专利名称：检测电装置中的部分放电的仪器和方法
技术领域：
本发明涉及检测电装置中的部分放电的仪器和方法。
背景技术：
本发明涉及通过检测、然后处理部分放电来诊断电气系统(特别是高压系统)的技术领域。应该注意，部分放电是指局限在电气系统的绝缘部分处的放电，并不会因此导致该系统的即时故障，而是导致其逐渐劣化。通过部分放电的独特性质，部分放电基本被局限在绝缘系统的缺陷的范围内。据此，基于检测与解读部分放电的诊断方法是科研领域中最有前景和所广泛研究的项目之一，因为研究部分放电使得有可能探究发生放电的绝缘系统中缺陷的性质。然而，由于在解读测量结果时遇到的问题，用于诊断目的的部分放电的检测和后续处理还没有成为用于计划高压电组件的维护和/或替换的标准工业工具。关于部分放电的检测，基于使用与放电相关联的不同物理现象，已经开发出若干方法，诸如光学、声学和电学类型的方法。本发明尤其但不排他地涉及电学类型的检测方法，已知该方法包括测量穿过耦合于被检测的电气系统的检测电路的电流脉冲。这些被检测的电流脉冲(在下文中为了方便被称为放电脉冲)具有取决于部分放电的动力学(即，放电现象的物理学)和被检测的脉冲在其从放电点(放电发生的位置) 传播至检测点时所穿过的装置的性质的时间轮廓。由脉冲自身波形组成的放电脉冲的时间轮廓包含与关联于放电的物理现象(与绝缘系统的缺陷的性质有关)和被检测的脉冲传播通过的介质的性质(与绝缘系统中缺陷的位置有关)有关的宝贵诊断信息。当测量部分放电时，重要的是向每个被检测的信号分配表示在检测信号(例如， 使用沿电装置定位的同步探针)时施加到电装置的电压的相位的相位参数值。应注意到，通过分配这一值，假设电装置经受交流(AC)电压作用。实际上，根据已知技术，在检测信号时电压的相角被测量，并且该角被分配给信号本身。相位参数通常与振幅参数(与被检测的放电脉冲的强度有关)结合使用，以便出于诊断目的解读部分放电测量数据。实际上，已知放电脉冲处在将振幅和相位参数作为其坐标的平面中，该放电脉冲形成良好地表示放电点(即部分放电发生处的缺陷)的性质的图案(也称为PRPD图案或相位解析部分放电(Phase Resolved Partial Discharge)图案)。关于解读部分放电测量结果的困难，这些不仅取决于需要具有经验和具体的事件历史，还取决于所测量数据可能不可靠或不重要的事实。鉴于此，基于部分放电的测量使诊断无效的问题基本上为两种类型-在与部分放电相关联的信号的检测期间，对用于诊断目的的信号本身的后续处
5理所必须的信息可能丢失(信息丢失可包括例如检测脉冲的失败或向某一部分放电活动分配来自另一个源或与不同的放电活动有关的信号)；-在这种检测期间，噪声可叠加在放电信号上或来自不同源的信号可彼此叠加，由此使得客观上难以解读该结果，因为不可能在待处理的各个部分放电不一致和/或不相关的数据上执行有效统计处理。关于在检测期间的信息丢失，应注意到与部分放电相关联的信号是具有非常高的频率成分(纳秒或几十纳秒量级的前沿)的电脉冲，并且在一些情况下具有相对较高的重复频率(例如，每秒几百或几千个脉冲)。因此，关于用于检测与部分放电相关联的信号的仪器，问题在于非常快速且有效率地捕捉具有高频率成分的电信号，同时尽可能多地保持信号的信息内容。此外，该仪器应允许将重要诊断信号从噪声或其它“不期望”信号有效分离。如果我们考虑到需要以无人方式或在最少的操作员介入的情况下(在一些情况下，诸如在线监测系统，完全没有操作员)检测部分放电和处理电气系统的状态，上述问题尤其难以解决。实际上，如果不期望信号(例如，与噪声或测量仪器外的放电活动相关联的信号) 叠加在被检测的部分放电活动上，则存在很多被检测的放电信号持续未被仪器检测到的风险，尤其是在不期望信号的重复率很高时。在目前使用的部分放电检测仪器的背景下，现有技术(与本发明申请人相同的文件W02007/144789)中已知的是采用配置成检测放电信号并从中实时提取相关参数的专用硬件。