局部放电信号的评估制造技术

本发明专利技术涉及一种用于评估局部放电信号的方法，局部放电信号在多相交流电的电外导体的绝缘部附近仅在一个地点处被检测、或在多个地点处被检测并且彼此叠加，多相交流电的分别在外导体中流动的交流电相对于彼此具有固定的相移。在该方法中，限定局部放电信号的至少一个特征变量(K)，并且交流电的将在检测该局部放电信号的时间点处的相位与每个局部放电信号相关联。为每个局部放电信号求出每个特征变量(K)的特征变量值，并且将数字元组与每个局部放电信号相关联，数字元组由局部放电信号的每个特征变量值和与局部放电信号相关联的相位形成。在多维空间中利用由数字元组形成的点(V)求出局部放电信号的集群(C)，并且由求出的集群(C)为每个外导体求出局部放电活性。集群(C)为每个外导体求出局部放电活性。集群(C)为每个外导体求出局部放电活性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】局部放电信号的评估


[0001]本专利技术涉及局部放电信号的评估，局部放电信号在多相交流电的电外导体的绝缘部附近仅在一个地点处被检测、或在多个地点处被检测并且彼此叠加。换句话说，本专利技术涉及局部放电信号的“单通道”的评估，不分开记录和评估用于多项交流电的单个外导体的局部放电信号。

