AT528102B1

AT528102B1 - System and method for monitoring partial discharge activity

Info

Publication number: AT528102B1
Application number: ATA50695/2024A
Authority: AT
Original assignee: Adaptive Regelsysteme Ges M B H
Priority date: 2024-08-27
Filing date: 2024-08-27
Publication date: 2025-10-15
Also published as: AT528102A4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein System (SYS) sowie ein zugehöriges Verfahren zum Überwachen von Teilentladungsaktivität in einem elektrischen Energieversorgungssystem, welches eine Anzahl von elektrischen Anlagen (AN1, AN2), mit jeweils zumindest einer Hoch- oder Mittelspannungskomponente (HV1, HV2) aufweist. In den Hoch- oder Mittelspannungskomponenten (HV1, HV2) können während eines Betriebs Teilentladungen auftreten. Dazu weist das System (SYS) zumindest eine mobile Detektionseinheit (DE) zum Erfassen von im Energieversorgungssystem auftretenden Teilentladungsaktivitäten in Form von Teilentladungsdaten (TE, TE1, TE2) in einem Erfassungsschritt (S101) sowie eine Positionsbestimmungseinheit (PB), welche zum Ermitteln von Positionsdaten (POS, POS1, POS2) der zumindest einen mobilen Detektoreinheit (DE) jeweils zu den von der zumindest einen mobilen Detektoreinheit (DE) erfassten Teilentladungsdaten (TE, TE1, TE2) in einem Ermittlungsschritt (S102) eingerichtet und angeordnet ist, auf. Weiterhin ist eine zentrale Rechnereinheit (RE) vorgesehen, an welche in einem Übertragungsschritt (S103) die Teilentladungsdaten (TE, TE1, TE2) und die Positionsdaten (POS, POS1, POS2) übertragen werden. Die Rechnereinheit (RE) ist dazu eingerichtet, die von der zumindest einen mobilen Detektoreinheit DE erfassten Teilentladungsdaten (TE, TE1, TE2) und die jeweils von der Positionsbestimmungseinheit (PB) dazu ermittelten Positionsdaten (POS, POS1, POS2) der zumindest einen mobilen Detektoreinheit (DE) in einem Sammelschritt (S104) zu sammeln und in einem Auswerteschritt (S105) derart auszuwerten, dass aus den gesammelten Teilentladungsdaten (TE, TE1, TE2) und den jeweils dazu ermittelten Positionsdaten (POS, POS1, POS2) zumindest Positionen im Energieversorgungssystem mit Teilentladungsaktivitäten sowie eine zugehörige Stärke dieser Teilentladungsaktivitäten ermittelt werden.The invention relates to a system (SYS) and an associated method for monitoring partial discharge activity in an electrical power supply system comprising a number of electrical installations (AN1, AN2), each with at least one high- or medium-voltage component (HV1, HV2). Partial discharges can occur in the high- or medium-voltage components (HV1, HV2) during operation. For this purpose, the system (SYS) comprises at least one mobile detection unit (DE) for detecting partial discharge activities occurring in the power supply system in the form of partial discharge data (TE, TE1, TE2) in a detection step (S101), as well as a position determination unit (PB), which is configured and arranged to determine position data (POS, POS1, POS2) of the at least one mobile detector unit (DE) in relation to the partial discharge data (TE, TE1, TE2) detected by the at least one mobile detector unit (DE) in a determination step (S102). Furthermore, a central computer unit (RE) is provided, to which the partial discharge data (TE, TE1, TE2) and the position data (POS, POS1, POS2) are transmitted in a transmission step (S103). The computer unit (RE) is configured to collect the partial discharge data (TE, TE1, TE2) acquired by the at least one mobile detector unit DE and the position data (POS, POS1, POS2) of the at least one mobile detector unit (DE) determined for this purpose by the position determination unit (PB) in a collection step (S104) and to evaluate them in an evaluation step (S105) in such a way that at least positions in the energy supply system with partial discharge activities and an associated intensity of these partial discharge activities are determined from the collected partial discharge data (TE, TE1, TE2) and the position data (POS, POS1, POS2) determined for this purpose.

Description

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Description

SYSTEM UND VERFAHREN ZUM ÜBERWACHEN VON TEILENTLADUNGSAKTIVITÄT System and method for monitoring partial discharge activity

[0001] Die gegenständliche Erfindung betrifft ein System zum Überwachen von Teilentladungsaktivität in einem elektrischen Energieversorgungssystem, wobei das Energieversorgungssystem eine Anzahl von elektrischen Anlagen mit jeweils zumindest einer Hoch- oder Mittelspannungskomponente aufweist, in welcher während eines Betriebs Teilentladungen auftreten können. Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf ein zugehöriges Verfahren zum Überwachen von Teilentladungsaktivität in einem elektrischen Energieversorgungssystem. [0001] The present invention relates to a system for monitoring partial discharge activity in an electrical power supply system, wherein the power supply system comprises a number of electrical installations, each with at least one high- or medium-voltage component in which partial discharges may occur during operation. Furthermore, the invention relates to an associated method for monitoring partial discharge activity in an electrical power supply system.

STAND DER TECHNIK STATE OF THE ART

[0002] Elektrische Energieversorgungssysteme für hohe und mittlere Spannungen sind weit verbreitet. Die Notwendigkeit, Energie über größere Entfernungen zu übertragen, eine Spannungsumwandlung vorzunehmen oder die Energie an Verbraucher zu verteilen, erfordert komplexe Energieversorgungssysteme mit einer Anzahl an elektrischen Anlagen (z.B., Umspannwerke, Transformatorstationen, etc.), in denen üblicherweise zahlreiche Hoch- und Mittelspannungskomponenten zum Wandeln von elektrischer Energie, wie z.B. Leistungstransformatoren oder Schaltanlagen, und/oder zum Verteilen von elektrischer Energie, wie z.B. Übertragungsleitungen (z.B. Kabel und/oder Freileitungen), Hochspannungskabelendverschlüsse, etc., eingesetzt werden. [0002] High- and medium-voltage electrical power supply systems are widespread. The need to transmit power over long distances, to perform voltage conversion, or to distribute the power to consumers requires complex power supply systems with a number of electrical installations (e.g., substations, transformer stations, etc.), in which numerous high- and medium-voltage components for converting electrical energy, such as power transformers or switchgear, and/or for distributing electrical energy, such as transmission lines (e.g., cables and/or overhead lines), high-voltage cable terminations, etc., are typically used.

[0003] In derartigen elektrischen Energieversorgungssystemen treten allerdings hohe Spannungen und große Energien auf, denen die Hoch- und Mittelspannungskomponenten in den elektrischen Anlagen ausgesetzt sind. Elektrische Komponenten des Hoch- und Mittelspannungsbereichs müssen daher während des Betriebs im elektrischen Energieversorgungssystem eine ausreichend große und zuverlässige Isolierung aufweisen, um elektrische Durchschläge zu vermeiden, welche Beschädigungen an den jeweiligen Komponenten bzw. den elektrischen Anlagen des Energieversorgungssystems verursachen, sowie Personen (z.B. Wartungspersonal, Bedienpersonal, etc.) gefährden können. Für die Isolierung werden Isolierstoffe oder Isoliermittel eingesetzt, welche eine extrem geringe und somit vernachlässigbare elektrische Leitfähigkeit aufweisen, um den elektrischen Stromfluss auf spannungsführende Teile zu begrenzen. Als Isolierstoff bzw. -mittel werden je nach Komponente beispielsweise technische Keramik (z.B. Steatit, Porzellan für Isolatoren von Freileitungen oder bei Strom-Durchführungen, etc.), Kunststoffe (z.B. vernetztes Polyethylen bei Hochspannungskabel, etc.), Öle (z.B. Transformatoröl in Leistungsschaltern, Leistungstransformatoren, Ölkabeln, etc.) oder andere Materialen mit extrem geringer elektrischer Leitfähigkeit eingesetzt. [0003] However, such electrical power supply systems involve high voltages and high levels of energy to which the high- and medium-voltage components in the electrical systems are exposed. Therefore, electrical components in the high- and medium-voltage range must have sufficiently high and reliable insulation during operation in the electrical power supply system to prevent electrical breakdowns, which could cause damage to the respective components or the electrical systems of the power supply system, as well as endanger persons (e.g., maintenance personnel, operating personnel, etc.). Insulating materials or insulating agents are used for the insulation, which have extremely low and thus negligible electrical conductivity in order to limit the flow of electrical current to live parts. Depending on the component, the insulating material or agent used may be, for example, technical ceramics (e.g. steatite, porcelain for insulators of overhead lines or power feedthroughs, etc.), plastics (e.g. cross-linked polyethylene for high-voltage cables, etc.), oils (e.g. transformer oil in circuit breakers, power transformers, oil-filled cables, etc.) or other materials with extremely low electrical conductivity.

[0004] Zumeist sind Isolierungen in Hoch- und Mittelspannungskomponenten eines Energieversorgungssystems im Laufe der Zeit durch die auftretenden elektrischen Felder einem großen Stress ausgesetzt, welcher zu vorzeitiger Alterung der Isolierung und/oder Schäden in der Isolierung (z.B. Rissen bei festen Isolierungen, Blasen bei flüssigen Isolierungen, etc.) führen kann. Dadurch können beispielsweise hohe Erdfehlerströme auftreten, welche einerseits große Schäden an den Hoch- und Mittelspannungskomponenten verursachen und andererseits eine große Gefahr für das Personal des Energieversorgungssystems darstellen. Allerdings können sich Durchbrüche von Isolierungen - zum Beispiel, wenn sie durch Alterung des verwendeten Isolierstoffs bzw. Isoliermaterials verursacht werden oder Teil falsch installiert wurden, durch vorhergehende Teilentladungen ankündigen. [0004] Over time, insulation in high- and medium-voltage components of a power supply system is usually subjected to significant stress due to the resulting electric fields, which can lead to premature aging of the insulation and/or damage to the insulation (e.g., cracks in solid insulation, bubbles in liquid insulation, etc.). This can, for example, result in high earth fault currents, which, on the one hand, cause significant damage to the high- and medium-voltage components and, on the other hand, pose a significant danger to the personnel of the power supply system. However, insulation breakdowns—for example, if they are caused by aging of the insulating material used or if a part has been incorrectly installed—can be preceded by partial discharges.

[0005] Eine Teilentladung (oder kurz TE), die auch als Vorentladung bezeichnet wird und ein Begriff aus der Hochspannungstechnik ist, beschreibt eine elektrische Entladung, die nur einen Teil der Isolierung einer elektrischen Komponente oder eines elektrischen Systems betrifft und nicht sofort zu einem vollständigen Durchschlag bzw. Durchbruch führt. Teilentladungen entstehen in Bereichen mit hoher elektrischer Feldstärke, z.B. bei stark inhomogenen Verläufen eines elektrischen Feldes in Isolierungen von Hoch- und Mittelspannungskomponenten oder entlang von Luftstrecken. So kann es beispielweise an Grenzen zwischen Isoliermaterialien (z.B. bei schlecht ausgeführten elektrischen Verbindungen) oder an Stellen mit Fehlern oder Inhomogeni-[0005] A partial discharge (or TE for short), also referred to as a pre-discharge and a term from high-voltage technology, describes an electrical discharge that affects only part of the insulation of an electrical component or system and does not immediately lead to a complete breakdown. Partial discharges occur in areas with high electric field strength, e.g., in the case of highly inhomogeneous electric field patterns in the insulation of high- and medium-voltage components or along air gaps. For example, they can occur at boundaries between insulating materials (e.g., in poorly executed electrical connections) or at locations with faults or inhomogeneities.

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täten in der Isolierung (z.B. bei Gasblasen in flüssigen Isolierstoffen, bei Rissen in festen Isolierstoffen, etc.) zu Bereichen mit hoher elektrischer Feldstärke und damit zu einer lokalen Uberschreitung der isoliermaterialtypischen Durchschlagfeldstärke kommen, was zu Teilentladungen führt. Insulation defects (e.g. gas bubbles in liquid insulating materials, cracks in solid insulating materials, etc.) can lead to areas with high electric field strength and thus to a local exceedance of the breakdown field strength typical for the insulating material, which leads to partial discharges.

[0006] Teilentladungen sind lokal bzw. auf einen kleinen Bereich begrenzt und umfassen nicht die gesamte Isolationsstrecke. Zumeist treten Teilentladungen in sehr kurzen Zeitintervallen auf, oft im Bereich von Nano- bis Mikrosekunden. Weiterhin werden unter dem Begriff Teilentladung bzw. TE mehrere Teilentladungseffekte zusammengefasst. Es kann zwischen äußeren Teilentladungen oder Koronaentladungen, inneren Teilentladungen oder so genannter Kavitation und Oberflächenentladungen unterschieden werden. Äußere Teilentladungen sind Entladungen, welche an Oberflächen von freien Metallelektroden - z.B. scharfen Kanten oder spitzen Objekten, an denen die Feldstärke erhöht ist - in den freien Luftraum hinein auftreten, und kommen häufig bei Hochspannungsfreileitungen vor. Als innere Teilentladungen werden üblicherweise alle äußerlich nicht sichtbaren Entladungen innerhalb von festen, flüssigen oder gasförmigen Isolierstoffen bezeichnet. Diese Teilentladungen treten z.B. dort auf, wo Inhomogenitäten des Isoliermaterials unter starkem Feldeinfluss liegen, wie z.B. im Fall von Gasbläschen in einer Isolierflüssigkeit (z.B. Öl, etc.) oder Verunreinigungen in einem festen Isolierstoff (z.B. Einschlüsse in Gießharz). Die Isoliereigenschaften an der Stelle der Inhomogenität (z.B. der Gasblasen oder dem Einschluss) sind durch die örtlich geringere Durchschlagsfestigkeit gestört, was sich durch Teilentladungen bemerkbar macht. Die Oberflächenentladungen finden entlang der Oberfläche eines Isoliermaterials bzw. an der längs zum elektrischen Feld liegenden Grenzschicht eines Isoliermaterials statt (z.B. bei starker Verschmutzung). [0006] Partial discharges are localized or limited to a small area and do not encompass the entire insulation gap. Partial discharges usually occur in very short time intervals, often in the range of nanoseconds to microseconds. Furthermore, the term "partial discharge" or "PD" encompasses several partial discharge effects. A distinction can be made between external partial discharges or corona discharges, internal partial discharges or so-called cavitation, and surface discharges. External partial discharges are discharges that occur at the surfaces of free metal electrodes—e.g., sharp edges or pointed objects where the field strength is increased—into the open air, and are frequently encountered in high-voltage overhead lines. Internal partial discharges are usually all externally invisible discharges within solid, liquid, or gaseous insulating materials. These partial discharges occur, for example, where inhomogeneities in the insulating material are subject to strong field influences, such as gas bubbles in an insulating liquid (e.g., oil, etc.) or impurities in a solid insulating material (e.g., inclusions in cast resin). The insulating properties at the location of the inhomogeneity (e.g., the gas bubbles or inclusion) are impaired by the locally lower dielectric strength, which manifests itself as partial discharges. Surface discharges occur along the surface of an insulating material or at the boundary layer of an insulating material lying parallel to the electric field (e.g., in the case of heavy contamination).

