ES2365779B1 - Sistema de medida de descargas parciales en líneas eléctricas. - Google Patents

Sistema de medida de descargas parciales en líneas eléctricas. Download PDF

Info

Publication number
ES2365779B1
ES2365779B1 ES200930734A ES200930734A ES2365779B1 ES 2365779 B1 ES2365779 B1 ES 2365779B1 ES 200930734 A ES200930734 A ES 200930734A ES 200930734 A ES200930734 A ES 200930734A ES 2365779 B1 ES2365779 B1 ES 2365779B1
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
line
partial discharge
pulse
measuring
sensor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES200930734A
Other languages
English (en)
Other versions
ES2365779A1 (es
Inventor
Alfredo Quijano López
Marta Garcia Pellicer
Pedro Llovera Segovia
Armando Rodrigo Mor
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
INST DE TECNOLOGIA ELECTRICA ITE
Instituto De Tecnologia Electrica Ite
Original Assignee
INST DE TECNOLOGIA ELECTRICA ITE
Instituto De Tecnologia Electrica Ite
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by INST DE TECNOLOGIA ELECTRICA ITE, Instituto De Tecnologia Electrica Ite filed Critical INST DE TECNOLOGIA ELECTRICA ITE
Priority to ES200930734A priority Critical patent/ES2365779B1/es
Priority to EP10818451A priority patent/EP2482090A1/en
Priority to PCT/ES2010/070614 priority patent/WO2011036325A1/es
Publication of ES2365779A1 publication Critical patent/ES2365779A1/es
Application granted granted Critical
Publication of ES2365779B1 publication Critical patent/ES2365779B1/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/12—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/12—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing
    • G01R31/1227—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing of components, parts or materials
    • G01R31/1263—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing of components, parts or materials of solid or fluid materials, e.g. insulation films, bulk material; of semiconductors or LV electronic components or parts; of cable, line or wire insulation
    • G01R31/1272—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing of components, parts or materials of solid or fluid materials, e.g. insulation films, bulk material; of semiconductors or LV electronic components or parts; of cable, line or wire insulation of cable, line or wire insulation, e.g. using partial discharge measurements
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R15/00—Details of measuring arrangements of the types provided for in groups G01R17/00 - G01R29/00, G01R33/00 - G01R33/26 or G01R35/00
    • G01R15/14—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks
    • G01R15/142—Arrangements for simultaneous measurements of several parameters employing techniques covered by groups G01R15/14 - G01R15/26
    • G01R31/02—
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/50—Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Testing Relating To Insulation (AREA)

Abstract

Sistema de medida de descargas parciales en líneas eléctricas.#Presenta la novedad de utilizar, un sensor inductivo (4), acoplado al cable (2) a medir mediante campo magnético y un sensor capacitivo (5), acoplado al cable (2) mediante campo eléctrico; ambos conectados a un equipo de medida (18) que comprende medios de detección de la polaridad del pulso captado por el sensor inductivo (4) y por el sensor capacitivo (5), así como con medios de determinación de la dirección de desplazamiento de los pulsos de descarga a partir de la polaridad detectada de los pulsos captados por ambos sensores.#Se aplica en celdas (1) de registro de la línea eléctrica y en dispositivos pasatapa (22) de los empleados para conectar máquinas eléctricas (21) a la línea eléctrica.#Mediante el empleo de dos equipos de medida (18) se permite detectar el punto de origen (19) de la descarga.

