ОЦЕНКА СИГНАЛОВ ЧАСТИЧНЫХ РАЗРЯДОВ Российский патент 2023 года по МПК G01R31/12 H02J13/00 

Описание патента на изобретение RU2797931C1

Изобретение относится к оценке сигналов частичных разрядов, которые регистрируются вблизи изоляции электрических внешних проводов многофазного переменного тока только в одном месте или регистрируются в нескольких местах и накладываются друг на друга. Иными словами, изобретение относится к "одноканальной" оценке сигналов частичных разрядов, которые регистрируются и оцениваются не раздельно для отдельных внешних проводов многофазного переменного тока.

Частичные разряды представляют собой локальные электрические разряды, которые вызываются, например, в локальных неоднородностях изоляционного материала, например, в мелких воздушных включениях внутри изоляционного материала электрической проводки, из-за сильных неоднородностей электрического поля. Частичные разряды могут локально повреждать изоляцию или при долговременном воздействии приводить к отказу изоляции. Поэтому, в частности, электрические машины регулярно проверяются на частичные разряды. Частичные разряды вызывают короткие электромагнитные импульсы с типичной длительностью импульса менее 1 мкс и частотными составляющими вплоть до диапазона ультравысоких частот (UHF). Обычно, обнаруживают сигналы частичных разрядов в частотных диапазонах между примерно 100 кГц и 10 МГц, в которых импульсы частичных разрядов, как правило, являются наиболее сильными.

Внешний провод представляет собой электрический провод, который при обычной эксплуатации находится под электрическим напряжением и может содействовать передаче или распределению электрической энергии, но не нулевой провод (центральный провод).

Для регистрации частичных разрядов имеется множество способов измерения, частично стандартизованных, например, согласно DIN EN 60270. На электрических машинах почти исключительно проводятся автономные (Offline-) измерения, при которых регулярная эксплуатация электрической машины прерывается, и возникают высокие затраты, например, из-за прерываний эксплуатации, и затраты на измерительные приборы. Поэтому такие измерения могут выполняться лишь от случая к случаю.

Оперативные (онлайн-) измерения во время регулярной эксплуатации электрической машины позволяют осуществлять непрерывный контроль машины и, в частности, распознавание тенденций касательно активности частичных разрядов в машине и корреляцию активности частичных разрядов с различными влияниями окружающей среды, такими как температура, влажность воздуха и воздушное давление. Полученная при этом информация может обеспечить возможность надежного прогноза, который прогнозирует период времени, в течение которого машина, затронутая частичными разрядами, еще может эксплуатироваться надежным образом. Сигналы частичных разрядов, зарегистрированные посредством измерений, обычно синхронно с сетевой фазой на интервалах их соответствующего содержания энергии, записываются как частота частичных разрядов в форме гистограмм частичных разрядов и оцениваются.

В случае многофазного переменного тока, образованного из нескольких переменных токов, происходит наложение во времени частичных разрядов, которые генерируются различными переменными токами. Поэтому, как правило, сигналы частичных разрядов для каждого из этих переменных токов регистрируются отдельно и оцениваются. Если из соображений экономии затрат желательно применять только один блок измерения частичных разрядов или только один блок оценки, то есть сигналы частичных разрядов регистрировать только в одном месте, или зарегистрированные в нескольких местах, но наложенные друг на друга сигналы частичных разрядов оценивать, то возникает проблема, состоящая в том, что при обычной оценке сигналов частичных разрядов невозможно сделать вывод в отношении отдельных переменных токов.

В основе изобретения лежит задача, предложить способ для улучшенной оценки сигналов частичных разрядов, которые регистрируются вблизи изоляции электрических внешних проводов многофазного переменного тока только в одном месте или регистрируются в нескольких местах и накладываются друг на друга.

В соответствии с изобретением эта задача решается способом с признаками пункта 1 формулы изобретения.

Предпочтительные варианты осуществления изобретения являются предметом зависимых пунктов.

