DE4445596C2 - Verfahren und Vorrichtung zur Teilentladungsmessung an einem Kabel - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Teilentladungsmessung an einem KabelInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine
Vorrichtung zur Teilentladungsmessung an einem Kabel
großer Kapazität.
Es ist bekannt, durch derartige Teilentladungsmessungen
Schäden in Isolierstoffen aufzuspüren. Dieses ist in
dem ETG-Fachbericht 40, Vorträge der ETG-Fachtagung am
26. Und 27.05.1992, vde-verlag gmbh Berlin, Offenbach,
gemäß dem Vortrag "Rechnerunterstützte Teilentladungs-
(TE)-Diagnose an Mittelspannungs-VPE-Kabeln"
ausgeführt.
Gemäß der DE-Z Elektrizitätswirtschaft, Bd. 92, 1993,
Heft 17/18 S. 1062-1066, wurde ferner ausgeführt,
Teilentladungsmessungen mit der Wechselspannung
durchzuführen, mit der das Objekt betrieben wird. Bei
großen Objektkapazitäten sind aber hohe Blindleistungen
aufzubringen. Entsprechende Einrichtungen zur
Spannungserzeugung sind aufwendig und teuer. Dies gilt
auch, wenn die Spannung über einen Resonanzkreis
erzeugt wird.
Eine länger dauernde Spannungsbeanspruchung kann
außerdem durch hohe Energiezufuhr weitere
Materialerosion an der Fehlerstelle hervorrufen.
Um diese Nachteile zu vermeiden, wird für
Teilentladungsmessungen eine Schaltspannung verwendet.
Hierbei wird die Ladung eines Kondensators über ein
Netzwerk aus Kondensatoren und Widerständen auf das
Meßobjekt umgeladen. Das Netzwerk wird so bemessen, daß
die Spannungsflanke dieser Umladung 1 und 10 msec. und
damit zeitlich in der Größenordnung der
Betriebsfrequenz liegt. Es entsteht eine Beanspruchung,
die der bei Betriebsfrequenz vergleichbar ist. Die
einzelnen Entladungen folgen aber langsam aufeinander,
so daß keine nennenswerte Energieumsetzung und damit
keine Materialerosion stattfinden kann.
Das Netzwerk und die dazugehörigen Schalteinrichtungen
sind sehr aufwendig. Sollen für beide Polaritäten
Teilentladungsmessungen durchgeführt werden, muß auch
die Ladeeinrichtung für beide Polaritäten ausgelegt
werden.
Als Vergleich dazu einfache Methode ist die
Teilentladungsmessung mit schwingender Spannung bekannt
geworden. Hierzu wird auf die Veröffentlichung
"Prüfungen zur Beurteilung von Kabelanlagen in
Mittelspannungsnetzen", herausgegeben von Krefter,
K.-H., VWEW-Verlag Frankfurt a. M. 1991, mit dem Aufsatz
von Plath, R., Kalkner, W. "Oscillating voltages - eine
mögliche Alternative für die Prüfung verlegter
Mittelspannungskabel" verwiesen. Dabei wird das
Meßobjekt mit Gleichspannung aufgeladen und über eine
Induktivität entladen. Die Schwingfrequenz der
Entladung wird von der Kapazität des Meßobjektes und
der Induktivität bestimmt.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine
Vorrichtung der gattungsgemäßen Art zur
Teilentladungsmessung an Kabeln großer Kapazität mit
hoher Meßempfindlichkeit und hoher Störunterdrückung zu
schaffen.
Die Lösung dieser Aufgabe zur Durchführung des
Verfahrens erfolgt erfindungsgemäß durch die
Verfahrensschritte gemäß Anspruch 1.
Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
besteht darin, daß die Messung der ersten Ableitung des
Stromes über den Stützkondensator durch eine
Rogowskispule vorgenommen wird.
