EP3959790A1 - Verfahren zum feststellen unsymmetrischer schwingungen in einem elektrischen gerät - Google Patents

Verfahren zum feststellen unsymmetrischer schwingungen in einem elektrischen gerät

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EP3959790A1
EP3959790A1 EP20725091.1A EP20725091A EP3959790A1 EP 3959790 A1 EP3959790 A1 EP 3959790A1 EP 20725091 A EP20725091 A EP 20725091A EP 3959790 A1 EP3959790 A1 EP 3959790A1
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EP
European Patent Office
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acoustic signals
electrical device
direct current
mobile phone
frequency spectrum
Prior art date
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Pending
Application number
EP20725091.1A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Holger HERTERICH
Franz Klammler
Rüdiger KUTZNER
Harald Mayer
Mario Scala
Marc Weber
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens Energy Global GmbH and Co KG
Original Assignee
Siemens Energy Global GmbH and Co KG
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Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Energy Global GmbH and Co KG filed Critical Siemens Energy Global GmbH and Co KG
Publication of EP3959790A1 publication Critical patent/EP3959790A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/01—Arrangements for reducing harmonics or ripples
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/0007—Frequency selective voltage or current level measuring
    • G01R19/0015—Frequency selective voltage or current level measuring separating AC and DC
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/30—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes
    • H04W4/38—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes for collecting sensor information
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/40—Arrangements for reducing harmonics

Definitions

  • the invention relates to a method for determining a direct current component in an electrical device.
  • GIC Garnier Induced Currents
  • a direct current component results in a magnetic direct flux component in the core of the transformer, which is related to the
  • the object of the invention is therefore to provide a method of
  • the invention solves this problem in that the vibration of the core and the operating noise of the electrical device caused by it are detected with the aid of acoustic sensors, the acoustic signals on the output side
  • Fourier transforms are broken down into their frequency components while obtaining a frequency spectrum, depending on a fundamental frequency of the alternating voltage of the
  • Frequency components of the frequency spectrum are determined and set in a ratio R to each other and the presence of a direct current component is deduced if the
  • Ratio R exceeds a predetermined threshold, the acoustic sensors being part of a portable unit.
  • a portable unit can be used to quickly, easily and reliably determine whether an electrical device such as, for example, a
  • the inventive method is not only
  • Inexpensive but can also be easily set in motion without requiring any special expertise is required. It can therefore be carried out by any user, for example the operator of the electrical device.
  • the electrical device When operating the electrical device, it is connected to a high-voltage network within the scope of the invention.
  • the electrical device is therefore designed for high voltages and, for example, a transformer or a choke.
  • the direct current component in the electrical device causes an additional odd component in the total spectrum. If one sets the sum of all odd proportions of total S pektrum in relation R to the straight portions of the total S pektrum and exceeds this ratio R is a predetermined threshold value, can the presence of an interfering
  • the portable unit is a mobile phone.
  • a so-called “smart phone” is particularly suitable as a mobile phone. Smart phones can generally be viewed as high-performance mobile phones.
  • Cell phones are usually already equipped with a microphone as an acoustic sensor. It also has a
  • Mobile phone via a memory and a programmable unit, for example via at least one processor.
  • the entire method according to the invention can be used on the mobile phone be performed.
  • an APP i.e. a software package for use.
  • the app can advantageously be downloaded from a so-called cloud.
  • An additional purchase of hardware for performing the method according to the invention has become superfluous within the scope of the invention.
  • Cell phone for example, records the sounds of a
  • Storage unit on which the acoustic signals or the frequency spectrum are stored.
  • the entire process is done in one
  • the acoustic signals are preferably recorded at various locations in the vicinity of the electrical device.
  • the user records the noises of the electrical device at different positions or measuring locations,
  • the acoustic signals are advantageously recorded over a predetermined period of time.
  • the duration is preferably in the range between 10 and 60 seconds for each measurement.
  • connection to the cloud is via a long-range communication link.
  • the portable unit e.g. the mobile phone, via a
  • Long-range communication device such as a cellular module according to the GPRS or UMTS standard. This is used to set up a long-range communication connection, preferably an IP-based data connection, with the cloud.