В соответствующем изобретению способе оцениваются сигналы частичных разрядов, которые регистрируются вблизи изоляции электрических внешних проводов многофазного переменного тока, переменные токи которого, протекающие в соответствующем внешнем проводе, имеют постоянные фазовые сдвиги относительно друг друга, только одном месте или регистрируются в нескольких местах и накладываются друг на друга. Для этого определяется по меньшей мере одна характеристическая величина, на основе которой сигналы частичных разрядов могут сравниваться друг с другом. С каждым сигналом частичного разряда соотносится фазовое положение переменных токов в момент времени регистрации сигнала частичного разряда. Для каждого сигнала частичного разряда определяется значение характеристической величины каждой характеристической величины. С каждым сигналом частичного разряда соотносится числовой набор, который образуется из каждого значения характеристической величины сигнала частичного разряда и фазового положения, соотнесенного с сигналом частичного разряда. Затем определяются кластеры сигналов частичных разрядов в многомерном пространстве с точками, образованными числовыми наборами, и из определенных кластеров для каждого внешнего провода определяется активность частичных разрядов.

В варианте осуществления, сигнал частичного разряда выводится через подсоединение по меньшей мере одного датчика температуры обмотки. С помощью вывода одного или множества сигналов частичных разрядов посредством датчика температуры обмотки или посредством множества датчиков температуры обмоток реализуется способ регистрации частичных разрядов, который измеряет активность, следовательно, частичные разряды, во всех фазах с наложением. Для того чтобы из этого наложения отделить активность отдельных фаз, применяется кластер, то есть кластеризация. Это является полезным, чтобы иметь возможность отслеживать активность отдельных фаз и, тем самым, своевременно распознавать изменения в одной фазе, которые в совокупной активности можно было бы распознать лишь позже.

Соответствующий изобретению способ также предусматривает оценку сигналов частичных разрядов в многомерном пространстве, координатами которого являются по меньшей мере одна характеристическая величина сигналов частичных разрядов и фазовое положение переменных токов. В этом пространстве каждый сигнал частичного разряда представляется точкой, которая определяется через по меньшей мере одно значение характеристической величины сигнала частичного разряда и фазовое положение в момент времени регистрации сигнала частичного разряда. Точки, представляющие сигналы частичных разрядов, комбинируются с помощью кластерного анализа в различные кластеры, чтобы соотнести сигналы частичных разрядов с различными внешними проводами или для каждого внешнего провода определить активность частичных разрядов. Соответствующий изобретению способ позволяет тем самым осуществлять оценку в зависимости от фазы или от внешнего провода сигналов частичных разрядов с помощью только одного измерительного блока вместо отдельного измерительного блока для каждого внешнего провода и поэтому может быть реализован экономичным образом. Кроме того, соответствующий изобретению способ позволяет оценивать сигналы частичных разрядов онлайн, например, при регулярной эксплуатации электрической машины, проводящей многофазный переменный ток, так как кластерный анализ не требует никаких специальных условий эксплуатации.

В варианте осуществления изобретения, в качестве характеристической величины определяется длительность импульса, высота импульса, электрический заряд, энергия и/или частота повторения сигнала частичного разряда. Например, длительность импульса образует первую характеристическую величину, высота импульса образует вторую характеристическую величину и т.д.

В другом варианте осуществления изобретения, кластеры определяются с помощью вероятностной (партиционирующей) кластеризации, иерархической кластеризации, кластеризации на основе плотности и/или способами нейронных сетей. Например, для кластеризации может применяться алгоритм k-среднего, сдвига среднего, Гауссовой смеси и/или DBSCAN (основанная на плотности пространственная кластеризация приложений с шумом).