具体地，该仪器包括-输入级，设置成接收表示一个或多个部分放电脉冲的放电信号和表示施加到电装置的交流电压的同步信号；-输出级，设置成将数字形式的数据传送至仪器的输出；-连接至输入级和输出级的数据处理级，用于接收放电信号和同步信号，并且针对每个检测的脉冲基本上实时地提取与脉冲振幅有关的振幅参数值和表示与脉冲同时施加到电装置的电压的相位的相位参数值，并且向输出级传送包括所提取值的经处理的数字信号。因此该仪器显著增加检测速度。然而，它未完全解决上述问题。实际上，具有特别高重复率的不期望信号有时会叠加在被监测的放电活动上。事实上，在一些情况下，不期望信号具有与被检测信号的波形相似(或者，至少易于被认错) 的波形。文件W02007/144789还描述了被设计成根据导出值对经处理的信号进行数字滤波的调节元件。调节元件根据预定参数(与电气系统上基于部分放电活动的处理的诊断过程有关)对测得的信号进行滤波。更具体地，W02007/144789描述了调节元件如何有利地使得有可能基于信号波形实时地排除噪声或相对于其它叠加脉冲选择属于给定放电现象的脉冲。
然而，文件W02007/144789没有提供该调节元件如何制造和工作的进一步指示。更具体地，W02007/144789没有提供对可能的滤波策略的任何教导或建议，而是仅简单地且一般性地提及基于所检测的信号波形选择某些脉冲并排除其它脉冲的可能性。此外，在监测部分放电活动期间，通常需要聚焦在与预定放电活动(与被检查的绝缘系统中的相应缺陷有关)有关的信号上，忽略所有其它信号。该问题未被W02007/144789处理或解决。与本发明申请人相同的文件W02009/013639涉及用于检测、标识和定位沿诸如电缆之类的电装置在放电点处发生的部分放电的方法。根据该文件，根据所检测的参数分离信号。然而，当检测信号本身时，分离不会实时发生，而是在处理已经存储的数据的后续步骤期间发生。因此，文件W02009/013639的方法不允许实时滤波，而旨在标识出基于对在被检查电装置的不同部分上获取的数据组的处理来定位放电源的策略。此外，文件EP1094323公开一种用于通过处理先前存储的数据，尤其是利用基于模糊逻辑的数学算法，来标识部分放电活动的源的方法和系统。该文件没有涉及信号的实时检测或实时滤波。因此，文件EP1094323也未处理上述问题。发明目的本文的目的是提供用于检测电装置中的部分放电并且克服现有技术的上述缺点的仪器和方法。更具体地，本发明的目的是提供甚至在存在同时且特别频繁的不期望信号的情况下，能够以特别高效的方式检测待测量的信号的用于检测部分放电的仪器和方法。本发明的另一个目的是提供可优化检测和处理待测量信号的计算资源并将最少量的资源用于不期望信号的用于检测部分放电的仪器和方法。本发明的另一个目的是提供甚至对于非专业人员而言使用特别简便的用于检测部分放电的仪器和方法。本发明的另一个目的是提供用于检测部分放电的仪器和方法，该仪器和方法在例如监测电装置中发生的部分放电期间有可能聚焦在与一个或多个预定放电活动(与被检查的绝缘系统中的相应缺陷有关)有关的信号，防止检测所有其它信号。以上目的通过根据本发明的仪器来完全实现，本发明由所附权利要求来表征且具体在于处理级包括滤波模块，该滤波模块被设计成根据对振幅和相位参数提取的值与相同振幅和相位参数的预定基准值的比较，基本实时地启用或禁用针对一个或多个脉冲提取的参数值向输出的传送。根据本发明的方法包括以下步骤-在输入级接收表示一个或多个部分放电脉冲的放电信号和表示施加到电装置的交流电压的同步信号；-基本实时地处理放电信号和同步信号，也就是说，不需要在存储器中存储数据， 以便对于所检测的每个脉冲实时提取与脉冲振幅相关联的振幅参数值以及表示与脉冲同时施加到电装置的电压相位的相位参数值；-向输出传送包括所提取的值的经处理的数字信号。
该方法的特征在于处理步骤包括以下步骤-将针对振幅和相位参数提取的值与振幅和相位参数的预定基准值作比较；-根据比较基本实时地启用或禁用针对脉冲提取的参数值向输出的传送。