  • a provider of a long-range communication connection preferably an IP-based data connection, with the cloud.
  • Long-distance communication link can at least partially via a communication network of this provider and / or
  • Data storage devices and one or more
  • Data processing device can be understood by suitable programming to carry out any
  • Data processing processes can be trained.
  • Data processing devices usually represent universal data processing devices, such as servers, which, in terms of their design and their Programming initially do not have any specific design.
  • the universal data processing device can only be used once programming has been carried out
  • Any data for data storage and / or processing can be fed to a data processing cloud.
  • the data processing cloud itself provides the stored data and / or the events of the
  • a data processing cloud can, for example, be provided by a data center or several networked data centers. Usually one is
  • the electrical device is designed within the scope of the invention for operation in the voltage or high-voltage network, i.e. for an operating voltage between 1 kV and 1200 kV, in particular 50 kV and 800 kV.
  • the high voltage network is preferably an alternating voltage network. But also one
  • an electrical device is, for example, a transformer, in particular a power transformer, a choke or the like.
  • the figure shows an embodiment of the method according to the invention in which a transformer 1 is shown schematically as an electrical device.
  • the transformer 1 has a tank 2 which is filled with an insulating fluid.
  • a magnetizable core 3, which forms a closed magnetic circuit, is arranged in the tank.
  • the legs of the core 3 are each of two concentric to one another
  • windings enclosed, of which only the outer high-voltage winding 4 can be seen.
  • the windings are connected via bushings 5 to the phases of a high-voltage network carrying alternating voltage.
  • An expansion tank 6 is used to compensate
  • Mobile phone 8 shown with which the operating noises of the transformer 1 are recorded at four different locations A, B, C and D.
  • the operating noises of the transformer 1 are recorded at four different locations A, B, C and D.
  • Mobile phone 8 via software or an "app" which asks the user of the method to carry out the noise measurement over a predetermined period of time and
  • a is used in the mobile phone to measure the noise
  • the mobile phone 8 stores the time-resolved acoustic signals generated by its microphone on the basis of the measurement after they have been digitized on its memory unit, also not shown.
  • the software then performs perform a Fourier transform. The above-described formation of the ratio R follows.
  • the method according to the invention derives whether and, if applicable, in what order of magnitude the transformer is loaded by a direct current component.
  • the result of the procedure gives the user certainty about this and can now initiate appropriate countermeasures in order to suppress the direct current component that may have been determined.
  • the sensors A and B are buried in the ground, for example, the measurements at positions C and D are found in

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)
  • Telephone Function (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Feststellen eines Gleichstromanteils in einem elektrischen Gerät (1), das an ein Hochspannungsversorgungsnetz angeschlossen ist, bei dem - Betriebsgeräusche des elektrischen Geräts (1) mit Hilfe von akustischen Sensoren erfasst werden, die ausgangsseitig akustische Signale bereitstellen, - die akustischen Signale mittels einer Fouriertransformation unter Gewinnung eines Frequenzspektrums in ihre Frequenzanteile zerlegt werden, - in Abhängigkeit einer Grundfrequenz des Hochspannungsversorgungsnetzes gerade und ungerade Frequenzanteile des Frequenzspektrums ermittelt und in ein Verhältnis (R) zueinander gesetzt werden, - auf das Vorliegen eines Gleichstromanteils geschlossen wird, wenn das Verhältnis (R) einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet, - wobei die akustischen Sensoren Teil einer tragbaren Einheit (8) sind.

Description

Beschreibung
Verfahren zum Feststellen unsymmetrischer Schwingungen in einem elektrischen Gerät
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Feststellen eines Gleichstromanteils in einem elektrischen Gerät.
Bei elektrischen Transformatoren, wie sie in Energie- Übertragungs- und Verteilungsnetzen eingesetzt werden, kann es zu einer unerwünschten Einspeisung eines Gleichstroms beispielsweise in die Wicklungen kommen. Auch
leistungselektronische Baukomponenten im Netz, beispielsweise die Ansteuerung elektrischer Antriebe, Umrichter für Flexible AC Transmission Systeme oder die
Hochspannungsgleichstromübertragung können für Gleichströme im elektrischen Gerät sorgen. Eine andere Ursache können so genannte "Geomagnetically Induced Currents" (im Folgenden auch kurz als GIC bezeichnet) sein.