В другом варианте осуществления изобретения, для каждого кластера определяется центр тяжести кластера, и кластер соотносится с внешним проводом, который определяется из фазового положения центра тяжести кластера. Например, с каждым фазовым положением соотносится внешний провод, и кластер соотносится с тем внешним проводом, который соотнесен с фазовым положением центра тяжести кластера данного кластера. В частности, может быть предусмотрено, что каждый внешний провод соотносится с по меньшей мере одним интервалом фазовых углов для фазовых углов, характеризующих фазовые положения. Этот вариант осуществления использует то, что частичные разряды накапливаются на внешнем проводе, как правило, в определенных интервалах фазовых углов переменного тока, протекающего во внешнем проводе, например, в интервалах фазовых углов, в которых переменный ток или соответствующее переменное напряжение имеет относительно сильное нарастание. Так как переменные токи отдельных внешних проводов имеют постоянные фазовые сдвиги относительно друг друга, поэтому интервалы фазовых углов для фазовых углов, характеризующих фазовые положения переменных токов, могут соответственно соотноситься с одним из внешних проводов, на котором в соответствующем интервале фазовых углов имеет место повышенная вероятность для частичных разрядов.

В другом варианте осуществления изобретения, для определения активности частичных разрядов внешнего провода, определяется по меньшей мере один показатель активности для сигналов частичных разрядов, которые регистрируются в заданном временном окне и соотносятся с внешним проводом. В качестве показателя активности определяется, например, количество сигналов частичного разряда, которые регистрируются во временном окне и соотносятся с внешним проводом. В качестве альтернативы или дополнительно, показатель активности образуется из значений характеристических величин сигналов частичных разрядов, которые регистрируются во временном окне и соотносятся с внешним проводом. Это обеспечивает возможность количественного расчета и оценки активности частичных разрядов на каждом внешнем проводе.

В дальнейшем развитии вышеописанного варианта осуществления изобретения, регистрируется и оценивается временное распределение значений активности по меньшей мере одного показателя активности каждого внешнего провода. При этом может быть предусмотрено, что для каждого временного распределения значений активности выполняется распознавание аномалии, с помощью которого определяются аномальные значения активности, и аномальные значения активности удаляются из соответствующего распределения значений активности. Кроме того, может быть предусмотрено, что для по меньшей мере одного показателя активности и каждого внешнего провода из временного распределения значений активности определяется кривая регрессии для хода (процесса изменения) показателя активности в зависимости от времени. Дополнительно может быть предусмотрено, что определяется первая производная каждой кривой регрессии по времени. Посредством подобных оценок временных распределений значений активности отдельных внешних проводов, могут распознаваться предпочтительно тенденции активности частичных разрядов на каждом внешнем проводе, и выводятся прогнозы будущего развития этой активности частичных разрядов. Кроме того, могут, например, генерироваться предупредительные сигналы и/или сигналы тревоги, если кривая регрессии превысит заданное пороговое значение или производная кривой регрессии превысит заданное пороговое значение.

Соответствующий изобретению блок оценки для оценки сигналов частичных разрядов согласно соответствующему изобретению способу сконфигурирован, чтобы с каждым сигналом частичного разряда соотносить фазовое положение переменных токов в момент времени регистрации сигнала частичного разряда, для каждого сигнала частичного разряда определять значение характеристической величины каждой характеристической величины, с каждым сигналом частичного разряда соотносить числовой набор, который образуется из каждого значения характеристической величины сигнала частичного разряда и фазового положения, соотнесенного с сигналом частичного разряда, определять кластеры сигналов частичных разрядов в многомерном пространстве с точками, образованными числовыми наборами, и из определенных кластеров для каждого внешнего провода определять активность частичных разрядов.

В частности, блок оценки может быть сконфигурирован, чтобы выполнять соответствующую изобретению компьютерную программу. Соответствующая изобретению компьютерная программа содержит команды, которые, при исполнении компьютерной программы блоком оценки, побуждают его выполнять способ, соответствующий изобретению.

Тем самым может быть реализован соответствующий изобретению способ с вышеописанными преимуществами, в частности, реализован компьютером.