[0007] Teilentladungen sind damit zumeist ein Hinweis auf Schwachstellen in der Isolierung der jeweiligen Hoch- und Mittelspannungskomponenten in einer der elektrischen Anlagen eines Energieversorgungssystems und können langfristig zu ernsthaften Schäden führen, wie z.B. zur Degradation des Isoliermaterials und schließlich zu einem vollständigen elektrischen Durchschlag. Daher haben sich Überprüfungen auf Teilentladungen bewährt, da mittels Messung und/oder Analyse von auftretenden Teilentladungen ein Isolationszustand bewertet und vor allem kritische Defekte im Isolationssystem von Hoch- und Mittelspannungskomponenten, wie beispielsweise Kabel, Leistungstransformatoren, Schaltanlagen, Hochspannungskabelendverschlüssen und anderen kritischen elektrischen Komponenten eines Energieversorgungssystems, frühzeitig erkannt werden können. In den jeweiligen Hoch- und Mittelspannungskomponenten auftretende Teilentladungsaktivitäten können durch verschiedene Techniken nachgewiesen und gemessen werden, wie Zz.B.: [0007] Partial discharges are therefore usually an indication of weak points in the insulation of the respective high- and medium-voltage components in one of the electrical systems of a power supply system and can lead to serious damage in the long term, such as degradation of the insulation material and ultimately to complete electrical breakdown. Therefore, partial discharge testing has proven to be effective, as measuring and/or analyzing occurring partial discharges can assess the insulation condition and, above all, allow for the early detection of critical defects in the insulation system of high- and medium-voltage components, such as cables, power transformers, switchgear, high-voltage cable terminations, and other critical electrical components of a power supply system. Partial discharge activities occurring in the respective high- and medium-voltage components can be detected and measured using various techniques, such as:

[0008] - akustische Messverfahren: es werden akustische Signale (z.B. Schallwellen, Ultraschallwellen) erfasst und ausgewertet, die durch Teilentladungen in einer Hochspannungseinrichtung erzeugt werden. Um die Teilentladungsaktivitäten feststellen und ihren Entstehungsort lokalisieren zu können, wird beispielsweise die zu prüfende elektrische Einrichtung mit einem Richtmikrofon abgescannt. [0008] - Acoustic measurement methods: Acoustic signals (e.g., sound waves, ultrasonic waves) generated by partial discharges in a high-voltage device are recorded and evaluated. To detect the partial discharge activity and locate its source, the electrical device under test is scanned with a directional microphone, for example.

[0009] - optische Messverfahren: da Teilentladungen neben Geräuschen auch Licht, insbesondere UV-Strahlung, emittieren, wird bei diesen Messverfahren das durch die Teilentladungen emittierte Licht mittels entsprechender Sensoren oder speziellen Kameras direkt vor Ort bei der zu prüfenden, elektrischen Anlage bzw. bei der zu prüfenden Komponente detektiert, gegebenenfalls mit entsprechenden Filtern vom Tageslicht getrennt und ausgewertet, um Teilentladungen in elektrischen Einrichtungen zu ermitteln und auch den Entstehungsort der Teilentladungen zu lokalisieren. [0009] - optical measuring methods: since partial discharges emit not only noise but also light, in particular UV radiation, in these measuring methods the light emitted by the partial discharges is detected by means of appropriate sensors or special cameras directly on site at the electrical system or component to be tested, if necessary separated from daylight using appropriate filters and evaluated in order to determine partial discharges in electrical equipment and also to localise the location of the partial discharges.

[0010] - elektrische bzw. elektromagnetische Messverfahren: dabei werden die von Teilentladungen verursachten elektrischen bzw. elektromagnetischen Impulse mit Hilfe einer entsprechenden Sensoreinheit erfasst und dann gemessen. Zu den elektrischen bzw. elektromagnetischen Messverfahren gehören beispielsweise die konventionelle TEAuskopplung und die Feldauskopplung. Bei der konventionellen TE-Auskopplung werden beispielsweise nach der Norm IEC 60270 (High-voltage test techniques - Partial [0010] - Electrical or electromagnetic measurement methods: the electrical or electromagnetic pulses caused by partial discharges are detected using a corresponding sensor unit and then measured. Examples of electrical or electromagnetic measurement methods include conventional PD extraction and field extraction. For conventional PD extraction, for example, the IEC 60270 standard (High-voltage test techniques - Partial

discharge measurement) über eine Messimpedanz die elektrischen TE-Impulse an einem Ende eines elektrischen Kabels ausgekoppelt. Die Messimpedanz konvertiert einen durch einen lokalen Isolationszusammenbruch in der zu prüfenden Komponente verursachten impulsartigen Nachladestrom in einem parallel zur zu prüfenden Komponente angeschlossenen Koppelkondensator in ein ladungsäquivalentes Spannungssignal, mit welchem die Teilentladungsaktivität ermittelt und lokalisiert werden kann. Diese konventionellen TE-Auskopplung liefert besonders gute Messempfindlichkeit, wenn die Unterdrückung von Umgebungsstörungen (z.B. Mobilfunk, Radarsignalen, Koronaentladungen, etc.) gelingt. Da die Messung aufwendig ist, wird häufig alternativ die Feldauskopplung verwendet, um Teilentladungen nachzuweisen und zu lokalisieren. Dabei werden durch geeignete Feldsensoren, welche häufig oberhalb von 1 MHz arbeiten, die von TE-Impulsen erzeugten elektrischen und magnetischen Feldkomponenten erfasst und in messbare Spannungssignale umgewandelt, welche dann ausgewertet werden können. Weiterhin können zum Erfassen der elektrischen bzw. magnetischen Feldkomponenten von TE-Impulsen auch kapazitive Sensoren, induktive Sensoren oder Richtkoppelsensoren, verwendet werden. Ferner ist es in Energiekabeln möglich, TE-bedingte elektrische Impulse einer Signalausbreitungszeitanalyse zu unterziehen. Weitere Messverfahren analysieren TE-bedingte elektromagnetische Wellen, insbesondere Funkwellen, wobei zum Detektieren z.B. UHF-Sensoreinheit bzw. UHF-Antennen verwendet werden. In a PD measurement (PD measurement), the electrical PD pulses are coupled out at one end of an electrical cable via a measuring impedance. The measuring impedance converts a pulse-like recharging current caused by a local insulation breakdown in the component under test into a charge-equivalent voltage signal in a coupling capacitor connected in parallel to the component under test, with which the partial discharge activity can be determined and localized. This conventional PD coupling provides particularly good measurement sensitivity if environmental interference (e.g., mobile communications, radar signals, corona discharges, etc.) can be successfully suppressed. Since the measurement is complex, field coupling is often used as an alternative to detect and localize partial discharges. Suitable field sensors, which often operate above 1 MHz, detect the electrical and magnetic field components generated by PD pulses and convert them into measurable voltage signals, which can then be evaluated. Capacitive sensors, inductive sensors, or directional coupling sensors can also be used to detect the electrical or magnetic field components of PD pulses. Furthermore, it is possible to subject PD-induced electrical pulses to signal propagation time analysis in power cables. Other measurement methods analyze PD-induced electromagnetic waves, particularly radio waves, using UHF sensor units or UHF antennas for detection.

[0011] Üblicherweise weisen Energieversorgungssystem für hohe und mittlere Spannungen eine große Anzahl an örtlich verteilten Anlagen (z.B. Umspannwerk, Verteilerknoten, Transformatorstationen, etc.) mit unterschiedlichen Hoch- und Mittelspannungskomponenten (z.B. Transformatoren, Schaltanlagen, etc.) sowie eine Vielzahl an Übertragungsleitungen (z.B. Kabel und/oder Freileitungen) auf. Um die Zuverlässigkeit und Sicherheit dieser Hoch- und Mittelspannungskomponenten des Energieversorgungssystems gewährleisten zu können, wäre eine regelmäßige Ermittlung von Teilentladungsaktivitäten in allen Anlagen vorteilhaft. Dies ist allerdings zeitlich sehr aufwendig sowie mit großen Personal- und/oder Kostenaufwand verbunden. Es können zwar bei einzelnen Komponenten (z.B. Kabelstrecken oder Transformatoren) die Teilentladungsaktivitäten sehr genau gemessen werden. Dies wird allerdings zumeist nur anlassbezogen, wie z.B. bei Hochspannungskabel bei der Inbetriebnahme, durchgeführt. Bei elektrischen Komponenten im Mittelspannungsbereich werden z.B. kaum Messungen von Teilentladungsaktivitäten durchgeführt. [0011] High and medium voltage power supply systems typically comprise a large number of locally distributed installations (e.g., substations, distribution nodes, transformer stations, etc.) with various high and medium voltage components (e.g., transformers, switchgear, etc.) as well as a multitude of transmission lines (e.g., cables and/or overhead lines). To ensure the reliability and safety of these high and medium voltage components of the power supply system, regular detection of partial discharge activity in all installations would be advantageous. However, this is very time-consuming and involves significant personnel and/or cost expenditure. While it is possible to measure partial discharge activity very precisely for individual components (e.g., cable sections or transformers), this is usually only performed on an ad hoc basis, such as during commissioning of high voltage cables. For example, measurements of partial discharge activity are rarely performed for electrical components in the medium voltage range.

[0012] Unter Umständen können auch sehr starke Geräusche von erfahrenem Personal wahrgenommen werden, wenn die Teilentladungsaktivitäten besonders stark sind. Unter Umständen kann auch Ozon gebildet werden, das wegen dem charakteristischen Geruch wahrgenommen werden kann, aber auch dies tritt, wenn dann, erst sehr spät auf. Dadurch können Korrekturreparaturen, wenn überhaupt, erst sehr spät durchgeführt bzw. Ausfälle von Komponenten nur schwer oder kaum verhindert werden. Dies kann zu teuren Reparaturen und damit verbunden Ausfallzeiten der Hoch- und Mittelspannungskomponenten bzw. von Teilen des EnergieversorgungssyStems führen. [0012] Under certain circumstances, very loud noises may also be perceived by experienced personnel if the partial discharge activity is particularly intense. Ozone may also be formed, which can be detected due to its characteristic odor, but this, too, only occurs very late. As a result, corrective repairs can only be carried out very late, if at all, and component failures can be prevented only with difficulty or virtually impossible. This can lead to expensive repairs and associated downtime of high- and medium-voltage components or parts of the power supply system.

[0013] Aus der KR 101647423 B1 ist beispielsweise ein System sowie ein Verfahren zur automatischen Diagnose einer elektrischen Energieanlage bekannt, bei welchem mit einer mobilen oder einer an der Energieanlage fest angebrachten Messeinheit das Auftreten von Fehlern in der Energieanlage gemessen und die Messdaten gemeinsam mit einer Geräteidentifikation entweder direkt oder über einen Bedienerterminal an einen Diagnoseserver übertragen werden. Der Diagnoseserver prüft die Geräteidentifikation, liest Standarddaten entsprechend der Geräteidentifikation aus einer Datenbank und diagnostiziert Fehler der Energieanlage durch Vergleich der von der Messeinheit übermittelten Messdaten mit den Standarddaten. Allerdings kann der Diagnoseserver weder auftretenden Teilentladungsaktivitäten noch deren Stärke erkennen. [0013] For example, KR 101647423 B1 discloses a system and method for the automatic diagnosis of an electrical power system. In this system, the occurrence of faults in the power system is measured using a mobile measuring unit or one permanently attached to the power system. The measurement data, together with a device identification, is transmitted either directly or via an operator terminal to a diagnostic server. The diagnostic server checks the device identification, reads standard data corresponding to the device identification from a database, and diagnoses faults in the power system by comparing the measurement data transmitted by the measuring unit with the standard data. However, the diagnostic server cannot detect any partial discharge activity or its intensity.

[0014] Um einen zuverlässigen Betrieb sowie die Sicherheit von in einem elektrischen Energieversorgungssystem verwendeten Hoch- und Mittelspannungskomponenten zu gewährleisten, wäre es daher wünschenswert, ohne großen Aufwand die elektrischen Anlagen eines Energie-[0014] In order to ensure reliable operation and the safety of high and medium voltage components used in an electrical power supply system, it would therefore be desirable to be able to inspect the electrical systems of an energy supply system without great effort.

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versorgungsnetzes laufend auf auftretenden Teilentladungsaktivitäten überprüfen zu können, um anhand der detektierten Teilentladungsaktivitäten kritische Defekte bei Hoch- und Mittelspannungskomponenten frühzeitig zu erkennen. supply network for occurring partial discharge activities in order to identify critical defects in high- and medium-voltage components at an early stage based on the detected partial discharge activities.

DARSTELLUNG DER ERFINDUNG PRESENTATION OF THE INVENTION

[0015] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein System sowie ein Verfahren zum Überwachen von Teilentladungsaktivitäten anzugeben, mit welchen ein Energieversorgungssystem und insbesondere elektrischen Anlagen des Energieversorgungssystems, welche verschiedenen Hoch- und Mittelspannungskomponenten aufweisen, auf einfache Weise regelmäßig und ohne großen Aufwand auf Teilentladungsaktivitäten überprüft und Veränderungen von auftretenden Teilentladungsaktivitäten leicht und rasch erkannt werden können. [0015] The invention is therefore based on the object of specifying a system and a method for monitoring partial discharge activities, with which an energy supply system and in particular electrical installations of the energy supply system, which have various high and medium voltage components, can be checked for partial discharge activities in a simple manner on a regular basis and without great effort, and changes in occurring partial discharge activities can be easily and quickly detected.

[0016] Diese Aufgabe wird durch ein System zum Überwachen von Teilentladungsaktivitäten in einem Energieversorgungssystem sowie ein zugehöriges Verfahren gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben. [0016] This object is achieved by a system for monitoring partial discharge activities in a power supply system and a related method according to the independent claims. Advantageous embodiments of the present invention are described in the dependent claims.

