RU2402092C1 - Measurement device of partial discharges - Google Patents
Measurement device of partial discharges Download PDFInfo
- Publication number
- RU2402092C1 RU2402092C1 RU2009140571/07A RU2009140571A RU2402092C1 RU 2402092 C1 RU2402092 C1 RU 2402092C1 RU 2009140571/07 A RU2009140571/07 A RU 2009140571/07A RU 2009140571 A RU2009140571 A RU 2009140571A RU 2402092 C1 RU2402092 C1 RU 2402092C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- amplifier
- output
- input
- signal
- power supply
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к области электричества, более конкретно к устройствам для измерения частичных разрядов, позволяющим диагностировать состояние изоляции высоковольтного оборудования.The invention relates to the field of electricity, and more particularly to devices for measuring partial discharges, allowing to diagnose the state of insulation of high-voltage equipment.
Основной проблемой при измерении частичных разрядов является наличие помех, снижающих точность диагностики состояния изоляции высоковольтного оборудования.The main problem in the measurement of partial discharges is the presence of interference that reduces the accuracy of the diagnosis of the insulation state of high-voltage equipment.
Известно устройство для измерения частичных разрядов [а.с. SU №1190309, МПК Н01Н 9/50, 1985 г.], включающее датчик частичных разрядов, расположенный внутри электростатического экрана, и электрический кабель, предназначенный для передачи сигнала от датчика частичных разрядов к внешнему измерительному устройству.A device for measuring partial discharges [a.s. SU No. 1190309, IPC Н01Н 9/50, 1985], including a partial discharge sensor located inside the electrostatic screen, and an electric cable designed to transmit a signal from the partial discharge sensor to an external measuring device.
Данное устройство позволяет снизить уровень помех за счет экранирования датчика частичных разрядов, но его недостатком является наличие помех, наводимых в электрическом кабеле и, как следствие, во внешнем измерительном устройстве. Кроме того, недостатком устройства является сложность и высокая стоимость измерительного устройства, представляющего собой осциллограф или пиковый вольтметр.This device allows to reduce the level of interference due to shielding of the partial discharge sensor, but its disadvantage is the presence of interference induced in the electric cable and, as a result, in the external measuring device. In addition, the disadvantage of this device is the complexity and high cost of the measuring device, which is an oscilloscope or peak voltmeter.
Известно устройство контроля порогового уровня частичных разрядов [патент РФ 2266548, МПК G01R 31/12, 2005 г.], в котором измерительное устройство вместе с датчиком частичных разрядов расположено внутри электростатического экрана и включает пороговое устройство с блоком питания, элемент индикации, подключенный к выходу порогового устройства. Измерительное устройство и элемент индикации имеют единое заземление и ключ, при замкнутом состоянии которого срабатывает элемент индикации, сигнализируя о наличии порогового уровня частичных разрядов.A device for monitoring the threshold level of partial discharges [RF patent 2266548, IPC G01R 31/12, 2005], in which the measuring device together with the partial discharge sensor is located inside the electrostatic screen and includes a threshold device with a power supply, an indication element connected to the output threshold device. The measuring device and the indication element have a common ground and a key, in the closed state of which the indication element is triggered, signaling the presence of a threshold level of partial discharges.
За счет экранирования датчика и измерительного устройства помехоустойчивость устройства в целом повышается, но все же она остается не на должном уровне, в частности, из-за наведения помех в передающем сигнал кабеле.Due to the shielding of the sensor and the measuring device, the noise immunity of the device as a whole increases, but still it does not remain at the proper level, in particular, due to the interference induced in the signal-transmitting cable.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для измерения частичных разрядов [патент RU №2262765, МПК Н01Н 9/50, 2005 г.], включающее электростатический экран, внутри которого расположен датчик частичных разрядов, выполненный в виде катушки индуктивности, к потенциальному выводу которой последовательно присоединены аналого-цифровой и оптический преобразователи, снабженные общим блоком питания, также расположенные внутри электростатического экрана, а к выходу оптического преобразователя присоединен оптический кабель, по которому данные поступают к внешнему измерительному устройству. Датчик частичных разрядов, оба преобразователя и общий блок питания имеют единое заземление. В качестве общего блока питания может быть использована батарея элементов, аккумулятор или преобразователь переменного напряжения, индуцируемого в датчике частичных разрядов в постоянное напряжение.The closest in technical essence to the proposed is a device for measuring partial discharges [patent RU No. 2262765, IPC Н01Н 9/50, 2005], including an electrostatic screen, inside which there is a partial discharge sensor, made in the form of an inductor, to a potential conclusion which are connected in series with analog-to-digital and optical converters equipped with a common power supply, also located inside the electrostatic screen, and optically connected to the output of the optical converter cable through which the data arrives to an external measuring device. Partial discharge sensor, both transducers and a common power supply unit have a common ground. As a common power supply, a battery of cells, a battery, or an AC voltage converter induced in a partial discharge sensor into DC voltage can be used.