Description

Sistema de medida de descargas parciales en líneas eléctricas. Objeto de la invención
La presente invención, tal y como se expresa en el enunciado de esta memoria descriptiva, se refiere a un sistema de medida de descargas parciales en líneas eléctricas que combina el uso de dos sensores diferentes para determinar la dirección de desplazamiento de los pulsos de descarga que se producen en una línea eléctrica, de forma que pueda determinar la zona de la que proviene la descarga eléctrica para facilitar el mantenimiento y reparación de la misma.
La invención es de aplicación en las redes de distribución de energía eléctrica de alta y media tensión y más particularmente en líneas conectadas a máquinas eléctricas como motores generadores o transformadores, para determinar si los pulsos de descarga provienen de la línea o de la máquina eléctrica. Antecedentes de la invención
En los últimos años, las redes de distribución de energía eléctrica de media tensión han conocido una gran expansión con el crecimiento sostenido de la economía y por la expansión de las zonas urbanas, residenciales e industriales.
La mayoría de las redes eléctricas de distribución construidas en los últimos años se han realizado con cable subterráneo, ya que este tipo de instalación aporta numerosos beneficios en cuanto a descargas atmosféricas y en cuanto a integración en el entorno. No obstante, el soterramiento de dichas líneas aporta inconvenientes en cuanto a mantenimiento se refiere, ya que en los cables soterrados se producen descargas parciales, por ejemplo por microrroturas que generan descargas eléctricas internas que deterioran el cable.
En la actualidad existen sistemas que permiten detectar descargas parciales en la línea eléctrica, mediante el empleo de un sensor acoplado por campo magnético al cable o bien mediante un sensor acoplado por campo eléctrico al cable, de manera que en ambos casos los sensores tienen un gran ancho de banda y propiedades que permiten detectar pulsos con tiempos de subida del orden de nanosegundos y gran contenido frecuencial.
En cualquiera de los dos casos comentados se detecta la producción de las descargas parciales pero no permiten determinar la dirección de propagación de los pulsos, y en consecuencia no se puede establecer la zona en la que se produce la descarga. Además en estos casos es necesario realizar la desenergización del cable a analizar para efectuar las medidas comentadas. En ambos casos el sensor se encuentra dispuesto en el interior de una celda de registro de la línea eléctrica, de manera que para efectuar la medida es necesario acceder al interior de la celda y desenergizar la línea.
En este sentido también es conocido el empleo de procedimientos para localizar las descargas parciales según la atenuación que presenta el pulso de corriente al desplazarse y reflejarse por la línea, lo que se conoce como método de reflectrometría TDR. Este procedimiento es complicado y costoso. No es conocido ningún método que permita localizar de manera sencilla y económica el punto en el que se producen las descargas eléctricas a partir de la dirección de propagación de los pulsos producidos por la descarga.
Por tanto en la actualidad no existe ningún sistema de medición “in situ”, de bajo coste y fácil montaje, que permita monitorizar la actividad de descargas parciales en la línea sin necesidad de desenergizar el cable a analizar. Descripción de la invención
Para conseguir los objetivos y resolver los inconvenientes anteriormente indicados, la invención ha desarrollado un nuevo sistema de medida de descargas parciales en líneas eléctricas que presenta la novedad de que se basa en el empleo de un sensor inductivo, que está acoplado al cable a medir mediante campo magnético y un sensor capacitivo, que está acoplado al cable a medir mediante campo eléctrico, de modo que ambos se conectan a un equipo de medida que comprende medios de detección de la polaridad del pulso captado por el sensor inductivo, medios de detección de la polaridad pulso captado por el sensor capacitivo y medios de determinación de la dirección de desplazamiento de los pulsos de descarga a partir de las polaridades detectables.
Para ello el equipo de medida comprende medios de almacenamiento de una tabla obtenida experimentalmente, que indica la dirección de la que proviene la descarga parcial en función de las polaridades detectadas a partir del sensor inductivo y capacitivo, de manera que tras la detección de la polaridad de la descarga parcial en el sensor inductivo y en el sensor capacitivo, los medios de determinación de la polaridad acceden a la tabla y determinan la dirección en la que se ha producido la descarga parcial (a la derecha o izquierda del punto de medida).
En una realización de la invención los sensores inductivo y capacitivo se encuentran instalados en el interior de la celda de registro de la línea eléctrica, de manera que el sensor inductivo está instalado en el cable de tierra de la terminación acodada que convencionalmente se utiliza para efectuar la conexión del cable al seccionador de celda, y el sensor capacitivo se encuentra instalado en un tapón trasero previsto en dicha terminación acodada.
Para el caso en que la línea eléctrica sea apantallada, como el caso de los cables coaxiales, el sensor inductivo se instala abrazando la pantalla del cable.
La invención permite realizar las medidas comentadas desde el exterior de la celda, para lo que tanto el sensor inductivo como el capacitivo están conectados a sendos cables que finalizan en el exterior de la celda mediante pasamuros, a los que se conecta el equipo de medida desde el exterior de la celda. Esta característica permite además realizar la medida sin efectuar la desenergización de la línea.
El sensor capacitivo comprende una pantalla metálica, que como fue anteriormente comentado, está instalada en el tapón trasero de la terminación acodada, y que además está conectada a tierra. En la pantalla metálica se incluye un conector no aislado de la misma, mediante el cual se efectúa la conexión al cable que va hasta el pasamuros. En este cable se intercala un explosor protector de sobretensiones.
Además el conector no aislado, se encuentra acoplado a una tuerca que convencionalmente se utiliza como punto de medida mediante una rosca de acoplamiento. Además el conector no aislado se conecta a la rosca a través de una resistencia dispuesta en paralelo con el acoplamiento directo anterior. Esta configuración permite efectuar el acoplamiento mediante campo eléctrico del sensor capacitivo para obtener el pulso generado por una descarga eléctrica producida en el cable.