[0017] Erfindungsgemäß erfolgt die Lösung der Aufgabe durch ein System zum Überwachen von Teilentladungsaktivitäten der eingangs angegebenen Art, wobei das System zumindest aufweist: [0017] According to the invention, the object is achieved by a system for monitoring partial discharge activities of the type specified at the outset, the system comprising at least:

[0018] - zumindest eine mobile Detektoreinheit zum Erfassen von im Energieversorgungssystem auftretenden Teilentladungsaktivitäten in Form von Teilentladungsdaten; [0018] - at least one mobile detector unit for detecting partial discharge activities occurring in the energy supply system in the form of partial discharge data;

[0019] - eine Positionsbestimmungseinheit, welche zum Ermitteln von Positionsdaten der zumindest einen mobilen Detektoreinheit jeweils zu den von der zumindest einen mobilen Detektoreinheit erfassten Teilentladungsdaten eingerichtet und angeordnet ist; und [0019] - a position determination unit which is configured and arranged to determine position data of the at least one mobile detector unit in relation to the partial discharge data detected by the at least one mobile detector unit; and

[0020] - eine zentrale Rechnereinheit, welche dazu eingerichtet ist, die von der zumindest einen mobilen Detektoreinheit erfassten Teilentladungsdaten und die jeweils von der Positionsbestimmungseinheit dazu ermittelten Positionsdaten der zumindest einen [0020] - a central computer unit which is designed to process the partial discharge data detected by the at least one mobile detector unit and the position data of the at least one

[0021] - mobilen Detektoreinheit zu sammeln und derart auszuwerten, dass aus den gesammelten Teilentladungsdaten und den jeweils dazu ermittelten Positionsdaten zumindest Positionen im Energieversorgungssystem mit Teilentladungsaktivitäten sowie eine zugehörige Stärke dieser Teilentladungsaktivitäten ermittelt werden. [0021] - mobile detector unit to collect and evaluate such data in such a way that at least positions in the energy supply system with partial discharge activities and an associated strength of these partial discharge activities are determined from the collected partial discharge data and the position data determined for each of them.

[0022] Der Hauptaspekt der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung besteht vor allem darin, dass mit dem System ein Energieversorgungssystem, Teilbereiche eines Energieversorgungssystems, einzelnen oder mehrere elektrische Anlagen und/oder auch einzelnen Hoch- und Mittelspannungskomponenten von elektrischen Anlagen sehr einfach regelmäßig auf Teilentladungsaktivitäten überprüft werden können. Weiterhin können durch das Sammeln der erfassten Teilentladungsdaten und der dazu ermittelten Positionsdaten auf einer zentralen Rechnereinheit leicht und rasch Teilentladungsaktivitäten und insbesondere deren Veränderungen frühzeitig erkannt werden. Damit können z.B. drohende Ausfälle von Komponenten rechtzeitig erkannt sowie Korrekturarbeiten rechtzeitig veranlasst werden. [0022] The main aspect of the solution proposed by the invention is that the system can be used to very easily and regularly check a power supply system, sub-areas of a power supply system, individual or multiple electrical systems, and/or individual high- and medium-voltage components of electrical systems for partial discharge activity. Furthermore, by collecting the recorded partial discharge data and the associated position data on a central computer unit, partial discharge activity, and in particular, changes in it, can be easily and quickly detected at an early stage. This allows, for example, impending component failures to be detected in a timely manner, and corrective measures to be initiated in a timely manner.

[0023] Es ist günstig, wenn die zentrale Rechnereinheit weiterhin dazu eingerichtet ist, eine graphische Darstellung der ermittelten Teilentladungsaktivitäten sowie der zugehörigen Stärke dieser Teilentladungsaktivitäten zu erstellen. Aufgrund der graphischen Darstellung, z.B. in Form einer Landkarte, können festgestellte Teilentladungsaktivitäten sehr einfach und übersichtlich für ein Personal des Energieversorgungsnetzes dargestellt werden und damit angezeigt werden, in welchen Teilbereichen, Anlagen, Komponenten des Energieversorgungsnetzes Teilentladungsaktivitäten auftreten. Idealerweise wird z.B. mittels Farben eine zugehörige Stärke oder ein TEPegel der jeweiligen Teilentladungsaktivität in der graphischen Darstellung symbolisiert. Dadurch können z.B. Positionen im Energieversorgungsnetz mit einer drohenden Gefahr durch Teilentladungsaktivitäten rasch erkannt und z.B. Personal vor Ort davor gewarnt werden. [0023] It is advantageous if the central computer unit is further configured to create a graphical representation of the detected partial discharge activities and the associated intensity of these partial discharge activities. Due to the graphical representation, e.g., in the form of a map, detected partial discharge activities can be presented very simply and clearly to energy supply network personnel, thus indicating in which sub-areas, systems, or components of the energy supply network partial discharge activities are occurring. Ideally, a corresponding intensity or a TE level of the respective partial discharge activity is symbolized in the graphical representation, for example, using colors. This allows, for example, positions in the energy supply network with an imminent danger from partial discharge activities to be quickly identified and, for example, on-site personnel to be warned.

[0024] Es ist weiterhin vorteilhaft, wenn die zumindest eine mobile Detektoreinheit und die Positionsbestimmungseinheit eine Einheit bilden, wobei die Positionsbestimmungseinheit zumindest [0024] It is further advantageous if the at least one mobile detector unit and the position determination unit form a unit, wherein the position determination unit at least

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in örtlicher Nähe der Detektoreinheit angeordnet ist, insbesondere in die Detektoreinheit integriert oder in einem mobiles Kommunikationsgerät, insbesondere in einem Mobiltelefon oder Smartphone, angeordnet sein kann. Durch die örtliche Nähe zwischen Detektoreinheit und Positionsbestimmungseinheit erfolgt eine Zuordnung zwischen diesen beiden Einheiten und die Positionsbestimmungseinheit kann die Positionsdaten der Detektoreinheit relativ genau ermitteln, wodurch auch eine Position, an welcher in einem Energieversorgungsnetz Teilentladungsaktivitäten auftreten, relativ genau ermittelt werden kann. is arranged in the physical proximity of the detector unit, in particular integrated into the detector unit or arranged in a mobile communications device, in particular in a mobile phone or smartphone. Due to the physical proximity between the detector unit and the position-determining unit, an association is established between these two units, and the position-determining unit can determine the position data of the detector unit relatively accurately, whereby a position at which partial discharge activities occur in a power supply network can also be determined relatively accurately.

[0025] Zweckmäßigerweise ist die zumindest eine mobile Detektoreinheit als von einem Benutzer tragbares Gerät ausgestaltet. Auf diese Weise kann Personal des Energieversorgers, das regelmäßig in den elektrischen Anlagen des Energieversorgungssystems bzw. Energieversorgungsgebiet des Energieversorgers unterwegs ist, sehr leicht und einfach mit einer Detektoreinheit ausgerüstet werden. Dadurch können Teilentladungsaktivitäten vom Personal quasi „nebenbei“ erfasst werden. Alternativ oder zusätzlich, kann die Detektoreinheit auf einer beweglichen Robotereinheit anordenbar sein. Auf diese Weise können z.B. Bereich im Energieversorgungsnetz überwacht werden, welche vom Personal nicht häufig genug betreten werden. Idealerweise kann die Robotereinheit zumindest eine Positionsbestimmungseinheit aufweisen, wodurch neben den Teilentladungsdaten von der Robotereinheit auch die jeweilige Position sehr einfach ermittelt werden kann. [0025] The at least one mobile detector unit is expediently designed as a device portable by a user. In this way, energy supplier personnel who regularly move around the electrical systems of the energy supply system or the energy supplier's energy supply area can be very easily and simply equipped with a detector unit. This allows partial discharge activities to be recorded by the personnel almost "incidentally." Alternatively or additionally, the detector unit can be arranged on a mobile robot unit. In this way, for example, areas in the energy supply network that are not frequently accessed by personnel can be monitored. Ideally, the robot unit can have at least one position determination unit, whereby in addition to the partial discharge data from the robot unit, the respective position can also be determined very easily.

[0026] Idealerweise ist für eine Übertragung der von der zumindest einen mobilen Detektoreinheit erfassten Teilentladungsdaten und der jeweils von der Positionsbestimmungseinheit ermittelten Positionsdaten an die zentrale Rechnereinheit eine Datenverbindung über ein drahtloses oder drahtgebundenes Kommunikationsnetz vorgesehen. [0026] Ideally, a data connection via a wireless or wired communication network is provided for transmitting the partial discharge data detected by the at least one mobile detector unit and the position data determined by the position determination unit to the central computer unit.

[0027] Eine zweckmäßige Ausführungsform des Systems sieht vor, dass eine lokale Speichereinheit vorgesehen ist, in welcher die von der zumindest einen mobilen Detektoreinheit erfassten Teilentladungsdaten und die von der Positionsbestimmungseinheit dazu ermittelten Positionsdaten der zumindest einen mobile Detektoreinheit vor und/oder für eine Übertragung an die zentralen Rechnereinheit zwischenspeicherbar sind. Die lokale Speichereinheit kann idealerweise genutzt werden, wenn z.B. keine mobile Kommunikations- bzw. Datenverbindung zur zentralen Rechnereinheit besteht, um die erfassten Teilentladungsdaten und die zugehörigen, ermittelten Positionsdaten sofort an die Rechnereinheit zu übertragen. Weiterhin können diese Daten in der lokalen Speichereinheit zwischengespeichert werden, wenn z.B. aus Sicherheitsgründen keine mobile Kommunikationsverbindung aufgebaut werden soll. [0027] A suitable embodiment of the system provides for a local storage unit in which the partial discharge data acquired by the at least one mobile detector unit and the position data of the at least one mobile detector unit determined by the position determination unit can be temporarily stored before and/or for transmission to the central computer unit. The local storage unit can ideally be used when, for example, there is no mobile communication or data connection to the central computer unit, in order to immediately transmit the acquired partial discharge data and the associated determined position data to the computer unit. Furthermore, this data can be temporarily stored in the local storage unit if, for example, no mobile communication connection is to be established for security reasons.

[0028] Weiterhin ist es günstig, wenn die zumindest eine mobile Detektoreinheit dazu eingerichtet ist, durch Teilentladungsaktivitäten verursachte elektromagnetische Wellen, insbesondere elektromagnetische Wellen in einem Mittel- oder Hochfrequenz-Bereich, oder durch Teilentladungsaktivität verursachte Ultraschallwellen zu detektieren. Dabei können aus den von den Teilentladungsaktivitäten verursachten elektromagnetischen Wellen sehr einfach in elektrische Signale umgewandelt werden sowie ein Pegel der Teilentladungsaktivitäten ermittelt werden. [0028] Furthermore, it is advantageous if the at least one mobile detector unit is configured to detect electromagnetic waves caused by partial discharge activities, in particular electromagnetic waves in a medium or high frequency range, or ultrasonic waves caused by partial discharge activities. The electromagnetic waves caused by the partial discharge activities can be very easily converted into electrical signals, and a level of the partial discharge activities can be determined.

[0029] Weiterhin erfolgt die Lösung der angeführten Aufgabe auch durch ein Verfahren zum Überwachen von Teilentladungsaktivitäten in einem elektrischen Energieversorgungssystem, wobei von zumindest einer mobilen Detektoreinheit im Energieversorgungssystem auftretende Teilentladungsaktivitäten in Form von Teilentladungsdaten erfasst werden und wobei zu den erfassten Teilentladungsdaten von einer Positionsbestimmungseinheit, welche zumindest in Örtlicher Nähe der zumindest einen Detektoreinheit angeordnet wird, jeweils Positionsdaten der zumindest einen mobilen Detektoreinheit ermittelt werden. Dann werden die erfassten Teilentladungsdaten mit den jeweils dazu ermittelten Positionsdaten der zumindest einen mobilen Detektoreinheit an eine zentrale Rechnereinheit übertragen und von der zentralen Rechnereinheit gesammelt werden, wobei die zentrale Rechnereinheit die erfassten Teilentladungsdaten mit den jeweils dazu ermittelten Positionsdaten dann derart auswertet, dass aus den gesammelten Teilentladungsdaten und den jeweils dazu ermittelten Positionsdaten zumindest Positionen im Energieversorgungssystem mit Teilentladungsaktivitäten sowie eine zugehörige Stärke dieser Teilentladungsaktivitäten ermittelt wird. [0029] Furthermore, the stated object is also achieved by a method for monitoring partial discharge activities in an electrical energy supply system, wherein partial discharge activities occurring in the energy supply system are detected in the form of partial discharge data by at least one mobile detector unit, and wherein, for the detected partial discharge data, position data of the at least one mobile detector unit are determined by a position determination unit, which is arranged at least in the physical proximity of the at least one detector unit. The detected partial discharge data, together with the position data of the at least one mobile detector unit determined for this purpose, are then transmitted to a central computer unit and collected by the central computer unit. The central computer unit then evaluates the detected partial discharge data, together with the position data determined for this purpose, in such a way that, from the collected partial discharge data and the position data determined for this purpose, at least positions in the energy supply system with partial discharge activities and an associated intensity of these partial discharge activities are determined.

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[0030] Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann - wie mit dem erfindungsgemäßen System - sehr einfach ein Energieversorgungssystem, Teilbereiche eines Energieversorgungssystems, einzelne oder mehrere elektrische Anlagen und/oder auch einzelne Hoch- und Mittelspannungskomponenten von elektrischen Anlagen regelmäßig auf Teilentladungsaktivitäten überprüft werden. [0030] By means of the method according to the invention - as with the system according to the invention - an energy supply system, sub-areas of an energy supply system, individual or multiple electrical installations and/or individual high-voltage and medium-voltage components of electrical installations can be regularly checked for partial discharge activities.

[0031] Es ist dabei vorteilhaft, wenn von der zentralen Rechnereinheit eine graphische Darstellung der ermittelten Teilentladungsaktivitäten sowie der zugehörigen Stärke dieser Teilentladungsaktivitäten erstellt wird, aus welcher Teilentladungsaktivitäten im Energieversorgungsnetz rasch ersichtlich sind. [0031] It is advantageous if the central computer unit creates a graphical representation of the determined partial discharge activities and the associated strength of these partial discharge activities, from which partial discharge activities in the energy supply network can be quickly identified.

