Un procedimiento para supervisar descargas parciales que se producen en un sistema eléctrico (12),

comprendiendo el procedimiento:

definir un nivel de activación bajo y un nivel de activación alto, siendo los niveles de activación bajo y altoniveles de amplitud para impulsos eléctricos, donde el nivel de activación alto es una amplitud mayor que elnivel de activación bajo;

definir un periodo de tiempo de trama secundaria;

supervisar (82) al menos una fase del sistema eléctrico (12) para detectar la aparición de un impulso en elperiodo de tiempo de trama secundaria;

detectar (84) una amplitud máxima de un impulso que se produce en el sistema eléctrico (12) en el periodo detiempo de trama secundaria;

determinar si la amplitud máxima detectada del impulso supera el nivel de activación bajo pero no el nivel deactivación alto, y determinar si la amplitud máxima detectada del impulso supera tanto el nivel de activaciónbajo como el nivel de activación alto;

estando caracterizado el procedimiento porque:

si la amplitud máxima detectada del impulso supera tanto el nivel de activación bajo como el nivel deactivación alto, el procedimiento comprende:

asignar un número de impulso al impulso;

capturar (86) el impulso, o información asociada con el mismo, si el número de impulso asociado conel impulso es inferior a un umbral de número de impulsos predeterminado en el periodo de tiempo detrama secundaria; y

almacenar (92) los impulsos capturados en un dispositivo de memoria (24);

y caracterizado además porque:

si la amplitud máxima detectada del impulso supera el nivel de activación bajo y no el nivel de activación alto,el procedimiento comprende:

asignar un número de impulso al impulso;

capturar (88) el impulso, o información asociada con el mismo, si el número de impulso asociado conel impulso es inferior a un número de impulsos predeterminado en el periodo de tiempo de tramasecundaria;

en el que si el número de impulso es igual al número de impulsos predeterminado, el procedimientocomprende aplicar un desfase de activación en el tiempo móvil de la siguiente manera:

registrando un valor de tiempo en el periodo de tiempo de trama secundaria en el que elnúmero de impulso es igual al número de impulsos predeterminado;

dejando de capturar impulsos que tienen amplitudes que superan el nivel de activación bajopero no el nivel de activación alto hasta después del valor de tiempo registrado en un periodode tiempo de trama secundaria posterior;

repitiendo las etapas de aplicar el desfase de activación en el tiempo móvil hasta que el valorde tiempo registrado del desfase de activación en el tiempo móvil sea sustancialmente igual ala longitud del periodo de tiempo de trama secundaria definido; y

almacenar (92) los impulsos capturados en un dispositivo de memoria.

Supervisor de descargas parciales

Antecedentes de la invención

Esta invención se refiere a sistemas de energía o sistemas eléctricos de alta tensión y, en particular, a un 5 procedimiento y dispositivo para supervisar descargas parciales en sistemas de energía o sistemas eléctricos de alta tensión.

El aislamiento de sistemas de energía o sistemas eléctricos de alta tensión, normalmente trifásicos, es normalmente sensible a los impulsos que se producen en los mismos. Estos impulsos se deben normalmente a descargas a través de límites no homogéneos dentro del sistema de energía o sistema eléctrico de alta tensión, tales como

huecos en el aislamiento de los cables, o similares. Debe apreciarse que estas descargas son normalmente descargas parciales en el aislamiento eléctrico de alta tensión.

Documentos particulares, siendo un ejemplo la patente estadounidense nº US 3.813.667, dan a conocer un supervisor trifásico que utiliza componentes discretos para detectar y contabilizar perturbaciones de energía y para activar una alarma cuando se producen tales perturbaciones detectadas durante un periodo de tiempo. Pueden 15 elegirse diferentes valores umbrales superiores e inferiores para cada condición con el fin de permitir que el dispositivo compare señales entrantes con los mismos y registrar en consecuencia la aparición de las mismas. En particular, el supervisor del documento US 3.813.667 está configurado para detectar y contabilizar la aparición de perturbaciones de tensión y de frecuencia, así como transitorios de impulsos de polaridad positiva o negativa. Aparte de no supervisar la aparición de descargas parciales, el documento US 3.813.667 utiliza simplemente componentes

discretos para comparar una señal recibida o de entrada con valores umbrales y después incrementar los contadores asociados en consecuencia en función de si la perturbación de energía medida supera o está por debajo de los valores umbrales, respectivamente. Esta manera simplista de contabilizar perturbaciones de energía no contempla una manera relativamente más discriminatoria de capturar los impulsos, lo cual es deseable.

Otro documento, la solicitud de patente japonesa nº JP 02 281004, da a conocer un detector de descargas parciales.