根据以下结合附图所进行的对本发明的优选但非限制性实施例的描述，本发明的这些以及其他特征将会显而易见，其中图1是根据本发明的仪器的功能图；图2示出由图1的仪器显示的PRPD图案；图3示出与图2的图案对应的由图1的仪器显示的TW图案；图4示出仪器在激活滤波器的模式下操作时图2的PRPD图案；图5示出与图4的图案对应的由图1的仪器显示的TW图案。本发明优诜实施例的详细描述附图中的附图标记1指示用于检测电装置中的部分放电的仪器。电装置是任意电装置，包括通过测量和分析绝缘系统自身内发生的部分放电活动来诊断的绝缘系统。更具体地，在部分放电的测量期间，假设电装置(确切地说是电装置的绝缘系统) 经受交流电压(在所示示例中为50Hz)作用。电装置经受交流电压(通常为正弦)的事实使得有可能向每个被检测信号分配由电压相位给予的相位参数值，该电压在检测信号时施加到电装置，因此表示在检测信号时施加到电装置的电压值。鉴于此，仪器1包括输入级2，设置成接收表示一个或多个部分放电脉冲的放电信号3和表示施加到电装置的交流电压的同步信号4。例如，同步信号4由电容分压器或其它已知系统拾取。仪器1还具有输出级5，设置成使从仪器1可以得到数字形式的数据，即输出该数据。仪器1还包括连接到输入级2和输出级5的数据处理级6，用于接收放电信号3和同步信号4。处理级6被设计成生成作为输入接收的(模拟)放电信号3的数字表示。优选地，输入级被设计成生成全波形脉冲的数字表示，以便输出表示放电信号3 中包含的全波形脉冲的数字化放电信号。应注意到放电信号3由仪器1通过传感器根据本质上已知的方法来拾取。处理级6被配置成针对每个被检测的脉冲基本实时地提取预定参数的值，并向输出级5传送包括针对这些参数提取的值的经处理数字信号7。更具体地，处理模块6被配置成针对每个被检测的脉冲(基本实时地)提取至少以下参数的值-与脉冲振幅有关的振幅参数q；-表示与脉冲同时施加到电装置的电压的相位的相位参数f。脉冲的振幅例如与脉冲的峰值强度有关或与其有效值有关，且通过以V或pC为单
8位度量。脉冲相位以度为单位度量且在0值360之间变化。优选地，处理级6被设计成还提取除振幅参数q和相位参数f之外的其它参数。更具体地，处理级6被设计成接收数字化放电信号并针对每个被检测脉冲基本实时地提取与脉冲波形有关的至少一个形状参数的值。更优选地，处理级6被设计成针对数字放电信号的每个被检测脉冲(基本实时) 提取与脉冲频率成分有关的第一形状参数W的值和与脉冲持续时间有关的第二形状参数T 的值。应注意到，为了导出上述形状参数，处理级6优选被编程为如下进行操作-第一形状参数W被导出为在频域中处理的部分放电脉冲的标准差；-第二形状参数T被导出为在时域中处理的部分放电脉冲的标准差。优选地，处理级6被设计成还提取以下参数-检测时刻(针对每个被检测的脉冲)，参考绝对基准(例如，GPS同步系统)和开始获取(获取表示检测延长预定时间的多个脉冲或检测预定数量的脉冲)的基准时刻；-每单位时间被检测的脉冲的重复率。因此，经处理的数字信号7优选地包括针对这些参数提取的值。参数提取基本上实时地发生，也就是说，不需要中间数据储存存储器。更具体地，关于短语“实时”和“储存存储器”，注意以下内容。短语“实时的数据项处理”用于表示在数据流内(例如从输入至输出)，数据项被充分处理，且该过程不涉及数据流中的中断。例如，将数据项置于存储器中(可能是不确定的时间长度)用于任何稍后时间的后续检索和处理的事实构成了数据流的中断和数据储存。“储存存储器”精确地表示设计成在可能不确定的时间内包括数据项以供(任何时间) 的后续检索和处理的存储器(就硬件而言，以这一方式控制的存储器)。鉴于此，应注意到诸如计算机硬盘之类的大容量储存存储器通常是储存存储器，而RAM可根据如何对其进行控制而构成储存存储器(如上定义的)或缓冲器(临时存储器)，即，使数据流(在沿数据从输入到输出的路径上的某一点)减缓但不中断的装置。因此，“实时处理”表示处理发生在数据以基本连续的流从输入至输出的传输期间，其中可通过将数据临时聚集在基本为易失性存储器中来减缓数据流。根据本发明，处理级6包括滤波模块8，被设计成根据振幅参数q和相位参数f的提取值与所述振幅参数和相位参数的预定基准值的比较，基本实时地禁用与一个或多个脉冲有关的数据(即针对其所提取的参数值)向输出的传送(即，至输出级5)。优选地，滤波模块8被设计成基本实时地禁用针对其提取的振幅和相位参数值处在将振幅和相位参数作为其坐标的基准平面(q_f)中(在由相位和振幅参数的基准值限定的滤波区域之内或之外)的所有脉冲提取的参数值向输出的传送。注意短语“滤波区域之内或之外”用于表示在该滤波区域内部或外部。那样，基于那些脉冲的特定参数(具体地为振幅q和相位f)值与参数本身的基准值之间的比较根据滤波标准，在仪器1的输出处可用的经处理的数字信号7没有与不期望脉冲对应的数据。应注意，滤波模块8包括可被配置成限定滤波逻辑的芯片。