Dado que las líneas eléctricas están constituidas por tres cables, cada uno para la conducción de las diferente fases que la constituyen, se prevé que el sensor inductivo y capacitivo se dispongan acoplados en los cables de las tres fases que constituyen la línea eléctrica, de forma que se pueda realizar la medida en los tres cables que constituyen la línea eléctrica, pero obviamente se puede realizar la medida en un único cable si así se requiriera.
Dado que la invención permite efectuar la medida de la dirección de desplazamiento de los pulsos producidos por descargas eléctricas, si se efectúa la conexión de dos equipos de medida a celdas contiguas, que capturan con precisión de nanosegundos la hora en que se ha captado cada pulso en cada celda, se permite detectar el punto en el que se ha producido la descarga, para lo que el equipo de medida se conecta a medios de comparación de los datos registrados en cada equipo de medida en los que a partir de la velocidad de propagación de los pulsos, velocidad que es conocida convencionalmente, y de la dirección de propagación determinada por cada uno de los equipos en cada celda, detectan el punto de origen de la descarga.
Los medios de determinación de la dirección de desplazamiento de los pulsos de descarga, comprenden un módulo que al recibir una señal de uno solo de los sensores, lo interpreta como pulsos producidos por ruido, de manera que se realiza el filtrado de los mismos, discriminando el ruido respecto de las descargas parciales.
En otra realización de la invención el sensor inductivo y el sensor capacitivo están previstos en el interior de un dispositivo pasatapa (bushing) de los previstos para conectar una máquina eléctrica a la línea eléctrica. En este caso ambos sensores están instalados en el conductor y conectados a sendos conectores coaxiales que están fijados en las paredes del dispositivo pasatapa, de forma que a través de dichos conectores coaxiales se efectúa la conexión con el equipo de medida lo que permite distinguir entre los pulsos que vienen del interior de la máquina eléctrica y los que vienen por las líneas eléctricas a las cuales están conectadas las máquinas eléctricas.
En este caso el sensor inductivo y capacitivo también e instala en las tres fases que constituyen las líneas eléctricas conectadas a la máquina eléctrica, de forma que se puede monitorizar todos los puntos por los que puedan entrar o salir los pulsos.
Las máquinas eléctricas que normalmente se conectan a la red eléctrica son transformadores, motores
o generadores permitiendo discriminar entre los pulsos de descarga parciales que provienen del interior de la máquina eléctrica o de la propia línea a la que están conectados, al tiempo que permite detectar los pulsos de ruido producidos discriminándolos frente a los pulsos de descarga parciales.
A continuación para facilitar una mejor comprensión de esta memoria descriptiva, y formando parte integrante de la misma, se acompañan una serie de figuras en las que con carácter ilustrativo y no limitativo se ha representado el objeto de la invención. Breve enunciado de las figuras
Figura 1.-Muestra una vista esquemática de una celda de registro de la línea eléctrica en la que se disponen dos sensores de acuerdo con la invención.
Figura 2.-Muestra una vista en detalle de la terminación acodada de la celda mediante la cual se efectúa la conexión de los cables de cada una de las fases a los seccionadores que convencionalmente se incorporan en las celdas y que constituyen elementos de seguridad.
Figura 3.-Muestra una vista exterior de la celda en la que se aprecia la disposición de seis pasamuros de medida, uno para cada sensor de cada fase que constituyen la línea eléctrica.
Figura 4.-Muestra una representación esquemática de la aplicación de la invención para determinar el punto en el que se produce la descarga eléctrica, mediante la medida de las señales proporcionadas por dos sensores en dos celdas consecutivas.
Figura 5.-Muestra la representación del circuito equivalente de lo representado de la figura 1, para un caso en que el pulso de descarga parcial se haya producido a la derecha del punto de medida.
Figura 6.-Muestra la representación del circuito equivalente de lo representado de la figura 1, para un caso en que el pulso de descarga parcial se haya producido a la izquierda del punto de medida.
Figura 7.-Muestra la tabla obtenida experimentalmente que se almacena en el equipo de medida para determinar la dirección de la descarga parcial a partir de las polaridades obtenidas en los sensores inductivo y capacitivo.
Figura 8.-Muestra un ejemplo de realización de la invención para su aplicación en máquinas eléctricas alimentadas por una línea eléctrica, de modo que permite detectar si los pulsos de descarga provienen de la propia máquina eléctrica o de la línea que la alimenta.
Figura 9.-Muestra una particularización de la conexión del sensor inductivo y capacitivo sobre un cable de la línea eléctrica que se aloja en un dispositivo pasatapa de los empleados para efectuar la conexión de la línea eléctrica a máquinas eléctricas. Descripción de la forma de realización preferida
A continuación se realiza una descripción de la invención basada en las figuras anteriormente comentadas.
Es conocido que las líneas eléctricas soterradas comprendan unas celdas de registro 1 en las que los cables 2 que constituyen cada una de las fases de la línea eléctrica, se conectan a un seccionador (no representado) a través de una terminación acodada 3.
Para realizar la medida de las descargas eléctricas que se pueden producir en los cables 2, la invención prevé la incorporación de un sensor inductivo4yun sensor capacitivo 5. El sensor inductivo está acoplado al cable 2 mediante campo magnético, en tanto que el sensor capacitivo 5 está acoplado al cable 2 mediante campo eléctrico. Estos acoplamientos no se describen en mayor detalle por ser conocidos en el estado de la técnica.
El sensor inductivo 4 está construido mediante un núcleo toroidal de alta frecuencia que se instala en la trenza de tierra 6 de las terminaciones de celda 1 u otro punto apropiado.
En el caso que la línea eléctrica sea apantallada, como es el caso de los cables coaxiales, el sensor inductivo 4 se instala abrazando la pantalla del cable, lo cual se ha representado en la figura 5 mediante línea de trazos. La figura 5 será explicada con posterioridad.
El sensor capacitivo 5 se instala en el tapón trasero 7, y consta de una pantalla metálica 8 conectada a tierra, en la que se encuentra dispuesto un conector 9 no aislado de dicha pantalla metálica 8, de forma que dicho conector 9 se acopla a la tuerca 10, que está convencionalmente en el tapón trasero 7. Este acoplamiento se efectúa mediante una rosca 11 que está unida directamente al conector 9 y mediante una resistencia 12 conectada en paralelo.
