局部放電測量設(shè)備、局部放電測量方法和程序的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種局部放電測量設(shè)備、局部放電測量方法和程序。
【背景技術(shù)】
[0002]按照慣例，在局部放電測量中，已知一種用于通過利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)評價測量到的信號相對于局部放電信號的相似度來確定存在或不存在局部放電的方法(例如，專利文獻I)。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0004]專利文獻
[0005]專利文獻1:日本專利特許公開N0.H08-338856

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]技術(shù)問題
[0007]然而，在常規(guī)方法中，不基于(基于輸出條件被確定輸出的)觸發(fā)信號執(zhí)行采樣，這樣，存在對低頻噪聲等的檢測信號而非局部放電的檢測信號采樣的情況。
[0008]因此，本發(fā)明的一個目的是提供一種局部放電測量設(shè)備、局部放電測量方法和程序，它們能夠從包括低頻噪聲等的交流電的檢測信號中對局部放電的檢測信號采樣。
[0009]技術(shù)方案
[0010]根據(jù)本發(fā)明的實施例，提供了一種用于測量在電力設(shè)備中出現(xiàn)的局部放電的局部放電測量設(shè)備。該局部放電測量設(shè)備包括:測量單元，其測量在所述電力設(shè)備中流動的交流電，并且基于所述交流電輸出電壓值作為檢測信號;分布數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元，其產(chǎn)生分布數(shù)據(jù)，所述分布數(shù)據(jù)指示了通過所述測量單元測量的施加的高電壓的電流或電壓的相位、在該相位處獲得的電荷、和每單位時間檢測到的電荷的脈沖的脈沖計數(shù)率的分布，所述電荷是在所述相位處獲得并且是通過測量所述交流電獲得的；信號輸出單元，當(dāng)所述交流電滿足基于對應(yīng)于局部放電的相位、電荷和脈沖計數(shù)率中的至少一個的輸出條件時，該信號輸出單元根據(jù)所述分布數(shù)據(jù)輸出觸發(fā)信號；以及采樣單元，當(dāng)從所述信號輸出單元輸出觸發(fā)信號時，該采樣單元執(zhí)行對所述測量單元輸出的檢測信號的采樣。
[0011]有益效果
[0012]可提供能夠從包括低頻噪聲等的交流電的檢測信號中對局部放電的檢測信號采樣的一種局部放電測量設(shè)備、局部放電測量方法和程序。
【附圖說明】
[0013]圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的局部放電測量設(shè)備的示例性硬件構(gòu)造的框圖；
[0014]圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的局部放電測量設(shè)備的示例性總體處理的流程圖；
[0015]圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的由Φ-Q-N分布圖表示分布數(shù)據(jù)的示例性情況的示圖；
[0016]圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的電荷量Q的示例性閾值的Φ-Q-N分布圖；
[0017]圖5是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的觸發(fā)信號和采樣的示例的時序圖；
[0018]圖6是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的設(shè)置電荷量Q的閾值的示例性效果的Φ-Q-N分布圖；
[0019]圖7是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的低頻噪聲的示例性效果的波形圖；
[0020]圖8是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的設(shè)置相位Φ的范圍和該設(shè)置的示例性效果的示例的Φ-Q-N分布圖；
[0021]圖9是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的設(shè)置脈沖計數(shù)率N的閾值和該設(shè)置的示例性效果的示例的Φ -Q-N分布圖；
[0022]圖10是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的設(shè)置電荷量Q的閾值和相位Φ的范圍以及該設(shè)置的示例性效果的示例的Φ -Q-N分布圖；
[0023]圖11是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的設(shè)置電荷量Q的閾值和脈沖計數(shù)率N的閾值以及該設(shè)置的示例性效果的示例的Φ -Q-N分布圖；
