耐噪声放电检测制造技术

提供了局部放电检测技术。一方面，提供了一种检测具有电力电子转换器的电力系统中的局部放电的方法。响应于第一施加电压捕获第一电流信号。响应于第二施加电压捕获第二电流信号，第二施加电压不同于第一施加电压。第一电流信号被设定为参考信号。基于第二电流信号和参考信号确定差值信号。基于差值信号确定是否存在局部放电。该方法可以迭代，并且对于每次迭代，参考信号在滚动的基础上被更新为响应于先前施加的电压而测量的先前捕获的电流信号。对于每次迭代，施加的电压也会升高或降低。施加的电压也会升高或降低。施加的电压也会升高或降低。

【技术实现步骤摘要】
耐噪声放电检测


[0001]本公开涉及放电的检测。

技术介绍

[0002]电力系统，例如在飞行器电力和混合电力推进系统中发现的电力系统，可以采用各种电力电子转换器来控制和/或转换电力。基于电力电子的电力系统可以提供动态速度控制和更高的能量效率等优势。然而，存在与此类电力系统相关联的某些挑战，例如可靠地检测局部放电。局部放电的存在可能导致绝缘材料和其他不具有局部放电电阻的包装材料的劣化。
[0003]因此，用于检测局部放电的改进技术将是对本领域的有用补充。
附图说明
[0004]在说明书中阐述了针对本领域普通技术人员的本公开的完整且可行的公开，包括其最佳模式，其参考了附图，其中：
[0005]图1提供了根据本公开的示例方面的与电力系统联接的检测系统的图；
[0006]图2提供了描绘图1的检测系统可以检测与图1的电力系统相关联的局部放电的示例方式的序列图；
[0007]图3提供了显示各种信号的曲线图，包括第一施加电压和响应于第一施加电压捕获的第一电流信号；
[0008]图4提供了显示各种信号的曲线图，包括第二施加电压、响应于第二施加电压捕获的第二电流信号、参考信号和差值信号；
[0009]图5提供了显示各种信号的曲线图，包括第三施加电压、响应于第三施加电压捕获的第三电流信号、更新的参考信号以及基于更新的参考信号和第三电流信号确定的差值信号；
[0010]图6提供了图5的曲线图的放大视图；
[0011]图7提供了根据本公开的示例方面的检测局部放电的方法的流程图；
[0012]图8提供了根据本公开的示例方面的检测局部放电熄灭电压的方法的流程图；
[0013]图9提供了图1的检测系统的信号分析仪的详细系统图；和
[0014]图10提供了根据本主题的示例实施例的示例运载器。
具体实施方式
[0015]现在将详细参考本公开的当前实施例，其一个或多个示例在附图中示出。详细描述使用数字和字母标记来指代附图中的特征。附图和描述中的相似或类似的标号已用于指代本公开的相似或类似的部分。
[0016]如本文所用，术语“第一”、“第二”和“第三”可互换使用以将一个部件与另一个部件区分开来并且不旨在表示各个部件的位置或重要性。
[0017]除非本文另有规定，否则术语“联接”、“固定”、“附接”等指直接联接、固定或附接，以及通过一个或多个中间部件或特征的间接联接、固定或附接。
[0018]除非上下文另有明确规定，否则单数形式“一”、“一个”和“该”包括复数指代。
[0019]在上下文中的术语“至少一个”，例如“A、B和C中的至少一个”，是指仅A、仅B、仅C、或A、B和C的任何组合。
[0020]如在整个说明书和权利要求书中所使用的近似语言被应用于修改任何可以允许变化而不导致与其相关的基本函数发生变化的定量表示。因此，由诸如“约”、“近似”和“基本上”之类的一个或多个术语修饰的值不限于指定的精确值。在至少一些情况下，近似语言可以对应于用于测量该值的仪器的精度，或者用于构建或制造部件和/或系统的方法或机器的精度。例如，近似语言可以指在1％、2％、4％、10％、15％或20％的余量内。这些近似余量可应用于单个值、定义数值范围的任一端点或两个端点，和/或端点之间范围的余量。
[0021]此处和整个说明书和权利要求书中，范围限制被组合和互换，这样的范围被识别并且包括包含在其中的所有子范围，除非上下文或语言另有说明。例如，本文公开的所有范围均包括端点，并且端点可彼此独立组合。
[0022]电力电子转换器可以为电力系统提供电力的动态控制和更高的能量效率。然而，如上所述，这种基于电力电子的电力系统会经历局部放电，或仅部分桥接导体之间的绝缘体的局部放电。局部放电的存在可能导致绝缘系统和其他包装材料劣化。例如，对于检测和/或预测绝缘系统故障、制定维护计划、监测部件健康等，检测局部放电可能是有利的。然而，可靠地检测局部放电通常是困难的，特别是在高切换频率下。在高切换频率下，局部放电信号可能会隐藏在噪声中，例如由于电压变化而出现的瞬态电流响应或电流簇。由于电力转换器的切换装置的切换而发生电压变化。
