专利名称：用于电力设备的部分放电检测装置的制作方法
技术领域：
本发明是涉及一种用于电力设备的部分放电检测装置，特别是，涉及一种用于可测定多频带信号的电力设备的部分放电检测装置。在这种情况下，电力设备可以是电力变压器。此外，电力设备也可包括旋转电机、电动机、发电机。
背景技术：
用于常规电力变压器的部分放电检测装置，其在电力设备内部以维持一定的绝缘距离的状态被安装，从而来检测部分放电信号。检测装置的安装形态可根据安装的位置分为2种形态。当安装位置为超高压上部时，现有的部分放电检测装置在绝缘油被装满的状态下可防止绝缘油外流并安全地检测出部分放电信号。此外，现有的部分放电检测装置，其可利用类似适用于气体绝缘设备中的传感器具备较宽面积的接收单元来检测部分放电信号。同时，现有的部分放电检测装置，当所具备的观察窗与气体绝缘设备相同时，可与气体绝缘设备的部分放电检测装置互换来使用。此外，当安装位置为变压器的放泄阀(Drain valve)内部时，现有的部分放电检测装置不另外配置附加的观察窗，并可在多种位置(上部、下部、侧面)安装传感器。在这种情况下，由于现有的部分放电检测装置是在通过阀防止绝缘油外流的状态下被安装，因此，可安全地被安装。图I和图2是示出现有的部分放电检测装置的示图。参照图1，现有的部分放电检测装置10被安装在电力变压器的上部。部分放电检测装置10包括接收单元11、观察窗12、13，并通过连接的N型(N-type)连接器14及同轴电缆15来送出从电力变压器中检测的信号。参照图2，现有的部分放电检测装置20被安装在放泄阀中。在这种情况下，部分放电检测装置20可分别具备信号输入端21和信号输出端22，并包括以平行对的形态连接于输入的接收单元23a和连接于输出的接收单元23b。但是，当部分放电检测装置被安装在电力变压器的上部时，有可能不能安装传感器。即使传感器被安装，由于传感器安装的位置被限制，可能会限制部分放电信号检测的范围。此外，变压器下部发生的部分放电信号可能会因距离和内部构成要素被衰减(绝缘油及线圈等的影响)，从而可能会较难检测出信号。相反，当部分放电检测装置被安装在放泄阀中时，由于输入和输出被分别配置，除了天线功能以外还具有耦合器功能，因此，可以是注入信号并获得输出信号的形态。在这种情况下，可以是安装在可防止绝缘油外流的放泄阀中，便于安装和分离的结构。同时，由于部分放电检测装置主要以圆形、相同形状的2个半圆形，或长的单极形态被体现，因此，存在较难检测出宽频信号的问题。此外，部分放电检测装置可能是以单一的形状及相同的形状被构成，并具有固定的波长长度。特别是，偶极天线结构根据如图3中所示出的波长的长度来决定大小。在这种情况下，由于部分放电检测装置具备具单一谐振频率的较窄的频带宽度，因此，在进行部分放电检测时，对检测较宽的频带的部分放电信号具有局限性。发生部分放电时，频率带一般为0. 5 I. 5GHz，为了接收较宽的频率带的信号，需要宽频的特性。但是，当部分放电检测装置为单一的形状及相同的形状时，由于波长长度被物理性地从属，因此较难实现宽频
发明内容
技术课题根据本发明的实施例提供一种部分放电检测装置，其通过多个子频带，用于检测出电力设备，例如电力变压器的信号。此外，提供一种用于电力设备的部分放电检测装置，其用于选择性地检测出指定的频率带的部分放电信号。技术方案根据本发明的一个侧面，一种用于电力设备的部分放电检测装置，所述装置包括绝缘体，其具有一定的形态；接收单元，其被安装在所述绝缘体的内部或外部，具备接收至少一个以上的子频带的信号的至少一个以上的接收电极；和连接电极，其与连接的同轴电缆联动，通过所述同轴电缆来送出所述接收电极的信号。在这种情况下，所述子频带可以是为了检测出整个频率带中所述电力变压器的部分放电信号而被分割的多个信号频带。此外，所述接收单元可以是单极结构。此外，所述接收单元，其可包含用于接收各子频带的信号的至少一个以上的接收电极。此外，所述至少一个以上的接收电极，其可具备互不相同的波长，从而可测定各子频带的信号。此外，所述至少一个以上的接收电极，其以所述绝缘体为中心被相对地安装。技术效果根据本发明，由于部分放电检测装置通过多个被分割的子频带来接收较宽的频率带的信号，因此可处理宽频的频率信号。此外，根据本发明，部分放电检测装置可按各子频带选择性地安装具互不相同的波长的接收电极来检测出所需频带的信号。
图I和图2是示出现有的部分放电检测装置的示图；图3是示出偶极天线的放射状态的示图；图4是示出根据本发明的一个实施例的部分放电检测装置的示图；图5a、图5b、图6是示出图4中所示的部分放电检测装置的结构的例示图；图7a、图7b、图8是示出图4中所示的部分放电检测装置的结构的例示图；图9示出根据本发明的一个实施例的部分放电检测装置的回波损耗图表的示图。