Tanto el conector 9 del sensor capacitivo 5 como el núcleo toroidal del sensor inductivo 4 se encuentran conectados a sendos pasamuros 13 dispuestos en la puerta 14 de la celda 1 mediante cables coaxiales de alta frecuencia 15, 16. Por consiguiente los pasamuros 13 son de tipo coaxial.
En el cable coaxial 15 se intercala un explosor 17 de protección de sobretensiones para proteger al equipo de medida 18 que se utiliza para realizar la medida proporcionada por los diferentes sensores4y5.
El equipo de medida 18 se conecta a cada uno de los sensores 4 y 5 de cada uno de los cables 2 que constituyen las fases de la línea eléctrica, a través de los pasamuros 13, al objeto de poder realizar las medidas.
Esta facilidad de conexión permite realizar una medida on-line de descarga parciales de un tramo de cables sin necesidad de desenergizar los cables para conectar los sensores4y5.
El equipo de medida 18 está dotado de medios de detección de la polaridad del pulso captado por el sensor inductivo 4 y por el sensor capacitivo 5. Además el equipo de medida 18 comprende medios de determinación de la dirección de desplazamiento de los pulsos de descarga a partir de la polaridad del pulso detectado a partir del sensor inductivo 4 y del sensor capacitivo 5, estableciendo si el pulso viene por la izquierda o por la derecha del punto de medida. Para ello el equipo de medida además está dotado de medios de almacenamiento de una tabla obtenida experimentalmente, que indica la dirección de la que proviene la descarga parcial en función de las polaridades detectadas en el sensor inductivo y capacitivo, de manera que tras la detección de la polaridad de la descarga parcial en los sensores inductivo y capacitivo, se accede a la tabla y se detecta la dirección en que se ha producido la descarga parcial, es decir si la descarga parcial proviene de la derecha o de la izquierda del punto de medida. Esta tabla se muestra en la figura 7 en la que también figura la polaridad del pulso de la descarga parcial, previamente obtenido de forma experimental, a partir de la polaridad de la descarga parcial en el sensor inductivo y de la polaridad de la descarga parcial en el sensor capacitivo.
En la figura 5 se muestra la representación del circuito equivalente al presentado en la figura 1, para el caso en el que el pulso de descarga parcial 20 se ha producido a la derecha del punto de medida, de forma que en este caso dicho pulso es positivo, lo que determina que la polaridad del pulso detectado en el sensor inductivo 4 sea positiva y la polaridad detectada en el sensor capacitivo también es positiva, tal y como se muestra en la tabla de la figura 7, de manera que en este caso el equipo de medida detecta que el pulso de descarga parcial 20 procede de la derecha.
En la figura 6 se muestra el caso en el que el pulso de descarga parcial 20 es de polaridad negativa, en cuyo caso la polaridad detectada por el sensor capacitivo es negativa y la polaridad detectada por el sensor inductivo es positiva, lo que indica que el pulso parcial de descarga 20 se ha producido a la izquierda del punto de medida. El resto de casos posibles de pulsos de descarga parcial que se pueden producir no se describe por ser obvio para el experto medio en la materia a partir de la tabla representada en la figura 7.
Cabe señalar que en los cables 2 de las líneas eléctricas también se producen pulsos de ruido que generalmente se acoplan con la red de tierra y mallas de los cables 2, en cuyo caso se dará la circunstancia de que uno de los dos sensores capacitivo 5 e inductivo 4 no detectará el pulso de ruido, con lo que el equipo de medida 18 sabe que se ha producido una descarga eléctrica cuando en los dos sensores se detectan pulsos, con lo que discrimina los pulsos de ruido respecto de los generados por descargas parciales.
Además mediante la invención, y empleando dos equipos de medida 18 para realizar medidas en celdas contiguas 1 que capturen con precisión de nanosegundos el tiempo en que ha llegado cada pulso detectado a la celda 1, permite localizar el punto de origen de la descarga por comparación de los datos registrados en cada equipo de medida 18, para lo que éstos se conectan a medios de comparación de los datos registrados en cada equipo de medida 18. Un equipo de medida detectará que un pulso viene de la izquierda y el otro que viene de la derecha. Con la diferencia de tiempos de los registros, suponiendo una determinada velocidad de propagación que es conocida, y comprobando la dirección de los pulsos en ambos equipos de medida 18, se determina la posición del origen 19 o de la descarga parcial.
En las figuras 8 y 9 se muestra otro posible ejemplo de realización de la invención que se aplica en las máquinas eléctricas 21 que están conectadas a una línea eléctrica de forma que se pueda determina si al producirse una descarga parcial ésta procede de la máquina eléctrica o de la propia línea a la que se encuentra conectada. Las máquinas eléctricas 21 pueden ser motores, generadores o transformadores.
En este caso el principio de funcionamiento es exactamente el mismo al descrito para el ejemplo anterior, para lo que los sensores inductivos 4 se disponen alrededor del cable 2 y en cada una de las fases de la línea eléctrica y se conectan al equipo de medida
18.
Además el sensor capacitivo 5 está constituido por un condensador y una resistencia entre las cuales se realiza la toma para la conexión con el equipo de medida 18.
En este punto, cabe señalar que en el estado de la técnica es conocido el empleo de dispositivos pasatapa 22 mediante los cuales se efectúa la conexión de una máquina 21 a los cables 2 de una línea eléctrica, por lo que lo más deseable es montar el sensor inductivo 4 y capacitivo 5 en el interior de dicho dispositivo pasatapa 22, el cual está dotado de un chasis metálico 23 dotado de orificios a través de los cuales discurren los cables 2 de la línea eléctrica y que se alojan en el interior del pasatapa 22 mediante un elemento aislante 25 que mantiene el correcto aislamiento de los cables 2.
El sensor inductivo 4 se monta alrededor del cable 2 y se conecta a un conector coaxial 24 que se soporta en las paredes laterales del pasatapa 22, de forma que dicho conector coaxial 24 constituye el medio de conexión al equipo de medida 18, de forma que se pueda efectuar el sensado de los pulsos desde el exterior del dispositivo pasatapa 22.
Además el cable 2 está conectado a un condensador que a través de una resistencia se conecta al chasis metálico 22, cuyo punto de unión del condensador y resistencia se conecta a un conector coaxial 24, igual al anterior, que también se encuentra soportado en las paredes laterales del dispositivo pasatapa 22, para permitir realizar el sensado por acoplamiento eléctrico mediante un equipo de medida 18 conectado al conector coaxial 24.