Достоинством устройства является то, что данные о частичных разрядах преобразуются в цифровой вид и передаются по оптическому кабелю, в котором помехи не наводятся, кроме того, аналого-цифровой и оптический преобразователи и общий блок питания преобразователей расположены внутри электростатического экрана.The advantage of the device is that the data on partial discharges are converted to digital form and transmitted via an optical cable, in which interference is not induced, in addition, analog-to-digital and optical converters and a common converter power supply are located inside the electrostatic screen.
К недостатку последнего устройства и других рассмотренных выше устройств относится использование пассивного экранирования, которое не обеспечивает в полной мере помехоустойчивости устройства.The disadvantage of the latter device and other devices discussed above is the use of passive shielding, which does not fully ensure the noise immunity of the device.
Задачей изобретения является повышение помехоустойчивости устройства для измерения частичных разрядов за счет того, что сигнал помехи усиливается, меняет полярность и создает электромагнитное поле, идентичное по форме и противоположное по знаку полю помехи.The objective of the invention is to increase the noise immunity of the device for measuring partial discharges due to the fact that the interference signal is amplified, changes polarity and creates an electromagnetic field that is identical in shape and opposite in sign to the interference field.
Указанная задача решается в том случае, когда устройство для измерения частичных разрядов, содержащее расположенные внутри электростатического экрана и имеющие общее заземление датчик частичных разрядов, выполненный в виде катушки индуктивности, аналого-цифровой и оптический преобразователи, и общий блок питания преобразователей, при этом вход аналого-цифрового преобразователя соединен с потенциальным выводом катушки индуктивности, а его выход соединен с входом оптического преобразователя, к выходу которого присоединен оптический кабель, соединяемый с внешним измерительным устройством, отличается от известного тем, что устройство снабжено сигнальной и подмагничивающей обмотками, расположенными на электростатическом экране и имеющими заземление, общее с перечисленными выше элементами, и усилителем с отрицательным коэффициентом усиления, при этом сигнальная обмотка подключена к входу усилителя, а подмагничивающая обмотка подключена к выходу усилителя.This problem is solved in the case when the device for measuring partial discharges, containing a partial discharge sensor located inside the electrostatic screen and having a common ground, made in the form of an inductor, analog-to-digital and optical converters, and a common power supply unit for converters, while the input is analog -digital converter is connected to the potential output of the inductor, and its output is connected to the input of the optical converter, to the output of which is connected an optical the cable connected to an external measuring device differs from the known one in that the device is equipped with a signal and magnetizing windings located on the electrostatic screen and having grounding, common with the above elements, and an amplifier with a negative gain, while the signal winding is connected to the input of the amplifier , and the magnetizing winding is connected to the output of the amplifier.
Кроме того, в отличие от прототипа усилитель может быть подключен к блоку питания преобразователей.In addition, unlike the prototype, the amplifier can be connected to the power supply of the converters.
Кроме того, в отличие от прототипа усилитель может иметь отдельный блок питания.In addition, unlike the prototype, the amplifier can have a separate power supply.
Сущность изобретения заключается в следующем: электромагнитное поле внешних помех наводит в сигнальной обмотке сигнал помехи. Сигнал помехи подается на вход усилителя с отрицательным коэффициентом усиления, к выходу которого подключена подмагничивающая обмотка. Сигнал помехи усиливается и меняет полярность. Усиленный сигнал обратной полярности создает в подмагничивающей обмотке электромагнитное поле, идентичное по форме и противоположное по знаку полю помехи, тем самым исключая влияние помехи на работу устройства.The invention consists in the following: the electromagnetic field of external interference induces an interference signal in the signal winding. The interference signal is fed to the input of the amplifier with a negative gain, to the output of which a magnetizing winding is connected. The interference signal is amplified and reverses polarity. An amplified signal of reverse polarity creates an electromagnetic field in the magnetizing winding, identical in shape and opposite in sign to the interference field, thereby eliminating the effect of interference on the operation of the device.
