial discharge pulse detecting arrangement in gas insulated HV system - contains measurement points at boundaries of sub-regions of system which produce logical direction signals for evaluation of discharge location

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DE4126868A1 DE19914126868 DE4126868A DE4126868A1 DE 4126868 A1 DE4126868 A1 DE 4126868A1 DE 19914126868 DE19914126868 DE 19914126868 DE 4126868 A DE4126868 A DE 4126868A DE 4126868 A1 DE4126868 A1 DE 4126868A1
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    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/12Testing 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
    • G01R31/1227Testing 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
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Abstract

The arrangement contains at least one measurement point (e.g. M1) for the electrical field of the partial discharges. The HV system is divided into at least two regions (e.g. B4) whose junctions are defined by suitable arrangement of measurement points. Each measurement point generates a logical direction signal defined by the propagation direction of a travelling wave from a distance pulse at the measurement point. An evaluation unit (A) decides whether a pulse occurs with in or outside of one of the regions from the logical direction signals. USE/ADVANTAGE - For accurate location of partial discharges in extended encapsulated gas insulated systems and separation of characteristic defect patterns.

Description

TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL AREA

Bei der Erfindung wird ausgegangen von einer Vorrichtung zum Erfassen von Teilentladungsimpulsen in einer metallgekapselten gasisolierten Hochspannungsanlage mit mindestens einer zumindest das elektrische Feld von Teilentladungsimpulsen erfassenden Meßstelle.The invention is based on a device for Detection of partial discharge pulses in one metal-enclosed gas-insulated high-voltage system with at least one at least the electric field of Measuring point detecting partial discharge pulses.

STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART

Die Erfassung von Teilentladungen spielt bei der Qualitätssicherung von metallgekapselten gasisolierten Hochspannungsanlagen eine zentrale Rolle. Teilentladungsmessungen werden sowohl bei der fabrikationsmäßigen Qualitätskontrolle als auch bei der Qualitätsprüfung während des Vor-Ort-Aufbaus durchgeführt. Allerdings existieren - besonders bei der Vor-Ort-Prüfung - große Probleme bezüglich der Meßempfindlichkeit, der Meßwertinterpretation und der Lokalisierung der Teilentladungen.The detection of partial discharges plays with the Quality assurance of metal-encapsulated gas-insulated High-voltage systems play a central role. Partial discharge measurements are carried out both at the manufacturing quality control as well as at Quality check carried out during on-site construction. However - especially with the on-site inspection - big problems with the sensitivity, the Interpretation of measured values and the localization of the Partial discharges.

Eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zur Erfassung von Teilentladungen ist beispielsweise aus der US-A-42 77 746 bekannt. In dieser Patentveröffentlichung ist eine metallgekapselte gasisolierte Hochspannungsanlage beschrieben, welche im Inneren der isoliergasgefüllten Metallkapselung einen auf Hochspannungspotential befindlichen Stromleiter aufweist. Dieser Stromleiter ist von einem scheibenförmigen Isolator getragen, dessen aus der Metallkapselung geführter Außenrand eine gegenüber der Metallkapselung isoliert eingesetzte Meßelektrode zur Detektion von Teilentladungen trägt. Solche Teilentladungen können etwa hervorgerufen werden durch Fabrikationsfehler, durch Schädigungen im Betrieb oder leitfähige Partikel, die sich während des Betriebs der Anlage auf der Oberfläche des Isolators oder anderer dielektrisch belasteter Teile der Hochspannungsanlage angelagert haben. Teilentladungen können zum Durchschlag und schließlich zum Versagen des Isolators oder irgendeines der anderen isolierenden Teile führen. Bei der Messung der Teilentladungen werden von den Teilentladungen erzeugte sehr kurze Spannungszusammenbrüche in der Hochspannungsanlage über den hierbei gebildeten kapazitiven Verschiebungsstrom ausgekoppelt. Dabei ist jedoch nicht auszuschließen, daß die Meßelektrode Stromimpulse erfaßt, welche von außen in die Hochspannungsanlage eintreten oder welche von Teilentladungen an irgendeinem der anderen isolierenden Teile erzeugt werden.A device of the type mentioned above for detection of partial discharges is, for example, from US-A-42 77 746  known. In this patent publication there is one metal-encapsulated gas-insulated high-voltage system described, which inside the insulating gas-filled Metal encapsulation one at high voltage potential current conductor. This conductor is carried by a disc-shaped insulator, the from which Metal encapsulation led outer edge one opposite the Metal encapsulation insulated measuring electrode used Detection of partial discharges. Such partial discharges can be caused by manufacturing defects, due to damage in operation or conductive particles that during the operation of the system on the surface of the Isolators or other dielectric parts of the Have high-voltage system attached. Partial discharges can to breakdown and ultimately failure of the isolator or any of the other insulating parts. At The measurement of the partial discharges is carried out by the Partial discharges produced very short breakdowns in the high-voltage system above the one formed here capacitive displacement current decoupled. It is however, it cannot be ruled out that the measuring electrode Current pulses detected, which from the outside in the High voltage system enter or which of Partial discharges on any of the other insulating Parts are created.