Según este documento, las descargas parciales se detectan a través de un hueco de descarga en un sensor de temperatura. Después, las señales del sensor de temperatura se procesan con respecto a dos umbrales, uno alto y otro bajo. No se describe ninguna manera discriminatoria de capturar impulsos de la manera específica deseable y contemplada en este documento.

Otro documento adicional, JP 2008 051708, da a conocer un aparato de supervisión de descargas parciales y un

procedimiento para determinar la causa de la descarga parcial. El aparato contabiliza las señales que superan un umbral de intensidad de señal predeterminado en un intervalo regular. Después, el aparato procesa el número de impulsos contabilizados para crear un patrón de distribución y lo compara con patrones almacenados anteriormente para determinar la causa de la descarga parcial.

La patente europea nº EP 510785 no supervisa específicamente descargas parciales, sino que proporciona un

procedimiento de detección de arcos y un aparato para detectar la formación de arcos en un circuito eléctrico detectando un campo electromagnético establecido en el circuito debido a la aparición de un arco eléctrico en el mismo.

Los dos últimos documentos, similares a los documentos mencionados anteriormente, no dan a conocer una manera discriminatoria de capturar impulsos de la manera específica deseable y contemplada en este documento.

Por lo tanto, un objeto de la presente invención es, al menos, proporcionar un procedimiento y un sistema para supervisar o detectar descargas parciales que se producen en sistemas de energía o sistemas eléctricos trifásicos de alta tensión en al menos una manera diferente, al menos con respecto a los documentos mencionados en este documento.

Sumario de la invención

45 Según un primer aspecto de la invención, se proporciona un procedimiento para supervisar descargas parciales que se producen en un sistema eléctrico, comprendiendo el procedimiento:

definir un nivel de activación bajo y un nivel de activación alto, siendo los niveles de activación bajo y alto niveles de amplitud para impulsos eléctricos, donde el nivel de activación alto es una amplitud mayor que el nivel de activación bajo;

50 definir un periodo de tiempo de trama secundaria;

supervisar al menos una fase del sistema eléctrico para detectar la aparición de un impulso en el periodo de tiempo de trama secundaria;

detectar una amplitud máxima de un impulso que se produce en el sistema eléctrico en el periodo de tiempo de trama secundaria;

determinar si la amplitud máxima detectada del impulso supera el nivel de activación bajo pero no el nivel de activación alto, y determinar si la amplitud máxima detectada del impulso supera tanto el nivel de activación bajo como el nivel de activación alto;

estando caracterizado el procedimiento porque:

si la amplitud máxima detectada del impulso supera tanto el nivel de activación bajo como el nivel de activación alto, el procedimiento comprende:

asignar un número de impulso al impulso;

capturar el impulso, o información asociada con el mismo, si el número de impulso asociado con el

impulso es inferior a un umbral de número de impulsos predeterminado en el periodo de tiempo de trama secundaria; y

almacenar los impulsos capturados en un dispositivo de memoria;

y caracterizado además porque:

si la amplitud máxima detectada del impulso supera el nivel de activación bajo y no el nivel de activación alto, 15 el procedimiento comprende:

asignar un número de impulso al impulso;

capturar el impulso, o información asociada con el mismo, si el número de impulso asociado con el impulso es inferior a un número de impulsos predeterminado en el periodo de tiempo de trama secundaria;

en el que si el número de impulso es igual al número de impulsos predeterminado, el procedimiento comprende aplicar un desfase de activación en el tiempo móvil de la siguiente manera:

registrando un valor de tiempo en el periodo de tiempo de trama secundaria en el que el número de impulso es igual al número de impulsos predeterminado;

dejando de capturar impulsos que tienen amplitudes que superan el nivel de activación bajo

pero no el nivel de activación alto hasta después del valor de tiempo registrado en un periodo de tiempo de trama secundaria posterior;

repitiendo las etapas de aplicar el desfase de activación en el tiempo móvil hasta que el valor de tiempo registrado del desfase de activación en el tiempo móvil sea sustancialmente igual a la longitud del periodo de tiempo de trama secundaria definido; y

almacenar los impulsos capturados en un dispositivo de memoria.

El procedimiento puede comprender además seleccionar el umbral de número de impulsos y el número de impulsos predeterminado, siendo el umbral de número de impulsos y el número de impulsos predeterminado un número máximo de impulsos que se capturarán en el periodo de tiempo de trama secundaria, respectivamente.

El umbral de número de impulsos y el número de impulsos predeterminado pueden ser cualquier número igual o 35 superior a uno.