Durch die Signalauskopplung über eine Rogowskispule
werden Vorteile dadurch erzielt, daß das
Teilentladungssignal direkt als 1. Ableitung des
Stromes zur Verfügung steht und dadurch ein
Frequenzgang erzielt wird, wie er bei bisher bekannten
Meßeinrichtungen durch die Hochpaßeigenschaften der
Ankoppeleinrichtungen erreicht wurde. Darüberhinaus
kann der Frequenzgang durch einen Bürdewiderstand, oder
durch ein Netzwerk aus Bürdewiderstand und parallel
geschalteten Kondensator parallel zur Rogowskispule
optimiert werden. Dieses kann vorteilhaft durch die
Windungszahl dieser Spule unter Anpassung auf die
Eingangsimpedanz des nachgeschalteten Auswertegerätes
geschehen.
Die Potentialtrennung, die eine Rogowskispule bietet,
wirkt sich vorteilhaft für Störunterdrückungen aus.
Zur besseren Erkennung von Störsignalen wird weiterhin
erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß zu einer ersten
Rogowskispule eine zwei Rogowskispule in Serie
geschaltet ist, wobei diese ein Signal mit umgekehrter
Polarität gegenüber der ersten Rogowskispule entnehmbar
ist.
Ferner wird vorgeschlagen daß die Signale der
Rogowskispulen je einem Kabel eines Speichers zur
Aufzeichnung und Auswertung zuführbar sind. Weiterhin
ist vorgesehen, daß zur Erkennung von Störungen in
einem dritten Kanal des Speichers die Addition der
Aufzeichnungen des ersten und des zweiten Kanals
aufgezeichnet wird.
Auf diese Weise können alle Störsignale, die nicht auch
einen Stromfluß über den Stützkondensator hervorrufen,
beispielsweise von den eigentlichen
Teilentladungssignalen getrennt dargestellt, d. h. von
diesen unterschieden werden. Ein dem
Teilentladungssignal überlagertes Störsignal wird
separat in einem dritten Kanal dargestellt.
Es ist weiterhin vorgesehen, den Schalter, durch dessen
Schließen die schwingende Entladung ausgelöst wird,
zwischen Induktivität und dem Massepotential
anzuordnen. Die Induktivität wirkt dann als Filter für
die von den Schaltfunken ausgehenden Störungen und
können die Teilentladungsmessung nur abgeschwächt
beeinflussen.
Um die Übertragung von Schaltfunkenstörungen über die
bei großen Induktivitäten unvermeidliche
Wicklungskapazität zu reduzieren, wird vorgeschlagen,
daß zwischen Schalter und Induktivität ein
Tiefpaßfilter geschaltet ist.
In der Zeichnung ist ein erfindungsgemäßes
Ausführungsbeispiel schematisch dargestellt.
Dabei zeigen:
Fig. 1 eine Meßanordnung und
Fig. 2 ein Meßdiagramm.
Bei dem Ausführungsbeispiel ist ein Gleichspannungsgenerator
(Gleichspannungsprüfgerät) 1 vorgesehen. Dieser ist über ein
Filter 3 und eine Induktivität 4 mit einem Meßobjekt 12 und
einem parallel geschalteten Stützkondensator 5 verbunden. Die
Zuleitung zum Stützkondensator 5 dient als Primärwindung
zweier Rogowskispulen 6 und 7, deren Ausgangssignale mit
gegenseitig umgekehrter Polarität einem ersten und einem
zweiten Kanal eines Digitalspeichers 13 zur Auswertung
zugeführt werden, wobei mit Bürdewiderständen 8 und 9 b. z. w.
mit Kapazitäten 10 und 11 der Frequenzgang optimiert werden
kann. Zur Erkennung von Störungen wird in einem dritten Kanal
des Speichers 13 die Summenbildung der Aufzeichnungen des
ersten und des zweiten Kanals aufgezeichnet.
Bei einer Meßanordnung, die beispielsweise für eine Objekt
kapazität von 0-3 uF vorgesehen ist (Kabel bis 10 km
Länge), liegt die Schwingfrequenz bei einer Stützkapazität
von 0,5 uF und einer Induktivität von 1,5 H zwischen 69 Hz
und 184 Hz, also im Bereich der Betriebsfrequenz.