滤波模块还配备有接口装置9，仪器1的用户可通过该接口装置9设置或修改用于滤波的控制逻辑和/或参数的基准值。例如，滤波模块8包括彼此连接的FPGA 10 (现场可编程门阵列)和DSP。FPGA 10构成包含与滤波参数基准值和滤波逻辑类型有关的数据的存储器。此外， FPGA接收包含滤波参数值的数字信号作为输入，并且输出经滤波的信号，即，不包含与滤波参数值不满足滤波标准的脉冲有关的数据的信号。DSP构成接口装置。应注意到，还可根据替换实施例构造滤波模块8。例如，可使用还集成了 DSP功能的FPGA (在不存在DSP的情况下)。作为FPGA的替换，可使用诸如ASIC (专用集成电路) 之类的专用芯片。更具体地，振幅和相位参数的基准值在将相位和振幅参数作为其坐标的基准平面 q-f中限定至少一个滤波区域。鉴于此，滤波逻辑确立对于所提取的振幅和相位参数值处于表示平面q-f的滤波区域之内或之外的脉冲，是否禁用(即，禁止)所提取的参数值向输出的传送。换言之，取决于滤波逻辑，仪器1使得有可能仅获取(因此在输出处可得到)在表示平面q-f中处于由振幅q和相位f参数的预定基准值限定的滤波区域之内或之外的脉冲。应注意到，处理级6被设计成提取用于滤波的参数至处理级的第一块6A以及其它参数(滤波模块8中不使用的)至处理级的第二块6B，滤波模块8置于处理级的第一和第二块之间。这有利地使得有可能仅在有效脉冲上执行高复杂度计算(用于提取需要这些计算的参数)，以避免浪费资源和不可避免将被覆写的时间处理数据，也就是说，其向输出的传送将不可避免地被禁用(即禁止)。还应注意到，在所有的有效参数在处理模块的第一块6A中被提取的情况下，即滤波模块8的上游，处理级的第二块6B可不执行任何计算。关于由滤波参数的基准值限定滤波区域的方法，注意以下内容。仪器1包括至少一对相位参数基准值和至少一对振幅参数基准值，在将相位和振幅参数作为其坐标的基准平面q-f中限定至少一个相应的矩形滤波区域。实际上，参数q 和f的两对基准值构成两对坐标，用于标识基准平面q-f中的两个点。这些点限定矩形的对角线之一。滤波模块8被设计成基本实时地禁用其提取的振幅和相位参数值处于表示平面 q-f中滤波区域之内(或之外)的所有脉冲的相关数据(即，提取的参数值)向输出的传送。根据本发明，滤波模块8可具有用于振幅参数q的多个基准值和用于相位参数f 的相应多个基准值，由此限定多个滤波区域。在该情况下，滤波模块8被配置成限定所得的滤波区域，即这些滤波区域的联合。在操作上，滤波模块8被设计成基本实时地禁用其提取的振幅和相位参数值处于表示平面q-f中这些滤波区域之内或之外的所有脉冲的相关数据(即，提取的参数值)向输出的传送。
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根据本发明的另一个方面，优选地，滤波模块8被设计成根据形状参数的提取值 (或者，与被检测脉冲的波形有关的至少一个可能的形状参数)与所述形状参数的预定基准值的比较，基本实时地禁用与一个或多个脉冲相关的数据(即，提取的参数值)向输出的传送。优选地，滤波模块8被设计成基本实时地禁用其第一和第二形状参数的提取值(W 和T)处于将第一和第二形状参数作为其坐标的基准平面W-T中(由第一和第二形状参数的预定基准值限定的滤波区域之内或之外)的所有脉冲的相关数据(即，提取的参数值) 向输出的传送。与通过矩形或矩形的联合限定滤波区域的优选方法有关的上述描述也应用于根据形状参数W和T的值进行滤波。因此，仪器1被设计成限定两个(或更多个)独立滤波标准。