Weiterentwickelte Vorrichtungen zum Erfassen von Teilentladungen können zudem Informationen bezüglich der Ladung einzelner Teilentladungsimpulse, der Anzahl an Teilentladungsimpulsen sowie der Phasenlage der Teilentladungsimpulse liefern. Diese Informationen ergeben charakteristische, von der Größe und Anzahl der Teilentladungsimpulse sowie von der Phase der anliegenden Hochspannung bestimmte Fehlermuster, die bei der Identifizierung der Fehlerart von großem Nutzen sein können. Eine eindeutige Identifizierung und Bewertung einer Teilentladung ist allerdings nur dann möglich, wenn das Fehlermuster einer einzigen Fehlerstelle zugeordnet werden kann. In einer metallgekapselten gasisolierten Hochspannungsanlage werden sich jedoch im allgemeinen mehrere Fehlermuster additiv überlagern, wobei auch Teilentladungen und Störungen direkt von außen und/oder aber auch indirekt von der Nachbarphase eingekoppelt werden können. Zudem können von jedem der zu erfassenden Teilentladungsimpulse innerhalb der metallgekapselten gasisolierten Hochspannungsanlage auch Wanderwellen ausgelöst werden, welche die Erfassung jedes Teilentladungsimpulses selbst und seine Bewertung bezüglich des aufgezeichneten Fehlermusters sehr erschweren. An der Meßstelle wird daher kein für eine Teilentladung typisches Signal von 1 bis 2 ns Dauer erfaßt, sondern steht ein über einen vergleichsweise großen Zeitraum sich periodisch veränderndes Signal an.Advanced devices for detecting Partial discharges can also provide information regarding the Charging individual partial discharge pulses, the number of Partial discharge pulses and the phase position of the Deliver partial discharge pulses. This information results characteristic, of the size and number of Partial discharge pulses and the phase of the applied High voltage certain error patterns that occur during the Identification of the type of error can be of great benefit can. A clear identification and evaluation of a  However, partial discharge is only possible if that Error patterns can be assigned to a single error location can. In a metal encapsulated gas insulated High voltage equipment will, however, generally additively overlaying several error patterns, whereby also Partial discharges and faults directly from outside and / or but can also be coupled indirectly from the neighboring phase can. In addition, each of those to be recorded Partial discharge pulses within the metal encapsulated gas-insulated high-voltage system also traveling waves are triggered, which capture each Partial discharge pulse itself and its evaluation regarding of the recorded error pattern very difficult. At the The measuring point is therefore not typical for a partial discharge Signal of 1 to 2 ns duration is detected, but is an over a comparatively large period of time changing signal.

KURZE DARSTELLUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION

Der Erfindung, wie sie in Patentanspruch 1 definiert ist, liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, welche auch in ausgedehnten metallgekapselten gasisolierten Anlagen eine genaue Ortung einer Teilentladung sowie eine zusätzliche Separierung des bei der Teilentladungsmessung ermittelten charakteristischen Fehlermusters ermöglicht.The invention as defined in claim 1 the task is based on a device of the beginning specified type, which also in extensive metal-encapsulated gas-insulated systems an exact location a partial discharge and an additional separation of the characteristic determined during the partial discharge measurement Error pattern enabled.