[0032] Weiterhin ist es günstig, wenn die erfassten Teilentladungsdaten mit den jeweils dazu ermittelten Positionsdaten der zumindest einen mobilen Detektoreinheit über eine Datenverbindung in einem drahtlosen oder drahtgebundenen Kommunikationsnetz an die zentrale Rechnereinheit übertragen werden. Die Daten können dann einfach gesammelt werden und sind rasch auf der zentralen Rechnereinheit zur Auswertung verfügbar. [0032] Furthermore, it is advantageous if the acquired partial discharge data, along with the respective position data of the at least one mobile detector unit, are transmitted to the central computer unit via a data connection in a wireless or wired communications network. The data can then be easily collected and are quickly available on the central computer unit for evaluation.

[0033] Idealerweise können die erfassten Teilentladungsdaten mit den jeweils dazu ermittelten Positionsdaten der zumindest einen mobilen Detektoreinheit in einer lokalen Speichereinheit vor und/oder für eine Übertragung an die zentrale Rechnereinheit zwischengespeichert werden, falls z.B. keine mobile Kommunikationsverbindung für eine Datenübertragung verfügbar ist oder z.B. Störungen aufweist, welche eine vollständige Datenübertragung nicht sicherstellen oder aus Sicherheitsgründen nicht genutzt werden soll. [0033] Ideally, the recorded partial discharge data with the respective position data of the at least one mobile detector unit determined for this purpose can be temporarily stored in a local storage unit before and/or for transmission to the central computer unit if, for example, no mobile communication connection is available for data transmission or, for example, has interference which does not ensure complete data transmission or should not be used for security reasons.

[0034] Eine bevorzugte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass die aus den erfassten Teilentladungsdaten ermittelten Teilentladungsaktivitäten mit Grenzwerten verglichen werden, welche für einzelne elektrische Anlagen und/oder Teilbereich des Energieversorgungssystems und/oder für das gesamte Energieversorgungssystem vorgegeben werden, und dass bei Überschreiten eines der vorgegebenen Grenzwerte ein Alarm ausgegeben wird. Dadurch können z.B. notwendige Korrekturreparaturen von Mittel- oder Hochspannungskomponenten frühzeitig erkannt und/oder drohende Ausfälle oder Gefahrensituationen rechtzeitig verhindert werden bzw. Personal rechtzeitig gewarnt werden. Der Alarm kann idealerweise als optischer und/oder akustischer Alarm ausgegeben oder in Form einer Nachricht (z.B. an Personal vor Ort) versendet werden. [0034] A preferred development of the method according to the invention provides that the partial discharge activities determined from the acquired partial discharge data are compared with limit values specified for individual electrical systems and/or sub-areas of the energy supply system and/or for the entire energy supply system, and that an alarm is issued if one of the specified limit values is exceeded. This allows, for example, necessary corrective repairs to medium- or high-voltage components to be identified early and/or impending failures or dangerous situations to be prevented in a timely manner, or personnel to be warned in a timely manner. The alarm can ideally be issued as a visual and/or acoustic alarm or sent in the form of a message (e.g., to on-site personnel).

[0035] Es ist weiterhin günstig, wenn von der Rechnereinheit erfasste Teilentladungsdaten unter Verwendung der jeweils dazu ermittelten Positionsdaten mit vorhergehend erfassten Teilentladungsdaten verglichen werden. Dabei können idealerweise Teilentladungsdaten, welche zu unterschiedlichen Zeitpunkten oder in regelmäßigen Zeitintervallen für eine Position erfasst wurden, miteinander verglichen werden, um Veränderungen und Trends bei den Teilentladungsaktivitäten erkennen zu können. Dazu können sowohl die Teilentladungsdaten beim Erfassen als auch die Positionsdaten beim Ermitteln mit einer Zeit, z.B. in Form eines Zeitstempels, versehen werden. Mit Hilfe der zu den Teilentladungsdaten erfassten Zeit können z.B. Zeitreihen von Teilentladungsdaten gebildet werden, welche beispielsweise eine Entwicklung der Teilentladungsaktivitäten an einer Position (z.B. einer Mittel- oder Hochspannungskomponente, in einer elektrischen Anlage und/oder in einem Teilbereich des Energieversorgungsnetzes) angeben und z.B. in der graphischen Darstellung beispielsweise mittels Farbe angezeigt werden können. [0035] It is further advantageous if partial discharge data acquired by the computer unit is compared with previously acquired partial discharge data using the position data determined for each of these purposes. Ideally, partial discharge data acquired at different times or at regular time intervals for a position can be compared with each other in order to identify changes and trends in partial discharge activities. For this purpose, both the partial discharge data during acquisition and the position data during determination can be provided with a time, e.g., in the form of a time stamp. Using the time acquired for the partial discharge data, time series of partial discharge data can be created, which, for example, indicate a development of partial discharge activities at a position (e.g., a medium- or high-voltage component, in an electrical system and/or in a subsection of the power grid) and can be displayed, for example, in the graphic representation using color.

KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN BRIEF DESCRIPTION OF THE CHARACTERS

[0036] Die gegenständliche Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren 1 bis 3b näher erläutert, die beispielhaft, schematisch und nicht einschränkend vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung zeigen. Dabei zeigt [0036] The present invention will be explained in more detail below with reference to Figures 1 to 3b, which show exemplary, schematic and non-limiting advantageous embodiments of the invention.

[0037] Fig. 1 ein erfindungsgemäßes System zum Überwachen von Teilentladungsaktivitäten in einem Energieversorgungssystem [0037] Fig. 1 shows a system according to the invention for monitoring partial discharge activities in a power supply system

[0038] Fig.2 einen Ablauf des Verfahrens zum Überwachen von Teilentladungsaktivitäten in einem Energieversorgungssystem [0038] Fig.2 shows a sequence of the method for monitoring partial discharge activities in a power supply system

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[0039] Fig.3a und 3b eine Anwendung des erfindungsgemäßen Systems und Verfahrens zum Überwachen von Teilentladungsaktivitäten in einem Energieversorgungssystem [0039] Fig. 3a and 3b an application of the system and method according to the invention for monitoring partial discharge activities in a power supply system

AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG IMPLEMENTATION OF THE INVENTION

[0040] Figur 1 zeigt beispielhaft und schematisch ein erfindungsgemäßes System SYS zum Überwachen von Teilentladungsaktivitäten in einem Energieversorgungssystem, welches eine mehr oder weniger große Anzahl an elektrischen Anlagen AN1, AN2 mit verschiedenen elektrischen Komponenten HV1, HV2 im Hoch- und/oder Mittelspannungsbereich, wie z.B. Leistungstransformatoren, Schaltanlagen, Hochspannungskabelendverschlüsse, Kabelstrecken, etc. umfasst, wobei die elektrischen Anlagen AN1, AN2 mit den verschiedenen elektrischen Komponenten HV1, HV2 erst in Fig. 3a und Fig. 3b dargestellt sind, welche eine Anwendung des Systems SYS sowie des zugehörigen Verfahrens in einem Energieversorgungssystems zeigen. Durch die elektrischen Komponenten HV1, HV2 können aufgrund von Alterung und/oder Schwachstellen in der Isolierung der jeweiligen Komponenten HV1, HV2 in einer elektrischen Anlage AN1, AN2 Teilentladungen verursacht werden. [0040] Figure 1 shows, by way of example and schematically, a system SYS according to the invention for monitoring partial discharge activities in a power supply system, which comprises a more or less large number of electrical installations AN1, AN2 with various electrical components HV1, HV2 in the high and/or medium voltage range, such as power transformers, switchgear, high-voltage cable terminations, cable runs, etc., wherein the electrical installations AN1, AN2 with the various electrical components HV1, HV2 are only shown in Fig. 3a and Fig. 3b, which show an application of the system SYS and the associated method in a power supply system. Partial discharges can be caused by the electrical components HV1, HV2 in an electrical installation AN1, AN2 due to aging and/or weak points in the insulation of the respective components HV1, HV2.

[0041] Das System SYS weist zum Erfassen der Teilentladungsaktivitäten im Energieversorgungssystem bzw. in einer der elektrischen Anlagen AN1, AN2 zumindest eine mobile Detektoreinheit DE. Die mobile Detektoreinheit DE ist zum Erfassen der von elektrischen Komponenten H\V/1, HV2 in der jeweiligen elektrischen Anlage AN1, AN2 bzw. des Energieversorgungssystems verursachten Teilentladungsaktivitäten eingerichtet. Das bedeutet, dass die zumindest eine mobile Detektoreinheit DE beispielsweise Teilentladungsaktivitäten elektrischer Komponenten HV1, H\V2 im Energieversorgungssystem in Form von Teilentladungsdaten TE erfassen kann. Insbesondere kann die mobile Detektoreinheit DE dazu eingerichtet sein, elektromagnetische Wellen, beispielsweise im Mittelwellen- bis UHF-Bereich, vorzugsweise in einem Bereich von 100 MHz bis zu einigen GHz, oder Schallwellen, vor allem Ultraschallwellen, zu detektieren, wobei die elektromagnetischen Wellen bzw. die Schall- bzw. Ultraschallwellen durch die Teilentladungsaktivitäten verursacht werden. Aus den detektierten Teilentladungsaktivitäten können von der mobilen Detektoreinheit DE beispielsweise Teilentladungspegel oder kurz TE-Pegel abgeleitet und als Teilentladungsdaten TE erfasst werden. Dazu weist die mobile Detektoreinheit DE eine entsprechende Sensoreinheit auf, wie z.B. eine UHF-Antenne bzw. einen UHF-Sensor oder einen akustischen Sensor (z.B. Ultraschallmikrophon, etc.) auf. Mit der entsprechenden Sensoreinheit können beispielsweise durch Teilentladungen verursachte elektromagnetischen Wellen, insbesondere die elektromagnetischen Wellen im UHF-Bereich, oder von Teilentladungsaktivitäten verursachten Schall- bzw. Ultraschallwellen detektiert werden. [0041] The system SYS has at least one mobile detector unit DE for detecting partial discharge activities in the energy supply system or in one of the electrical installations AN1, AN2. The mobile detector unit DE is configured to detect the partial discharge activities caused by electrical components H\V/1, HV2 in the respective electrical installation AN1, AN2 or the energy supply system. This means that the at least one mobile detector unit DE can, for example, detect partial discharge activities of electrical components HV1, H\V2 in the energy supply system in the form of partial discharge data TE. In particular, the mobile detector unit DE can be configured to detect electromagnetic waves, for example in the medium wave to UHF range, preferably in a range from 100 MHz to several GHz, or sound waves, especially ultrasonic waves, wherein the electromagnetic waves or the sound or ultrasonic waves are caused by the partial discharge activities. From the detected partial discharge activities, the mobile detector unit DE can derive, for example, partial discharge levels (PD levels for short) and record them as partial discharge data (PD). For this purpose, the mobile detector unit DE has a corresponding sensor unit, such as a UHF antenna or a UHF sensor or an acoustic sensor (e.g., an ultrasonic microphone, etc.). With the corresponding sensor unit, for example, electromagnetic waves caused by partial discharges, particularly electromagnetic waves in the UHF range, or sound or ultrasonic waves caused by partial discharge activities can be detected.

[0042] Die mobile Detektoreinheit DE kann weiterhin als ein von einem Benutzer tragbares Gerät ausgestaltet sein, sodass beispielsweise Personal eines Energieversorgers, welches regelmäßig in den elektrischen Anlagen AN1, AN2 des Energieversorgungssystems bzw. im Energieversorgungsgebiet des Energieversorgers unterwegs ist, mit einer derartigen mobilen Detektoreinheit DE ausgerüstet werden kann. Alternativ kann die mobile Detektoreinheit DE auf einer beweglichen Robotereinheit angeordnet werden. Mit der beweglichen Robotereinheit kann die Detektoreinheit DE z.B. für eine Überwachung von Teilentladungsaktivitäten in elektrischen Anlagen AN1, AN2 eingesetzt werden, welche vom Personal nicht häufig genug betreten werden können. Zudem kann die Robotereinheit mit genaueren Sensoren zur Positionsbestimmung ausgerüstet sein. [0042] The mobile detector unit DE can further be designed as a device portable by a user, so that, for example, personnel of an energy supplier who regularly travel through the electrical systems AN1, AN2 of the energy supply system or within the energy supplier's energy supply area can be equipped with such a mobile detector unit DE. Alternatively, the mobile detector unit DE can be arranged on a mobile robot unit. With the mobile robot unit, the detector unit DE can be used, for example, to monitor partial discharge activities in electrical systems AN1, AN2 that cannot be accessed frequently enough by personnel. Furthermore, the robot unit can be equipped with more precise sensors for position determination.

[0043] Weiterhin ist es möglich, dass die mobile Detektoreinheit DE in einer elektrischen Anlage AN1, AN2 auch nur für eine zeitlich begrenzte Überwachung der dortigen Teilentladungsaktivitäten angebracht wird. Nach Beendigung der Überwachung kann die mobile Detektoreinheit DE wieder von der beweglichen Robotereinheit bzw. aus der Anlage AN1, AN2 entfernt und in weiteren, anderen elektrischen Anlagen AN1, AN2 des Energieversorgungssystems genutzt werden. Mit einer mobilen Detektoreinheit DE des System SYS können damit die Teilentladungsaktivitäten unterschiedlicher elektrischer Komponenten H\V/1, HV2 in unterschiedlichen elektrischen Anlagen AN1, AN2 des Energieversorgungssystems erfasst und überwacht werden - wie in der Folge noch [0043] Furthermore, it is possible for the mobile detector unit DE to be installed in an electrical installation AN1, AN2 only for a limited period of time to monitor the partial discharge activities there. After the monitoring has been completed, the mobile detector unit DE can be removed from the mobile robot unit or from the installation AN1, AN2 and used in other electrical installations AN1, AN2 of the energy supply system. With a mobile detector unit DE of the SYS system, the partial discharge activities of different electrical components H\V/1, HV2 in different electrical installations AN1, AN2 of the energy supply system can be detected and monitored - as will be explained below.

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anhand der Figuren 3a und 3b genauer erläutert wird. which is explained in more detail in Figures 3a and 3b.