Ein Gleichstromanteil hat im Kern des Transformators einen magnetischen Gleichfluss-Anteil zur Folge, der sich dem
Wechselfluss überlagert. Es kommt zu einer unsymmetrischen Aussteuerung des magnetischen Werkstoffs im Kern was eine Reihe von Nachteilen mit sich bringt. Bereits ein Gleichstrom von wenigen Ampere führt zu einer Sättigung des Kerns mit magnetischem Fluss. Damit verbunden ist eine signifikanten Erhöhung der Verluste im Kern (z.B.: 20-30%) .
Erwärmungsprobleme können insbesondere bei großem GIC
auftreten. Es kommt ferner bei Betrieb zu einer erhöhten Geräuschemission, die insbesondere dann als besonders störend empfunden wird, wenn der Transformator in der Nähe eines Wohnbereichs installiert ist.
Zur Gleichstrom-Kompensation bzw. Verringerung von
Betriebsgeräuschen eines Transformators als elektrisches Gerät sind verschiedene aktiv und passiv wirkende
Einrichtungen bekannt. Bevor kostenintensive Maßnahmen zur Gleichstromkompensation ergriffen werden, sollte jedoch sicher sein, ob ein solcher Gleichstromanteil überhaupt vorliegt .
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren der
eingangs genannten Art zu schaffen, mit dem einfach, schnell und sicher festgestellt werden kann, ob beim Betrieb des elektrischen Geräts in einem Hochspannung führenden
elektrischen Versorgungsnetz Gleichstromanteile auftreten.
Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, dass die Schwingung des Kerns und die dadurch verursachten Betriebsgeräusche des elektrischen Geräts mit Hilfe von akustischen Sensoren erfasst werden, die ausgangsseitig akustische Signale
bereitstellen, die akustischen Signale mittels einer
Fouriertransformation unter Gewinnung eines Frequenzspektrums in ihre Frequenzanteile zerlegt werden, in Abhängigkeit einer Grundfrequenz der Wechselspannung des
Hochspannungsversorgungsnetzes gerade und ungerade
Frequenzanteile des Frequenzspektrums ermittelt und in ein Verhältnis R zueinander gesetzt werden und auf das Vorliegen eines Gleichstromanteils geschlossen wird, wenn das
Verhältnis R einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet, wobei die akustischen Sensoren Teil einer tragbaren Einheit sind .
Erfindungsgemäß kann mittels einer tragbaren Einheit schnell, einfach und mit hoher Sicherheit festgestellt werden, ob in einem elektrisches Gerät wie beispielweise einem
Leistungstransformator beim Betrieb Gleichstromanteile auftreten. Bisher erfolgte der Nachweis von Gleichströmen durch aufwändige elektrische Messungen oder akustische
Messreihen am elektrischen Gerät. Die Analyse der Messdaten musste durch Experten erfolgen. Mit anderen Worten hatten die vorbekannten Verfahren hohe Kosten im Gefolge. Das
erfindungsgemäße Verfahren ist hingegen nicht nur
kostengünstig, sondern kann darüber hinaus einfach in Gang gesetzt werden, ohne dass ein besonderes Fachwissen erforderlich ist. Es kann daher von beliebigen Nutzern, beispielsweise den Betreibern des elektrischen Geräts, durchgeführt werden.
Beim Betrieb des elektrischen Geräts ist dieses im Rahmen der Erfindung an ein Hochspannungsnetz angeschlossen. Das elektrische Gerät ist daher für Hochspannungen ausgelegt und beispielweise ein Transformator oder eine Drossel.