Der Vorteil der Erfindung ist insbesondere darin zu sehen, daß selbst in einer großen Hochspannungsanlage mit vielen dielektrisch hochbeanspruchten Isolatoren sowohl während der fabrikmäßigen Qualitätssicherung als auch während des Betriebes mit großer Sicherheit der Ort angegeben werden kann, an dem Teilentladungen auftreten. Von besonderem Vorteil ist es hierbei, daß sonst schwer zu erfassende Fehlerquellen erkannt und von außerhalb eindringende Störungen eliminiert werden.The advantage of the invention can be seen in particular in that even in a large high voltage plant with many dielectrically highly stressed insulators both during the factory quality assurance as well as during the Operation with great certainty of the location partial discharge can occur. Of particular  The advantage here is that otherwise difficult to grasp Sources of error identified and intruding from outside Interference can be eliminated.

Ausführungsbeispiele der Erfindung und die damit erzielbaren Vorteile werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert.Embodiments of the invention and the achievable therewith Advantages are explained in more detail below with reference to drawings explained.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt, und zwar zeigt:Exemplary embodiments of the invention are shown in the drawings represented schematically, namely:

Fig. 1 in stark vereinfachter Darstellung eine metallgekapselte gasisolierte Hochspannungsanlage mit einer als Blockschaltbild dargestellten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Erfassung von Teilentladungen, Fig. 1 a highly simplified representation of a metal-enclosed gas-insulated high-voltage installation of a depicted as a block diagram embodiment of the inventive device for detection of partial discharges,

Fig. 2 in schematischer Darstellung einen Teilbereich Bj (j = 1, 2, 3, . . ., m) einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit n (n = 1, 2, 3, . . ., k, . . ., n) Meßstellen, von denen jeweils eines von n logischen Richtungssignalen RM1, RM2, RM3, . . ., RMk, . . ., RMn zur logischen Verknüpfung an eine nicht dargestellte Auswerteeinheit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ausgegeben wird, und(., J = 1, 2, 3.., M) a schematic representation of a portion B j Fig. 2 of another embodiment of the device according to the invention with n (n = 1, 2, 3,..., K,.. ., n) measuring points, of which one of n logical direction signals RM 1 , RM 2 , RM 3 ,. . ., RM k,. . ., RM n is output for logical linking to an evaluation unit (not shown) of the device according to the invention, and

Fig. 3 ein Diagrammm, in dem das Ergebnis der in der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß Fig. 2 logisch verknüpften Richtungssignale für eine Zählergewichtung Zk der Meßstelle Mk tabellarisch dargestellt ist. Fig. 3 is a Diagrammm, in which the result of the inventive device according to FIG. 2 logically linked direction signals for a counter weighting Z k of the measurement point M k is tabulated.

WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNGWAYS OF CARRYING OUT THE INVENTION

In Fig. 1 bezeichnet H eine metallgekapselte gasisolierte Hochspannungsanlage. Diese Hochspannungsanlage enthält ein als Metallkapselung ausgebildetes, auf Erdpotential gelegtes und mit einem Isoliergas, wie typischerweise SF6, von bis zu einigen Bar Druck gefülltes Gehäuse G sowie einen im Inneren des Gehäuses G von nicht dargestellten Isolatoren getragenen und Hochspannung von einigen bis zu einigen hundert kV führenden Leiter L. Die Hochspannung wird über eine Durchführung D von einem nicht dargestellten Hochspannungsnetz in die Hochspannungsanlage H eingespeist und kann je nach Ausbildung und Funktionsbereitschaft der Hochspannungsanlage H auf einen zum ebenfalls nicht dargestellten Verbraucher führenden Kabelabgang K wirken. Die Hochspannungsanlage H wird mit Hilfe einer Vorrichtung zum Erfassen von Teilentladungsimpulsen V überwacht. Diese Vorrichtung enthält Meßstellen M1, M2, M3 und M4 sowie eine Auswerteeinheit A, welcher die Ausgangssignalen der Meßstellen M1, M2, M3 und M4 zugeführt werden.In Fig. 1, H denotes a metal-encapsulated gas-insulated high-voltage system. This high-voltage system contains a housing G which is in the form of a metal encapsulation and is at ground potential and filled with an insulating gas, such as typically SF 6 , of up to a few bar pressure, as well as a high voltage of a few to a few hundred carried by insulators (not shown) in the interior of the housing G. kV leading conductor L. The high voltage is fed through a bushing D from a high-voltage network, not shown, into the high-voltage system H and, depending on the design and operational readiness of the high-voltage system H, can act on a cable outlet K leading to the consumer, also not shown. The high-voltage system H is monitored with the aid of a device for detecting partial discharge pulses V. This device contains measuring points M 1 , M 2 , M 3 and M 4 and an evaluation unit A, to which the output signals of the measuring points M 1 , M 2 , M 3 and M 4 are fed.