Asignar un número de impulso al impulso puede comprender incrementar un contador de número de impulsos de nivel alto y un contador de número de impulsos de nivel bajo para realizar de ese modo un seguimiento del número de impulsos que superan el nivel de activación bajo y el nivel de activación alto y que superan el nivel de activación bajo pero no el nivel de activación alto en el tiempo secundario, respectivamente.

El procedimiento puede comprender capturar impulsos, o información asociada con los mismos, como eventos de nivel bajo o eventos de nivel alto, donde se determina que se producen eventos de nivel bajo si la amplitud máxima del impulso supera el nivel de... [Seguir leyendo]

1. Un procedimiento para supervisar descargas parciales que se producen en un sistema eléctrico (12) , comprendiendo el procedimiento:

definir un nivel de activación bajo y un nivel de activación alto, siendo los niveles de activación bajo y alto 5 niveles de amplitud para impulsos eléctricos, donde el nivel de activación alto es una amplitud mayor que el nivel de activación bajo;

definir un periodo de tiempo de trama secundaria;

supervisar (82) al menos una fase del sistema eléctrico (12) para detectar la aparición de un impulso en el periodo de tiempo de trama secundaria;

detectar (84) una amplitud máxima de un impulso que se produce en el sistema eléctrico (12) en el periodo de tiempo de trama secundaria;

determinar si la amplitud máxima detectada del impulso supera el nivel de activación bajo pero no el nivel de activación alto, y determinar si la amplitud máxima detectada del impulso supera tanto el nivel de activación bajo como el nivel de activación alto;

estando caracterizado el procedimiento porque:

si la amplitud máxima detectada del impulso supera tanto el nivel de activación bajo como el nivel de activación alto, el procedimiento comprende:

asignar un número de impulso al impulso;

capturar (86) el impulso, o información asociada con el mismo, si el número de impulso asociado con 20 el impulso es inferior a un umbral de número de impulsos predeterminado en el periodo de tiempo de trama secundaria; y

almacenar (92) los impulsos capturados en un dispositivo de memoria (24) ;

y caracterizado además porque:

si la amplitud máxima detectada del impulso supera el nivel de activación bajo y no el nivel de activación alto, 25 el procedimiento comprende:

asignar un número de impulso al impulso;

capturar (88) el impulso, o información asociada con el mismo, si el número de impulso asociado con el impulso es inferior a un número de impulsos predeterminado en el periodo de tiempo de trama secundaria;

en el que si el número de impulso es igual al número de impulsos predeterminado, el procedimiento comprende aplicar un desfase de activación en el tiempo móvil de la siguiente manera:

registrando un valor de tiempo en el periodo de tiempo de trama secundaria en el que el número de impulso es igual al número de impulsos predeterminado;

dejando de capturar impulsos que tienen amplitudes que superan el nivel de activación bajo 35 pero no el nivel de activación alto hasta después del valor de tiempo registrado en un periodo de tiempo de trama secundaria posterior;

repitiendo las etapas de aplicar el desfase de activación en el tiempo móvil hasta que el valor de tiempo registrado del desfase de activación en el tiempo móvil sea sustancialmente igual a la longitud del periodo de tiempo de trama secundaria definido; y

almacenar (92) los impulsos capturados en un dispositivo de memoria.

2. El procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el procedimiento comprende seleccionar el umbral de número de impulsos y el número de impulsos predeterminado, siendo el umbral de número de impulsos y el número de impulsos predeterminado un número máximo de impulsos que se capturarán en el periodo de tiempo de trama secundaria, respectivamente.

45 3. El procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el umbral de número de impulsos y el número de impulsos predeterminado es cualquier número igual o superior a uno.

4. El procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque asignar un número de impulso al impulso comprende incrementar un contador de número de impulsos de nivel alto y un contador de número de impulsos de nivel bajo para realizar de ese modo un seguimiento del número de impulsos que superan el nivel de activación bajo y el nivel de activación alto y que superan el nivel de activación bajo pero no el nivel de activación alto en el tiempo secundario, respectivamente.

5. El procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el procedimiento comprende capturar impulsos, o información asociada con los mismos, como eventos de nivel bajo o eventos de nivel alto, donde se determina que se producen eventos de nivel bajo si la amplitud máxima del impulso supera el nivel de activación bajo pero no el nivel de activación alto y donde se determina que se producen eventos de nivel alto si la amplitud máxima del impulso supera los nivel de activación bajo y alto, respectivamente.

6. El procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el procedimiento comprende:

iniciar un temporizador y almacenar la amplitud máxima y el signo de un impulso anterior si la amplitud máxima de un impulso actual en un punto de muestra es inferior a la de una muestra anterior; y

reiniciar el temporizador e iniciar un nuevo periodo de fracción de tiempo, si durante un periodo de

temporización, la amplitud máxima de un impulso actual es mayor que la amplitud máxima almacenada del impulso anterior.