Mathematisch kann das erfindungsgemäße Verfahren wie folgt beschrieben werden. SxN sei der Signalwert des
Frequenzspektrums in willkürlichen Einheiten, wobei x für gerade (x=g) , ungerade (x=u) oder rauschen (x=n) steht. N ist die Ordnungszahlt des Signals, wobei N=1 der Grundschwingung entspricht und N=2,3,4, ... , Nmax den harmonischen
Oberschwingungen . Gerade Frequenzen fgN ergeben sich bei einer Speisespannung von 50 Hz gemäß fgN = 50*2*N. Ungerade Frequenzen ergeben sich nach fuN = 50* (2*N + 1) . Ein
Gleichstromanteil im elektrischen Gerät verursacht einen zusätzlichen ungeraden Anteil am Gesamtspektrum. Setzt man nun die Summe aller ungeraden Anteile am GesamtSpektrum ins Verhältnis R zu den geraden Anteilen am GesamtSpektrum und überschreitet dieses Verhältnis R eine zuvor festgelegten Schwellenwert, kann auf das Vorliegen eines störenden
Gleichstromanteils geschlossen werden. Die Größe von R zeigt die Auswirkung des Gleichstromanteils auf den Kern.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die tragbare Einheit ein Mobiltelefon. Als Mobiltelefon eignet sich ein so genanntes „Smart Phone" besonders gut. Smart Phone sind können im Allgemeinen als leistungsfähige Mobiltelefone betrachtet werden.
Mobiltelefone sind üblicherweise bereits mit einem Mikrophon als akustischen Sensor ausgerüstet. Ferner verfügt ein
Mobiltelefon über einen Speicher sowie eine programmierbare Einheit, beispielsweise über wenigstens einen Prozessor. Das gesamte erfindungsgemäße Verfahren kann auf dem Mobiltelefon durchgeführt werden. Hierbei kommt eine so genannte
Applikation, eine APP, also ein Softwarepaket zum Einsatz.
Die App kann vorteilhafterweise von einer so genannten Cloud heruntergeladen werden kann. Ein zusätzlicher Kauf einer Hardware zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist im Rahmen der Erfindung überflüssig geworden. Das
Mobiltelefon erfasst beispielsweise die Geräusche eines
Transformators und führt eine Fourietransformation der zeitlich aufgelösten digitalen akustischen Signale durch. Das sich daraus ergebende Spektrum wir beispielsweise auf einer Speichereinheit das Mobiltelefons gespeichert. Anschließend erfolgt die Untersuchung der geraden und der ungeraden
Anteile und schließlich deren Gewichtung und AusSummierung . Abschließend erfolgt die bereits beschriebene Bildung des Verhältnisses R.
Vorteilhafterweise verfügt das Mobiltelefon über eine
Speichereinheit, auf der die akustischen Signale oder das Frequenzspektrum gespeichert werden.
Bevorzugt wird das das gesamte Verfahren auf einem
Mobiltelefon durchgeführt. Auf diese Weise benötigt der
Anwender des Verfahrens nur die Anwendungssoftware, die er von der Cloud herunterladen kann.
Bevorzugt werden die akustischen Signale an verschiedenen Orte in der Nähe des elektrischen Geräts erfasst. Hierzu nimmt der Nutzer die Geräusche des elektrischen Geräts an unterschiedlichen Positionen oder Messorten auf,
beispielsweise vor, neben und hinter dem elektrischen Gerät. Anschließend wird für alle Frequenzanteile aus den jeweils gewonnen Spektren ein Mittelwert über die durchgeführten Messungen gebildet. Bevorzugt führt eine Software den Nutzer hierbei interaktiv, so dass die richtigen Schritte zur richtigen Zeit durchgeführt werden können.
Vorteilhafterweise werden die akustischen Signale über eine vorgegebene Zeitdauer hinweg erfasst. Die Zeitdauer liegt bevorzugt im Bereich zwischen 10 und 60 Sekunden für jede Messung .
Vorteilhafterweise ist das mobile Gerät über eine
Fernbereichskommunikationsverbindung mit einer Cloud
verbindbar .