B1, B2, B3, B4 und B5 bezeichnet Teilbereiche, in welche die Hochspannungsanlage H aufgeteilt ist. Die Grenzen der Teilbereiche sind jeweils durch geeignete Anordnung der Meßstellen M1, M2, M3 und M4 festgelegt. Es ist hierbei zu unterscheiden zwischen nach außen abgeschlossenen Teilbereichen, wie den Teilbereichen B1, B2 und B3, und nach außen offenen Teilbereichen, wie den Teilbereiche B4 und B5. Die Meßstellen M1, M2, M3 und M4 sind derart über die Hochspannungsanlage H verteilt angeordnet, daß die Meßstellen M1, M2 und M3 den nach außen abgeschlossenen Teilbereich B1, die Meßstellen M3 und M4 den nach außen abgeschlossenen Teilbereich B3 begrenzen, und die Meßstelle M2 den nach außen abgeschlossenen Teilbereich B2, die Meßstelle M1 den über die Durchführung D zum Hochspannungsnetz offenen Teilbereich B4 und die Meßstelle M4 über den Kabelanschluß K den zum Verbraucher offenen Teilbereich B5 begrenzt. In die nach außen abgeschlossenen Teilbereichen B1, B2 und B3 können von den Meßstellen erfaßbare und von außen herbeigeführte Signale, wie insbesondere von Störimpulsen hervorgerufene Wanderwellen, nur dann eingekoppelt werden, wenn sie irgendeine der den nach außen abgeschlossenen Teilbereich, z. B. B1, begrenzenden Meßstellen, z. B. M1, M2 und M3 passieren. In den nach außen offenen Teilbereichen, z. B. B4, können von den Meßstellen erfaßbare und von außen herbeigeführte Signale, wie insbesondere von Störimpulsen hervorgerufene Wanderwellen, auch dann eingekoppelt werden, wenn sie keine der Meßstellen, z. B. M1, passieren. Je nach Anzahl n, wobei n = 1, 2, . . ., k, . . ., n, und nach Verteilung von den Messstellen M1, M2, M3, . . ., Mk, . . ., Mn können so beliebig viele und beliebig fein abgegrenzte Teilbereiche Bj, wobei j = 1, 2, 3, . . ., m betragen kann und die Mindestanzahl der Teilbereiche zwei beträgt, gebildet werden.B 1 , B 2 , B 3 , B 4 and B 5 denote sub-areas into which the high-voltage system H is divided. The boundaries of the partial areas are each determined by a suitable arrangement of the measuring points M 1 , M 2 , M 3 and M 4 . A distinction must be made here between subareas closed off to the outside, such as subareas B 1 , B 2 and B 3 , and subareas open to the outside, such as subareas B 4 and B 5 . The measuring points M 1 , M 2 , M 3 and M 4 are arranged distributed over the high-voltage system H in such a way that the measuring points M 1 , M 2 and M 3 are the subarea B 1 , the measuring points M 3 and M 4 are closed after limit externally closed sub-area B 3 , and measuring point M 2 the externally closed sub-area B 2 , measuring point M 1 the sub-area B 4 that is open via the bushing D to the high-voltage network, and the measuring point M 4 via the cable connection K the sub-area B that is open to the consumer 5 limited. In the externally closed sub-areas B 1 , B 2 and B 3 can be detected by the measuring points and brought about from the outside signals, such as in particular caused by interference impulses traveling waves, only if they are any of the sub-area closed off, z. B. B 1 , limiting measuring points, for. B. M 1 , M 2 and M 3 happen. In the open areas, e.g. B. B 4 , can be detected by the measuring points and caused by outside signals, such as in particular caused by interference pulses traveling waves, even if they do not have any of the measuring points, for. B. M 1 happen. Depending on the number n, where n = 1, 2,. . ., k,. . ., n, and after distribution from the measuring points M 1 , M 2 , M 3,. . ., M k,. . ., M n can be any number of finely delimited partial areas Bj, where j = 1, 2, 3,. . ., m can be and the minimum number of sub-areas is two.