Альтернативно, способ может выполняться или частично выполняться в по меньшей мере одном так называемом Edge Device (устройстве для вычислений в непосредственной близости к получаемым данным) или в приложении облачных вычислений (Cloud).

Вышеописанные свойства, признаки и преимущества настоящего изобретения, а также то, каким образом они достигаются, станут понятными более четко и ясно во взаимосвязи с последующим описанием примеров выполнения, которые подробнее поясняются со ссылками на чертежи, на которых показано следующее:

Фиг. 1 - схема последовательности операций примера выполнения соответствующего изобретению способа для оценки сигналов частичных разрядов,

Фиг. 2 - кластеры сигналов частичных разрядов и центры тяжести кластеров,

Фиг. 3 - временное распределение значений активности показателя активности для активности частичных разрядов и кривая регрессии для временного процесса изменения показателя активности,

Фиг. 4 - кривые регрессии для временных процессов изменений показателя активности для внешних проводов трехфазного переменного тока.

Соответствующие друг другу части обозначены на чертежах одинаковыми ссылочными позициями.

Фиг. 1 показывает схему 100 последовательности операций примера выполнения соответствующего изобретению способа с этапами от 101 до 109 способа для оценки сигналов частичных разрядов, которые регистрируются вблизи изоляции электрических внешних проводов многофазного переменного тока, переменные токи которого, протекающие в соответствующем внешнем проводе, имеют постоянные фазовые сдвиги относительно друг друга, только в одном месте или регистрируются в нескольких местах и накладываются друг на друга. Сигналы частичных разрядов регистрируются, например, с помощью антенны и отфильтровываются с помощью частотного фильтра, полоса пропускания которого имеет частоты, типичные для сигналов частичных разрядов. Но также любой другой сенсор может также применяться для регистрации сигналов частичных разрядов, например, емкостное сенсорное устройство с по меньшей мере одним измерительным конденсатором или устройство индуктивной связи с по меньшей мере одной измерительной катушкой. Это не принципиально для изобретения.

На первом этапе 101 способа определяется по меньшей мере одна характеристическая величина K, на основе которой сигналы частичных разрядов могут сравниваться друг с другом. Подобная характеристическая величина может представлять собой, например, длительность импульса, высоту импульса, электрический заряд, энергию или частоту повторения сигналов частичных разрядов.

На втором этапе 102 способа с каждым сигналом частичного разряда соотносится фазовое положение переменных токов в момент времени регистрации сигнала частичного разряда. Фазовое положение определяется через фазовый угол φ переменных токов.

На третьем этапе 103 способа для каждого сигнала частичного разряда определяется значение характеристической величины каждой характеристической величины K.

На четвертом этапе 104 способа с каждым сигналом частичного разряда соотносится числовой набор, который образуется из каждого значения характеристической величины сигнала частичного разряда и фазового положения, соотнесенного с сигналом частичного разряда. Если, например, характеристические величины K представляют собой длительность импульса и высоту импульса, то записями числового набора, соотнесенными с сигналом частичного разряда, являются значение характеристической величины длительности импульса, значение характеристической величины высоты импульса и фазовое положение, соотнесенное с сигналом частичного разряда.

На пятом этапе 105 способа для заданного временного окна соответственно определяются кластеры C зарегистрированных в этом временном окне сигналов частичных разрядов в многомерном пространстве S с точками V, образованными числовыми наборами. Кластеры C определяются, например, с помощью вероятностной кластеризации (например, на основе алгоритма k-среднего), иерархической кластеризации, кластеризации на основе плотности (например, DBSCAN) и/или способами нейронных сетей.

На шестом этапе 106 способа с каждым кластером C соотносится внешний провод. Для этого каждый внешний провод соотносится с по меньшей мере одним интервалом от I1 до I6 фазовых углов, для каждого кластера C определяется центр тяжести Р кластера, и кластер C соотносится с тем внешним проводом, который соотнесен с фазовым положением центра тяжести Р кластера кластера C (то есть со значением координаты φ центра тяжести Р кластера в пространстве S).