Таким образом, за счет использования сигнальной обмотки усилителя с отрицательным коэффициентом усиления и подмагничивающей обмотки создается активное экранирование датчика частичных разрядов, обоих преобразователей и общего блока питания, что в сочетании с использованием оптического кабеля позволяет практически полностью исключить влияние помех на работу устройства для измерения частичных разрядов.Thus, by using the signal winding of an amplifier with a negative gain and a magnetizing winding, active shielding of the partial discharge sensor, both transducers, and the common power supply is created, which in combination with the use of an optical cable allows almost completely eliminating the influence of interference on the operation of the device for measuring partial discharges .
Усилитель может иметь отдельный блок питания или может быть подключен к блоку питания преобразователей.The amplifier can have a separate power supply or can be connected to the power supply of the converters.
На чертеже схематично показано заявляемое устройство.The drawing schematically shows the inventive device.
Устройство содержит соединенный с шиной высокого напряжения (на чертеже не показана) электростатический экран 1, внутри которого расположены выполненный в виде катушки индуктивности датчик частичных разрядов 2, аналого-цифровой 3 и оптический 4 преобразователи, и общий блок питания 5. В качестве блока питания может быть использована батарея элементов или аккумулятор, или преобразователь переменного напряжения, индуцируемого в датчике частичных разрядов, в постоянное напряжение. Вход аналого-цифрового преобразователя присоединен к потенциальному выводу катушки индуктивности - выходу датчика частичных разрядов. Выход аналого-цифрового преобразователя присоединен к оптическому преобразователю, соединенному через оптический кабель 6 с внешним измерительным устройством (на чертеже не показано). На поверхности электростатического экрана расположены сигнальная 7 и подмагничивающая 8 обмотки, при этом сигнальная обмотка подключена к входу, а подмагничивающая обмотка - к выходу усилителя 9 с отрицательным коэффициентом усиления. В качестве усилителя может использоваться микросхема L2724 фирмы Thomson Microelectronics. Поз.10 показано используемое для создания цепей тока единое заземление для датчика частичных разрядов, обоих преобразователей, сигнальной и подмагничивающей обмоток, блока питания и внешнего измерительного устройства.The device contains an electrostatic shield 1 connected to a high voltage bus (not shown in the drawing), inside of which there is a partial discharge sensor 2, analog-to-digital 3 and optical 4 converters made in the form of an inductor, and a common power supply unit 5. As a power supply unit, a cell battery or a battery or an AC voltage converter induced in the partial discharge sensor to DC voltage shall be used. The input of the analog-to-digital converter is connected to the potential output of the inductor - the output of the partial discharge sensor. The output of the analog-to-digital converter is connected to an optical converter connected via an optical cable 6 to an external measuring device (not shown in the drawing). On the surface of the electrostatic screen there are signal 7 and magnetizing 8 windings, while the signal winding is connected to the input, and the magnetizing winding is connected to the output of amplifier 9 with a negative gain. As an amplifier, a Thomson Microelectronics chip L2724 can be used. Pos. 10 shows the single grounding used to create current circuits for the partial discharge sensor, both transducers, signal and magnetizing windings, a power supply and an external measuring device.
Предлагаемое устройство работает следующим образом. Электростатический экран соединяют с шиной высокого напряжения. В рабочем режиме электромагнитное поле внешних помех наводит в сигнальной обмотке 7 ЭДС - сигнал помехи. Сигнал помехи подается на вход усилителя 9 с отрицательным коэффициентом усиления, к выходу которого подключена подмагничивающая обмотка 8. Сигнал помехи усиливается и меняет полярность. Усиленный сигнал обратной полярности создает в подмагничивающей обмотке 8 электромагнитное поле, идентичное по форме и противоположное по знаку полю помехи, тем самым исключая влияние помехи на работу устройства.The proposed device operates as follows. The electrostatic shield is connected to a high voltage bus. In operating mode, the electromagnetic field of external interference induces an EMF in the signal winding 7 - an interference signal. The interference signal is fed to the input of the amplifier 9 with a negative gain, the output of which is connected to a magnetizing winding 8. The interference signal is amplified and reverses the polarity. The amplified signal of reverse polarity creates an electromagnetic field in the magnetizing winding 8, identical in shape and opposite in sign to the interference field, thereby eliminating the effect of interference on the operation of the device.