Jede der Meßstellen M1, M2, . . ., Mk, . . ., Mn weist zwei Sensoren und eine Signalverarbeitungseinheit auf. Einer beider Sensoren erfaßt zumindest die Polarität des elektrischen Feldes und ein anderer zumindest die Polarität des magnetisches Feldes des ersten Teils einer von einem Teilentladungsimpuls ausgehenden Wanderwelle. Die Signalverarbeitungsvorrichtung ermittelt ein logisches Richtungssignal RM1, RM2, RM3, . . ., RMk, . . . bzw. RMn aus den von den Sensoren erfaßten Signalen. Derartige Meßstellen sind beispielsweise aus A. Küchler, J. Dams, Th. Dunz, A. J. Schwab: "Combined E-and H-Field Probe for Traveling Wave Analysis in Pulse Power Generators" 5th IEEE Pulsed Power Conf., Arlington, Virginia, 1985 bekannt. Durch eine weitergehende Verarbeitung der erfaßten Signale von E- und H-Feld werden dem ersten Teil des Teilentladungsimpulses Impulsladung, Impulspolarität und aus einer vektoriellen Verknüpfung von E-und H-Feld ein die Richtung der Energie des Teilentladungsimpulses bzw. der dadurch erzeugten Wanderwelle bestimmendes Signal zugeordnet.Each of the measuring points M 1 , M 2 ,. . ., M k,. . ., M n has two sensors and a signal processing unit. One of the two sensors detects at least the polarity of the electric field and another at least the polarity of the magnetic field of the first part of a traveling wave emanating from a partial discharge pulse. The signal processing device determines a logical direction signal RM 1 , RM 2 , RM 3 ,. . ., RM k,. . . or RM n from the signals detected by the sensors. Such measuring points are, for example, from A. Küchler, J. Dams, Th. Dunz, AJ Schwab: "Combined E-and H-Field Probe for Traveling Wave Analysis in Pulse Power Generators" 5 th IEEE Pulsed Power Conf., Arlington, Virginia, 1985 known. Through further processing of the detected signals from the E and H fields, the first part of the partial discharge pulse becomes pulse charge, pulse polarity and, from a vectorial combination of the E and H fields, a signal determining the direction of the energy of the partial discharge pulse or the traveling wave generated thereby assigned.

Da bei einer Teilentladungsmessung allein schon wegen der Spannungsphasenzuordnung eine Vielzahl von Messungen vorzunehmen sind, werden an den Meßstellen, z. B. M1, periodisch sich wiederholende Messungen vorgenommen, wobei die Periode, welche typischerweise bei etwa 1 µs liegen kann, bestimmt ist durch einen Zeitraum, der ausreicht, um die vom Teilentladungsimpuls hervorgerufene Wanderwelle in der Hochspannungsanlage abklingen zu lassen.Since in a partial discharge measurement a large number of measurements have to be made simply because of the voltage phase assignment, at the measuring points, e.g. B. M 1 , periodically repeated measurements are carried out, the period, which can typically be approximately 1 μs, is determined by a period of time sufficient to allow the traveling wave caused by the partial discharge pulse to subside in the high-voltage system.