Фиг. 2 показывает в качестве примера для трехфазного переменного тока с переменными токами, сдвинутыми по фазе относительно друг друга на 120°, определенные во временном окне кластеры C и их центрами тяжести P кластера, причем принадлежащие кластеру C точки V изображены одинаковыми, но отличающимися от других кластеров C символами. С первым внешним проводом соотнесены интервалы I1 и I4 фазовых углов. Со вторым внешним проводом соотнесены интервалы I2 и I5 фазовых углов. С третьим внешним проводом соотнесены интервалы I3 и I6 фазовых углов. Каждый интервал от I1 до I6 фазовых углов имеет ширину 60°. Интервалы I1 и I3 фазовых углов имеют соответственно три центра тяжести P кластера. Интервалы I2 и I4 фазовых углов имеют соответственно один центр тяжести P кластера. Интервал 15 фазовых углов не имеет центра тяжести P кластера. Интервал 16 фазовых углов I6 имеет четыре центра тяжести P кластера. Таким образом, с первым внешним проводом во временном окне соотнесены всего четыре центра тяжести P кластера, со вторым внешним проводом соотнесен один центр тяжести P кластера, и с третьим внешним проводом соотнесены семь центров тяжести P кластера.

На седьмом этапе 107 способа из определенных кластеров C для каждого внешнего провода определяется активность частичных разрядов в каждом временном окне. Для этого определяется по меньшей мере один показатель А активности для сигналов частичных разрядов, которые регистрируются в соответствующем временном окне и соотносятся с внешним проводом. В качестве показателя А активности определяется, например, количество сигналов частичных разрядов, которые регистрируются во временном окне и соотносятся с внешним проводом. Альтернативно или дополнительно, показатель А активности образуется из значений характеристических величин сигналов частичных разрядов, которые регистрируются во временном окне и соотносятся с внешним проводом. Например, в качестве показателя А активности применяется значение характеристической величины K центра тяжести Р кластера, и/или показатель А активности образуется из максимумов, минимумов, стандартных отклонений, отношений максимумов к средним значениям и/или статистических моментов значений характеристических величин сигналов частичных разрядов, принадлежащих кластеру C.

На восьмом этапе 108 способа регистрируется временное распределение значений активности по меньшей мере одного показателя А активности каждого внешнего провода, например, распределение по нескольким месяцам. Кроме того, для каждого из этих временных распределений выполняется распознавание аномалии (англ. anomaly detection, также обозначаемое как обнаружение выбросов), с помощью которого определяются так называемые аномальные значения активности, и аномальные значения активности удаляются из соответствующего распределения значений активности. Для распознавания аномалии, временное распределение значений активности анализируется, например, с помощью кластеризации на основе плотности, такой как DBSCAN. Подобное распознавание аномалии известно, например, из публикации M. M. Breunig et al., LOF: identifying density-based local outliers, Proceedings of the 2000 ACM SIGMOD international conference on Management of data, S. 93-104, doi: 10.1145/342009.335388.

На девятом этапе 109 способа для по меньшей мере одного показателя А активности и каждого внешнего провода, из временного распределения значений активности определяется кривая регрессии R, R1 до R3 для процесса изменения показателя А активности в зависимости от времени t, например, известными способами так называемой регрессии векторной машины поддержки. Кроме того, может быть предусмотрено определять первую производную каждой кривой регрессии R, R1 до R3 по времени. На основе кривых регрессии R, R1 до R3, а также, при необходимости, их первых производных контролируется развитие во времени активности частичных разрядов каждого внешнего провода. Например, автоматически генерируется предупредительный сигнал и/или сигнал тревоги, когда кривая регрессии R, R1 до R3 превышает заданное пороговое значение или первая производная кривой регрессии R, R1 до R3 превышает заданное пороговое значение.