[0023]根据本公开的创造性方面，提供了一种即使在高切换频率下也可以可靠地检测局部放电的检测技术。通常，所公开的检测技术是通过迭代检测序列来实现的，该检测序列使用在滚动的基础上更新的参考信号。例如，可以在滚动的基础上连续地或在检测序列的每次迭代中更新参考信号。参考信号在滚动的基础上被更新为响应于先前施加的电压而测量的先前捕获的电流信号。所施加的电压在检测序列的每次迭代中升高或改变。对于给定的迭代，参考信号和响应于当前施加的电压而测量的当前捕获的电流信号被用于确定差值信号。例如，可以通过从当前施加的电流信号中减去参考信号来确定差值信号。该差值信号可用于确定在当前施加的电压下是否存在局部放电。例如，如果差值信号的幅度超过阈值，则确定在当前施加的电压下存在局部放电。在这方面，可以确定局部放电起始电压。当局部放电实际上存在时，差值信号的幅度通常比其预期幅度大得多。局部放电突然发生并且幅度超过预期幅度。
[0024]在一些实施方式中，一旦确定在当前施加的电压下存在局部放电，即，一旦达到局部放电起始电压，检测序列可以迭代一次或多次以确认局部放电的存在。在这方面，可以进一步升高施加的电压。例如，可以迭代检测序列，直到施加的电压大于或等于局部放电起始电压预定百分比，例如10％，等等。
[0025]进一步，在一些实施方式中，可以执行检测序列，以找到局部放电熄灭电压、或者当施加的电压从高于局部放电起始电压的施加电压开始降低时局部放电脉冲停止发生的电压。例如，对于检测序列的每一次迭代，可以降低电压，并且如果差值信号的幅度不超过
阈值，则将与该迭代相关联的当前施加的电压确定为局部放电熄灭电压。
[0026]所公开的检测技术可以提供许多优点、好处和/或技术效果。例如，通常，所公开的检测技术允许在千赫兹(kHz)和千兆赫兹(GHz)的整个频率带宽上没有信号丢失的情况下检测放电活动。此外，值得注意的是，可以更容易地检测隐藏在噪声(例如瞬态电流响应或电流簇)中的局部放电信号，因为所公开的检测技术是基于时域的检测技术而不是基于频域的检测技术。此外，除了确定是否存在局部放电之外，还可以确定关于检测到的局部放电信号的各种特性，例如与局部放电信号相关联的脉冲形状、脉冲幅度和/或频率。所公开的技术还不仅允许检测局部放电起始电压，还允许检测局部放电熄灭电压。检测技术可以“反向”实施，以检测局部放电熄灭电压。该检测技术可以具有本文未明确指出的其他优点和好处。
[0027]进一步，可以针对各种应用实施所公开的检测技术。例如，所公开的检测技术可以在部件开发期间或在现场实施。例如，本检测技术可以允许在开发阶段和使用高加速寿命测试的长期测试期间对测试样品和原型进行精细表征，以帮助估计和确定未来的现场可靠性。在现场，本检测技术可用于监测脉本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种检测具有电力电子转换器的电力系统中的局部放电的方法，其特征在于，所述方法包括：响应于第一施加电压，捕获第一电流信号；响应于第二施加电压，捕获第二电流信号，所述第二施加电压不同于所述第一施加电压；将所述第一电流信号设定为参考信号；至少部分地基于所述第二电流信号和所述参考信号，确定差值信号；和至少部分地基于所述差值信号，确定是否存在局部放电。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中所述方法被迭代至少一次，并且其中每次所述方法被迭代时，所述参考信号在滚动的基础上被更新为先前捕获的电流信号，使得对于所述方法的给定迭代，所述差值信号被确定为响应于当前施加的电压而捕获的当前电流信号与响应于先前施加的电压而捕获的所述先前捕获的电流信号之间的差值。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，其中每次所述方法被迭代时，所述当前施加的电压大于所述先前施加的电压。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，其中所述第一施加电压大于局部放电起始电压，并且其中每次所述方法被迭代时，所述当前施加的电压从所述先前施加的电压降低。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中通过从所述第二电流信号减去所述参考信号以确定差值来确定所述差值信号，所述差值是所述差值信号。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中所述差值信号通过以下确定：将所述参考信...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊涵，卡里姆，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：