Zu jedem Meßzeitpunkt liegt dann an jeder Meßstelle Mk eines Teilbereichs Bj eine verwertbare Signalinformation vor, die jeweils von einem einzigen Teilentladungsimpuls herrührt, und aus der das zuvor beschriebene logische Richtungssignal RMk dieses Teilentladungsimpulses ermittelt wird. Die von den Meßstellen eines Teilbereichs abgegebenen logischen Richtungssignale werden in der Auswerteeinheit A logisch miteinander verknüpft, und es kann so festgestellt werden, ob der Teilentladungsimpuls innerhalb oder außerhalb des betreffenden Teilbereichs aufgetreten ist.At each measuring point in time, there is usable signal information at each measuring point M k of a sub-area B j , which originates from a single partial discharge pulse and from which the previously described logical direction signal RM k of this partial discharge pulse is determined. The logical direction signals emitted by the measuring points of a partial area are logically linked to one another in the evaluation unit A, and it can thus be determined whether the partial discharge pulse has occurred inside or outside the relevant partial area.

In Fig. 2 ist dies anhand des allgemein formulierten Teilbereichs Bj mit einer beliebigen Anzahl von n Meßstellen dargestellt. Wird bei der Ausführungsform der Erfindung gemäß Fig. 1 beispielsweise der Teilbereich B1 überwacht und treten an den diesem Teilbereich zugeordneten Meßstellen M1, M2 und M3 jeweils aus dem Teilbereich nach außen orientierte logische Richtungssignale RM1, RM2 und RM3 auf, so ergibt sich nach deren logischer Verknüpfung, daß der gemessene Teilentladungsimpuls innerhalb des Teilbereiches aufgetreten ist. This is shown in FIG. 2 using the generally formulated partial area B j with any number of n measuring points. If, for example, subarea B 1 is monitored in the embodiment of the invention according to FIG. 1, logic direction signals RM 1 , RM 2 and RM 3 which are oriented outward from the subarea occur at measuring points M 1 , M 2 and M 3 assigned to this subarea , it follows from their logical combination that the measured partial discharge pulse has occurred within the partial area.

Durch Überwachung der Teilbereiche B4 bzw. B5 läßt sich in besonders einfacher und sicherer Weise feststellen, ob ein an den zugeordneten Meßstellen ermittelter Impuls von außen, d. h. vom Hochspannungsnetz oder der Durchführung D bzw. vom Verbraucher oder dem Kabelabgang K, in die Hochspannungsanlage H eingedrungen ist.By monitoring the sub-areas B 4 and B 5 , it is possible to determine in a particularly simple and reliable manner whether a pulse determined at the assigned measuring points comes from the outside, ie from the high-voltage network or bushing D or from the consumer or the cable outlet K, into the high-voltage system H has penetrated.

Für jede, z. B. Mk, der einen Teilbereich, z. B. Bj, begrenzenden Meßstellen M1, . . ., Mk, . . ., Mn wird eine logische Zählergewichtung nach folgender Bewertung durchgeführt:For everyone, e.g. B. M k , which is a partial area, for. B. B j , limiting measuring points M 1 ,. . ., M k,. . ., M n , a logical counter weighting is carried out according to the following evaluation:

Zk = RM1 AND RM2 AND . . . AND RMk AND . . . AND RMn,Z k = RM 1 AND RM 2 AND. . . AND RMk AND. . . AND RM n ,

wobei RM1, RM2, . . ., RMk, . . ., RMn die logischen Energierichtungen einer vom Teilentladungsimpuls ausgehenden Wanderwelle am Ort der Meßstellen M1, M2, . . ., Mk, . . ., Mn aus dem betrachteten Teilbereich Bj heraus und Zk die Zählergewichtung für die Meßstelle Mk bedeuten.where RM 1 , RM 2 ,. . ., RM k,. . ., RM n the logical energy directions of a traveling wave emanating from the partial discharge pulse at the location of the measuring points M 1 , M 2 ,. . ., M k,. . ., M n of the considered portion B j out and Z k is the counter weight for the measurement point M k mean.

Über eine derartige Bewertung erhält man ein charakteristisches Teilentladungsfehlerbewertungsmuster für Teilentladungsfehler im Teilbereich Bj. Hierdurch wird eine einfache Ortung und eine vereinfachte Fehlererkennung ermöglicht. Für den Teilbereich Bj ist in Fig. 3 ein Diagrammm, in dem die durch eine logische "0" oder eine logische "1" charakterisierten Richtungssigale und das Ergebnis der verknüpften Richtungssignale für eine Zählergewichtung Zk der Meßstelle Mk tabellarisch dargestellt ist.A characteristic partial discharge fault evaluation pattern for partial discharge faults in partial region B j is obtained via such an evaluation. This enables simple location and simplified error detection. For the sub-area B j 3 in Fig. A Diagrammm in which a logical k "0" or a logic "1" characterized Richtungssigale and the result of the linked direction signals for a counter weight Z of the measurement point M k is tabulated.