Der Stützkondensator ist gleichzeitig Koppelkondensator. Beim
Beispiel beträgt nach bekannten Beziehungen der Faktor
zwischen idealer scheinbarer und meßbarer Ladung minimal
0,14. Bei handelsüblichen Teilentladungsmeßeinrichtungen mit
einer Koppelkapazität von 1 nF würde dieser Faktor
0,33.10-3 betragen.
Die Aufzeichnungen der drei Kanäle des Speichers 13 sind
vertikal versetzt in Fig. 2 dargestellt. Dabei stellt 1 eine
Störung dar, die nur auf den ersten Kanal einwirkt, 2 eine
solche, die auf Kanal 1 und 2 einwirkt. 3 stellt ein Teil
entladungssignal dar. Die Aufzeichnung des dritten Kanals von
Speicher 13 zeigt die erfindungsgemäße Erkennbarkeit von
Störsignalen. Im Beispiel ist dem Teilentladungssignal kein
Störsignal überlagert.
Claims (9)
1. Verfahren zur Teilentladungsmessung an einem Kabel
großer Kapazität, wobei ein parallel geschalteter
Stützkondensator von einer Gleichspannungsquelle
über eine Induktivität geladen und nach Schließen
eines Schalters schwingend als Wechselspannung über
die Induktivität entladen wird, wobei die
Teilentladung durch Messung und Aufzeichnung der
ersten Ableitung des Stromes über den
Stützkondensator erfaßt werden.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach
Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Messung der
1. Abteilung des Stromes über den Stützkondensator durch eine Rogowskispule
vorgenommen wird.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß zu der ersten Rogowskispule
(6) eine zwei Rogowskispule (7) in Serie geschaltet
ist, wobei diese ein Signal mit umgekehrter
Polarität gegenüber der ersten Rogowskispule (6)
entnehmbar ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Signale der Rogowskispulen
(6, 7) je einem Kabel eines Speichers (13) zur
Aufzeichnung und Auswertung zuführbar sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch
gekennzeichnet, daß zur Erkennung von Störungen in
einem dritten Kanal des Speichers (13) die Addition
der Aufzeichnungen des ersten und des zweiten
Kanals aufgezeichnet wird.
6. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß zur Optimierung des
Frequenzganges den Rogowskispulen (6, 7)
Bürdewiderstände (8, 9) parallel geschaltet werden.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch
gekennzeichnet, daß zur Optimierung des
Frequenzganges den Bürdewiderständen (6, 7)
Kondensatoren (10, 11) parallel geschaltet werden.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch
gekennzeichnet, daß das Übersetzungsverhältnis der
Rogowskispulen (6, 7) mit einem Eingangswiderstand
des Auswertegerätes ein optimaler Frequenzgang
einstellbar ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Schalter (2)
und Induktivität (4) ein Tiefpaßfilter (3)
geschaltet ist.
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Publications (2)
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Non-Patent Citations (3)
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| PLATZ, R. et al.: Oscillating voltages - eine mögliche Alternative für die Prüfung verlegter Mittelspannungskabel. In: Prüfungen zur Beurtei- lung von Kabelanlagen in Mittelspannungsnetzen, herausgegeben von KREFTER, K.H., VWEW-Verlag Frankfurt a.M., 1991, S.153-171 * |
| SCHNETTLER, A. et al: Rechnerunterstützte Teil- entladungs(TE)-Diagnose an Mittelspannungs-VPE- Kabeln. In: ETG-Fachbericht 40, Vorträge der ETG-Fachtagung am 26. u. 27.Mai 1992, vde-verlag gmbh Berlin Offenbach, S.327-332 * |
| WITTLER, M.: Mobile Teilentladungsmessung und -ortung an Mittelspannungskabeln. In: Elektri- zitätswirtschaft, Jg.92 (1993), H.17/18 S.1062 bis 1066 * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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