[0024]圖12是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的設(shè)置相位Φ的范圍和脈沖計數(shù)率N的閾值以及該設(shè)置的示例性效果的示例的Φ -Q-N分布圖；
[0025]圖13是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的設(shè)置電荷量Q的閾值和相位Φ的范圍以及該設(shè)置的示例性效果的示例的Φ -Q-N分布圖；
[0026]圖14是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的其中設(shè)置單元計算和設(shè)立電荷量Q的閾值和該設(shè)置的示例性效果的示例的Φ -Q-N分布圖；
[0027]圖15是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的具有兩個測量單元的局部放電測量設(shè)備的示例性硬件構(gòu)造的框圖；以及
[0028]圖16是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的具有兩個測量單元的局部放電測量設(shè)備中的電荷量Q的示例性閾值的Φ -Q-N分布圖。
【具體實施方式】
[0029]在下文中，參照附圖描述本發(fā)明的實施例。
[0030]〈實施例1>
[0031 ]〈局部放電測量設(shè)備的硬件構(gòu)造〉
[0032]圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的局部放電測量設(shè)備的示例性硬件構(gòu)造的框圖。
[0033]局部放電測量設(shè)備100包括傳感器100H1、放大器(amp)100H2、濾波器100H3、波檢測處理電路100H4和Φ-Q-N測量板100H5、波形測量板100H6、相位檢測傳感器100H7和相位信號處理電路100H8。
[0034]傳感器100H1是測量單元的示例。在下文中，作為示例，描述了傳感器100H1對應(yīng)于測量單元的情況。
[0035]傳感器100H1連接至諸如受到局部放電測量的線纜之類的電力設(shè)備。
[0036]例如，電力設(shè)備可為線纜、接線盒、GIS(氣體絕緣開關(guān))等。在下文中，作為示例，描述電力設(shè)備是線纜的情況。
[0037]傳感器100H1由諸如高頻率CT(變流器)的電流傳感器制成，并且傳感器100H1測量在諸如線纜的電力設(shè)備中流動的高壓交流電。
[0038]高壓交流電可為電壓超過例如600V的交流電。
[0039]傳感器100H1將測量到的交流電的電流值轉(zhuǎn)換為電壓。轉(zhuǎn)換后的電壓的電壓值作為檢測信號SIGl被輸出至放大器100H2。傳感器100H1的輸出端子連接至放大器100H2的輸入端子。
[0040]放大器100H2將通過傳感器100H1輸出的檢測信號SIGl放大。放大器100H2的輸出端子連接至濾波器100H3的輸入端子和波形測量板100H6的輸入端子。
[0041]濾波器100H3是帶通濾波器。濾波器100H3從通過放大器100H2放大的檢測信號SIGl中提取特定頻帶的信號。濾波器100H3的輸出端子連接至波檢測處理電路100H4的輸入端子。
[0042]波檢測處理電路100H4執(zhí)行波檢測處理。波檢測處理涉及檢測存在或不存在包括在檢測信號SIGl中的各個波形。波檢測處理電路100H4的輸出端子連接至Φ-Q-N測量板100H5的輸入端子。
[0043]相位檢測傳感器100H7附著于諸如線纜的電力設(shè)備。相位檢測傳感器100H7檢測在電力設(shè)備中流動的高壓交流電的電流或電壓。相位檢測傳感器100H7的輸出端子連接至相位信號處理電路100H8的輸入端子。
[0044]相位信號處理電路100H8檢測從相位檢測傳感器100H7輸入的信號的過零點。相位信號處理電路100H8基于檢測到的過零點將基準(zhǔn)點輸出至Φ-Q-N測量板100H5和波形測量板100H6。相位信號處理電路100H8的輸出端子連接至Φ -Q-N測量板100H5的輸入端子，以及連接至波形測量板100H6的輸入端子。
[0045]φ -Q-N測量板100H5是分布數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元的示例。在下文中，作為示例，描述Φ -Q-N測量板100H5對應(yīng)于分布數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元的情況。
[0046]Φ-Q-N測量板100H5是信號輸出單元的示例。在下文中，作為示例，描述Φ-Q-N測量板100H5對應(yīng)于信號輸出單元的情況。
[0047I Φ -Q-N測量板100H5是設(shè)置單元的示例。在下文中，作為示例，描述Φ -Q-N測量板100H5對應(yīng)于設(shè)置單元的情況。
[0048]Φ-Q-N測量板100H5包括A/D(模擬/數(shù)字)轉(zhuǎn)換器100H51、存儲器100H52和MCU(微控制器單元)100H53。
[0049]Φ-Q-N測量板100H5是用于安裝FPGA(現(xiàn)場可編程門陣列)等的電子電路板。