[0044] Weiterhin weist das System SYS zumindest eine Positionsbestimmungseinheit PB auf, welche dazu eingerichtet und entsprechend angeordnet ist, jeweils zu den von der zumindest einen mobilen Detektoreinheit DE erfassten Teilentladungsdaten TE eine Position der zumindest einen mobilen Detektoreinheit DE in Form von Positionsdaten POS zu ermitteln. Die zumindest eine Positionsbestimmungseinheit PB kann dazu zumindest in örtlicher Nähe jener mobilen Detektoreinheit DE angeordnet, deren Teilentladungsdaten TE jeweils eine Position ermittelt werden soll. Das bedeutet, dass die Positionsbestimmungseinheit PB zumindest so angeordnet ist, dass sie die Position der mobilen Detektoreinheit ermitteln kann. Zumindest durch die örtliche Nähe zwischen der zumindest einen mobilen Detektoreinheit DE und der zumindest einen Positionsbestimmungseinheit PB des Systems SYS wird die Positionsbestimmungseinheit PB der mobilen Detektoreinheit DE für die Positionsermittlung zugeordnet, wie in der Figur 1 beispielhaft durch die strich-punktierte Umrahmung angedeutet. [0044] Furthermore, the system SYS has at least one position determination unit PB, which is configured and arranged accordingly to determine a position of the at least one mobile detector unit DE in the form of position data POS for each of the partial discharge data TE acquired by the at least one mobile detector unit DE. The at least one position determination unit PB can be arranged at least in the spatial proximity of that mobile detector unit DE, from whose partial discharge data TE a position is to be determined. This means that the position determination unit PB is at least arranged such that it can determine the position of the mobile detector unit. At least through the spatial proximity between the at least one mobile detector unit DE and the at least one position determination unit PB of the system SYS, the position determination unit PB is assigned to the mobile detector unit DE for position determination, as indicated by way of example in Figure 1 by the dash-dotted frame.

[0045] Zum Ermitteln der Position der mobilen Detektoreinheit DE in Form von Positionsdaten POS kann von der Positionsbestimmungseinheit PB beispielsweise ein Positionierungssystem, wie z.B. GPS (kurz für Global Positioning System) oder IPS (kurz für Indoor Positioning System) genutzt werden. Dabei kann IPS beispielsweise genutzt werden, wenn GPS aufgrund der Ausführung der elektrischen Anlage (z.B. unterirdische Anlage, etc.) nicht verwendbar ist. Alternativ können von der Positionsbestimmungseinheit PB auch anderen Methoden zur Positionsbestimmung wie z.B. Bluetooth-Beacons oder in der Anlage AN1, AN2 angebrachte, bekannte WLANKnoten, etc. genutzt werden. Bluetooth-Beacons sind kleine Funksender, die z.B. in der elektrischen Anlage AN1, AN2 angebracht sind und Bluetooth-Signale aussenden, deren Signalstärke beispielsweise zur Positionsbestimmung in der jeweiligen Anlage AN1, AN2 genutzt werden kann. Es ist auch möglich, dass die Ermittlung der Position der mobilen Detektoreinheit DE mittels Bilderkennung erfolgt. [0045] To determine the position of the mobile detector unit DE in the form of position data POS, the position determination unit PB can use, for example, a positioning system such as GPS (short for Global Positioning System) or IPS (short for Indoor Positioning System). IPS can be used, for example, if GPS cannot be used due to the design of the electrical system (e.g., underground system, etc.). Alternatively, the position determination unit PB can also use other methods for determining the position, such as Bluetooth beacons or known WLAN nodes installed in the system AN1, AN2, etc. Bluetooth beacons are small radio transmitters that are installed, for example, in the electrical system AN1, AN2 and emit Bluetooth signals whose signal strength can be used, for example, to determine the position in the respective system AN1, AN2. It is also possible for the position of the mobile detector unit DE to be determined using image recognition.

[0046] Die mobile Detektoreinheit DE und die Positionsbestimmungseinheit PB können beispielsweise als getrennte Einheiten ausgeführt sein. So kann die mobile Detektoreinheit DE z.B. ein tragbares Gerät sein und die Positionsbestimmungseinheit PB ist z.B. in einem mobilen Kommunikationsgerät (z.B. Mobiltelefon, Smartphone, Tablet, Laptop, etc.) angeordnet. Beide Geräte d.h. die mobile Detektoreinheit DE und das mobile Kommunikationsgerät mit der integrierten Positionsbestimmungseinheit PB - können beispielsweise von einem Benutzer getragen werden, wenn dieser in einer der elektrischen Anlagen bzw. im Gebiet des Energieversorgungssystems unterwegs ist. Durch diese örtliche Nähe zwischen der mobilen Detektoreinheit DE und dem mobilen Kommunikationsgerät wird die im mobilen Kommunikationsgerät integrierte Positionsbestimmungseinheit PB quasi der mobilen Detektoreinheit DE zugeordnet und kann die jeweiligen Positionen bzw. Positionsdaten POS der mobilen Detektoreinheit DE während der Bewegung im Energieversorgungssystem ermitteln. [0046] The mobile detector unit DE and the position-determining unit PB can, for example, be designed as separate units. For example, the mobile detector unit DE can be a portable device, and the position-determining unit PB can be arranged in a mobile communication device (e.g., mobile phone, smartphone, tablet, laptop, etc.). Both devices—i.e., the mobile detector unit DE and the mobile communication device with the integrated position-determining unit PB—can, for example, be carried by a user when moving within one of the electrical systems or within the area of the energy supply system. Due to this spatial proximity between the mobile detector unit DE and the mobile communication device, the position-determining unit PB integrated in the mobile communication device is, in effect, assigned to the mobile detector unit DE and can determine the respective positions or position data POS of the mobile detector unit DE during movement within the energy supply system.

[0047] Alternativ können die mobile Detektoreinheit DE und die Positionsbestimmungseinheit PB auch eine Einheit bilden. D.h., die Positionsbestimmungseinheit PB ist in die mobile Detektoreinheit DE integriert. Die mobile Detektoreinheit DE kann dabei als tragbares Gerät ausgestaltet sein, das z.B. von einem Benutzer getragen, auf einer beweglichen Robotereinheit oder in einer elektrischen Anlage AN1, AN2 zeitlich begrenzt angeordnet wird. Von der mobilen Detektoreinheit DE werde dabei die Teilentladungsaktivitäten in Form von Teilentladungsdaten TE erfasst, während die integrierte Positionsbestimmungseinheit PB eine jeweilige Position der mobilen Detektoreinheit DE als Positionsdaten POS zu den erfassten Teilentladungsdaten TE ermittelt. [0047] Alternatively, the mobile detector unit DE and the position-determining unit PB can also form a single unit. This means that the position-determining unit PB is integrated into the mobile detector unit DE. The mobile detector unit DE can be designed as a portable device that is, for example, carried by a user, arranged on a mobile robot unit, or in an electrical system AN1, AN2 for a limited time. The mobile detector unit DE records the partial discharge activities in the form of partial discharge data TE, while the integrated position-determining unit PB determines a respective position of the mobile detector unit DE as position data POS for the recorded partial discharge data TE.

[0048] Weiterhin umfasst das System SYS eine zentrale Rechnereinheit RE, die vorzugsweise stationär z.B. an einer zentralen Stelle des Energieversorgungssystems angeordnet sein kann. Die zentrale Rechnereinheit RE ist zumindest dazu eingerichtet, die von der zumindest einen mobilen Detektoreinheit DE erfassten Teilentladungsdaten TE und die von der Positionsbestimmungseinheit PB jeweils dazu ermittelten Positionsdaten POS der zumindest eine mobile Detektoreinheit DE zu sammeln und derart auszuwerten, dass aus den gesammelten Teilentladungsdaten TE und Positionsdaten POS zumindest Positionen mit Teilentladungsaktivitäten im Ener-[0048] Furthermore, the system SYS comprises a central computer unit RE, which can preferably be arranged stationary, e.g., at a central location of the energy supply system. The central computer unit RE is at least configured to collect the partial discharge data TE detected by the at least one mobile detector unit DE and the position data POS of the at least one mobile detector unit DE determined by the position determination unit PB, and to evaluate them in such a way that from the collected partial discharge data TE and position data POS, at least positions with partial discharge activities in the energy

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gieversorgungssystem und eine zugehörige Stärke der Teilentladungsaktivitäten ermittelt werden. Die erfassten Teilentladungsdaten TE und die jeweils dazu ermittelten Positionsdaten POS sind dabei derart verknüpft, dass daraus neben den Teilentladungsaktivitäten auch eine jeweilige Position der Teilentladungsaktivitäten im Energieversorgungssystem aus den zu den erfassten Teilentladungsdaten TE ermittelten Positionsdaten der zumindest einen Detektoreinheit DE ermittelt bzw. abgeleitet werden kann. energy supply system and a corresponding intensity of the partial discharge activities are determined. The recorded partial discharge data TE and the position data POS determined for each of them are linked in such a way that, in addition to the partial discharge activities, a respective position of the partial discharge activities in the energy supply system can also be determined or derived from the position data of the at least one detector unit DE determined for the recorded partial discharge data TE.

[0049] Zum Sammeln und Auswerten werden die von der zumindest einen mobilen Detektoreinheit DE erfassten Teilentladungsdaten TE sowie die jeweils dazu von der Positionsbestimmungseinheit PB ermittelten Positionsdaten POS der mobilen Detektoreinheit DE an die zentrale Rechnereinheit RE übertragen. Die Datenübertragung der erfassten Teilentladungsdaten TE und der jeweils dazu ermittelten Positionsdaten POS an die zentrale Rechnereinheit RE kann beispielsweise direkt über eine Datenverbindung erfolgen. Wenn die mobile Detektoreinheit DE und die Positionsbestimmungseinheit PB eine Einheit bilden, so kann z.B. die mobile Detektoreinheit DE eine Datenverbindung über ein drahtloses Kommunikationsnetz (z.B. Funknetz, Mobilfunknetz, etc.) zur zentralen Rechnereinheit RE aufbauen und die Datenübertragung übernehmen. Ist die Positionsbestimmungseinheit PB z.B. in ein mobiles Kommunikationsgerät (z.B. Mobiltelefon, Smartphone, Tablet, Laptop, etc.) integriert, so kann das mobile Kommunikationsgerät die mobile Datenverbindung zur zentralen Rechnereinheit RE aufbauen und die Datenübertragung übernehmen. Dazu kann die mobile Detektoreinheit DE beispielsweise eine Verbindung zum entsprechenden mobilen Kommunikationsgerät aufbauen, in welchem die entsprechende Positionsbestimmungseinheit PB integriert ist, und die erfassten Teilentladungsdaten TE für die Datenübertragung an das mobile Kommunikationsgerät übermitteln. [0049] For collection and evaluation, the partial discharge data TE acquired by the at least one mobile detector unit DE and the position data POS of the mobile detector unit DE determined by the position determination unit PB are transmitted to the central computer unit RE. The data transmission of the acquired partial discharge data TE and the position data POS determined to the central computer unit RE can, for example, take place directly via a data connection. If the mobile detector unit DE and the position determination unit PB form a unit, the mobile detector unit DE can, for example, establish a data connection via a wireless communication network (e.g., radio network, mobile network, etc.) to the central computer unit RE and take over the data transmission. If the position determination unit PB is, for example, integrated into a mobile communication device (e.g., mobile phone, smartphone, tablet, laptop, etc.), the mobile communication device can establish the mobile data connection to the central computer unit RE and take over the data transmission. For this purpose, the mobile detector unit DE can, for example, establish a connection to the corresponding mobile communication device in which the corresponding position determination unit PB is integrated, and transmit the detected partial discharge data TE for data transmission to the mobile communication device.

[0050] Alternativ oder zusätzlich, kann eine lokale Speichereinheit vorgesehen sein, in welcher die erfassten Teilentladungsdaten TE und die jeweils dazu ermittelten Positionsdaten POS zwischengespeichert werden. Die Zwischenspeicherung in der lokalen Speichereinheit kann erfolgen, wenn beispielsweise keine mobile Datenverbindung z.B. aufgrund einer fehlenden oder nicht verfügbaren drahtlosen Kommunikationsverbindung keine Verbindung zur zentralen Rechnereinheit aufgebaut werden kann oder z.B. aus Sicherheitsgründen nicht aufgebaut werden soll. Die lokale Speichereinheit kann beispielsweise von der mobilen Detektoreinheit DE umfasst werden, wenn z.B. die Positionsbestimmungseinheit PB in die mobile Detektoreinheit DE integriert ist. Für den Fall, dass die Positionsbestimmungseinheit PB z.B. in einem mobilen Kommunikationsgerät (z.B. Mobiltelefon, Smartphone, Tablet, Laptop, etc.) angeordnet ist und die mobile Detektoreinheit DE die erfassten Teilentladungsdaten TE an das mobile Kommunikationsgerät übermittelt, kann auch eine Speichereinheit des mobilen Kommunikationsgeräts als lokale Speichereinheit zum Zwischenspeichern der Daten TE, POS verwendet werden. Um die Daten TE, POS an die zentrale Rechnereinheit RE zu übertragen, kann zu einem späteren Zeitpunkt entweder die zumindest eine mobile Detektoreinheit DE oder das mobile Kommunikationsgerät mit der zentralen Rechnereinheit RE über eine drahtgebundene oder drahtlose Kommunikationsverbindung verbunden werden. Die in der lokalen Speichereinheit zwischengespeicherten Daten TE, POS können dann ausgelesen und an die lokale Rechnereinheit RE übertragen werden. [0050] Alternatively or additionally, a local storage unit can be provided in which the acquired partial discharge data TE and the position data POS determined for each of them are temporarily stored. The temporary storage in the local storage unit can occur if, for example, no mobile data connection can be established to the central computer unit, e.g., due to a missing or unavailable wireless communication connection, or if, for example, a connection to the central computer unit should not be established for security reasons. The local storage unit can, for example, be comprised of the mobile detector unit DE if, for example, the position determination unit PB is integrated into the mobile detector unit DE. In the event that the position determination unit PB is arranged, e.g., in a mobile communication device (e.g., mobile phone, smartphone, tablet, laptop, etc.) and the mobile detector unit DE transmits the acquired partial discharge data TE to the mobile communication device, a storage unit of the mobile communication device can also be used as a local storage unit for temporarily storing the data TE, POS. To transmit the data TE, POS to the central processing unit RE, either the at least one mobile detector unit DE or the mobile communication device can be connected to the central processing unit RE via a wired or wireless communication connection at a later time. The data TE, POS temporarily stored in the local storage unit can then be read out and transmitted to the local processing unit RE.