Claims (13)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Sistema de medida de descargas parciales en líneas eléctricas, que comprende medios de sensado de los pulsos que se generan en el cable (2) de la línea eléctrica cuando se produce una descarga parcial, para mediante un equipo de medida determinar la carga
    o corriente de la descarga eléctrica producida en dicha línea eléctrica; se caracteriza porque los medios de sensado comprenden un sensor inductivo (4) que está acoplado al cable (2) a medir mediante un campo magnético y un sensor capacitivo (5), que está acoplado al cable a medir mediante campo eléctrico; estando ambos sensores (4 y 5) conectados al equipo de medida (18), el cual comprende medios de detección de la polaridad del pulso captado por el sensor inductivo (4), medios de detección de la polaridad del pulso captado por el sensor capacitivo (5) y medios de determinación de la dirección de desplazamiento de los pulsos de descarga a partir de la polaridad detectada del pulso captado por el sensor inductivo (4) y por el sensor capacitivo (5).
  2. 2.
    Sistema de medida de descargas parciales en líneas eléctricas, según reivindicación 1, que se aplica en una celda (1) de registro de la línea eléctrica en la que se incluye una terminación acodada (3) mediante la que se conecta el cable (2) a un seccionador de la celda (1), incluyendo dicha terminación acodada (3) un tapón trasero (7); se caracteriza porque el sensor inductivo (4) está instalado en el cable de tierra (6) de la terminación acodada (3), en tanto que el sensor capacitivo (5) está instalado en el tapón trasero (7) previsto en dicha terminación acodada (3).
  3. 3.
    Sistema de medida de descargas parciales en líneas eléctricas, según reivindicación 2, caracterizado porque los sensores inductivo (4) y capacitivo (5) están conectados a sendos cables (15, 16) que finalizan en el exterior de la celda mediante un pasamuros
    (13) al que se conecta el equipo de medida (18) desde el exterior de la celda.
  4. 4.
    Sistema de medida de descargas parciales en líneas eléctricas, según reivindicación 2, caracterizado porque el sensor capacitivo consta de una pantalla metálica (8) instalada en el tapón trasero (7) de la terminación acodada (3), y que está conectada a tierra, en la que además se incluye un conector (9) no aislado, que está conectado a una rosca (11), de forma directa y a través de una resistencia en paralelo (12), estando la rosca acoplada a una tuerca (10) prevista en el tapón trasero (7).
  5. 5.
    Sistema de medida de descargas parciales en líneas eléctricas, según reivindicación 3, caracterizado porque en el cable (15) del sensor capacitivo (5) que finaliza en el exterior de la celda (1), se intercala un explosor (17) de protección de sobretensiones.
  6. 6.
    Sistema de medida de descargas parciales en líneas eléctricas, según reivindicación 1, caracterizado porque el sensor inductivo (4) y capacitivo (5) se disponen acoplados en los cables (2) de las tres fases que constituyen la línea eléctrica.
  7. 7.
    Sistema de medida de descargas parciales en líneas eléctricas, según reivindicación 1 ó 6, caracterizado porque comprende dos equipos de medida (18) conectados a celdas (1) contiguas para capturar con precisión de nanosegundos la hora en la que se ha captado cada pulso en cada celda (1), conectándose ambos equipos de medida (18) a medios de comparación de los datos registrados en cada uno de dichos equipos de medida (18), estando los medios de comparación configurados para determinar el punto de origen (19) de la descarga, a partir de la velocidad de propagación de los pulsos conocida convencionalmente y de la dirección de propagación de los pulsos detectada en cada celda (1).
  8. 8.
    Sistema de medida de descargas parciales en líneas eléctricas, según reivindicación 1, caracterizado porque los medios de determinación de la dirección de desplazamiento de los pulsos de descarga, comprenden un módulo que al recibir una señal de uno solo de los sensores, interpretan que el pulso producido ha sido generado por ruido y no por descargas parciales.
  9. 9.
    Sistema de medida de descargas parciales en líneas eléctricas, según reivindicación 1, caracterizado porque el equipo de medida comprende medios de detección de la polaridad de la descarga parcial en el sensor inductivo (4) y en el sensor capacitivo (5), y medios de almacenamiento de una tabla obtenida experimentalmente, que indica la dirección de la que proviene la descarga parcial en función de las polaridades detectadas en el sensor inductivo (4) y capacitivo (5).
  10. 10.
    Sistema de medida de descargas parciales en líneas eléctricas, según reivindicaciones 1, 6 ó 9, caracterizado porque los medios de sensado (4, 5) están pevistos en el interior de un dispositivo pasatapa (22) de los previstos para conectar una máquina eléctrica
    (21) a la línea eléctrica.
  11. 11.