[0050]φ -Q-N測量板100H5基于檢測信號SIGl產(chǎn)生分布數(shù)據(jù)。Φ -Q-N測量板100H5通過應(yīng)用數(shù)字濾波器計算與包括在檢測信號SIGl中的各個波形的最大值點相對應(yīng)的峰值點。在這種情況下，Φ -Q-N測量板100H5使用相位基準(zhǔn)點和微處理器MCUH531的內(nèi)部計數(shù)器來計算在φ -Q-N測量的峰值點處的相位Φ。Φ -Q-N測量板100H5基于輸出條件將觸發(fā)信號SIG2輸出至波形測量板100H6。
[0051 ] A/D轉(zhuǎn)換器100H51包括Φ -Q-N測量板100H5的輸入端子。A/D轉(zhuǎn)換器100H51對檢測信號SIGl執(zhí)行A/D轉(zhuǎn)換。A/D轉(zhuǎn)換器100H51的輸出端子連接至存儲器100H52的輸入端子和MCU 100H53的輸入端子。
[0052]存儲器100H52存儲Φ -Q-N測量板100H5使用的各種數(shù)據(jù)和參數(shù)。存儲器100H52的輸出端子連接至MCU 100H53的輸入端子。
[0053]MCU 100H53 包括微處理器 MCUH531。
[0054]微處理器MCUH531控制包括在Φ -Q-N測量板100H5中的各個硬件部件。
[0055]φ -Q-N測量板100H5的輸出端子連接至波形測量板100H6的輸入端子。
[0056]波形測量板100H6是采樣單元的示例。在下文中，作為示例，描述了波形測量板100H6對應(yīng)于采樣單元的情況。
[0057]波形測量板100H6對已通過放大器100H2放大的檢測信號SIGl采樣。當(dāng)從Φ-Q-N測量板100H5輸出觸發(fā)信號SIG2時，波形測量板100H6執(zhí)行采樣。在對波形采樣時，波形測量板100H6使用微處理器MCUH631的內(nèi)部計數(shù)器來存儲與通過波形測量板100H6執(zhí)行的采樣關(guān)聯(lián)的相位數(shù)據(jù)。
[0058]波形測量板100H6包括A/D轉(zhuǎn)換器100H61、存儲器100H62和MCU 100H63。
[0059]波形測量板100H6是用于安裝FPGA等的電子電路板。
[0060]A/D轉(zhuǎn)換器100H61包括波形測量板100H6的輸入端子。A/D轉(zhuǎn)換器100H61對檢測信號SIGl執(zhí)行A/D轉(zhuǎn)換。A/D轉(zhuǎn)換器100H61的輸出端子連接至存儲器100H62的輸入端子和MCU100H63的輸入端子。
[0061 ]存儲器100H62存儲由波形測量板100H6使用的各種數(shù)據(jù)和參數(shù)。
[0062]MCU 100H63 包括微處理器 MCUH631。
[0063 ] 微處理器MCUH631控制包括在波形測量板100H6中的各個硬件部件。
[0064]Φ-Q-N測量板100H5和波形測量板100H6的輸出端子例如連接至諸如PC(個人計算機)101的信息處理設(shè)備的輸入端子。
[0065]Φ-Q-N測量板100H5可將已產(chǎn)生的分布數(shù)據(jù)輸出至PC 101，并且PC 101可將分布數(shù)據(jù)顯示為例如Φ-Q-N分布圖。Φ-Q-N測量板100H5可從例如PC 101輸入用于確定輸出條件的設(shè)置值。
[0066]波形測量板100H6可將采樣的數(shù)據(jù)輸出至PC 101，并且PC 101可基于例如采樣的數(shù)據(jù)顯示波形。
[0067]注意局部放電測量設(shè)備的硬件構(gòu)造不限于圖1所示的構(gòu)造。局部放電測量設(shè)備的硬件構(gòu)造例如可被構(gòu)造為包括諸如示波鏡或頻譜分析儀的分析裝置(未示出)。
[0068]〈局部放電測量設(shè)備的總體處理〉
[0069]圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的局部放電測量設(shè)備的總體處理的示例的流程圖。
[0070]在步驟S0201中，傳感器100H1執(zhí)行測量在諸如線纜的電力設(shè)備中流動的交流電和將檢測信號SIGl輸出至Φ-Q-N測量板100H5和波形測量板100H6的處理。檢測信號SIGl被放大器100H2放大。由濾波器100H3提取檢測信號SIGl的特定頻帶的信號。檢測信號SIGl受到通過波檢測處理電路100H4執(zhí)行的波檢測處理。
[0071]在步驟S0202中，Φ-Q-N測量板100H5基于檢測信號SIGl執(zhí)行產(chǎn)生分布數(shù)據(jù)的處理。
[0072]在步驟S0203中，Φ-Q-N測量板100H5執(zhí)行將產(chǎn)生的分布數(shù)據(jù)輸出至PC 101的處理。
[0073]圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的分布數(shù)據(jù)由Φ-Q-N分布圖表示的示例性情況的示圖。
[0074]分布數(shù)據(jù)可以是由例如φ-Q-N分布圖表示的數(shù)據(jù)。圖3示出了表示分布數(shù)據(jù)的Φ-Q-N分