在上述示例中，第一滤波标准基于振幅q和相位f的参数值，且第二滤波标准基于第一形状参数W和第二形状参数T的值。每对滤波参数的基准值在相应的基准平面中限定相应的滤波区域(更具体地，在平面q_f中的第一滤波区域和在平面W-T中的第二滤波区域)。鉴于此，应注意到，由滤波模块8限定的滤波逻辑(且可由仪器1的用户通过接口装置9设置)可被配置成当同时满足滤波标准时或当满足至少一个滤波标准时，禁用与脉冲对应的数据的传输。鉴于此，应注意到，滤波模块8被设计成基本实时地禁用其提取的振幅和相位参数值处于基准平面q_f中(由相位和振幅参数的基准值限定的)相应滤波区域之内(或之外)的所有脉冲的相关数据(即，提取的参数值)向输出的传送和/或其提取的第一和第二形状参数值处于基准平面W-T中(由第一和第二形状参数的基准值限定的)相应滤波区域之内(或之外)的所有脉冲的相关数据(即，提取的参数值)向输出的传送。基于振幅和相位参数的滤波标准和基于形状参数的滤波标准的组合尤其有效，因为它将两种滤波标准的效果协作地组合。实际上，基于振幅和相位参数的滤波标准非常重要，因为与部分放电活动有关的脉冲往往定位在基准平面q_f的特定区域中。类似地，由于某些干扰(例如，与施加到被测量的电装置的电压有关的干扰)引起的脉冲定位在平面q_f中不同于部分放电相关脉冲的区域中，因此能够被认识并隔离。因此重要的是能够从获取中排除平面q_f的特定区域。基于形状参数的滤波标准也是有用的，因为已经发现与不同源有关的脉冲往往具有不同的波形，因此定位在基准平面W-T的分离区中。因此，由于某些干扰(例如，背景噪声)引起的脉冲定位在平面W-T中不同于部分放电脉冲的区域中，因此可被认识并隔离。应注意到，另一方面，有时这些不期望脉冲(例如，由于背景噪声与施加到被测量的电装置上的电压无关)覆盖(至少部分地)在平面q-f中与部分放电对应的脉冲上，因此难以在平面q_f中隔离。简言之，关于与必须进行区分(以便禁止获取这些现象中的一个或多个)的(因此在具有预定持续时间的相同获取期间检测的)并存现象对应的脉冲组，取决于情况，特定组可关于特定参数或参数组合而非其它来进行区分。在所示的示例中(尤其参考图2)，标号11指示在平面q-f中限定的矩形(示出部分放电脉冲的PRPD图案)。基于振幅和相位参数的与滤波标准有关的所得滤波区域是由矩形11限定的区域的联合。在该示例中，滤波逻辑禁用落在所得滤波区域内的数据的传输。而且在所示的示例中(尤其参考图3)，标号12指示在T-W平面中限定的矩形(示出部分放电脉冲的图案)。基于振幅和相位参数的与滤波标准有关的滤波区域是由矩形11 限定的区域的联合。在该示例中，滤波逻辑禁用落在所得滤波区域内的数据的传输。图4和5示出分别在平面q_f和W_T中表示的经滤波的数字信号7的数据。应注意到，代替矩形，可按其它方式限定区域——例如，该区域可以是圆形或椭圆形或基于任何其它适当的标准。根据本发明的另一个方面，可使用两个以上参数的组合。换言之，可限定多维空间，其具有等于组合中使用的滤波参数数量的任意预定维数。例如，待设置的滤波标准可基于振幅参数q、相位参数f、形状参数W和T之一(或两者)的组合。根据本发明的另一个方面，可使用除上述以外的参数对的组合——例如以下组合-振幅参数q-第一形状参数W；-振幅参数q-第二形状参数T；-相位参数f_第一形状参数W；-相位参数f_第二形状参数T；优选地，因此，滤波模块8被设计成基本实时地禁用其提取的形状参数值和振幅参数值或相位参数值处于将形状参数和振幅或相位参数作为其坐标的基准平面中(由形状参数和振幅或相位参数的预定基准值限定的滤波区域之内)的所有脉冲的相关数据 (即，提取的参数值)向输出的传送。应注意到，仪器1还优选地包括连接到处理级6 (即输出级幻的显示器13，用于接收经处理的信号7。显示器13 (例如，包括连接至诸如PC之类的处理器的屏幕)被设计成在将相位和振幅参数作为其坐标的表示平面中显示在经处理的数字信号7中表示的脉冲表示。更具体地，显示器13被配置成将脉冲表示为基准平面q_f中的点(如图2和4中所示)。