Die Verbindung zur Cloud erfolgt über eine Fernbereichs- Kommunikationsverbindung . Um diese herzustellen, verfügt die tragbare Einheit, z.B. das Mobiltelefon, über eine
Fernbereichskommunikationseinrichtung, wie beispielsweise ein Mobilfunkmodul nach GPRS- oder UMTS-Standard auf. Mit diesem wird eine Fernbereichskommunikationsverbindung, vorzugsweise eine IP-basierte Datenverbindung, mit der Cloud aufgebaut . Dabei kann beispielsweise ein Anbieter eines
Mobilfunkdienstes oder ein Telekommunikationsanbieter
zwischengeschaltet sein und die
Fernbereichskommunikationsverbindung kann zumindest teilweise über ein Kommunikationsnetz dieses Anbieters und/oder
zumindest teilweise über das Internet hergestellt werden. Zur Herstellung der Verbindung fällt dann ein nur sehr geringer Konfigurations- beziehungsweise Parametrieraufwand an. Außer der Konfigurierung der Fernbereichs-Kommunikationseinrichtung mit den für den Aufbau der Fernbereichskommunikations- Verbindung notwendigen Informationen, z.B. den Einbau einer SIM-Karte eines Telekommunikationsanbieters, muss für die einzelne Kommunikationseinheit kein weiterer Aufwand
betrieben werden.
Unter einer Cloud oder Datenverarbeitungs-Cloud soll hier eine Anordnung mit einer oder mehreren
Datenspeichereinrichtungen und einer oder mehreren
Datenverarbeitungseinrichtung verstanden werden, die durch geeignete Programmierung zur Durchführung beliebiger
Datenverarbeitungsprozesse ausgebildet werden kann. Die
Datenverarbeitungseinrichtungen stellen hierbei in der Regel universelle Datenverarbeitungseinrichtung, wie beispielsweise Server, dar, die hinsichtlich ihrer Konstruktion und ihrer Programmierung zunächst keinerlei spezifische Auslegung aufweisen. Erst durch eine vorgenommene Programmierung lässt sich die universelle Datenverarbeitungseinrichtung zur
Ausführung spezifischer Funktionen ertüchtigen.
Insofern die Cloud mehrere einzelne Komponenten aufweist, sind diese auf geeignete Weise zur Datenkommunikation
miteinander verbunden, beispielsweise durch ein
Kommunikationsnetzwerk. Einer Datenverarbeitungs-Cloud können beliebige Daten zur Datenspeicherung und/oder Verarbeitung zugeführt werden. Die Datenverarbeitungs-Cloud selbst stellt die gespeicherten Daten und/oder die Ereignisse der
durchgeführten Datenverarbeitung wiederum anderen Geräten, beispielsweise mit einer Datenverarbeitungs-Cloud verbundenen Computerarbeitsstationen, Laptops, Smartphones zur Verfügung. Eine Datenverarbeitungs-Cloud kann beispielsweise durch ein Rechenzentrum oder auch mehrere vernetzte Rechenzentren bereitgestellt werden. Üblicherweise ist eine
Datenverarbeitungs-Cloud räumlich entfernt von den
Hochspannungsgeräten ausgebildet .
Das elektrische Gerät ist im Rahmen der Erfindung ist für einen Betrieb im Spannungs- bzw. Hochspannungsnetz ausgelegt, d.h. für eine Betriebsspannung zwischen 1 kV und 1200 kV, insbesondere 50 kV und 800 kV. Das Hochspannungsnetz ist bevorzugt ein Wechselspannungsnetz. Aber auch eine
Kombination aus Wechsel- und Gleichspannung-netz sind im Rahmen der Erfindung möglich.
Erfindungsgemäß ist ein elektrische Gerät beispielsweise ein Transformator, insbesondere Leistungstransformator, eine Drossel oder dergleichen.
Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen und Vorteile der
Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung unter Bezug auf die Figur der Zeichnung, wobei gleiche Bezugszeichen auf gleichwirkende Bauteile verweisen und wobei die Figur ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen
Verfahrens schematisch verdeutlicht.
Die Figur zeigt ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei dem ein Transformator 1 als elektrisches Gerät schematisch verdeutlicht ist. Der Transformator 1 weist einen Tank 2 auf, der mit einem Isolierfluid befüllt ist. In dem Tank ist ein magnetisierbarer Kern 3 angeordnet, der einen geschlossenen Magnetkreis ausbildet. Die Schenkel des Kerns 3 sind jeweils von zwei konzentrisch zueinander
angeordneten Wicklungen umschlossen, von denen nur die äußere Oberspannungswicklung 4 erkennbar ist. Die Wicklungen sind über Durchführungen 5 mit den Phasen eines Wechselspannung führendes Hochspannungsnetz verbunden.