При подаче высокого напряжения измеряемый сигнал, из которого исключен сигнал помехи, последовательно проходит через воздушный конденсатор, образованный электростатическим экраном 1 и датчиком частичных разрядов 2, датчик частичных разрядов 2 и заземление 10. Индуцируемое на датчике частичных разрядов 2 напряжение поступает на вход аналого-цифрового преобразователя 3, в котором преобразуется в цифровой вид и подается на вход оптического преобразователя 4. Оптический преобразователь преобразует цифровой электрический сигнал в оптический сигнал. С выхода оптического преобразователя 4 данные поступают по оптическому кабелю 6 к внешнему измерительному устройству. Для питания аналого-цифрового 3 и оптического 4 преобразователей, а также усилителя 9 используется единый блок питания 5.When a high voltage is applied, the measured signal, from which the interference signal is excluded, passes sequentially through the air condenser formed by the electrostatic shield 1 and the partial discharge sensor 2, the partial discharge sensor 2 and ground 10. The voltage induced at the partial discharge sensor 2 is supplied to the analog-digital input a converter 3, in which it is converted to a digital form and fed to the input of an optical converter 4. An optical converter converts a digital electrical signal into an optical signal. From the output of the optical transducer 4, the data is transmitted via an optical cable 6 to an external measuring device. To power the analog-to-digital 3 and optical 4 converters, as well as amplifier 9, a single power supply 5 is used.
Итак, заявляемое изобретение позволяет повысить помехоустойчивость устройства для измерения частичных разрядов.So, the claimed invention improves the noise immunity of the device for measuring partial discharges.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009140571/07A RU2402092C1 (en) | 2009-11-02 | 2009-11-02 | Measurement device of partial discharges |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009140571/07A RU2402092C1 (en) | 2009-11-02 | 2009-11-02 | Measurement device of partial discharges |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2402092C1 true RU2402092C1 (en) | 2010-10-20 |
Family
ID=44024036
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2009140571/07A RU2402092C1 (en) | 2009-11-02 | 2009-11-02 | Measurement device of partial discharges |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2402092C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2553281C1 (en) * | 2014-02-20 | 2015-06-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | Device for detecting partial discharges |
-
2009
- 2009-11-02 RU RU2009140571/07A patent/RU2402092C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2553281C1 (en) * | 2014-02-20 | 2015-06-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | Device for detecting partial discharges |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ES2784623T3 (en) | Apparatus for predicting the power loss of a transformer | |
| US5233305A (en) | Partial discharge detecting device for resin-molded transformer | |
| KR101180237B1 (en) | The live line electroscope which uses the magnetic field | |
| CN105137157A (en) | Alternating- and direct-current high-voltage electricity testing device | |
| US20080157988A1 (en) | Portable partial discharge detection apparatus and method thereof | |
| CN205248099U (en) | After -current transformer | |
| US3204183A (en) | Hot line indicator using a capacitive probe whose output controls switching circuit mans for an oscillator output circuit | |
| RU2402092C1 (en) | Measurement device of partial discharges | |
| CN101907653B (en) | Signal acquisition and transmission device for high-voltage DC transmission converter valve | |
| CN204881502U (en) | Area shows current vortex displacement sensor of function | |
| RU2553281C1 (en) | Device for detecting partial discharges | |
| CN109116060A (en) | A kind of distribution Zinc-Oxide Arrester examination device | |
| Wang et al. | The measurement method for corona discharge current under high-voltage environment | |
| CN201122169Y (en) | Electronic high voltage current mutual inductor | |
| RU152974U1 (en) | HIGH VOLTAGE DIGITAL CURRENT MEASUREMENT DEVICE | |
| KR20100005932U (en) | Circuit for detecting current of ionless current sensor and system using therewith | |
| CN104076301A (en) | Separating type monitoring circuit of alternating/direct current aliasing magnetic field | |
| RU150385U1 (en) | HIGH VOLTAGE DIGITAL CURRENT MEASUREMENT DEVICE | |
| RU100291U1 (en) | INTEGRATED MEASURING CONVERTER OF CURRENT AND VOLTAGE PARAMETERS WHEN OPERATING ELECTRICAL EQUIPMENT OF VARIOUS PURPOSE | |
| RU137955U1 (en) | HIGH VOLTAGE DIGITAL CURRENT MEASUREMENT DEVICE | |
| CN111903214B (en) | Low-frequency large-current sensor | |
| RU2262765C1 (en) | Device for measuring partial discharges | |
| CN213069061U (en) | Portable impact high voltage generator | |
| KR20070039254A (en) | Apparatus for diagnosis of moisture-absorption stage of water cooled the stator bars of the turbine generator | |
| CN216979215U (en) | Mobile acoustic-optic-electromagnetic composite sensor for high-voltage switch cabinet |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20141103 |