显示器13还被设计成在第一和第二形状参数作为其坐标的表示平面T-W中显示在经处理的数字信号7中表示的脉冲表示。更具体地，显示器13被配置成将脉冲表示为基准平面W-T中的点(如图3和5中所示)。显示器13还被设计成在由仪器2的用户选择的两个或三个参数限定的任意表示平面中表示经处理的数字信号7的脉冲。鉴于此，应注意到显示器13连接于接口装置9，以允许仪器1的用户按其意愿选择用于显示脉冲的参数并设置与这些参数有关的相应基准值和滤波逻辑。此外，接口装置9被配置成构成连接至显示器13的选择器，以允许仪器1的用户选择(即限定)表示平面(或表示平面或空间中的至少一个)的至少一个区域，以向处理单元传送描述所选空间区域的滤波参数的相应值。这些值构成滤波模块8的基准值，且所选的空间区域构成滤波区域。这有利地允许仪器1的用户显示放电图案(例如在平面q_f中的PRPD图案或平面T-W中的图案)并且非常容易地选择滤波区域(例如通过用鼠标绘制矩形)并设置滤波标准。那样，滤波的效果由显示器13实时地显示在所有的表示上(在所述示例中，在平面q_f中和平面W-T中的表示上)。有利地，这意味着可实时地观看滤波的效果并且改进或去除滤波标准。本发明还提供用于检测电装置中的部分放电的方法。该方法包括以下步骤-在输入级2接收表示一个或多个部分放电脉冲的放电信号3和表示施加到被测量的电装置的交流电压的同步信号4 ；-基本实时地处理放电信号3和同步信号4，也就是说，不需要在存储器中存储数据，以便对于所检测的每个脉冲实时提取(与脉冲振幅相关联的)振幅参数q的值以及(表示与脉冲同时施加到电装置的电压相位的)相位参数f的值；-向输出传送包括所提取值的经处理的数字信号7。根据本发明，处理步骤包括以下步骤-将针对振幅和相位参数提取的值与振幅和相位参数的预定基准值作比较；-根据比较基本实时地禁用与一个或多个脉冲相关的数据(即所提取的参数值) 向输出的传送。优选地，该比较包括检查所提取的振幅和相位参数q、f值(处于将相位和振幅参数作为其坐标的基准平面q_f中)是否在由相位和振幅参数的基准值限定的滤波区域内。
优选地，所述方法包括-在输入级2生成一个或多个脉冲的全波形的数字表示以输出数字化放电信号的步骤；-针对每个被检测脉冲基本实时地提取与脉冲波形有关的至少一个形状参数值的步骤；-将针对形状参数提取的值与形状参数的预定基准值作比较。基本实时地禁用针对脉冲提取的参数值向输出的传送的步骤也是根据比较(其构成基于至少一个形状参数的另一个滤波标准)执行的。该方法优选地还包括-针对每个被检测的脉冲基本实时地提取第一形状参数W(与脉冲的频率成分有关)和第二形状参数T (与脉冲的持续时间有关)的值的步骤；-通过检查处于基准平面q-f(将振幅和相位参数作为其坐标)中的所提取振幅和相位参数值是否在由振幅和相位参数基准值限定的滤波区域中，将针对振幅和相位参数提取的值与振幅和相位参数的预定基准值作比较的第一步骤；-通过检查处于基准平面W-T(将第一和第二形状参数作为其坐标)中的所提取第一和第二形状参数值是否在由第一和第二形状参数基准值限定的滤波区域中，将针对第一和第二形状参数提取的值与第一和第二形状参数的预定基准值作比较的第二步骤。
这允许两个滤波标准并行限定。在这种情况下，基本实时地禁用脉冲相关(即提取的参数值)的数据值向输出的传送的步骤根据基于第一比较步骤的条件和/或基于第二比较步骤的条件的出现来执行。实际上，根据仪器1的上述描述，两个滤波标准(与振幅和相位参数相关联的一个和与形状参数相关联的一个)可通过“与”或“或”逻辑算子组合。换言之，滤波标准可按以下方式组合如果相位处于与振幅和相位参数相关联的滤波区域中且同时处在形状参数的滤波区域中则禁用(禁止)脉冲的输出(由“与”算子连接的滤波标准)。或者，滤波标准可按以下方式组合如果以下条件中的至少一个为真则禁用(禁止)脉冲的输出-脉冲处在与振幅和相位参数相关联的滤波区域中；-脉冲处在与形状参数相关联的滤波区域中。这对应于滤波标准由“或”算子连接的情形。关于限定滤波区域的模型，适用以上结合仪器1的描述。优选地，通过直接在显示器13上指示一个或多个矩形来限定区域。