DEVICE FOR DETECTING PARTIAL DISCHARGES

Abstract: 1. A method of measurement for detection of partial discharges in polyphase metalclad switchgear with a testing transformer (1) which may be connected to the individual phases (R, S, T) of this switchgear (14) via a polyphase selector switch (3) and with a coupling capacitor (Ck1, Ck2 , Ck3 ) for the production of the return path between the phase to be tested and a measuring impedance, characterized in that as coupling capacitor (Ck1 , Ck2 , Ck3 ) the one phase or all of the phases (R, S, T) of the switchgear (14) not live are employed in such a way that their capacitance with respect to the live phase serves for the coupling-out of the partial discharge pulses.

Description: Messverfahren zur Feststellun von Teilentladungen und Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Messverfahren zur Feststellung von Teilentladungen gemäss dem Oberbegriff des Anspruches 1 und auf eine Vorrichtung zur Durchfuhrnng dieses Verfahrens gemäss den Oberbegriffen der AnsprUche 3 und 6. Ein derartiges Messverfahren ist aus der DEAS 15 91 853 bekannt. Dort ist der Kopplungskondensator zur Vermeidung von Fehlerquellen infolge von Einstreuungen innerhalb der Netallkapselung des entsprechenden Schaltanlagenteils vorgesehen. Auch ist es aus dieser Schutz rechtsschrift bekannt, als Kopplungskondensator den Xondensatorbelag der Durchführung oder die Nesskapazität eines vorhandenen Spannungswandlers zu verwenden. Schliesslich ist auch bereits darauf hingewiesen, dass dabei ein ungünstiges Verhältnis zwischen der Kapazität des Kopplungskondensators in der Grössenordnung von etwa 100 pF und derJenigen der auf Teilentladung zu prüfenden Schaltkapazität in der Grössenordnung von beispielsweise 5 nF vorliegt. Mit der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren und werden Vorrichtungen vorgeschlagen, mit dem bzw. mit denen es ohne grossen Aufwand möglich ist, mit Kapazitä- ten zu messen, die denen der Schaltanlagenkapazität wesentlich besser angepasst sind. Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruch ches 1 und der Ansprüche 3- und 6 angegebenen Merkmale gelöst. Die Erfindung gewährleistet, dass die Kopplungskapazität immer in der Grössenordnung der Kapazität des zu messen- den Schaltanlagenteils liegt. Es können daher auch grosse Anlagen mit hoher Genauigkeit geprüft werden, und zwar noch dazu mit relativ kleinen Prüftransformatoren, da diese nicht mehr wie bisher die kapazitive Leistung des gesonderten Kopplungskondensators aufbringen müssen. Weiterhin ist die EmpfindIichkeit der Teilentladungsmessung praktisch unabhangig von der Grösse der zu prü- fenden Anlage, weil die Kopplungskapazität in einem festen Verhältnis zur Kapazität des Prüflings steht. Ausserdem ist überhaupt kein besonderer Kopplungskondensator oder ein anderes zur kapazitiven Auskopplung geeignetes Gerät erforderlich. Weitere vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung sind in den Unter- bzw. Nebenansprüchen angegeben und werden nachfolgend an Hand der in der Zeichnung veranschaulich- ten Ausführungsbeispiele näher beschrieben. Dabei zeigen: Fig. 1 ein Schaltschema einer Messanordnung zur Durchführung des erfindungsgeniässen Messver fahrens mit drei auf einer zentralen Achse angeordneten Schaltarmen, Fig. 2 eine erfindungsgemässe Prüfvorrichtung ent sprechend Fig. 1 in der Seitenansicht, Fig. 3 ein Schaltschema einer Messanordnung zur Durch führung des erfindungsgemässen essverfahrens mit mechanisch, magnetisch oder pneumatisch angetriebenen Kontakten und Fig. 4 eine eriindungsgemässe Prüfvorrichtung ent sprechend Fig. 3 in der Seitenansicht. Mit 1 ist ein Prüftransformator bezeichnet, dessen Hochspannungswicklung 2 einseitig an Masse liegt und mit dem Hochspannungspol an einen als Dreiphasenunsteller 3 ausgebildeten Mehrphasenumsteller angeschlossen ist. Betste- rer besitzt drei gemeinsam um eine zentrale Achse 4 drehbare Schaltarme 5, 6, 7, von denen beispielsweise der erstgenannte Schaltarm 5 leitend mit dem Prüfspannungs- anschluss verbunden ist. Die beiden anderen Schaltarme 6, 7 sind vom Prüfspannungsanschluss 8 und voneinander beispielsweise durch Isolatoren 9 isoliert. Die Schaltarme 5, 6, 7 sind um Jeweils 1200 gegeneinander versetzt angeordnet. Ihren Endkontakten E5, E6, E7 stehen im Dreiphasenumsteller 3 fest angeordnete Prüfkontakte p PS, PT gegenüber, die zwecks Überprüfung einer Schaltanlage mit den Anlageleitern R bzw. S bzw. T elektrisch leitend verbunden sind. Neben den Prüfkontakten PR, PS und PT sind Jeweils im gleichen Abstand vom entsprechenden PrUfkontakt Hilfskontakte