[0051] Weiterhin kann die zentrale Rechnereinheit RE dazu eingerichtet sein, aus den Teilentladungsaktivitäten, welche aus den gesammelten Teilentladungsdaten TE mit Hilfe der jeweils dazu ermittelten Positionsdaten POS ermittelt wurden, eine Landkarte zu erstellen. D.h., die zentrale Rechnereinheit RE mappt z.B. anhand der Positionsdaten POS die erfassten Teilentladungsdaten TE mit einer graphischen Darstellung oder Karte des Energieversorgungssystems. Die ermittelten Teilentladungsaktivitäten können z.B. mittels Farben, welche beispielsweise die jeweilige Stärke der Teilentladungsaktivität an dieser Position symbolisieren, in der graphischen Darstellung oder Karte des Energieversorgungssystems graphisch dargestellt werden. Die Landkarte kann z.B. auf einer Ausgabeeinheit AE, wie z.B. einem Display oder Bildschirm der zentralen Rechnereinheit RE, ausgegeben werden oder z.B. über einen Webbrowser für Personal des Energieversorgers zur Verfügung gestellt werden. [0051] Furthermore, the central computer unit RE can be configured to create a map from the partial discharge activities determined from the collected partial discharge data TE with the aid of the position data POS determined for each case. This means that the central computer unit RE maps, for example, based on the position data POS, the recorded partial discharge data TE with a graphic representation or map of the energy supply system. The determined partial discharge activities can be graphically represented in the graphic representation or map of the energy supply system, for example, using colors that symbolize, for example, the respective intensity of the partial discharge activity at this position. The map can be output, for example, on an output unit AE, such as a display or screen of the central computer unit RE, or made available to energy supplier personnel, for example, via a web browser.

[0052] In der Figur 1 ist zur einfacheren und übersichtlicheren Darstellung des Systems SYS jeweils nur eine beispielhafte mobile Detektoreinheit DE sowie eine beispielshafte Positionsbe-[0052] In Figure 1, for a simpler and clearer representation of the system SYS, only one exemplary mobile detector unit DE and one exemplary position detection unit

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stimmungseinheit PB dargestellt. In der Praxis weist das System SYS eine Vielzahl von mobilen Detektoreinheiten DE sowie jeweils einer Positionsbestimmungseinheit PB auf, welche zumindest in örtlicher Nähe der jeweiligen mobilen Detektoreinheit DE angeordnet ist. Diese Vielzahl an mobilen Detektoreinheiten DE und Positionsbestimmungseinheiten PB übertragen dann jeweils die von ihnen erfassten Teilentladungsdaten TE und die von ihnen ermittelten Positionsdaten POS zur zentralen Rechnereinheit RE zum Sammeln und Auswerten. Determination unit PB is shown. In practice, the system SYS comprises a plurality of mobile detector units DE, each with a position determination unit PB, which is arranged at least in the vicinity of the respective mobile detector unit DE. These plurality of mobile detector units DE and position determination units PB then transmit the partial discharge data TE they have acquired and the position data POS they have determined to the central computer unit RE for collection and evaluation.

[0053] In Figur 2 ist beispielhaft und schematisch ein Ablauf des Verfahrens zum Überwachen von Teilentladungsaktivitäten in einem Energieversorgungssystem mit dem System SYS dargestellt. Dabei werden in einem Erfassungsschritt 101 von zumindest einer mobilen Detektoreinheit DE des Systems SYS, welche in einem Energieversorgungssystem bewegt wird, Teilentladungsaktivitäten in elektrischen Anlagen AN1, AN2 bzw. in elektrischen Komponenten HV1, HV2 der elektrischen Anlagen AN1, AN2 in Form von Teilentladungsdaten TE erfasst. Die mobile Detektoreinheit DE wird dazu z.B. als tragbares Gerät von einem Benutzer in einem Gebiet oder Teilbereich des Energieversorgungssystems bewegt oder ist dazu z.B. auf einer beweglichen Robotereinheit angebracht, welche sich in einem Teilbereich des Energieversorgungssystems bewegt. [0053] Figure 2 shows, by way of example and schematically, a sequence of the method for monitoring partial discharge activities in an energy supply system using the SYS system. In a detection step 101, partial discharge activities in electrical systems AN1, AN2 or in electrical components HV1, HV2 of the electrical systems AN1, AN2 are detected in the form of partial discharge data TE by at least one mobile detector unit DE of the SYS system, which is moved in an energy supply system. For this purpose, the mobile detector unit DE is moved, for example, as a portable device by a user in an area or sub-area of the energy supply system or is mounted, for example, on a mobile robot unit that moves in a sub-area of the energy supply system.

[0054] Annähernd zeitlich parallel zum Erfassungsschritt 101 wird in einem Ermittlungsschritt 102 von einer Positionsbestimmungseinheit PB des Systems SYS, welche zumindest in örtlicher Nähe zu der zumindest einen mobilen Detektoreinheit DE angeordnet ist, jeweils eine Position der zumindest einen Detektoreinheit DE in Form von Positionsdaten POS zu den von der zumindest einen Detektoreinheit DE erfassten Teilentladungsdaten TE ermittelt. [0054] Approximately parallel in time to the detection step 101, in a determination step 102, a position determination unit PB of the system SYS, which is arranged at least in spatial proximity to the at least one mobile detector unit DE, determines a position of the at least one detector unit DE in the form of position data POS for the partial discharge data TE detected by the at least one detector unit DE.

[0055] Dann werden die von der zumindest einen mobilen Detektoreinheit DE erfassten Teilentladungsdaten TE sowie die von der Positionsbestimmungseinheit PB jeweils dazu ermittelten Positionsdaten POS der zumindest einen Detektoreinheit DE in einem Übertragungsschritt 103 an die zentrale Rechnereinheit RE übertragen. Die Datenübertragung der von der mobilen Detektoreinheit DE erfassten Teilentladungsdaten TE und der jeweils ermittelten Positionsdaten POS an die zentrale Rechnereinheit RE kann im Übertragungsschritt 103 beispielsweise direkt über eine mobile Datenverbindung erfolgen. Ist die Positionsbestimmungseinheit PB in die mobile Detektoreinheit DE integriert, so kann von der mobilen Detektoreinheit DE z.B. über ein drahtloses Kommunikationsnetz (z.B. Funknetz) eine Datenverbindung zur zentralen Rechnereinheit RE aufgebaut werden, um die Daten TE, POS zu übertragen. Ist die Positionsbestimmungseinheit PB z.B. in ein mobiles Kommunikationsgerät (z.B. Mobiltelefon, Smartphone, Tablet, Laptop, etc.) angeordnet, so kann z.B. die Datenübertragung der Daten TE, POS zur zentralen Rechnereinheit RE vom mobilen Kommunikationsgerät übernommen werden, wobei beispielsweise die mobile Detektoreinheit DE eine Verbindung zum mobilen Kommunikationsgerät aufbaut, um die Teilentladungsdaten TE an das mobile Kommunikationsgerät zu übermitteln. [0055] Then, the partial discharge data TE acquired by the at least one mobile detector unit DE and the position data POS of the at least one detector unit DE determined by the position determination unit PB are transmitted to the central computer unit RE in a transmission step 103. The data transmission of the partial discharge data TE acquired by the mobile detector unit DE and the respectively determined position data POS to the central computer unit RE can take place in transmission step 103, for example, directly via a mobile data connection. If the position determination unit PB is integrated into the mobile detector unit DE, a data connection can be established from the mobile detector unit DE to the central computer unit RE, for example, via a wireless communication network (e.g., radio network), in order to transmit the data TE, POS. If the position determination unit PB is arranged, for example, in a mobile communication device (e.g., mobile phone, smartphone, tablet, laptop, etc.), the data transmission of the data TE, POS to the central computer unit RE can be taken over by the mobile communication device, whereby, for example, the mobile detector unit DE establishes a connection to the mobile communication device in order to transmit the partial discharge data TE to the mobile communication device.

[0056] Alternativ oder zusätzlich, kann im Übertragungsschritt 103 vorgesehen sein, dass die erfassten Teilentladungsdaten TE und die ermittelten Positionsdaten POS in einer lokalen Speichereinheit zwischengespeichert werden, welche beispielsweise in der mobilen Detektoreinheit DE integriert oder im mobilen Kommunikationsgerät verfügbar ist - je nachdem, wo die Positionsbestimmungseinheit PB angeordnet ist. Die Zwischenspeicherung der Daten TE, POS im Übertragungsschritt 103 kann beispielsweise notwendig sein, wenn keine Datenverbindung über ein mobiles Kommunikationsnetz verfügbar oder aufgrund einer jeweiligen Position der mobilen Detektoreinheit und/oder des mobilen Kommunikationsgeräts gestört ist. Die in der lokalen Speichereinheit zwischengespeicherten Daten TE, POS können dann beispielsweise zu einem späteren Zeitpunkt sobald ein Aufbau einer Datenverbindung über ein drahtloses Kommunikationsnetz möglich ist, aus der lokalen Speichereinheit ausgelesen und an die zentrale Rechnereinheit RE übertragen werden. Die mobile Detektoreinheit DE oder das mobile Kommunikationsgerät kann im Übertragungsschritt 103 zu einem späteren Zeitpunkt über ein drahtgebundenes Kommunikationsnetz oder direkt mit der zentralen Rechnereinheit RE verbunden werden, um Daten TE, POS aus der lokalen Speichereinheit auszulesen und an die zentralen Rechnereinheit RE zu übertragen. Das kann insbesondere aus Sicherheitsgründen oder, wenn z.B. keine mobile Datenverbindung zur zentralen Rechnereinheit RE möglich ist, vorgesehen sein. [0056] Alternatively or additionally, it can be provided in transmission step 103 that the detected partial discharge data TE and the determined position data POS are temporarily stored in a local storage unit, which is, for example, integrated in the mobile detector unit DE or available in the mobile communication device - depending on where the position determination unit PB is located. The temporary storage of the data TE, POS in transmission step 103 can be necessary, for example, if no data connection via a mobile communication network is available or is disrupted due to a respective position of the mobile detector unit and/or the mobile communication device. The data TE, POS temporarily stored in the local storage unit can then be read out from the local storage unit and transmitted to the central computer unit RE at a later time, for example, as soon as it is possible to establish a data connection via a wireless communication network. The mobile detector unit DE or the mobile communication device can be connected to the central processing unit RE at a later time via a wired communication network or directly in transmission step 103 in order to read data TE, POS from the local storage unit and transmit them to the central processing unit RE. This can be provided in particular for security reasons or, for example, if a mobile data connection to the central processing unit RE is not possible.

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[0057] Die von der zumindest einen mobilen Detektoreinheit DE übertragenen Teilentladungsdaten TE und die jeweils dazu von der Positionsbestimmungseinheit PB ermittelten Positionsdaten POS der mobilen Detektoreinheit DE werden in einem Sammelschritt 104 von der zentralen Rechnereinheit RE gesammelt. Weiterhin werden spätestens im Sammelschritt 104 von der zentralen Rechnereinheit RE die von der zumindest einen mobilen Detektoreinheit DE erfassten Teilentladungsdaten TE mit den von der Positionsbestimmungseinheit PB ermittelten Positionsdaten POS verknüpft, sodass in einem Auswerteschritt 105 aus den gesammelten Teilentladungsdaten TE und Positionsdaten POS neben den Teilentladungsaktivitäten und der zugehörige Stärke der Teilentladungsaktivitäten auch die Positionen der Teilentladungsaktivitäten im Energieversorgungssystem ermittelt werden können. Die Verknüpfung kann beispielsweise über Zeitangaben beim Erfassen der Teilentladungsdaten TE und beim Ermitteln der Positionsdaten POS und/oder eine Gerätekennung der mobilen Detektoreinheit DE, etc. erfolgen. [0057] The partial discharge data TE transmitted by the at least one mobile detector unit DE and the position data POS of the mobile detector unit DE determined by the position determination unit PB are collected by the central computer unit RE in a collection step 104. Furthermore, at the latest in the collection step 104, the central computer unit RE links the partial discharge data TE acquired by the at least one mobile detector unit DE with the position data POS determined by the position determination unit PB, so that in an evaluation step 105, the positions of the partial discharge activities in the energy supply system can be determined from the collected partial discharge data TE and position data POS, in addition to the partial discharge activities and the associated intensity of the partial discharge activities. The linking can be made, for example, via time information when acquiring the partial discharge data TE and when determining the position data POS and/or a device identifier of the mobile detector unit DE, etc.

[0058] Alternativ kann die Verknüpfung der von der zumindest einen mobilen Detektoreinheit DE erfassten Teilentladungsdaten TE mit den jeweils dazu von der Positionsbestimmungseinheit PB ermittelten Positionsdaten POS der mobilen Detektoreinheit DE bereits während des Übertragungsschritts 103 - insbesondere vor einer Übertragung an die zentrale Rechnereinheit RE - erfolgen. [0058] Alternatively, the linking of the partial discharge data TE detected by the at least one mobile detector unit DE with the position data POS of the mobile detector unit DE determined by the position determination unit PB can already take place during the transmission step 103 - in particular before a transmission to the central computer unit RE.

[0059] Falls die Positionsbestimmungseinheit PB in die mobile Detektoreinheit DE integriert ist, kann die Verknüpfung der von der mobilen Detektoreinheit DE erfassten Teilentladungsdaten TE mit den von der Positionsbestimmungseinheit PB jeweils dazu ermittelten Positionsdaten POS der mobilen Detektoreinheit DE beispielsweise bereits in der mobilen Detektoreinheit DE erfolgen, bevor die Daten TE, POS im Übertragungsschritt 103 an die zentrale Rechnereinheit RE übertragen werden. Ist die Positionsbestimmungseinheit PB in eine mobiles Kommunikationsgerät integriert und übermittelt die mobile Detektoreinheit DE die erfassten Teilentladungsdaten TE beispielsweise an das mobile Kommunikationsgerät, so könnte die Verknüpfung der von der mobilen Detektoreinheit DE erfassten Teilentladungsdaten TE mit den von der Positionsbestimmungseinheit PB ermittelten Positionsdaten POS bereits am mobilen Kommunikationsgerät erfolgen, bevor die Daten TE, POS im Übertragungsschritt 103 an die zentrale Rechnereinheit RE übertragen werden. [0059] If the position determination unit PB is integrated into the mobile detector unit DE, the linking of the partial discharge data TE acquired by the mobile detector unit DE with the position data POS of the mobile detector unit DE determined by the position determination unit PB can, for example, already take place in the mobile detector unit DE before the data TE, POS are transmitted to the central computer unit RE in transmission step 103. If the position determination unit PB is integrated into a mobile communication device and the mobile detector unit DE transmits the acquired partial discharge data TE, for example, to the mobile communication device, the linking of the partial discharge data TE acquired by the mobile detector unit DE with the position data POS determined by the position determination unit PB could already take place at the mobile communication device before the data TE, POS are transmitted to the central computer unit RE in transmission step 103.

