通过输入信号混叠的局部放电检测频带扩展制造技术

一种局部放电检测屏，包括配置成降低反射信号的电压分压器。连接至所述分压器的缓冲器。所述缓冲器衰减反射信号中高于上限截止频率的频率。连接至所述缓冲器的模数转换器。所述模数转换器接收反射信号中上至上限截止频率的频率成分，所述模数转换器将所述反射信号从模拟域转换为数字域。连接至所述模数转换器的滤波器。所述滤波器衰减反射信号中小于下限截止频率的频率成分。连接至所述滤波器的比较器。所述比较器将所述反射信号的电压与基准电压进行比较。连接至所述比较器的计数器。当所述反射信号的电压高于所述基准电压时所述计数器增加计数。

【技术实现步骤摘要】

技术介绍
局部放电(Partialdischarge)指的是当绝缘系统处于高电压的作用下时，装置(例如电机)的电绝缘系统中局部的介质击穿(localizeddielectricbreakdown)。所述击穿由绝缘系统中的一个或者一个以上裂纹、空穴、或者夹杂物产生。局部放电对所述装置产生小的但是影响重大的损伤，预示着所述绝缘系统开始失效，这有可能在未来将导致灾难性的损害。正因如此，最好能够检测到局部放电，以便在这样的损害发生之前，就可以对绝缘系统进行维修或者更换。为了检测局部放电，将局部放电检测屏(partialdischargedetectionboard)连接至所述装置，当所述装置承受特定电压时，局部放电检测屏适于分析来自(举例来说，从所述装置反射离开)所述装置的信号，以确定所述装置是否正在经历局部放电。所述局部放电检测屏包括模数转换器(ADC)，所述模数转换器以例如100MHZ的采样频率对信号进行采样。所述ADC无法区分奈奎斯特频率(举例来说，在这个例子中为50MHZ)以上的信号部分。从而，传统的局部放电检测屏包括抗混叠滤波器(anti-aliasingfilter)以去除奈奎斯特频率以上的频率成分。
技术实现思路
本专利技术公开了一种局部放电检测屏。所述检测屏包括配置成降低反射信号的电压的分压器(voltagedivider)。缓冲器(buffer)连接至所述分压器。所述缓冲器衰减反射信号中高于上限截止频率(uppercutofffrequency)的频率成分。模数转换器连接至所述缓冲器。所述模数转换器接收反射信号中上至上限截止频率的那部分，所述模数转换器将所述反射信号从模拟域转换至数字域。滤波器(fitler)连接至所述模数转换器。所述滤波器衰减反射信号中小于下限截止频率(lowercutofffrequency)的频率成分。比较器连接至所述滤波器。所述比较器将所述反射信号的电压与基准电压(referencevoltage)进行比较。计数器连接至所述比较器。当所述反射信号的电压高于所述基准电压时，所述计数器频率成分。在另一个实施例中，所述检测屏包括分压器，所述分压器配置成降低反射信号的电压。所述分压器不包括电容器(capacitor)或者电感器(inductor)。缓冲器连接至所述分压器。所述缓冲器衰减反射信号中高于上限截止频率的频率成分。模数转换器连接至所述缓冲器。抗混叠滤波器未设置于所述分压器和所述模数转换器之间。所述模数转换器接收反射信号中在所述模数转换器的奈奎斯特频率和所述上限截止频率之间的频率成分，所述模数转换器将所述反射信号从模拟域转换至数字域。滤波器连接至所述模数转换器。所述滤波器衰减反射信号中小于下限截止频率的频率成分。比较器连接所述滤波器。所述比较器将所述反射信号的电压与基准电压进行比较。计数器连接至所述比较器。当所述反射信号的电压高于所述基准电压时，所述计数器频率成分。本专利技术还公开了一种检测局部放电的方法。所述方法包括向装置传输电脉冲。所述点脉冲反射离开所述装置产生反射信号。利用分压器降低所述反射信号的电压。利用缓冲器衰减反射信号中一个或者一个以上高于上限截止频率的频率成分。利用模数转换器将所述反射信号从模拟域转换至数字域。所述模数转换器接收在所述模数转换器的奈奎斯特频率和所述上限截止频率之间的频率成分。附图说明并入说明书中且构成说明书的一部分的附图阐释了本教导的实施例，并与说明书一起帮助解释本教导的原理。在图中：图1展示了按照实施例的用于检测局部放电的系统的示意图。图2展示了按照实施例的用于检测局部放电方法的流程图。应当注意到，附图中的一些细节已经被简化，并被制作为方便理解实施例，而非保留严格的结构精度、细节和比例。具体实施方式现在参考本专利技术实施例的细节，本专利技术的示例在附图中进行阐释。为了方便，在图中，相同的附图标记始终用于表示相同的构件。在以下的说明书中，参考构成说明书一部分的附图，在说明书中以图释的方式进行展示，本教导可以在一个或者一个以上的详细的示例实施方式中实施。进一步地，尽管本专利技术提出的数值范围和参数的宽泛范围是近似值；但是在详细的示例中提出的数值是尽可能的准确。