具体实施例方式以下，参照附图，对本发明的实施例进行说明。在本发明的说明中，当对有关公知的功能或结构的具体说明被判断为使本发明的要点变得模糊不清时，将删除该具体说明。此外，在本说明书中所使用的专业术语(terminology)作为用于适当表现本发明的优选实施例的专业术语，其可按使用者及运用者的意图或根据本发明所属的领域的惯例将所有不同。因此，有关本专业用语的定义将基于本说明书的全文内容来下达。根据本发明的一个实施例的部分放电检测装置可被适用于电力设备。电力设备可为电力变压器。此外，电力设备也可包括旋转电机、电动机、发电机。以下，为方便说明，部分放电检测装置被适用的电力设备以电力变压器为中心来进行说明。图4是示出根据本发明的一个实施例的部分放电检测装置的示图。参照图4，示出部分放电检测装置100被安装在电力变压器30上部或下部的放泄阀40中。 此外，部分放电检测装置100可通过N型(N-type)连接器200及同轴电缆300，与部分放电信号处理装置400联动。部分放电检测装置100为检测出电力变压器中发生的部分放电信号频带(0. 5
I.5GHz, UHF频带)，优选是具备分别检测出被分割成多个的多频带信号的接收单元。特别是，部分放电检测装置100的接收单元按部分放电信号频带的多个子频带(例如，第I频带(0. 5 0. 75GHz)，第2频带(0. 75 I. OOGHz)，第3频带(I. 00
I.25GHz)，第4频带(I. 25 I. 5GHz)的4个频率带)被配置，并使其具备可检测出各频带信号的波长长度。在这种情况下，接收单元的结构可通过曲流线(Meander-1 ine)或四角螺线(Rectangular Spiral)、相同电极相对的对称结构中的一个来体现,特征上其可在较窄的面积上较宽的波长长度。此外，接收单元可以是以安装在部分放电检测装置100的绝缘体外部或插入内部被安装的形态来配置。首先，图5a及图5b示出接收单元被安装在绝缘体外部的情况下的部分放电检测装置100。图5a是示出部分放电检测装置100的侧纵面的示图，且图5b是示出部分放电检测装置100的截面的示图。参照图5a及图5b，部分放电检测装置100包含绝缘体120、接收单元131-133、下部电极140、和连接电极110。绝缘体120可通过一定的形态(类似四角或六角等等角形态)来体现，并由在高温中可坚固的丙烯酸或环氧(epoxy)来构成接收单元131-134被安装在绝缘体的内部或外部，并分别接收多个子频带的信号。该接收单元131-134可通过蚀刻加工或零件被固定地安装在绝缘体120的外部，并以单极结构来体现。此外，接收单元131-134可包含用于接收各子频带的信号的至少一个以上的接收电极 131-134。所述子频带作为为检测整个频率带中所述电力变压器的部分放电信号而被分割的多个信号频带，接收电极131-134可按各子频带分别被配置。接收电极131-134的材质可使用将绝缘油的腐蚀最小化的铝、不锈钢等材料。此夕卜，各接收电极131-134位于围绕绝缘体120的位置与下部电极140连接。此外，下部电极140通过连接电极110与N型连接器200相连接。
同时，接收电极131-134可为具备互不相同的频带的1/4波长长度的结构。据此，部分放电检测装置100可检测出多频带信号。参照图6，由于接收电极131-134具有互不相同的波长，因此可形成互不相同的电感。此外，接收电极131-134以绝缘体120为中心被相对地安装，因此，在所定的接收电极(例如131和133、132和134)之间可存在电容。因此，具天线的接收单元功能的接收电极131-134可形成一种并联谐振电路。特别是，虽然因具备以绝缘体120为基准的相同间隙，存在相同的电容，但整个谐振电路因电感形成互不相同的波长，其可具有互不相同的谐振频率。也就是说，整体来看，接收电极131的电感可形成互不相同的4个谐振频率。此夕卜，由于并联结构的谐振电路为相互邻近的4个并联电路，因此，可根据邻近电路间的相互作用来形成附加频带。此外，图7a及图7b是示出接收单元135-137被安装在绝缘体121内部的情况下的部分放电检测装置101的示图。图7a是示出部分放电检测装置101的侧纵面的示图，且图7b是示出部分放电检测装置101的截面的示图。参照图7a及7b，部分放电检测装置101的接收单元135-137、151、152被安装在绝缘体121内部，且互相平行地被固定安装。为此，接收单元135-137、151、152可包括多个接收电极135-137和至少一个以上的平行维持电极151、152。接收电极135-137被安装在绝缘体121内部，并使多个电极板平行地被安装，从而可按各子频带来分别接收信号。平行维持电极151、152被插入式安装用于维持各接收电极135-137的平行，优选是通过与各接收电极135-137相同的材质来体现。