每个矩形用于限定被检测脉冲的表示平面的一部分(即，平面q_f、W-T或由任意提取参数对限定的任意其它平面)。选择矩形使得能(通过接口装置9的动作)设置相应参数的对应基准值。如果在相同的表示平面中选择一个以上的矩形，则所得的滤波区域是所有矩形区域的联合。因此，本发明提供以下优点。本发明向用户(即，使用仪器1或方法的人)提供获取部分放电的模式，其使得有可能捕捉或排除脉冲同时它们实际上基于振幅和相位或与其关联的其它参数而被获取。具体地，本发明使得有可能借助于叠加矩形在一个或多个基准平面(脉冲表示平面)上成形区域。总区域(所得)可被限定为基于设置的滤波逻辑排除脉冲的区域或捕捉脉冲的区域(在后一情况下，排除区围绕所选的所得区域)。因此，本发明提供在获取级上实时地(也就是说，在数据被传送至输出或存储在其它位置之前)排除不期望数据的非常方便且有效的方式。那样，用于存储所获取数据的空间被保留且大大促进数据传输。此外，不需要在后处理级中排除不期望数据的复杂技术。此外，还由于即时的视觉反馈，用户对被检测数据和滤波器效果进行直接控制。鉴于此，应注意到所有脉冲(包括被拒绝的)的振幅和相位参数值和可能的形状参数的值在任何情况下都可由显示器13访问，以允许用户检查在没有滤波的情况下的获取结果。
权利要求
1.一种用于检测电装置)中的部分放电的仪器(1)包括-输入级O)，设置成接收表示一个或多个部分放电脉冲的放电信号C3)和表示施加到电装置的交流电压的同步信号；-输出级(5)，设置成以数字形式传送来自仪器(1)的数据；-连接至输入级( 和输出级(5)的数据处理级(6)，用于接收放电信号C3)和同步信号G)，并且针对每个检测的脉冲基本上实时地提取与脉冲振幅有关的振幅参数(q)的值和表示与脉冲同时施加到电装置的电压的相位的相位参数(f)的值，并且向输出级(5)传送包括所提取的值的经处理数字信号(7)，其中，所述处理级(6)包括滤波模块(8)，所述滤波模块(8)被设置成根据针对振幅和相位参数提取的值与振幅和相位参数的预定基准值的比较，基本实时地禁用针对一个或多个脉冲提取的参数值向输出的传送，其中所述滤波模块(8)被设计成基本实时地禁用针对所提取的振幅和相位参数值处在将振幅和相位参数作为其坐标的基准平面(q_f)中、在由相位和振幅参数的基准值限定的滤波区域之内或之外的所有脉冲提取的参数值向输出的传送。
2.如权利要求1所述的仪器，其特征在于，-输入级( 被设计成生成一个或多个脉冲的全波形的数字表示，以输出数字化放电信号；-处理模块(6)被设计成接收数字化放电信号，并针对每个被检测脉冲基本实时地提取与脉冲波形有关的至少一个形状参数的值；-滤波模块(8)被设置成根据针对形状参数提取的值与该形状参数的预定基准值的比较，基本实时地禁用针对一个或多个脉冲提取的参数值向输出的传送。
3.如权利要求2所述的仪器，其特征在于-处理模块(6)被设计成针对数字放电信号的每个被检测脉冲基本实时地提取与脉冲的频率成分有关的第一形状参数(W)的值和与脉冲的持续时间有关的第二形状参数(T)的值；-滤波模块(8)被设计成基本实时地禁用针对提取的第一和第二形状参数值处于将第一和第二形状参数作为其坐标的基准平面(W-T)中、由第一和第二形状参数的预定基准值限定的滤波区域之内或之外的所有脉冲提取的参数值向输出的传送。
4.如权利要求2或3所述的仪器，其特征在于，滤波模块(8)被设计成基本实时地禁用针对提取的形状参数值和振幅参数或相位参数值处于将形状参数和振幅或相位参数作为其坐标的基准平面中、由形状参数和振幅或相位参数的预定基准值限定的滤波区域之内或之外的所有脉冲提取的参数值向输出的传送。
5.如权利要求3所述的仪器，其特征在于，滤波模块(8)被设计成基本实时地禁用针对以下条件中的至少一个被验证的所有脉冲提取的参数值向输出的传送振幅和相位参数的提取值处在将相位和振幅参数作为其坐标的基准平面(q_f)中、在由振幅和相位参数的基准值限定的滤波区域之内或之外；第一和第二形状参数的提取值处在将第一和第二形状参数作为其坐标的基准平面 (W-T)中、在由第一和第二形状参数的基准值限定的滤波区域之内或之外。