然而，任何数值固有地包括一定的必要误差，这种必要误差由测试设备中发现的标准偏差产生。此外，本专利技术公开的所有范围应被理解为包含任意的以及所有的包括在内的子范围。图1展示了按照一个实施例的用于检测局部放电的系统100的示意图。所述系统100用于测试装置110。所述装置110包括三个导体112、114、116，每个导体对应不同的电气相位。每个导体112、114、116被电绝缘部118至少部分地包围。所述装置110包括电机或者电机的一部分。例如，所述装置110包括电机装配好的电机(举例来说，具有在适当位置的转子)，将转子移除的定子(举例来说，为了预防性维护)，处于质量检测的新电机、单一形式(single-form)的绕组线圈(该线圈为耐受高电压而设计)、直流间极(DCInterpoles)、或者前面的任意组合。所述系统100包括连接至所述装置110的冲击放电屏(impulsedischargeboard)120。所述冲击放电屏120配置成向所述装置110提供高压电脉冲，一次向一个导体112、114、116。例如，所述冲击放电屏120向所述第一导体112提供多个电脉冲以确定包围在所述第一导体112外的绝缘部118经历局部放电的电压。然后，所述冲击放电屏120向所述第二导体114提供多个电脉冲以确定包围在所述第二导体114外的绝缘部118经历局部放电的电压，诸如此类。所述系统100还包括局部放电检测屏130。所述局部放电检测屏130连接至所述装置110、所述冲击放电屏120、或者与后两者均连接。所述局部放电检测屏130包括配置成接收从所述装置110反射离开的信号的输入端132。所述局部放电检测屏130还包括连接至所述输入端132的分压器134。所述分压器134为包括两个或者两个以上(展示了两个：136、138)电阻的电阻分压器(resistivedivider)。在至少一个实施例中，所述分压器134不包括电容器或者电感器；从而所述分压器只有很少的或者完全没有容抗(capacitivereactance)或者感抗(inductivereactance)。所述局部放电检测屏130还包括连接至所述分压器134的缓冲器140。所述缓冲器140为运算放大器(operationalamplifier，简称：op-amp)或者包括运算放大器。在一个事实例中，所述缓冲器140为单位增益缓冲器(unity-gainbuffer)。所述局部放电检测屏130还包括连接至所述缓冲器140的模数转换器(ADC)142。所述模数转换器142包括设置所述模数转换器142的时钟频率(clockrate)的振荡器(举例来说，晶体振荡器)144。如同下面即将更详细公开的，所述局部放电检测屏130不包括抗混叠滤波器。所述局部放电检测屏130还包括连接至所述模数转换器142的第一总线146。例如，所述第一总线146为12位具有数字化数据(digitizeddata)的总线。所述局部放电检测屏130进一步包括连接至所述总线146的现场可编程逻辑门阵列(f本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种局部放电检测屏，包括被配置成用于降低反射信号的电压的分压器；连接至所述分压器的缓冲器，所述缓冲器衰减反射信号中高于上限截止频率的频率成分；连接至所述缓冲器的模数转换器，所述模数转换器接收反射信号中上至上限截止频率的频率成分，并且将所述反射信号从模拟域转换为数字域；连接至所述模数转换器的滤波器，所述滤波器衰减反射信号中小于下限截止频率的频率成分；连接至所述滤波器的比较器，所述比较器将所述反射信号的电压与基准电压进行比较，以及连接至所述比较器的计数器，所述计数器在所述反射信号的电压高于所述基准电压时增加计数。

【技术特征摘要】
2015.08.26 US 14/836,1801.一种局部放电检测屏，包括被配置成用于降低反射信号的电压的分压器；连接至所述分压器的缓冲器，所述缓冲器衰减反射信号中高于上限截止频率的频率成分；连接至所述缓冲器的模数转换器，所述模数转换器接收反射信号中上至上限截止频率的频率成分，并且将所述反射信号从模拟域转换为数字域；连接至所述模数转换器的滤波器，所述滤波器衰减反射信号中小于下限截止频率的频率成分；连接至所述滤波器的比较器，所述比较器将所述反射信号的电压与基准电压进行比较，以及连接至所述比较器的计数器，所述计数器在所述反射信号的电压高于所述基准电压时增加计数。2.根据权利要求1所述的局部放电检测屏，其特征在于，所述局部放电检测屏不包括抗混叠滤波器。3.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：亚当·比尔曼，克雷格·鲍尔斯，
申请(专利权)人：斯凯孚公司，
类型：发明
国别省市：瑞典;SE