[0060] Im Auswerteschritt 105 werden dann die gesammelten Teilentladungsdaten TE und die mit den gesammelten Teilentladungsdaten TE verknüpften Positionsdaten POS von der zentralen Rechnereinheit RE ausgewertet. Im einfachsten Fall wird dabei von der zentralen Rechnereinheit RE anhand der gesammelten Daten TE, POS ermittelt wird, an welchen Positionen, wie z.B. in welchen elektrischen Anlagen AN1, AN2 und/oder bei welchen elektrischen Komponenten H\V1, H\V/2, im Energieversorgungssystem Teilentladungsaktivitäten stattfinden und zu diesen Positionen aufgrund der erfassten Teilentladungsdaten TE auch die Stärke (z.B. TE-Pegel) der Teilentladungsaktivitäten angegebenen. [0060] In evaluation step 105, the collected partial discharge data TE and the position data POS linked to the collected partial discharge data TE are then evaluated by the central computer unit RE. In the simplest case, the central computer unit RE uses the collected data TE and POS to determine at which positions, such as in which electrical systems AN1, AN2 and/or in which electrical components H\V1, H\V/2, in the energy supply system partial discharge activities are taking place, and for these positions, the intensity (e.g., TE level) of the partial discharge activities is also indicated based on the recorded partial discharge data TE.

[0061] Weiterhin können von der zentralen Rechnereinheit RE im Auswerteschritt 105 z.B. Trends oder Entwicklungen von Teilentladungsaktivitäten an bestimmten Positionen (z.B. in bestimmten elektrischen Anlagen AN1, AN2 und/oder bei bestimmten elektrischen Komponenten H\V/1, HV2) ermittelt werden. Dazu werden z.B. Teilentladungsdaten TE in Verbindung mit den jeweils dazu ermittelten Positionsdaten POS ausgewertet bzw. miteinander verglichen, welche zu unterschiedlichen Zeitpunkten oder in regelmäßigen Zeitintervallen (z.B. Wochen, Monaten, etc.) von einer mobilen Detektoreinheit DE des System SYS an einer bestimmten Position im Energieversorgungssystem (z.B. in einer elektrischen Anlagen AN1, AN2) erfasst wurden. Dazu kann bereits im Erfassungsschritt 101 und im Ermittlungsschritt 102 jeweils den erfassten Teilentladungsdaten TE und den ermittelten Positionsdaten POS eine Zeit, beispielsweise in Form eines Zeitstempels, zugeordnet werden. Die Zeit gibt an, wann die Teilentladungsdaten TE erfasst bzw. die Positionsdaten POS ermittelt wurden und kann genutzt werden, um Trends in der Entwicklung der Teilentladungsaktivitäten bei der Auswertung der Daten zu erkennen. [0061] Furthermore, in the evaluation step 105, the central computer unit RE can determine, for example, trends or developments of partial discharge activities at specific positions (e.g., in specific electrical systems AN1, AN2 and/or in specific electrical components H\V/1, HV2). For this purpose, for example, partial discharge data TE are evaluated in conjunction with the position data POS determined for this purpose, or compared with each other, which were recorded at different times or at regular time intervals (e.g., weeks, months, etc.) by a mobile detector unit DE of the system SYS at a specific position in the energy supply system (e.g., in an electrical system AN1, AN2). For this purpose, a time, for example, in the form of a time stamp, can be assigned to the recorded partial discharge data TE and the determined position data POS in the recording step 101 and in the determination step 102. The time indicates when the partial unloading data TE was recorded or the position data POS was determined and can be used to identify trends in the development of partial unloading activities when evaluating the data.

[0062] Alternativ oder zusätzlich, kann von der zentralen Rechnereinheit RE im Auswerteschritt 105 eine Einhaltung von vorgegebenen Grenzwerten für Teilentladungsaktivitäten bzw. deren [0062] Alternatively or additionally, the central computer unit RE can determine in the evaluation step 105 whether the specified limit values for partial discharge activities or their

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Stärke überprüft werden. Dazu können z.B. Grenzwerte für Teilentladungsaktivitäten für bestimmte Positionen im Energieversorgungssystem, wie z.B. für einzelne elektrische Anlagen AN1, AN2 und/oder für einzelne elektrische Komponenten HV1, HV2 in elektrischen Anlagen AN1, AN2, und/oder Grenzwerte für Teilbereiche des Energieversorgungssystems, welche z.B. mehrere elektrische Anlagen AN1, AN2 umfassen, und/oder ein Grenzwert für ein gesamtes Beobachtungsgebiet -z.B. das gesamte Energieversorgungssystem vorgegeben werden. The intensity can be checked. For this purpose, for example, limit values for partial discharge activities can be specified for specific locations in the power supply system, such as for individual electrical installations AN1, AN2 and/or for individual electrical components HV1, HV2 in electrical installations AN1, AN2, and/or limit values for sub-areas of the power supply system, which, for example, include several electrical installations AN1, AN2, and/or a limit value for an entire observation area—e.g., the entire power supply system.

[0063] Bei Überschreiten eines dieser Grenzwerte durch die mittels der erfassten Teilentladungsdaten TE ermittelbaren Teilentladungsaktivitäten kann beispielsweise ein Alarm im Auswerteschritt 105 ein Alarm ausgegeben werden. Es ist auch möglich, einen Alarm auszugeben, wenn ein beunruhigender Trend erkannt wird, beispielsweise wenn der ermittelte Wert TE im Laufe von Tagen, Wochen oder Monaten stets ansteigt. Der Alarm bei Überschreiten eines der vorgegebenen Grenzwerte oder bei festgestellten beunruhigenden Trends kann z.B. als akustischer und/oder optischer Alarm ausgegeben werden. Alternativ oder zusätzlich, kann der Alarm auch in Form einer Nachricht beispielsweise per E-Mail, Textnachricht oder als Telefonanruf erfolgen, um z.B. Personal in eine betroffenen elektrischen Anlage AN1, AN2 zu informieren oder bei sehr hohen TE-Pegeln vor einer drohenden Gefahr zu warnen. Weiterhin kann durch Überschreiten eines Grenzwerts auch eine entsprechende Korrekturreparatur in der betroffenen Komponente H\V/1, HV2, in der betroffenen Anlage AN1, AN1, im betroffenen Gebiet, etc. veranlasst und/oder Sicherheitsmaßnahme für des Personal ergriffen werden. [0063] If one of these limit values is exceeded by the partial discharge activities determined using the recorded partial discharge data TE, an alarm can be issued, for example, in evaluation step 105. It is also possible to issue an alarm if a worrying trend is detected, for example, if the determined value TE continually increases over the course of days, weeks, or months. The alarm, if one of the specified limit values is exceeded or if worrying trends are detected, can be issued, for example, as an acoustic and/or visual alarm. Alternatively or additionally, the alarm can also be issued in the form of a message, for example, by email, text message, or telephone call, for example to inform personnel in an affected electrical system AN1, AN2 or to warn of an impending danger in the case of very high TE levels. Furthermore, if a limit value is exceeded, a corresponding corrective repair can be initiated in the affected component H\V/1, HV2, in the affected system AN1, AN1, in the affected area, etc. and/or safety measures for the personnel can be taken.

[0064] Weiterhin kann von der zentralen Rechnereinheit RE in einem Darstellungsschritt 106 aus den Teilentladungsaktivitäten, welche aus den gesammelten Teilentladungsdaten TE mit Hilfe der Positionsdaten POS ermittelt wurden, eine Landkarte erstellt werden. Im Darstellungsschritt 106 werden anhand der Positionsdaten POS die erfassten Teilentladungsdaten TE mit einer graphischen Darstellung oder Karte des Energieversorgungssystems verknüpft und die jeweiligen Teilentladungsaktivitäten in der Karte dargestellt. Die ermittelten Teilentladungsaktivitäten können z.B. mittels Farben, welche beispielsweise eine zugehörige Stärke oder einen TE-Pegel der jeweiligen Teilentladungsaktivität an einer jeweiligen Position symbolisiert, in der graphischen Darstellung oder Karte des Energieversorgungssystems optisch dargestellt werden. Es ist auch möglich eine Landkarte mit besonders deutlichen Trends darzustellen. Die Landkarte kann im Darstellungsschritt 106 z.B. auf einer Ausgabeeinheit AE, wie z.B. einem Display oder Bildschirm der zentralen Rechnereinheit, ausgegeben werden oder z.B. über einen Webbrowser für Personal des Energieversorgers zur Verfügung gestellt werden. Durch die optische Darstellung werden z.B. die elektrischen Komponenten HV1, HV2, die elektrischen Anlagen AN1, AN2 und/oder die Teilbereiche mit hohen Teilentladungsaktivitäten im Energieversorgungssystem sichtbar. Weiterhin können in der Landkarte auch zeitliche Veränderung von Teilentladungsaktivitäten und/oder Teilentladungsaktivitäten, von welchen die vorgegebenen Grenzwerte bald überschritten werden bzw. bereits überschritten wurden, dargestellt und angezeigt werden. [0064] Furthermore, in a display step 106, the central computer unit RE can create a map from the partial discharge activities determined from the collected partial discharge data TE with the aid of the position data POS. In the display step 106, the recorded partial discharge data TE are linked to a graphical representation or map of the energy supply system based on the position data POS, and the respective partial discharge activities are displayed in the map. The determined partial discharge activities can be visually displayed in the graphical representation or map of the energy supply system, for example, using colors that symbolize, for example, an associated intensity or a TE level of the respective partial discharge activity at a respective position. It is also possible to display a map with particularly clear trends. In display step 106, the map can be output, for example, on an output unit AE, such as a display or screen of the central computer unit, or made available to energy supplier personnel via a web browser, for example. The visual display makes the electrical components HV1, HV2, the electrical systems AN1, AN2, and/or the sub-areas with high partial discharge activities in the energy supply system visible. Furthermore, the map can also depict and display temporal changes in partial discharge activities and/or partial discharge activities for which the specified limit values will soon be exceeded or have already been exceeded.

[0065] Die Figuren 3a und 3b zeigen beispielhaft und schematisch eine Anwendung des Systems SYS zum Überwachen von Teilentladungsaktivität in einem elektrischen Energieversorgungssystem. Dazu ist in den Figuren 3a und 3b ein beispielhaftes Energieversorgungssystem oder ein Teilbereich eines Energieversorgungssystems dargestellt. Das beispielhafte Energieversorgungssystem oder der beispielhafte Teilbereich umfasst - der Einfachheit halber -zwei elektrische Anlagen AN1, AN2, wie z.B. Transformatorstationen, Kabelstrecken, Umspannstation, Lastverteiler, etc. Die zwei elektrischen Anlagen AN1, AN2 weisen jeweils zumindest eine elektrische Hoch- und/oder Mittelspannungskomponente HV1, HV2 (z.B. Leistungstransformator, Schaltanlage, Kabel, etc.) auf, in welcher Teilentladungen auftreten können. [0065] Figures 3a and 3b show, by way of example and schematically, an application of the system SYS for monitoring partial discharge activity in an electrical power supply system. For this purpose, Figures 3a and 3b depict an exemplary power supply system or a sub-area of a power supply system. For the sake of simplicity, the exemplary power supply system or the exemplary sub-area comprises two electrical installations AN1, AN2, such as transformer stations, cable routes, substations, load distributors, etc. The two electrical installations AN1, AN2 each have at least one high-voltage and/or medium-voltage electrical component HV1, HV2 (e.g., power transformer, switchgear, cable, etc.) in which partial discharges can occur.

[0066] Um auftretende Teilentladungen erkennen und überwachen zu können, wird eine mobile Detektoreinheit DE des System SYS und eine sich zumindest in örtlicher Nähe zur mobilen Detektoreinheit DE befindliche Positionsbestimmungseinheit PB des System SYS im Energieversorgungssystem bzw. im Teilbereich des Energieversorgungssystems bewegt. Dabei können die mobile Detektoreinheit DE und die Positionsbestimmungseinheit PB - wie beispielhaft in Figur 3a dargestellt - zuerst gemeinsam in eine erste elektrische Anlage AN1 bewegt werden, um z.B. Teilentladungsaktivitäten der in der ersten elektrischen Anlage AN1 angeordneten ersten elektri-[0066] In order to be able to detect and monitor occurring partial discharges, a mobile detector unit DE of the system SYS and a position determination unit PB of the system SYS, which is located at least in the vicinity of the mobile detector unit DE, are moved in the energy supply system or in the sub-area of the energy supply system. The mobile detector unit DE and the position determination unit PB - as shown by way of example in Figure 3a - can first be moved together into a first electrical installation AN1 in order, for example, to detect partial discharge activities of the first electrical installation AN1 arranged in the first electrical installation AN1.

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sche Komponente HV1 in Form von ersten Teilentladungsdaten TE1 in einem Erfassungsschritt 101 zu erfassen und in einem Ermittlungsschritt 102 eine jeweilige Position der mobilen Detektoreinheit DE in der ersten elektrischen Anlage AN1 in Form von ersten Positionsdaten POS1 zu ermitteln. Dabei kann die erfassten Teilentladungsdaten TE1 und die ermittelten Positionsdaten POS1 idealerweise wieder eine Zeit (z.B. Zeitpunkt der Erfassung bzw. Ermittlung in Form eines Zeitstempels) zugeordnet werden. Die erfassten ersten Teilentladungsdaten TE1 und die dazu ermittelten ersten Positionsdaten POS1 können mittels Übertragungsschritt 103 beispielsweise sofort direkt z.B. mittels einer mobilen Datenverbindung an die zentrale Rechnereinheit RE übertragen werden, um dort entsprechend verknüpft und für eine Auswertung gesammelt zu werden. Alternativ könnten die erfassten ersten Teilentladungsdaten TE1 und die ermittelten ersten Positionsdaten POS1 auch in der mobilen Detektoreinheit DE oder im mobilen Kommunikationsgerät, je nachdem wo die Positionsbestimmungseinheit PB angeordnet ist, zwischengespeichert und z.B. dabei verknüpft werden. Die Übermittlung der ersten Teilentladungsdaten TE1 und der ersten Positionsdaten POS1 an die zentrale Rechnereinheit RE kann dann erst zu einem späteren Zeitpunkt im Übertragungsschritt 103, beispielsweise während die mobile Detektoreinheit DE und die Positionsbestimmungseinheit PB von der ersten Anlage AN1 zur zweiten Anlage AN2 bewegt werden oder nach Beendigung der Überprüfung auf Teilentladungsaktivitäten, erfolgen. electrical component HV1 in the form of first partial discharge data TE1 in a recording step 101 and to determine a respective position of the mobile detector unit DE in the first electrical system AN1 in the form of first position data POS1 in a determination step 102. The recorded partial discharge data TE1 and the determined position data POS1 can ideally be assigned a time (e.g., time of recording or determination in the form of a timestamp). The recorded first partial discharge data TE1 and the associated first position data POS1 can be transmitted immediately, e.g., via a mobile data connection, to the central computer unit RE by means of transmission step 103, in order to be linked there accordingly and collected for evaluation. Alternatively, the recorded first partial discharge data TE1 and the determined first position data POS1 could also be temporarily stored in the mobile detector unit DE or in the mobile communication device, depending on where the position determination unit PB is located, and, for example, linked in the process. The transmission of the first partial discharge data TE1 and the first position data POS1 to the central computer unit RE can then only take place at a later time in the transmission step 103, for example while the mobile detector unit DE and the position determination unit PB are being moved from the first system AN1 to the second system AN2 or after the check for partial discharge activities has been completed.