Способ, описанный на основе этапов от 101 до 109 способа, может, например, быть расширен в том отношении, что перед определением кластеров C на четвертом этапе 104 способа выполняется распознавание аномалии в многомерном пространстве S, чтобы устранить аномальные сигналы частичных разрядов.

Фиг. 3 показывает в качестве примера временное распределение значений активности показателя А активности для внешнего провода и кривая регрессии R для процесса изменения показателя А активности в зависимости от времени t. Аномальные значения активности лежат на большем удалении от кривой регрессии R и изображены другим символом, отличным от других значений А активности.

Фиг. 4 показывает в качестве примера кривые регрессии от R1 до R3 для процесса изменения во времени показателя А активности для трех внешних проводов трехфазного переменного тока. Кривая регрессии R1 первого внешнего провода проходит выше кривой регрессии R2 второго внешнего провода и ниже кривой регрессии R3 третьего внешнего провода, однако имеет во временном интервале Δt высокие нарастания. Из этого, например, следует, что на третьем внешнем проводе возникает наивысшая активность частичных разрядов, на втором внешнем проводе возникает самая незначительная активность частичных разрядов, и активность частичных разрядов на первом внешнем проводе во временном интервале Δt очень быстро увеличивается.

Этапы от 101 до 109 способа выполняются, например, посредством блока оценки для оценивания сигналов частичных разрядов, на котором исполняется компьютерная программа, которая содержит команды, которые, при исполнении компьютерной программы блоком оценки, побуждают его выполнять этапы от 101 до 109 способа. В частности, блок оценки может иметь по меньшей мере одну так называемую нейроморфную интегральную схему. В качестве альтернативы, способ выполняется или частично выполняется в по меньшей мере одном пограничном вычислительном устройстве (Edge Device) или в приложении облачных вычислений (Cloud).

Хотя изобретение было детально проиллюстрировано и описано с помощью предпочтительных примеров выполнения, однако изобретение не ограничено раскрытыми примерами, и специалист в данной области техники сможет вывести на этой основе другие варианты, без отклонения от объема защиты изобретения.

Похожие патенты RU2797931C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ УДЕЛЬНОЙ ЕМКОСТИ ГРАФИТОВОГО АНОДНОГО МАТЕРИАЛА ЛИТИЙ-ИОННОГО АККУМУЛЯТОРА 2023
  • Сериков Владимир Витальевич
  • Семенкова Анастасия
  • Филиппова Анастасия Алексеевна
RU2808661C1
СИСТЕМА КОНТРОЛЯ ГЕНЕРАТОРА И СПОСОБ ПАССИВНОГО КОНТРОЛЯ ГЕНЕРАТОРА 2013
  • Ганеш Мина
RU2579150C2
АКУСТИКО-ЭМИСИОННЫЙ СПОСОБ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ КОНСТРУКЦИЙ 2013
  • Степанова Людмила Николаевна
  • Бехер Сергей Алексеевич
  • Бобров Алексей Леонидович
RU2537747C1
СПОСОБ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ХАРАКТЕРА ДВИЖЕНИЯ В ДОРОЖНОЙ СИСТЕМЕ 2018
  • Хиль Агирребейтия, Карлос
  • Гарсиа Касадо, Рубен
RU2747317C2
Способ акустико-эмиссионного контроля конструкций 2019
  • Бехер Сергей Алексеевич
  • Бобров Алексей Леонидович
  • Попков Артём Антонович
RU2727316C1
СПОСОБ ОЦЕНКИ НАПРЯЖЕННОСТИ АДАПТАЦИИ У ПАЦИЕНТОВ С УРГЕНТНОЙ ХИРУРГИЧЕСКОЙ ПАТОЛОГИЕЙ ОРГАНОВ БРЮШНОЙ ПОЛОСТИ 2012
  • Сарап Павел Владимирович
  • Винник Юрий Семенович
  • Останин Александр Анатольевич
RU2513454C1
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТАТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК НАГРУЗКИ ПО НАПРЯЖЕНИЮ ПО ИЗМЕРЕНИЯМ ПАССИВНОГО ЭКСПЕРИМЕНТА 2023
  • Жуйков Александр Константинович
  • Бацева Наталья Ленмировна
  • Панкратов Алексей Владимирович
RU2809920C1
СПОСОБ И СИСТЕМА ОЦЕНКИ СОТРЯСЕНИЯ ГОЛОВНОГО МОЗГА 2012
  • Гева Амир Б.
  • Речес Амит
  • Гадот Ронен
RU2678364C2
ИЕРАРХИЧЕСКИЙ НЕЯВНЫЙ КОНТРОЛЛЕР ДЛЯ ЭКРАНИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ В ЭНЕРГОСЕТИ 2017
  • Ванхудт, Дирк
  • Сурьянараяна, Говри
  • Де Риддер, Фджо
  • Йоханссон, Йохан Кристиан
RU2747281C2
СПОСОБ, СИСТЕМА И НОСИТЕЛЬ ХРАНЕНИЯ ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ ДЛИТЕЛЬНОСТИ ПРОХОЖДЕНИЯ ПОЕЗДА ЧЕРЕЗ ТОННЕЛЬ 2020
  • Лю, Хой
  • Ли, Яньфэй
  • У, Хайпин
  • Чжан, Лэй
RU2773332C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 797 931 C1