H@, HS, HT vorgesehen, die mit je einem Ver bindungskontakt V6 bzw. V7 eines der isolierten Schaltarme 6 bzw. 7 kontaktiert werden können. Die Hilfskontakte HR, HS, HT sind an einen Messpunkt M geführt, der mit einer Teilentladungs-Messvorrichtung 10 verbunden ist. Die Messung erfolgt mit dieser TeilentladungB-Messvorrch- tung 10 wie folgt: Es sei angenommen, der Dreiphasenumsteller 3 nehme die in der Fig. 1 gezeichnete Stellung ein. Dabei wird die Phase R der Schaltanlage auf Teilentladung geprlft. Dies ist durch die zwischen der Phase R und dem an Masse liegenden Gehäuse 11 eingezeichnete Kapazität CX angedeutet. Weiterhin sind noch die zwischen den einzelnen Phasen R, S, T vorhandenen und als Kopplungskapazitäten verwendeten Schaltanlagenkapazitäten C C92 und Cx vorhanden. Die Kapazität Cx ist hierbei also immer im Gröenord- nungsbereich der Kapazitäten CE1, CK2 und Cx da sich all diese Kapazitäten entsprechend der Grösse @3 der Schaltanlage einstellen. Am Messpunkt M ist noch wenigstens eine Messlinpedanz 12 nach Masse geschaltet. Die im nach Masse geschalteten Gehäuse 13 vorhandene Schaltung bildet einen Vierpol, über den das Messsignal an die Teilentladungs-Messvorrich- tung 10 geleitet wird. Durch das erfindungsgemässe Messverfahren, bei dem die Anlagenkapazitäten CK , Cgp und C, als Kopplungskapazitäten zur Messwertbildung verwendet werden, erhält man sehr genaue Messergebnisse, wobei eine Beeinflussung durch Einstreuungen ebenfalls ausgeschaltet werden kann, wenn die Messimpedanzen ebenfalls innerhalb des geerdeten Gehäuses 13 untergebracht sind. Bei diesem Messverfahren ist also lediglich ein Mehrphasenumsteller mit Hilfskontakten erforderlich, Jedoch sind keinerlei zusätzliche Kopplungskondensatoren notwendig. Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens besteht gemäss Fig. 2 aus dem Prüftransformator 1, dem mit diesem fest verbundenen Dreiphasenumsteller 3 und der mit lets- terem fest verbundenen, zu prüfenden Schaltanlage 14. Die Schaltarme 5, 6, 7 des Dreiphasenumstellers 3 können über ein Handrad 15 von aussen Jeweils in eine um 1200 gedrehte Schaltstellung gebracht werden, wobei die Schaltarme 5, 6, 7, wie oben beschrieben, mit den entsprechenden Gegenkontakten zusammenwirken. Die Schaltarme 5, 6, 7 sind dabei vorzugsweise schräg nach auswärts gerichtet. Die gemeinsame Drehachse 4 ist unmittelbar in einem Stützisolator an der Kopplungsstelle zum PrUftrans- formator 1 befestigt oder in einem Getriebeteil, das seinerseits im Stützisolator befestigt ist. In den Fig. 3 und 4 ist ein anderes Schaltschema bzw. eine andere Ausführung des erfindungsgemässen Dreiphasen- umstellers dargestellt. Die gleichen Teile sind mit den gleichen Bezugsziffern wie in den Fig. 1 und 2 versehen. Bei dieser Ausführung besitzt der mechanische Schalter nur noch einen Kontaktarm 5, der an einer drehbaren Achse 4 befestigt ist, die direkt mit dem Hochspannungserzeuger, dem Prüftransformator 1, verbunden ist. Je nach Stellung des aus leitfähigem Material bestehenden Schaltarmes 5 wird eine der drei Prüflingsphasen über die Prüfkontakte PR PSs PT mit dem Prüfspannungsanschluss 8 verbunden. Neben den Prüfkontakten PR, PS, PT sind jeweils mit dem Messpunkt bzw. der Messimpedanz 12 verbundene Zusatzschalt- einrichtungen ZR, Zs, ZT angeordnet, die mittels eines hydraulischen, magnetischen oder pneumatischen Antriebes über die Hilfskontakte U s , W mit den Prüfkontakten R, P5, PT kontaktiert werden können. Die Messung der Teilentladungsintensität des Prüflinge erfolgt derart, dass s.B. der Prüfkontakt PR über den Schaltarm 5 mit dem Prüftransformator 1 verbunden und somit an Prüfspannung gelegt wird. Uber eine entsprechende Steuerung werden die Hilfsschalter HS und HT geschlossen und verbinden diese beiden Phasen des Prüflings mit der bzw. den Messimpedansen 12 und der Teilentladungsmess- vorrichtung 10. Der Antrieb des Schaltarmes 5 erfolgt wie bei der Ausführung gemäss Fig. 2 über ein Handrad 15 mit einer hydraulischen, magnetischen oder pneumatischen Schalteinrichtung, die derart ausgebildet ist, dass eine Synchronisation der Schalterstellungen möglich ist. Die entsprechenden Schaltleitungen sind in Fig. 4 mit 16 bezeichnet Die Vorteile, wie sie vorstehend in Verbindung mit dem Ausführungsbeispiel gemäss den Fig. 1 und 2 angegeben worden sind, gelten auch für die Ausführungsvariante gemäss den Fig. 3 und 4. Anstelle des beschriebenen Dreiphasensystems kann auch ein Mehrphasensystem mit zwei oder mehr als drei Leitern vorgesehen sein. Der Mehrphasenumsteller 3 ist dann entsprechend der Zahl der vorhandenen Phasen auszugestalten.