    Sistema de medida de descargas parciales en líneas eléctricas, según reivindicación 10, caracterizado porque el sensor inductivo (4) y el sensor capacitivo (5) están instalados en el cable conductor (2), y cada uno de ellos conectado a un conector coaxial (24), que se fija en las paredes laterales del dispositivo pasatapa (24), de conexión al equipo de medida (18).
  12. 12.
    Sistema de medida de descargas parciales en líneas eléctricas, según reivindicación 10, caracterizado porque la máquina eléctrica (21) está seleccionada entre un transformador, un motor y un generador.
    OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS
    N.º solicitud: 200930734
    ESPAÑA
    Fecha de presentación de la solicitud: 25.09.2009
    Fecha de prioridad:
    INFORME SOBRE EL ESTADO DE LA TECNICA
    51 Int. Cl. : G01R31/12 (2006.01) G01R31/02 (2006.01)
    DOCUMENTOS RELEVANTES
    Categoría
    Documentos citados Reivindicaciones afectadas
    X
    WO 9635128 A1 (ABB RESEARCH LTD et al.) 07.11.1996, todo el documento. 1,6,8-12
    Y
    7
    A
    2-5
    Y
    US 5117191 A (SAIGO AKIRA et al.) 26.05.1992, columna 7, línea 68 – columna 8, línea 2; columna 2, líneas 14-16; figuras. 7
    A
    1-6,8-12
    A
    YU-HSUN “The Location of Partial Discharge Sources in Power Cables: an On-line, Low-cost Solution”, 2008 International Conference on Condition Monitoring and Diagnosis, Pekín, China, Páginas: 1236-1241; 21-24 Abril, 2008. D.O.I: 10.1109/CMD.2008.4580512. 1-12
    X
    VAN DER WIELEN et al. “Sensors for On-Line PD Detection in MV Power Cables and their Locations in Substations” Proceedings of the 7th Intemational Conference on Properties and Applications of Dielectric Materials; Junio 1-5, 2003 Nagoya. D.O.I: 10.1109/ICPADM.2003.1218391. 1
    A
    2-12
    A
    OHNO et al. “Development Of Partial Discharge Locator For Power Cable” Transmission and Distribution Conference, Proceedings of the; 1991 IEEE Power Engineering Society 22-27 Septiembre 1991; páginas: 17-22. D.O.I: 10.1109/TDC.1991.169480. 1-12
    Categoría de los documentos citados X: de particular relevancia Y: de particular relevancia combinado con otro/s de la misma categoría A: refleja el estado de la técnica O: referido a divulgación no escrita P: publicado entre la fecha de prioridad y la de presentación de la solicitud E: documento anterior, pero publicado después de la fecha de presentación de la solicitud
    El presente informe ha sido realizado • para todas las reivindicaciones • para las reivindicaciones nº:
    Fecha de realización del informe 23.09.2011
    Examinador M. P. López Sábater Página 1/5
    INFORME DEL ESTADO DE LA TÉCNICA
    Nº de solicitud: 200930734
    Documentación mínima buscada (sistema de clasificación seguido de los símbolos de clasificación) G01R Bases de datos electrónicas consultadas durante la búsqueda (nombre de la base de datos y, si es posible, términos de
    búsqueda utilizados) INVENES, EPODOC
    Informe del Estado de la Técnica Página 2/5
    OPINIÓN ESCRITA
    Nº de solicitud: 200930734
    Fecha de Realización de la Opinión Escrita: 23.09.2011
    Declaración
    Novedad (Art. 6.1 LP 11/1986)
    Reivindicaciones 1-12 Reivindicaciones SI NO
    Actividad inventiva (Art. 8.1 LP11/1986)
    Reivindicaciones Reivindicaciones 2-5 1,6-12 SI NO
    Se considera que la solicitud cumple con el requisito de aplicación industrial. Este requisito fue evaluado durante la fase de examen formal y técnico de la solicitud (Artículo 31.2 Ley 11/1986).
    Base de la Opinión.-
    La presente opinión se ha realizado sobre la base de la solicitud de patente tal y como se publica.
    Informe del Estado de la Técnica Página 3/5
    OPINIÓN ESCRITA
    Nº de solicitud: 200930734
    1. Documentos considerados.-
    A continuación se relacionan los documentos pertenecientes al estado de la técnica tomados en consideración para la realización de esta opinión.
    Documento
    Número Publicación o Identificación Fecha Publicación
    D01
    WO 9635128 A1 (ABB RESEARCH LTD et al.) 07.11.1996
    D02
    US 5117191 A (SAIGO AKIRA et al.) 26.05.1992
    D03
    YU-HSUN “The Location of Partial Discharge Sources in Power Cables: an On-line, Low-cost Solution”, 2008 International Conference on Condition Monitoring and Diagnosis, Pekín, China, Páginas: 1236-1241; 21-24 Abril, 2008. D.O.I: 10.1109/CMD.2008.4580512.
  13. 2. Declaración motivada según los artículos 29.6 y 29.7 del Reglamento de ejecución de la Ley 11/1986, de 20 de marzo, de Patentes sobre la novedad y la actividad inventiva; citas y explicaciones en apoyo de esta declaración
    Reivindicación 1:
    El documento del estado de la técnica considerado más cercano a esta primera reivindicación es el documento D01, en el que se divulga un sistema que comprende medios de detección de los pulsos que se generarían en un dispositivo de conexión (2) entre la línea eléctrica y un transformador (1), al producirse una descarga parcial, un equipo de medida que determina la carga o corriente de la descarga eléctrica generada en algún punto de dicho sistema, un sensor inductivo (6a) (6b) acoplado al “bushing” (2) a monitorizar mediante un campo magnético, y un sensor capacitivo (5) acoplado al “bushing” mediante campo eléctrico. Ambos sensores (5) y (6) están conectados al equipo de medida (3), el cual comprende: medios de detección de la polaridad del pulso captado por el sensor inductivo (6), medios de detección de la polaridad del pulso captado por el sensor capacitivo (5) y medios de determinación de la dirección de desplazamiento de los pulsos de descarga a partir de la polaridad detectada en el pulso captado por el sensor inductivo (6) y por el sensor capacitivo (5) (Léase la descripción de D01, desde su página 4, línea 16, a la página 6, línea 25) La única diferencia entre D01 y esta primera reivindicación del documento base consiste en que la monitorización efectuada en esta última no es del dispositivo “pasatapa” o “Bushing” que conecta la línea con un transformador, sino de un conductor. Pero la diferencia entre estudiar las descargas parciales entre uno u otro objeto no conlleva un problema técnico que obligue al experto en la materia a buscar una solución mediante el ejercicio de actividad inventiva alguna. Por lo tanto, esta primera realización carece de actividad inventiva según el artículo 8 de la Ley de Patentes 11/86.
    Reivindicaciones 2 a 5:
    En la segunda reivindicación, dependiente de la primera, se solicita la protección de una disposición específica de los elementos del sistema de medida de descargas parciales que no ha sido encontrada en ningún otro documento del estado de la técnica anterior. Por lo tanto, esta segunda reivindicación es nueva y tiene actividad inventiva y, por depender de ella, también serán nuevas y con actividad inventiva las reivindicaciones 3 a 5.
    Reivindicación 6:
    El hecho de que los sensores del sistema de la primera reivindicación, de la cual depende la número 6, estén acoplados a uno o a los tres cables de la línea eléctrica, no le confiere actividad inventiva.
    Reivindicación 7:
    En esta reivindicación dependiente se aborda el problema de la localización del origen de la descarga parcial cuando ésta tiene lugar entre dos equipos de medida. Este problema no se aborda en el documento D01. Sin embargo, en D02 se divulga un sistema que cuenta con equipos de medida para capturar con precisión cada pulso, conectándose dichos equipos de medida a medios de comparación de los datos registrados en cada uno de ellos, y estando estos medios de comparación configurados para determinar el punto de origen (P) de la descarga a partir de la velocidad de propagación de los pulsos, conocida convencionalmente, (columna 7 línea 67 a columna 8 línea 2) y de la dirección de propagación de los pulsos detectada en cada punto de medida (descripción, columna 4 líneas 14 a 16) Por lo tanto, un experto en la materia interesado en ampliar el sistema de D01 para poder calcular el punto en que se da la descarga parcial en recorridos intermedios de la instalación solo tendría que guiarse por el documento D02 sin desarrollar para ello ninguna actividad inventiva.
    Informe del Estado de la Técnica Página 4/5
    OPINIÓN ESCRITA
    Nº de solicitud: 200930734
    Reivindicación 8:
    En la descripción de D01, (página 5, líneas 4 a 23) así como en sus figuras, se anticipa el sistema propuesto por esta reivindicación dependiente para discriminar señales debidas a descargas parciales de señales debidas a ruido. Las señales provenientes de cada tipo de sensor son acondicionadas por separado para luego ser combinadas y obtener una señal indicadora del origen de la perturbación: Es decir, si se trata de una descarga parcial o de una perturbación externa. Se deduce que en el proceso descrito se obtendrá un resultado u otro dependiendo de que las señales sean aportadas por uno solo o por ambos sensores, siendo éste solo uno de los casos posibles. Para ilustrar el hecho de que medios de determinación de la dirección de desplazamiento de los pulsos debidos a perturbaciones como el que se reivindica ya son empleados en el estado de la técnica anterior, también cabe mencionar la figura 6 del documento D03 y las consideraciones que se hacen sobre la misma. Así pues, esta reivindicación, dependiente de la primera, tampoco tiene actividad inventiva.
    Reivindicación 9:
    La actividad inventiva de esta reivindicación dependiente se ve anulada por el documento D01. (Véase su descripción, página 1, líneas 11 a 14; asimismo, su figura 11 y su descripción, desde la página 5, línea 25, hasta la página 6, línea 28)
    Reivindicaciones 10 a 12:
    Según se desprende de la lectura del documento D01, éste anula la actividad inventiva de estas tres reivindicaciones dependientes.
    Informe del Estado de la Técnica Página 5/5
ES200930734A 2009-09-25 2009-09-25 Sistema de medida de descargas parciales en líneas eléctricas. Active ES2365779B1 (es)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ES200930734A ES2365779B1 (es) 2009-09-25 2009-09-25 Sistema de medida de descargas parciales en líneas eléctricas.
EP10818451A EP2482090A1 (en) 2009-09-25 2010-09-23 System for measuring partial discharges in power lines
PCT/ES2010/070614 WO2011036325A1 (es) 2009-09-25 2010-09-23 Sistema de medida de descargas parciales en líneas eléctricas