[0067] Dann werden die mobile Detektoreinheit DE und die Positionsbestimmungseinheit PB wie beispielhaft in Figur 3b dargestellt -gemeinsam in die zweite Anlage AN2 bewegt, um z.B. Teilentladungsaktivitäten der in der zweiten elektrischen Anlage AN2 angeordneten zweiten elektrische Komponente HV2 in Form von zweiten Teilentladungsdaten TE2 in einem weiteren Erfassungsschritt 101 zu erfassen und in einem weiteren Ermittlungsschritt 102 eine jeweilige Position der mobilen Detektoreinheit DE in der zweiten elektrischen Anlage AN2 in Form von zweiten Positionsdaten POS2 zu ermitteln. Dabei kann die erfassten Teilentladungsdaten TE2 und die ermittelten Positionsdaten POS2 idealerweise wieder eine Zeit (z.B. Zeitpunkt der Erfassung bzw. Ermittlung in Form eines Zeitstempels) zugeordnet werden. Die erfassten zweiten Teilentladungsdaten TE2 und die dazu ermittelten zweiten Positionsdaten POS2 können mittels Übertragungsschritt 103 ebenfalls wieder sofort direkt z.B. über eine mobile Datenverbindung an die zentrale Rechnereinheit RE übertragen werden, um dort entsprechend verknüpft und für die Auswertung gesammelt zu werden. Alternativ, besteht auch hier die Möglichkeit die zweiten Teilentladungsdaten TE2 und die zweiten Positionsdaten POS2 zwischenzuspeichern, gegebenenfalls zu verknüpfen und zu einem späteren Zeitpunkt mittels Übertragungsschritt 103 an die zentrale Rechnereinheit RE zu übertragen. [0067] Then, the mobile detector unit DE and the position determination unit PB are moved together into the second system AN2, as shown by way of example in Figure 3b, in order to, for example, detect partial discharge activities of the second electrical component HV2 arranged in the second electrical system AN2 in the form of second partial discharge data TE2 in a further detection step 101 and to determine a respective position of the mobile detector unit DE in the second electrical system AN2 in the form of second position data POS2 in a further determination step 102. The detected partial discharge data TE2 and the determined position data POS2 can ideally be assigned a time (e.g., time of detection or determination in the form of a timestamp). The recorded second partial discharge data TE2 and the corresponding second position data POS2 can also be transmitted immediately, e.g., via a mobile data connection, to the central computer unit RE using transmission step 103, where they are linked accordingly and collected for analysis. Alternatively, it is also possible to temporarily store the second partial discharge data TE2 and the second position data POS2, link them if necessary, and transmit them to the central computer unit RE at a later time using transmission step 103.

[0068] In der zentralen Rechnereinheit RE werden die ersten Teilentladungsdaten TE1 und die ersten Positionsdaten POS1 aus der ersten elektrischen Anlage AN1 sowie die zweiten Teilentladungsdaten TE2 und die zweiten Positionsdaten POS2 aus der zweiten elektrischen Anlage AN2 im Sammelschritt 104 gesammelt und im Auswerteschritt 105 ausgewertet. Dabei kann von der zentralen Rechnereinheit RE anhand der gesammelten Daten TE1, POS1, TE2, POS2 ermittelt werden, an welchen Positionen des Energieversorgungssystems bzw. des Teilbereichs Teilentladungsaktivitäten auftreten und welche Stärke diese Teilentladungsaktivitäten aufweisen. D.h., es kann z.B. ermittelt werden, ob in der ersten und/oder in der zweiten Anlage AN1, AN2 Teilentladungsaktivitäten durch z.B. die jeweiligen elektrischen Komponenten HV1, HV2 verursacht werden und welche Stärke diese Teilentladungsaktivitäten aufweisen. Weiterhin können für die erste Anlage AN1 und/oder die zweite Anlage AN2 und/oder für das gesamte Energieversorgungssystem bzw. den gesamten Teilbereich Grenzwerte definiert werden, mit welchen die jeweils auf Basis der Daten TE1, POS1, TE2, POS2 ermittelten Teilentladungsaktivitäten bzw. deren Stärke verglichen werden. Bei Überschreiten des jeweiligen vorgegebenen Grenzwerts kann für die entsprechende Anlage AN1, AN2 oder das gesamte Energieversorgungssystem bzw. den gesamten Teilbereich ein Alarm ausgegeben werden. [0068] In the central computer unit RE, the first partial discharge data TE1 and the first position data POS1 from the first electrical system AN1, as well as the second partial discharge data TE2 and the second position data POS2 from the second electrical system AN2, are collected in the collection step 104 and evaluated in the evaluation step 105. Based on the collected data TE1, POS1, TE2, POS2, the central computer unit RE can determine at which positions of the energy supply system or sub-area partial discharge activities occur and the intensity of these partial discharge activities. This means, for example, it can be determined whether partial discharge activities in the first and/or second system AN1, AN2 are caused, for example, by the respective electrical components HV1, HV2, and the intensity of these partial discharge activities. Furthermore, limit values can be defined for the first system AN1 and/or the second system AN2 and/or for the entire energy supply system or the entire sub-area, against which the partial discharge activities determined based on the data TE1, POS1, TE2, POS2, or their intensity, are compared. If the respective specified limit value is exceeded, an alarm can be issued for the corresponding system AN1, AN2, or the entire energy supply system or the entire sub-area.

[0069] Zusätzlich kann im Darstellungsschritt 106 für das Energieversorgungssystem bzw. den Teilbereich des Energieversorgungssystems von der zentralen Rechnereinheit RE auf Basis der gesammelten und ausgewerteten Daten TE1, POS1, TE2, POS2 eine Landkarte erstellt werden, aus welcher die Teilentladungsaktivitäten mit ihrer jeweiligen Stärke in der ersten Anlage AN1 [0069] In addition, in the display step 106, a map can be created for the energy supply system or the sub-area of the energy supply system by the central computer unit RE on the basis of the collected and evaluated data TE1, POS1, TE2, POS2, from which the partial discharge activities with their respective intensity in the first system AN1

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und in der zweiten Anlage AN2 bzw. im Energieversorgungssystem bzw. im Teilbereich ersichtlich sind. Diese Landkarte kann z.B. auf der Ausgabeeinheit AE ausgegeben und damit dem Personal des Energieversorgungssystems angezeigt werden. Wird das erfindungsgemäße Verfahren beispielsweise in zeitlichen Abständen bzw. in regelmäßigen zeitlichen Intervallen im Energieversorgungssystem oder im Teilbereich des Energieversorgungssystems durchgeführt, so können z.B. durch einen Vergleich zwischen aktuellen erfassten Teilentladungsdaten TE1, TE2 mit vorhergehend erfassten Teilentladungsdaten TE1, TE2 in Abhängigkeit mit den jeweils dazu ermittelten Positionsdaten POS1, POS2 zunehmende Teilentladungsaktivitäten und/oder Veränderungen in den Teilentladungsaktivitäten in den elektrischen Anlagen AN1, AN2 identifiziert werden. and are visible in the second system AN2 or in the energy supply system or in the sub-area. This map can, for example, be output on the output unit AE and thus displayed to the personnel of the energy supply system. If the method according to the invention is carried out, for example, at time intervals or at regular time intervals in the energy supply system or in the sub-area of the energy supply system, increasing partial discharge activities and/or changes in the partial discharge activities in the electrical systems AN1, AN2 can be identified, for example, by comparing currently recorded partial discharge data TE1, TE2 with previously recorded partial discharge data TE1, TE2 in dependence on the position data POS1, POS2 determined for each case.

Claims

A 'hes AT 528 102 B1 2025-10-15 Ss N patent claims

1. System (SYS) for monitoring partial discharge activity in an electrical power supply system, wherein the power supply system comprises a number of electrical installations (AN1, AN2) each having at least one high-voltage or medium-voltage electrical component (HV1, HV2) in which partial discharges may occur during operation, characterized in that the system (SYS) comprises at least:

- at least one mobile detector unit (DE) for detecting partial discharge activities occurring in the energy supply system in the form of partial discharge data (TE, TE1, TE2); - a position determination unit (PB) which is configured and arranged to determine position data (POS, POS1, POS2) of the at least one mobile detector unit (DE) in relation to the partial discharge data (TE, TE1, TE2) detected by the at least one mobile detector unit (DE); and

- a central computer unit (RE) which is set up to collect the partial discharge data (TE, TE1, TE2) recorded by the at least one mobile detector unit (DE) and the position data (POS, POS1, POS2) of the at least one mobile detector unit (DE) determined for this purpose by the position determination unit (PB) and to evaluate them in such a way that at least positions in the energy supply system with partial discharge activities and an associated strength of these partial discharge activities are determined from the collected partial discharge data (TE, TE1, TE2) and the position data (POS, POS1, POS2) determined for this purpose.

2. System (SYS) according to claim 1, characterized in that the central computer unit (RE) is further configured to create a graphical representation of the determined partial discharge activities and the associated intensity of these partial discharge activities.

3. System (SYS) according to claim 1 or 2, characterized in that the at least one mobile detector unit (DE) and the position determination unit (PB) form a unit, wherein the position determination unit (PB) is arranged at least in the local vicinity of the detector unit (DE), in particular integrated into the detector unit (DE) or can be arranged in a mobile communication device, in particular in a mobile phone or smartphone.

4. System (SYS) according to one of claims 1 to 3, characterized in that a data connection via a wireless or wired communication network is provided for transmission of the partial discharge data (TE, TE1, TE2) detected by the at least one mobile detector unit (DE) and the position data (POS, POS1, POS2) determined by the position determination unit (PB) to the central computer unit (RE).

5. System (SYS) according to one of claims 1 to 4, characterized in that a local storage unit is provided in which the partial discharge data (TE, TE1, TE2) detected by the at least one mobile detector unit (DE) and the position data (POS, POS1, POS2) of the at least one mobile detector unit (DE) determined by the position determination unit (PB) can be temporarily stored before and/or for transmission to the central computer unit (RE).

6. System (SYS) according to one of claims 1 to 5, characterized in that the at least one mobile detector unit (DE) is configured to detect electromagnetic waves caused by partial discharge activities, in particular electromagnetic waves in a medium wave or ultra-high frequency range, or ultrasonic waves caused by partial discharge activity.

7. System (SYS) according to one of claims 1 to 6, characterized in that the at least one mobile detector unit (DE) is designed as a device portable by a user and/or can be arranged on a movable robot unit.

8. Method for monitoring partial discharge activities in an electrical energy supply system, wherein the energy supply system has a number of electrical installations (AN1, AN2), each having at least one electrical high-voltage or medium-voltage component (HV1, HV2), in which partial discharges can occur during operation, characterized in that partial discharge activities occurring in the energy supply system are detected (101) by at least one mobile detector unit (DE) in the form of partial discharge data (TE, TE1, TE2), that for the detected partial discharge data (TE, TE1, TE2) a position determination unit (PB), which is arranged at least in the physical proximity of the at least one detector unit (DE), determines (102) position data (POS, POS1, POS2) of the at least one mobile detector unit (DE), that the detected partial discharge data (TE, TE1, TE2) are compared with the respectively determined position data (POS, POS1, POS2) of the at least one mobile Detector unit (DE) are transmitted (103) to a central computer unit (RE), and that the recorded partial discharge data (TE, TE1, TE2) with the position data (POS, POS1, POS2) of the at least one mobile detector unit (DE) determined in each case are collected (104) by the central computer unit (RE) and then evaluated (105) in such a way that at least positions in the energy supply system with partial discharge activities and an associated strength of these partial discharge activities are determined from the collected partial discharge data (TE, TE1, TE2) and the position data (POS, POS1, POS2) determined in each case.

9. Method according to claim 8, characterized in that the central computer unit (RE) creates a graphic representation of the determined partial discharge activities and the associated strength of these partial discharge activities (106).

10. Method according to one of claims 8 to 9, characterized in that the recorded partial discharge data (TE, TE1, TE2) with the respectively determined position data (POS, POS1, POS2) of the at least one mobile detector unit (DE) are transmitted (103) to the central computer unit (RE) via a data connection in a wireless or wired communication network.

11. Method according to one of claims 8 to 10, characterized in that the recorded partial discharge data (TE, TE1, TE2) with the respectively determined position data (POS, POS1, POS2) of the at least one mobile detector unit (DE) are temporarily stored (103) in a local storage unit before and/or for transmission to the central computer unit (RE).

12. Method according to one of claims 8 to 11, characterized in that the partial discharge activities determined from the recorded partial discharge data (TE, TE1, TE2) are compared (105) with limit values which are specified for individual electrical systems (AN1, AN2) and/or sub-areas of the energy supply system and/or for the entire energy supply system, and that an alarm is issued if one of the specified limit values is exceeded.

13. Method according to claim 12, characterized in that the alarm is issued as a visual and/or acoustic alarm or is sent in the form of a message (105).

14. Method according to one of claims 8 to 13, characterized in that partial discharge data (TE, TE1, TE2) recorded by the computer unit (RE) are compared with previously recorded partial discharge data (TE, TE1, TE2) using the position data (POS, POS1, POS2) determined for this purpose.

4 sheets of drawings

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