Claims (10)

1. Vorrichtung zum Erfassen von Teilentladungsimpulsen in einer metallgekapselten gasisolierten Hochspannungsanlage mit mindestens einer zumindest das elektrische Feld von Teilentladungsimpulsen erfassenden Meßstelle (z. B. M1), dadurch gekennzeichnet,
daß die Hochspannungsanlage in mindestens zwei Teilbereiche (z. B. B1, B4) aufgeteilt ist, deren Bereichsgrenzen jeweils durch geeignete Anordnung der mindestens einen Meßstelle (z. B. M1) festgelegt ist,
daß die mindestens eine Meßstelle (z. B. M1) ein logisches Richtungssignal (z. B. RM1) ausgibt, welches durch die Ausbreitungsrichtung einer von einem Teilentladungsimpuls ausgehenden Wanderwelle am Ort der Meßstelle (z. B. M1) bestimmt ist, und
daß eine Auswerteeinheit (A) vorgesehen ist, in der anhand des von der mindestens einen Meßstelle (z. B. M1) ausgegebenen logischen Richtungssignals (z. B. RM1) festgestellt wird, ob der Teilentladungsimpuls innerhalb oder außerhalb eines der mindestens zwei Teilbereiche (z. B. B1, B4) aufgetreten ist.
1. Device for detecting partial discharge pulses in a metal-encapsulated gas-insulated high-voltage system with at least one measuring point (at least M 1 ) that detects at least the electrical field of partial discharge pulses, characterized in that
that the high-voltage system is divided into at least two sub-areas (e.g. B 1 , B 4 ), the area limits of which are determined by a suitable arrangement of the at least one measuring point (e.g. M 1 ),
that the at least one measuring point (e.g. M 1 ) outputs a logical direction signal (e.g. RM 1 ) which is determined by the direction of propagation of a traveling wave emanating from a partial discharge pulse at the location of the measuring point (e.g. M 1 ) , and
that an evaluation unit (A) is provided in which it is determined on the basis of the logic direction signal (e.g. RM 1 ) output by the at least one measuring point (e.g. M 1 ) whether the partial discharge pulse is inside or outside one of the at least two Subareas (e.g. B 1 , B 4 ) has occurred.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine mindestens zwei Meßstellen aufweisende Gruppe von Meßstellen (z. B. M1, M2, M3, M4) über die Hochspannungsanlage verteilt ist, von denen ein erster Teil von Meßstellen (z. B. M1) mindestens einen zum Hochspannungsnetz offenen Teilbereich (z. B. B4) begrenzt.2. Device according to claim 1, characterized in that an at least two measuring points group of measuring points (z. B. M 1 , M 2 , M 3 , M 4 ) is distributed over the high-voltage system, of which a first part of measuring points ( e.g. M 1 ) delimits at least one partial area open to the high-voltage network (e.g. B 4 ). 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil (z. B. M1, M2, M3) der Gruppe von Meßstellen mindestens einen gegenüber dem in die Hochspannungsanlage einspeisenden Hochspannungsnetz abgeschlossenen ersten Teilbereich (B1) der Hochspannungsanlage begrenzt.3. Apparatus according to claim 2, characterized in that at least a part (z. B. M 1 , M 2 , M 3 ) of the group of measuring points at least one with respect to the high-voltage system feeding in the first partial area (B 1 ) of the high-voltage system limited. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Meßstelle (M1) den zum Hochspannungsnetz offenen Teilbereich (B4) und den in der Hochspannungsanlage befindlichen abgeschlossenen ersten Teilbereich (B1) und eine zweite Meßstelle (M4) den ersten (B1) oder einen zweiten abgeschlossenen Teilbereich (B3) der Hochspannungsanlage und einen zu einem Verbraucher offenen Teilbereich (B5) gegeneinander abgrenzt.4. The device according to claim 3, characterized in that a first measuring point (M 1 ) the open to the high-voltage network section (B 4 ) and the closed in the high-voltage system first section (B 1 ) and a second measuring point (M 4 ) the first (B 1 ) or a second closed section (B 3 ) of the high-voltage system and a section (B 5 ) open to a consumer. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß erster (B1) und zweiter (B3) abgeschlossener Teilbereich gegeneinander durch eine dritte Meßstelle (M3) abgegrenzt sind.5. The device according to claim 4, characterized in that the first (B 1 ) and second (B 3 ) closed portion are delimited from each other by a third measuring point (M 3 ). 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich eine vierte Meßstelle (M2) vorgesehen ist, welche den ersten Teilbereich (B1) von einem dritten abgeschlossenen Teilbereich (B2) der Hochspannungsanlage abgrenzt.6. The device according to claim 5, characterized in that a fourth measuring point (M 2 ) is additionally provided, which delimits the first section (B 1 ) from a third closed section (B 2 ) of the high-voltage system. 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine Meßstelle (M1) sowohl einen zumindest die Polarität des elektrischen Feldes als auch einen zumindest die Polarität des magnetisches Feldes der Wanderwelle erfassenden Sensor aufweist sowie eine das logische Richtungssignal (z. B. RM1) aus den von den Sensoren erfaßten Signalen ermittelnde Signalverarbeitungs­ vorrichtung. 7. Device according to one of claims 1-6, characterized in that the at least one measuring point (M 1 ) has both an at least the polarity of the electric field and an at least the polarity of the magnetic field of the traveling wave sensor and a the logical direction signal (z. B. RM 1 ) from the signals detected by the sensors detected signal processing device. 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3-7, dadurch gekennzeichnet, daß die von den Meßstellen (z. B. M1, M2, M3) eines Teilbereichs (z. B. B1) abgegebenen Richtungssignale (z. B. RM1, RM2, RM3) in der Auswerteeinheit (A) logisch miteinander verknüpft werden.8. Device according to one of claims 3-7, characterized in that the direction signals emitted by the measuring points (e.g. M 1 , M 2 , M 3 ) of a partial area (e.g. B 1 ) (e.g. RM 1 , RM 2 , RM 3 ) can be logically linked in the evaluation unit (A). 9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß an den Meßstellen (z. B. M1) periodisch sich wiederholende Messungen vorgenommen werden, wobei die Periode bestimmt ist durch einen Zeitraum, der ausreicht, um die vom Teilentladungsimpuls hervorgerufene Wanderwelle in der Hochspannungsanlage abklingen zu lassen.9. The device according to claim 8, characterized in that at the measuring points (z. B. M 1 ) periodically repetitive measurements are carried out, the period being determined by a period sufficient to the traveling wave caused by the partial discharge pulse in the high-voltage system let it subside. 10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß für jede (Mk) der einen Teilbereich (z. B. Bj) begrenzenden Meßstellen (M1, . . ., Mk, . . ., Mn) eine logische Zählergewichtung nach folgender Bewertung durchgeführt wird: Zk = RM1 AND RM2 AND . . . AND RMk AND . . . AND RMn,wobei RM1, RM2, . . ., RMk, . . ., RMn die logischen Energierichtungen einer vom Teilentladungsimpuls ausgehenden Wanderwelle am Ort der Meßstellen (M1, M2, . . ., Mk, . . ., Mn) aus dem betrachteten Teilbereich (z. B. Bj) heraus und Zk die Zählergewichtung für die Meßstelle Mk bedeuten.10. The device according to claim 9, characterized in that for each (M k ) of a partial area (z. B. B j ) delimiting measuring points (M 1 ,..., M k ,..., M n ) a logical Counter weighting is carried out according to the following evaluation: Z k = RM 1 AND RM 2 AND. . . AND RMk AND. . . AND RM n , where RM 1 , RM 2 ,. . ., RM k,. . ., RM n the logical energy directions of a traveling wave emanating from the partial discharge pulse at the location of the measuring points (M 1 , M 2 ,..., M k , ... , M n ) out of the sub-area under consideration (e.g. B j ) and Z k is the counter weight for the measuring point M is k.
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