Ein Ausdehnungsgefäß 6 dient zum Ausgleich
temperaturbedingter Volumenschwankungen des Isolierfluids im Tank 2 des Transformators 1. In der Verbindungsleitung zwischen Tank 2 und Ausdehnungsgefäß 6 ist ein Buchholzrelais 7 erkennbar.
In der Figur ist ferner ein ebenfalls nur schematisch
dargestelltes Mobiltelefon 8 erkennbar, mit dem an vier verschiedenen Orten A, B, C und D die Betriebsgeräusche des Transformators 1 erfasst werden. Dazu verfügt das
Mobiltelefon 8 über eine Software oder ein „App", die den Anwender des Verfahrens auffordert, die Geräuschmessung über eine vorgegebene Zeitdauer hinweg durchzuführen und
anschließend den Standort zu wechseln, um dort die Messung erneut durchzuführen.
Zur Geräuschmessung wird ein ohnehin im Mobiltelefon
verbautes figürlich nicht dargestelltes Mikrofon verwendet. Das Mobiltelefon 8 speichert die von seinem Mikrofon auf Grund der Messung erzeugten zeitlich aufgelösten akustischen Signale nach deren Digitalisierung auf seiner ebenfalls nicht gezeigten Speichereinheit ab. Anschließend führt die Software eine Fouriertransformation durch. Es folgt die oben bereits beschrieben Bildung des Verhältnisses R.
Aus der Größe von R leitet das erfindungsgemäße Verfahren ab, ob und ggf. in welcher Größenordnung der Transformator von einem Gleichstromanteil belastet wird. Der Nutzer hat mit dem Ergebnis des Verfahren darüber Gewissheit und kann nun angemessene Gegenmaßnahmen einleiten, um den möglicherweise festgestellten Gleichstromanteil zu unterdrücken.
Die Sensoren A und B sind beispielsweise im Boden vergraben, die Messungen an den Positionen C und D finden im
Hochspannungsbereich statt, Die Messungen winden hier
beispielsweise in etwa auf der mittleren Höhe des Kessels (der Wicklungen) statt.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Feststellen eines Gleichstromanteils in einem elektrischen Gerät (1), das an ein
Hochspannungsversorgungsnetz angeschlossen ist, bei dem
- Betriebsgeräusche des elektrischen Geräts (1) mit Hilfe von akustischen Sensoren erfasst werden, die
ausgangsseitig akustische Signale bereitstellen,
- die akustischen Signale mittels einer
Fouriertransformation unter Gewinnung eines
Frequenzspektrums in ihre Frequenzanteile zerlegt werden,
- in Abhängigkeit einer Grundfrequenz des
Hochspannungsversorgungsnetzes gerade und ungerade Frequenzanteile des Frequenzspektrums ermittelt und in ein Verhältnis R zueinander gesetzt werden,
- auf das Vorliegen eines Gleichstromanteils geschlossen wird, wenn das Verhältnis R einen vorbestimmten
Schwellenwert überschreitet,
- wobei die akustischen Sensoren Teil einer tragbaren
Einheit (8) sind.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
tragbare Einheit ein Mobiltelefon (8) ist.
3. Verfahren nach Anspruch 2,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
das Mobiltelefon (8) eine Speichereinheit aufweist, auf der die akustischen Signale oder das Frequenzspektrum gespeichert werden .
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
das gesamte Verfahren auf einem Mobiltelefon (8) durchgeführt wird .
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
die akustischen Signale an verschiedenen Orten (A, B, C, D) in der Nähe des elektrischen Geräts (1) erfasst werden.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
die akustischen Signale über eine vorgegebene Zeitdauer hinweg erfasst werden.
7. Verfahren einem der vorhergehenden Ansprüche,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
das mobile Gerät (8) über eine
Fernbereichskommunikationsverbindung mit einer Cloud verbindbar ist.
EP20725091.1A 2019-05-20 2020-04-21 Verfahren zum feststellen unsymmetrischer schwingungen in einem elektrischen gerät Pending EP3959790A1 (de)

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WO2020233922A1 (de) 2020-11-26
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