Claims: 1. A device for measurement for detection of partial discharges in polyphase metalclad switchgear with a testing transformer (1) which may be connected to the individual phases (R, S, T) of this switchgear (14) via a polyphase selector switch (3) and with a coupling capacitor (C K1 , C K3 ) for the production of the return path between the phase (R) to be tested and a measuring impedance (12), whereby as coupling capacitor (C K1 , C K3 ) the one phase or all of the phases (S, T) of the switchgear (14) not live are employed in such a way that their capacitance with respect to the live phase (R) serves for the coupling-out of the partial discharge pulses, characterized in that the polyphase selector switch (3) exhibits to correspond with the number of phases (R, S, T) a number of switch arms (5, 6, 7) which are offset from one another by an angle corresponding with the round angle divided by the number of phases, that a fixed opposite contact (P R ,P S ,P T ) is associated with each switch arm contact (E₅,E₆,E₇), that one of the switch arms (5) is connected conductively to a test voltage terminal (8) and the other switch arms (6,7) are insulated from it and from one another, and that with each insulated switch arm (6,7) is associated and connected conductively to it a connector contact (V₆,V₇) which, depending upon the position of the switch arms (5,6,7), may be brought into contact with an auxiliary contact (H R ,H S ,H T ) provided next to a test contact (P R ,P S ,P T ). 2. A device as in Claim 1, characterized in that the switch arms (5,6,7) are directed outwards as seen from the test voltage terminal (8). 3. A device as in Claim 1 or 2, characterized in that the switch arms (5,6,7) may be turned about a shaft (4) supported in a supporting insulator (16). 4. A device for measurement for detection of the partial discharges in polyphase metalclad switchgear with a testing transformer (1) which may be connected to the individual phases (R,S,T) of this switchgear (14) via a polyphase selector switch (3) and with a coupling capacitor (C K1 ,C K3 ) for the production of the return path between the phase (R) to be tested and a measuring impedance (12), whereby as coupling capacitor (C K1 ,C K3 ) the one phase or all of the phases (S,T) of the switchgear (14) not live are employed in such a way that their capacitance with respect to the live phase (R) serves for the coupling-out of the partial discharge pulses, characterized in that the polyphase selector switch (3) exhibits only one switch arm (5) which is connected conductively to a test voltage terminal (8) and depending upon its position at the time connects the opposite contacts (P R ,P S ,P T ) associated with the individual phases (R,S,T) conductively to the test voltage terminal (8), and that with each opposite contact (P R ,P S ,P T ) is associated a hydraulically, magnetically or pneumatically operated switching equipment (Z R ,Z S ,Z T ) which by means of the auxiliary contacts (H S ,H T ) connects to the measuring impedance (12) the respective phases (S,T) of the switchgear (14) to be tested. 5. A device as in Claim 4, characterized in that the hydraulically, magnetically or pneumatically operated switching equipments (Z R ,Z S ,Z T ) may be controlled in such a way that the phases (S,T) of the switchgear to be tested, which at the time are not connected via the switch arm (5) to the source of test voltage, are connected to the measuring impedance (12) via the switching equipments (Z S ,Z T ).

Inventors: BRAND, UWE, DR.-ING.
Applicants: MWB MESSWANDLER-BAU AG
Application year: 1984
Main classification: G01R31
IPC codes: G01R31