6.如以上权利要求中的任一项所述的仪器，包括-显示器(13)，被设计成接收经处理的信号(7)并在将相位和振幅参数作为其坐标的表示平面(q_f)中显示相关脉冲的表示；-连接至显示器(1 的选择器(9)，允许用户选择表示平面(q_f)的至少一个区域，由此在滤波模块(8)中设置被设计成描述空间的所述区域的相位和振幅参数值，所述值构成滤波模块(8)的基准值。
7.—种检测电装置中的部分放电的方法，包括以下步骤-在输入级( 接收表示一个或多个部分放电脉冲的放电信号C3)和表示施加到电装置的交流电压的同步信号(4)；-基本实时地处理放电信号(3)和同步信号G)，也就是说，不需要在存储器中存储数据，以便针对每个被检测脉冲实时提取与脉冲振幅相关联的振幅参数(q)的值以及表示与脉冲同时施加到电装置的电压的相位的相位参数(f)的值； -向输出传送包括所提取的值的经处理数字信号(7)； 其中处理步骤包括以下步骤-将针对振幅和相位参数提取的值与振幅和相位参数的预定基准值作比较； -根据比较基本实时地禁用所提取的脉冲参数值向输出的传送，其中所述比较包括检查处于将相位和振幅参数作为其坐标的基准平面(q_f)中的所提取的振幅和相位参数至是否在由相位和振幅参数的基准值限定的滤波区域内。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，包括-在输入级( 生成一个或多个脉冲的全波形的数字表示，以从输入级( 输出数字化放电信号的步骤；-针对每个被检测脉冲基本实时地提取与脉冲波形有关的至少一个形状参数的值的步骤；-将针对形状参数提取的值与形状参数的预定基准值作比较， 根据比较基本实时地禁用针对脉冲提取的参数值向输出的传送。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，包括-针对每个被检测的脉冲基本实时地提取与脉冲的频率成分有关的第一形状参数(W) 的值和与脉冲的持续时间有关的第二形状参数(T)的值的步骤；-通过检查处于将振幅和相位参数作为其坐标的基准平面(q_f)中的所提取的振幅和相位参数值是否在由振幅和相位参数基准值限定的滤波区域中，将针对振幅和相位参数提取的值与振幅和相位参数的预定基准值作比较的第一步骤；-通过检查处于将第一和第二形状参数作为坐标的基准平面(W-T)中的所提取的第一和第二形状参数值是否在由第一和第二形状参数基准值限定的滤波区域中，将针对第一和第二形状参数提取的值与第一和第二形状参数的预定基准值作比较的第二步骤，基本实时地禁用针对脉冲提取的参数值向输出的传送的步骤根据基于第一比较步骤的条件和/或基于第二比较步骤的条件的出现而执行。
10.如上述权利要求7至9中的任一项所述的方法，包括以下步骤-在显示器(1 上在将相位和振幅参数作为其坐标的表示平面(q_f)中显示与经处理的信号(7)有关的脉冲的表示；-在显示器(1 上显示选择器(9)，以允许用户选择表示平面(q_f)的至少一个区域，由此在滤波模块(8)中设置被设计成描述空间的所述区域的相位和振幅参数值，所述值构成滤波模块(8)的基准值。
全文摘要
一种用于检测电装置中的部分放电的仪器(1)包括输入级(2)，设置成接收表示一个或多个部分放电脉冲的放电信号(3)和表示施加到电装置的交流电压的同步信号(4)；连接至输入级(2)和输出级(5)的数据处理级(6)，用于接收放电信号(3)和同步信号(4)，并且针对每个检测的脉冲基本上实时地提取与脉冲振幅有关的振幅参数(q)的值和表示与脉冲同时施加到电装置的电压的相位的相位参数(f)的值，并且向输出传送包括所提取的值的经处理的数字信号(7)。处理级(6)包括滤波模块(8)，该滤波模块(8)被设计成根据针对振幅和相位参数提取的值与振幅和相位参数的预定基准值的比较，基本实时地禁用针对一个或多个脉冲提取的参数值向输出的传送。
文档编号G01R31/12GK102449492SQ201080024677
公开日2012年5月9日 申请日期2010年5月28日 优先权日2009年5月29日
发明者F·贝蒂欧, G·C·蒙塔纳里 申请人:特英普科技有限公司