Реферат патента 2023 года ОЦЕНКА СИГНАЛОВ ЧАСТИЧНЫХ РАЗРЯДОВ

Изобретение относится к способу для оценки сигналов частичных разрядов, которые регистрируются вблизи изоляции электрического внешнего провода многофазного переменного тока, переменные токи которого, протекающие в соответствующем внешнем проводе, имеют постоянные фазовые сдвиги относительно друг друга, только в одном месте или регистрируются в нескольких местах и накладываются друг на друга. В способе определяется по меньшей мере одна характеристическая величина (K) сигналов частичных разрядов, и с каждым сигналом частичного разряда соотносится положение фазы переменных токов в момент времени регистрации сигнала частичного разряда. Для каждого сигнала частичного разряда определяется значение характеристической величины каждой характеристической величины (K), и с каждым сигналом частичного разряда соотносится числовой набор, который образуется из каждого значения характеристической величины сигнала частичного разряда и фазового положения, соотнесенного с сигналом частичного разряда. Определяются кластеры (C) сигналов частичных разрядов в многомерном пространстве с точками (V), образованными числовыми наборами, и из определенных кластеров (C) для каждого внешнего провода определяется активность частичных разрядов. Техническим результатом заявленной группы изобретений является повышение точности оценки сигналов частичных разрядов, которые регистрируются вблизи изоляции электрических внешних проводов многофазного переменного тока только в одном месте или регистрируются в нескольких местах и накладываются друг на друга. 2 н. 11 з.п. ф-лы, 4 ил.

Формула изобретения RU 2 797 931 C1

1. Способ для оценки сигналов частичного разряда, которые вблизи изоляции электрического внешнего провода многофазного переменного тока, переменные токи которого, протекающие соответственно во внешнем проводе, имеют постоянные фазовые сдвиги относительно друг друга, регистрируют только в одном месте или регистрируют в нескольких местах и накладывают друг на друга, причем

- определяют по меньшей мере одну характеристическую величину (K), на основе которой сигналы частичных разрядов могут сравниваться друг с другом,

- с каждым сигналом частичного разряда соотносят фазовое положение переменных токов в момент времени регистрации сигнала частичного разряда,

- для каждого сигнала частичного разряда определяют значение характеристической величины каждой характеристической величины (K),

- с каждым сигналом частичного разряда соотносят числовой набор, который образуется из каждого значения характеристической величины сигнала частичного разряда и фазового положения, соотнесенного с сигналом частичного разряда,

- определяют кластеры (C) сигналов частичных разрядов в многомерном пространстве (S) с точками (V), образованными числовыми наборами,

причем кластеры (C) определяют методом вероятностной кластеризации, методом иерархической кластеризации, методом кластеризации на основе плотности и/или методами нейронных сетей, и

- из определенных кластеров (C) для каждого внешнего провода определяют активность частичных разрядов.