此外，绝缘体121可通过使安装在内部的接收单元135_137、151、152模塑(Molding)被体现。该绝缘体121可由类似铜、铝、不锈钢的导电度较高的材质被构成，从而通过绝缘油来防止被模塑的接收单元135-137、151、152的腐蚀。绝缘体121内部安装的接收电极135-137按一定的间隔被平行地排列，并通过各连接电极151、152被连接。据此，如图8所示，接收电极135-137可维持一定间隔的接收电极之间的电容。特别是，由于互相平行排列的接收电极(136的上板及135、136的下板及137)具有不同的电容，因此，可能存在多谐振电路。当要通过如上所述的接收电极135来检测部分放电信号时，便需要宽频检测装置，为此，可使用多谐振方式。图9示出根据本发明的一个实施例的部分放电检测装置的回波损耗图表的示图。
参照图9，回波损耗图表作为将部分放电检测装置100、101连接于变压器模拟试验用的室(chamber)中的试验结果，表示出通过分割成4个的子频带A-D被测定的信号。
在这种情况下，被设计的子频带A-D适合于各频带的谐振频率的1/4波长长度，根据本发明的一个实施例，包括 第I频带(0. 5 0. 75GHz)、第2频带(0. 751. OOGHz)、第3频带(I. 00 I. 25GHz)，第 4 频带(I. 25 I. 5GHz)。结果，回波损耗图表可检测出各子频带A-D内的谐振频率a-d。此外，部分放电检测装置100、101可只检测预先指定的频带的信号。例如，将部分放电检测装置100、101的各接收电极131-137按上述的指定的频带来配置，由此，部分放电检测装置100、101不是检测出连续的频率带的信号，而是可选择性地检测出由用户或开发者指定的频率带的信号。根据本发明的方法，其可通过多种计算机手段被记录在执行各种操作的程序指令 的计算机可读媒体。该媒体计算机可读媒体可包括独立的或结合的程序指令、数据文件、数据结构等。媒体和程序指令可专门为本发明的目的设计和创建，或为计算机软件技术人员熟知而应用。如上所示，本发明虽然已参照有限的实施例和附图进行了说明，但是本发明并不局限于所述实施例，在本发明所属领域中具备通常知识的人均可以从此记载中进行各种修改和变形。因此，本发明的范围不受说明的实施例的局限或定义，而是由后附的权利要求范围以及与权利要求范围等同的内容来定义。
权利要求
1.一种用于电力设备的部分放电检测装置，所述装置包括 绝缘体，其具有一定的形态； 接收单元，其被安装在所述绝缘体的内部或外部，具备接收至少一个以上的子频带的信号的至少一个以上的接收电极；和 连接电极，其与连接的同轴电缆联动，通过所述同轴电缆来送出所述接收电极的信号。
2.如权利要求I所述的用于电力设备的部分放电检测装置，其中，所述子频带，是为了检测出整个频率带中所述电力变压器的部分放电信号而被分割的多个信号频带。
3.如权利要求I所述的用于电力设备的部分放电检测装置，其中，所述接收单元为单极结构。
4.如权利要求I所述的用于电力设备的部分放电检测装置，其中，所述接收单元，其包含用于接收各子频带的信号的至少一个以上的接收电极。
5.如权利要求4所述的用于电力设备的部分放电检测装置，其中，所述至少一个以上的接收电极，其具备互不相同的波长，从而可测定各子频带的信号。
6.如权利要求4所述的用于电力设备的部分放电检测装置，其中，所述至少一个以上的接收电极，其以所述绝缘体为中心被相对地安装。
7.如权利要求I所述的用于电力设备的部分放电检测装置，其中，所述电力设备为电力变压器。
8.如权利要求I所述的用于电力设备的部分放电检测装置，其中，所述接收单元，其包括 多个接收电极(135、136、137)，其被安装在所述绝缘体的内部，分别接收各子频带的信号；和 平行维持电极(151、152)，其用于维持所述多个接收电极(135、136、137)的平行。
9.如权利要求8所述的用于电力设备的部分放电检测装置，其中，所述多个接收电极(135、136、137)，其电容被维持并具有互不相同的电感。
10.如权利要求9所述的用于电力设备的部分放电检测装置，其中，所述多个接收电极(135、136、137)构成多谐振电路，所述多谐振电路形成互不相同的4个谐振频率。
全文摘要
根据本发明可提供一种用于电力设备的部分放电检测装置，所述装置包括绝缘体、接收单元、和连接电极。绝缘体具有一定的形态；接收单元被安装在所述绝缘体的内部或外部，具备接收至少一个以上的子频带的信号的至少一个以上的接收电极；连接电极与连接的同轴电缆联动，通过所述同轴电缆来送出所述接收电极的信号。
文档编号G01R31/40GK102687032SQ201080059901
公开日2012年9月19日 申请日期2010年12月24日 优先权日2009年12月28日
发明者柳银泰, 梁恒准, 金旼秀, 黄景禄 申请人:株式会社晓星