7. El procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el procedimiento comprende supervisar al menos una fase del sistema eléctrico (12) a través de un sensor (16) .

8. El procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque, para impulsos

que superan el nivel de activación bajo y que no superan el nivel de activación alto, cuando se supera el valor de trama de tiempo actual, el procedimiento comprende reajustar el valor de tiempo registrado a cero e iniciar la captura de impulsos para el siguiente periodo de tiempo de trama secundaria.

9. Un dispositivo (10) para supervisar descargas parciales que se producen en un sistema eléctrico trifásico (12) , comprendiendo el dispositivo (10) :

un detector de valores máximos (20) para detectar las amplitudes máximas de los impulsos que se producen en el sistema eléctrico (12) ;

una base de datos (24) en la que se almacena una pluralidad de impulsos, o información asociada con los mismos;

un procesador (30) que comprende un módulo de activación (22) en comunicación con el detector de valores

máximos (20) y la base de datos (24) , estando configurado el módulo de activación (22) para determinar si la amplitud máxima detectada del impulso supera un nivel de activación bajo y un nivel de activación alto y si la amplitud máxima detectada del impulso supera el nivel de activación bajo pero no el nivel de activación alto, donde los niveles de activación bajo y alto son niveles de amplitud de impulsos eléctricos, y donde el nivel de activación alto es una amplitud mayor que el nivel de activación bajo;

estando caracterizado el dispositivo porque si el módulo de activación (22) detecta que la amplitud máxima del impulso supera tanto el nivel de activación bajo como el nivel de activación alto, el procedimiento del módulo de activación (22) está configurado para asignar un número de impulso al impulso y para capturar el impulso, o información asociada con el mismo, si el número de impulso asociado con el impulso es inferior a un umbral de número de impulsos predeterminado en un periodo de tiempo de trama secundaria definido; y

estando caracterizado además el dispositivo porque si el módulo de activación (22) determina que la amplitud máxima detectada del impulso supera el nivel de activación bajo y no el nivel de activación alto, el módulo de activación (22) está configurado para asignar un número de impulso al impulso y para capturar el impulso, o información asociada con el mismo, si el número de impulso asociado con el impulso es inferior a un número de impulsos predeterminado en el periodo de tiempo de trama secundaria; donde si el número de impulso es

45 igual a un número de impulsos predeterminado, el procesador (30) está configurado para aplicar un desfase de activación en el tiempo móvil registrando un valor de tiempo en el periodo de tiempo de trama secundaria en el que el número de impulso es igual al número de impulsos predeterminado; donde el módulo de activación (22) está configurado para dejar de capturar impulsos que tienen amplitudes que superan el nivel de activación bajo pero no el nivel de activación alto hasta después del valor de tiempo registrado en un

50 periodo de tiempo de trama secundaria posterior; y donde el procesador (30) está configurado además para repetir las etapas de aplicar el desfase de activación en el tiempo móvil hasta que el valor de tiempo registrado del desfase de activación en el tiempo móvil sea sustancialmente igual a la longitud del periodo de tiempo de trama secundaria definido.

10. El dispositivo (10) según la reivindicación 9, caracterizado porque el módulo de activación (22) está configurado 55 para almacenar impulsos capturados, o información asociada con los mismos, en la base de datos (24) .

11. El dispositivo (10) según la reivindicación 9 ó 10, caracterizado porque el procesador comprende el detector de valores máximos (20) .

12. El dispositivo (10) según una cualquiera de las reivindicaciones 9 a 11, caracterizado porque el dispositivo (10) comprende un módulo de conversión de coordenadas (64) dispuesto para convertir un vector de coordenadas 5 cartesianas a coordenadas polares.

13. El dispositivo (10) según una cualquiera de las reivindicaciones 9 a 12, caracterizado porque el dispositivo (10) interactúa con al menos una fase del sistema eléctrico (12) a través de un sensor (16) .

14. El dispositivo (10) según la reivindicación 13, caracterizado porque el dispositivo (10) interactúa con tres fases del sistema eléctrico (12) a través de seis sensores individuales (16) , dos para cada fase del sistema eléctrico (12) ,

respectivamente.

15. El dispositivo (10) según una cualquiera de las reivindicaciones 9 a 14, caracterizado porque un contador de eventos de nivel alto y un contador de eventos de nivel bajo se mantienen en la base de datos (24) , donde el contador de eventos de nivel alto es para impulsos que superan tanto el nivel de activación bajo como el nivel de activación alto, y el contador de eventos de nivel bajo es para impulsos que superan el nivel de activación bajo pero

no el nivel de activación alto en el tiempo secundario, respectivamente.