2. Способ по п. 1, причем длительность импульса, высоту импульса, электрический заряд, энергию и/или частоту повторения сигнала частичного разряда определяют в качестве характеристической величины (K).

3. Способ по любому из предыдущих пунктов, причем для каждого кластера (C) определяют центр тяжести (Р) кластера и кластер (C) соотносят с внешним проводом, который определяют из фазового положения центра тяжести (Р) кластера.

4. Способ по п. 3, причем с каждым фазовым положением соотносят внешний провод и кластер (C) соотносят с тем внешним проводом, который соотнесен с фазовым положением центра тяжести (P) кластера упомянутого кластера (C).

5. Способ по п. 4, причем каждый внешний провод соотносят с по меньшей мере одним интервалом фазовых углов (от I1 до I6) фазовых углов (ϕ), характеризующих фазовые положения.

6. Способ по любому из предыдущих пунктов, причем для определения активности частичных разрядов внешнего провода определяют по меньшей мере один показатель (А) активности для сигналов частичных разрядов, которые регистрируют в заданном временном окне и соотносят с внешним проводом.

7. Способ по п. 6, причем в качестве показателя (А) активности определяют количество сигналов частичных разрядов, которые регистрируют во временном окне и соотносят с внешним проводом.

8. Способ по п. 6 или 7, причем показатель (A) активности образуют из значений характеристической величины сигналов частичных разрядов, которые регистрируют во временном окне и соотносят с внешним проводом.

9. Способ по любому из пп. 6-8, причем регистрируют и оценивают временное распределение значений активности по меньшей мере одного показателя (А) активности каждого внешнего провода.

10. Способ по п. 9, причем для каждого временного распределения значений активности выполняют распознавание аномалии, с помощью которого определяют аномальные значения активности, и аномальные значения активности удаляют из соответствующего распределения значений активности.

11. Способ по п. 9 или 10, причем для по меньшей мере одного показателя (А) активности и каждого внешнего провода из временного распределения значений активности определяют кривую регрессии (R, R1 до R3) для процесса изменения показателя (А) активности в зависимости от времени (t).

12. Способ по п. 11, причем определяют первую производную каждой кривой регрессии (R, R1 до R3) по времени (t).

13. Блок оценки для оценки сигналов частичных разрядов согласно способу по любому из предыдущих пунктов, причем блок оценки выполнен с возможностью

- с каждым сигналом частичного разряда соотносить фазовое положение переменных токов в момент времени регистрации сигнала частичного разряда,

- для каждого сигнала частичного разряда определять значение характеристической величины каждой характеристической величины (K),

- с каждым сигналом частичного разряда соотносить числовой набор, который образуется из каждого значения характеристической величины сигнала частичного разряда и фазового положения, соотнесенного с сигналом частичного разряда,

- определять кластеры (C) сигналов частичных разрядов в многомерном пространстве (S) с точками (V), образованными числовыми наборами, и

- из определенных кластеров (C) для каждого внешнего провода определять активность частичных разрядов.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2023 года RU2797931C1

ИНСТРУМЕНТ С ПЕРЕМЕННЫМ СЕЧЕНИЕМ 2001
  • Ленченко В.В.
  • Меньшенин С.Е.
RU2204660C2
DE 102018102959 A1, 14.08.2019
Способ измерения толщины покрытия 1987
  • Казанджян Сурен Тиранович
  • Сукиасян Самвел Николаевич
  • Аноян Жозеф Амбарцумович
  • Салахов Хайдар Нуриевич
SU1439396A1

RU 2 797 931 C1

Авторы

Мейер, Мартин

Шайбнер, Дирк

Цеттнер, Юрген

Даты

2023-06-13Публикация

2020-08-17Подача