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ES200930734A ES2365779B1 (es) 2009-09-25 2009-09-25 Sistema de medida de descargas parciales en líneas eléctricas.

Publications (2)

Publication Number Publication Date
ES2365779A1 ES2365779A1 (es) 2011-10-11
ES2365779B1 true ES2365779B1 (es) 2012-09-04

Family

ID=43795434

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES200930734A Active ES2365779B1 (es) 2009-09-25 2009-09-25 Sistema de medida de descargas parciales en líneas eléctricas.

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP2482090A1 (es)
ES (1) ES2365779B1 (es)
WO (1) WO2011036325A1 (es)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2511607C1 (ru) * 2012-10-01 2014-04-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ) Способ электрошумовой диагностики высоковольтного оборудования
CN102981106B (zh) * 2012-11-12 2015-05-06 华北电力大学 一种三相交叉互联电缆中间接头局部放电的在线检测方法
NO20161993A1 (en) * 2016-12-15 2018-04-09 Wirescan As Method for measuring an impedance of an electric cable, a coupler arrangement and uses thereof
CN111766485A (zh) * 2020-07-20 2020-10-13 国网新疆电力有限公司乌鲁木齐供电公司 用于电缆绝缘检测的电容传感器及其使用方法
CN114113949B (zh) * 2021-12-03 2024-07-30 广东电网有限责任公司广州供电局 一种测量局部放电的装置
CN115166448B (zh) * 2022-08-10 2023-04-07 特恩普电力科技（杭州）有限公司 一种开关柜局部放电监测装置
CN119986244B (zh) * 2025-02-13 2025-09-30 内蒙古电力(集团)有限责任公司包头供电分公司 基于脉冲涡流电-磁信号互相关性的接地网检测降噪方法与装置

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ATE131935T1 (de) * 1989-07-31 1996-01-15 Mitsui Petrochemical Ind Anordnung zur überwachung der isolationsverschlechterung einer elektrischen installation
SE515387C2 (sv) * 1995-05-02 2001-07-23 Abb Research Ltd Övervakning av interna partiella urladdningar i en krafttransformator

Also Published As

Publication number Publication date
ES2365779A1 (es) 2011-10-11
EP2482090A1 (en) 2012-08-01
WO2011036325A1 (es) 2011-03-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2365779B1 (es) Sistema de medida de descargas parciales en líneas eléctricas.
CN102072982B (zh) 获取特快速暂态过电压传感信号的装置和系统
ES2535750T3 (es) Detección direccional de un defecto, particularmente en una red de neutro compensado o aislado
CN103323655B (zh) 非接触式交直流串电在线检测装置及其在线检测方法
BR112016026330B1 (pt) Dispositivo de detecção de descarga parcial, e, método para adquirir sinais de descarga parcial
CN203299330U (zh) 一种地下电缆的监测装置
CN201607510U (zh) 一种电机故障检测设备及系统
CN108459247A (zh) 一种高压电缆接头局放检测定位仪及局放检测定位方法
CN202260422U (zh) 一种感应式高压带电显示闭锁装置
CN210142173U (zh) 一种电表
CN103487725A (zh) 一种基于零序分量法的架空配电线路接地故障指示装置
KR100937363B1 (ko) 전력설비의 고장점 위치 파악 및 실시간 절연 상태 감지 기능을 갖는 수배전반
CN202854210U (zh) 一种在线检测输电线路绝缘子电压的装置
CN108169542B (zh) 一种非接触式验电装置
CN204595084U (zh) 零序电压传感器及具有零序电压采集功能的送电线路
CN101950458A (zh) 一种电力电缆被盗点定位方法
CN215641485U (zh) 一种兼具输电线路电压测量和验电的系统
CN204882701U (zh) 非接触式过电压传感器
CN204855635U (zh) 非接触式过电压传感器
CN203024887U (zh) 一种支架式测温器
CN103575325A (zh) 一种高电压光电式温度电流电压复合传感器的结构
US11327104B2 (en) Fault circuit indicator apparatus, system, and method
CN208013304U (zh) 充电设施防雷接地装置便携式检测仪
BR102014027755A2 (pt) detector e sinalizador de falhas em isoladores de corrente de alta tensão, método de detecção e sinalização de falhas em isoladores de corrente de alta tensão e processo de produção de detector e sinalizador de falhas
Zajadatz et al. Partial discharge diagnostics on medium-voltage switchgears measurement methods and benefits

Legal Events

Date Code Title Description
FG2A Definitive protection

Ref document number: 2365779

Country of ref document: ES

Kind code of ref document: B1

Effective date: 20120904