技术介绍

[0002]局部放电例如是在绝缘材料的局部的不均匀性中引起的局部放电，例如由于电场的强烈的不均匀性在电导线的绝缘部内部产生小的气穴。局部放电能够局部损坏绝缘部并且长期导致绝缘部失效。因此特别地，定期检查电机的局部放电。局部放电导致短的电磁脉冲，该电磁脉冲具有小于1μs的典型的脉冲持续时间以及远至UNF频率范围的频率分量。通常，在大约100kHz与10MHz之间的频率范围内搜索局部放电信号，其中，局部放电脉冲通常是最强的。
[0003]外导体是在正常运行期间处于电压下并且能够有助于传输或分配电能的电导体，但不是中性导体(中心导体)。
[0004]对于局部放电的检测，有大量部分标准化的测量方法，例如根据DIN EN 60270。在电机处几乎仅执行离线测量，其中，电机的正常运行被中断并且产生高成本，例如由于运行中断和用于测量设备的成本。因此，这样的测量只能偶尔进行。
[0005]在线测量在电机的正常运行期间能够实现机器的连续监控并且特别能够识别关于机器处的局部放电活性的趋势以及局部放电活性与不同环境影响如温度、空气湿度和气压的相互关系。由此获得的信息能够实现可靠的预测，预测受局部放电影响的机器仍然能够可靠运行的时期。通过测量检测到的局部放电信号通常网络相位同步地以局部放电直方图的形式绘制并评估其相应的能量含量的间隔，以作为局部放电率。
[0006]在由多个交流电形成多相交流电的情况下，由不同交流电产生的局部放电随时间而重叠。因此，通常对于这些交流电中的每一个交流电分别检测和评估局部放电信号。如果出于节约成本的原因，人们只想使用一个局部放电测量单元或一个评估单元，即仅在一个地点处检测局部放电信号或评估在多个地点处检测的、但彼此重叠的局部放电信号，因此则出现了问题，即利用局部放电信号的传统评估不能有关于单个交流电的说明。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于提出一种用于改进评价局部放电信号的方法，局部放电信号在多相交流电的电外导体的绝缘部附近仅在一个地点处被检测、或在多个地点处被检测并且彼此叠加。
[0008]根据本专利技术，该目的通过具有权利要求1的特征的方法实现。
[0009]本专利技术的有利的设计方案是从属权利要求的主题。
[0010]在根据本专利技术的方法中，评估局部放电信号，局部放电信号在多相交流电的电外
导体的绝缘部附近仅在一个地点处被检测、或在多个地点处被检测并且彼此叠加，多相交流电的分别在外导体中流动的交流电相对于彼此具有固定的相移。对此，限定至少一个特征变量，根据该特征变量能够对局部放电信号进行相互比较。将交流电的在检测局部放电信号的时间点处的相位与每个局部放电信号相关联。为每个局部放电信号求出每个特征变量的特征变量值。将数字元组与每个局部放电信号相关联，数字元组由局部放电信号的每个特征变量值和与局部放电信号相关联的相位形成。然后在多维空间中利用由数字元组形成的点求出局部放电信号的集群，并且由求出的集群为每个外导体求出局部放电活性。
[0011]在一个设计方案中，局部放电信号通过至少一个绕组温度传感器的连接解耦。利用一个或多个局部放电信号的解耦经由一个绕组温度传感器或通过多个绕组温度传感器得出局部放电检测方法，该局部放电检测方法测量所有相位中叠加的活性，即局部放电。为了从该叠加中将各个相位的活性分离，使用集群，即集群方法。这有利于能够追踪各个相位的活性进而在早期识别到在以后的整体活性中才能识别到的相位中的变化。
[0012]因此，根据本专利技术的方法提供在多维空间中评估局部放电信号，局部放电信号的坐标是局部放电信号的至少一个特征变量和交流电的相位。在该空间中，由点代表每个局部放电信号，该点通过局部放电信号的至少一个特征变量值和在检测局部放电信号的时间点处的相位确定。利用集群分析将代表局部放电信号的点组合成不同的集群，以便将局部放电信号与不同的外导体相关联或为每个外导体求出局部放电活性。因此，根据本专利技术的方法能够仅利用一个测量单元而不是利用每个外导体的分离的测量单元对局部放电信号进行相位或外导体的依赖性评估，进而该方法能够低成本地实现。此外，根据本专利技术的方法能够实现在线评估局部放电信号，例如在运载多相交流电的电机的正常运行中，因为集群分析不要求专门的运行条件。
[0013]在本专利技术的一个设计方案中，局部放电信号的脉冲持续时间、脉冲高度、电荷、能量和/或重复率被限定为特征变量。例如脉冲持续时间构成第一特征变量，脉冲高度构成第二特征变量等。
[0014]在本专利技术的另一个设计方案中，利用分区的集群方法、分级的集群方法、基于密度的集群方法和/或利用神经网络的方法求出集群。例如能够使用k均值算法、均值偏移、高斯混合和/或DBSCAN(应用噪声的基于密度的空间集群)用于集群化。
[0015]在本专利技术的另一个设计方案中，为每个集群确定集群重心并且将集群与外导体相关联，外导体由集群重心的相位确定。例如将外导体与每个相位相关联并且将集群与如下外导体相关联，该外导体与该集群的集群重心的相位相关联。特别能够设置，将每个外导体与表征相位的相位角的至少一个相位角间隔相关联。本专利技术的设计方案利用在外导体处的局部放电通常在外导体中流动的交流电的确定的相位角间隔中累积，例如在相位角间隔中，交流电或相应的交流电压具有相对强的斜率。因为各个外导体的交流电相对于彼此具有固定的相移，因此能够将外导体之一分别与表征交流电的相位的相位角的相位角间隔相关联，在外导体处在相应的相位角间隔中局部放电的可能性增加。
[0016]在本专利技术的另一个设计方案中，为了求出外导体的局部放电活性，限定了用于局部放电信号的至少一个活性变量，在预定的时间窗口中检测局部放电信号并且将该局部放电信号与外导体相关联。例如限定多个局部放电信号作为活性变量，在时间窗口中检测该局部放电信号并且将该局部放电信号与外导体相关联。可替换地或附加地，活性变量由局
部放电信号的特征变量值形成，在预定的时间窗口中检测该局部放电信号并且将该局部放电信号与外导体相关联。这实现了局部放电活性在每个外导体处的定量评价和评估。
[0017]在本专利技术的上述设计方案的一个改进方案中，检测和评估每个外导体的至少一个活性变量的活性值的时间分布。在此能够设置，对活性值的每个时间分布执行异常识别，利用该异常识别求出异常的活性值，并且从活性值的相应的分布中移除异常的活性值。还能够设置，为至少一个活性变量和每个外导体，从活性值的时间分布中求出活性变量的与时间相关的变化的回归曲线。还能够设置，求出每个回归曲线对时间的一阶导数。通过这样评估各个外导体的活性值的时间分布，能够有利地识别在每个外导体处的局部放电活性的趋势，并且推导出该局部放电活性的未来的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于评估局部放电信号的方法，所述局部放电信号在多相交流电的电外导体的绝缘部附近仅在一个地点处被检测、或在多个地点处被检测并且彼此叠加，所述多相交流电的分别在外导体中流动的交流电相对彼此具有固定的相移，其中
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限定至少一个特征变量(K)，根据所述特征变量局部放电信号彼此能够进行比较，
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将交流电的在检测所述局部放电信号的时间点处的相位与每个局部放电信号相关联，
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为每个局部放电信号求出每个特征变量(K)的特征变量值，
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将数字元组与每个局部放电信号相关联，所述数字元组由所述局部放电信号的每个特征变量值和与所述局部放电信号相关联的相位形成，
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在多维空间(S)中利用由所述数字元组形成的点(V)求出所述局部放电信号的集群(C)和
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由求出的所述集群(C)为每个外导体求出局部放电活性。2.根据权利要求1所述的方法，其中，局部放电信号的脉冲持续时间、脉冲高度、电荷、能量和/或重复率被限定为特征变量(K)。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，利用分区的集群方法、分级的集群方法、基于密度的集群方法和/或利用神经网络的方法求出所述集群(C)。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，为每个集群(C)确定集群重心(P)并且将所述集群(C)与外导体相关联，所述外导体由所述集群重心(P)的相位确定。5.根据权利要求4所述的方法，其中，将外导体与每个相位相关联并且将所述集群(C)与如下外导体相关联，该外导体与所述集群(C)的集群重心(P)的相位相关联。6.根据权利要求5所述的方法，其中，将每个外导体与表征所述相位的相位角的至少一个相位角间隔(I1至I6)相关联。7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，为了求出外导体的局部放电活性限定用于局部放电信号的至少一个活性变量(A)，在预定的时间窗口中检测所述局部放电信号并且将所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：马丁，
申请(专利权)人：西门子股份公司，
类型：发明
国别省市：