JP2009097894A - Partial discharge measuring device, method for calibrating the same, and partial discharge measuring method - Google Patents

Partial discharge measuring device, method for calibrating the same, and partial discharge measuring method Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a partial discharge measuring device capable of performing partial discharge measurement and calibration, without being accompanied by a power failure. <P>SOLUTION: The discharge measuring device for measuring partial discharge occurring in electric equipment, is provided with ring-shaped cores composed of magnetic substances through which partial discharge currents flow, secondary windings wound around the ring-shaped cores, capacitors, and electric-circuit conductor side antennas composed of air core coils. Electric-circuit conductor side device portions composed by forming series resonant circuits of the secondary windings, capacitors, and electric-circuit conductor side antennas, are respectively provided in electric-circuit conductor portions arranged at two or more spots to be capacitively united in electric-circuit conductors. A first electric-circuit conductor side device portion out of those, is used as a simulated partial discharge signal receiving portion, and is made to receive a simulated partial discharge signal simulating partial discharge via the electric-circuit conductor side antenna from outside, and a second electric-circuit conductor side device portion is used as a partial discharge detection portion, and is made to transmit a partial discharge detection signal to the outside via the electric-circuit conductor side antenna. By doing this way, calibration of detection sensitivity on the occasion of using the second electric-circuit conductor side device portion as the partial discharge detection portion becomes possible. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、電力機器における部分放電を測定する部分放電測定の技術に関するものである。   The present invention relates to a partial discharge measurement technique for measuring partial discharge in a power device.

電力機器における部分放電試験は、その機器の信頼性及び安全性を確保する上で重要であり、IEC,JISおよびJECなどの規格において部分放電測定法が規定されており、製造工場においてはそれらの試験方法に基づいて部分放電試験を実施し、部分放電がないことを確認して出荷している。   The partial discharge test for electric power equipment is important to ensure the reliability and safety of the equipment, and the partial discharge measurement methods are defined in standards such as IEC, JIS, and JEC. A partial discharge test is conducted based on the test method, and it is confirmed that there is no partial discharge before shipment.

例えばモールド変圧器のような通電部がエポキシ樹脂などのモールド樹脂で絶縁されてなる電気機器は、その密閉性が優れているために、湿気や汚損に対して強いという特性を有するため、高電圧の電力機器に広く用いられているが、長時間稼働中に、樹脂部において熱的あるいは化学的作用によって材質の劣化が進行し、機械的には硬化し脆化が進み、また電気的には絶縁抵抗が低下する問題がある。このような要因により、長期間稼働中にモールド樹脂内に出荷時にはなかった樹脂自体のクラックや樹脂とコイルなどの金属部品との接着界面の剥離が発生し、それらが隙間となって部分放電の原因になる。一旦部分放電が発生すると隙間内のガスが放電反応によりラジカルに変化し化学的な樹脂の劣化が加速的に進行するので、早期に部分放電を検出して対策をとることが電力機器の信頼性および安全上極めて重要になる。   For example, an electrical device in which a current-carrying part such as a mold transformer is insulated with a mold resin such as an epoxy resin has a characteristic of being strong against moisture and contamination because of its excellent sealing performance, and therefore has a high voltage. Although it is widely used in electric power equipment, the material deteriorates due to thermal or chemical action in the resin part during long-time operation, mechanically hardens and becomes brittle, and electrically There is a problem that the insulation resistance is lowered. Due to these factors, cracks in the resin itself and peeling of the adhesive interface between the resin and the metal part such as a coil that did not occur in the mold resin during long-term operation occurred, which became gaps and caused partial discharge. Cause. Once partial discharge occurs, the gas in the gap changes to radicals due to the discharge reaction, and chemical resin deterioration progresses at an accelerated rate. And it becomes extremely important for safety.

上記のような稼働中の部分放電測定は電力機器が設置されている現地で行うことになる。現地試験は工場試験と異なり、製品を分割できない、外部電源や周囲からの電磁気的なノイズなど各種ノイズのレベルが高い、作業空間が狭いなどの制約がある上に、電力機器の作動を止めず、短時間でしかも低コストで行うことが要求される。   The partial discharge measurement during operation as described above is performed at the site where the power equipment is installed. The field test differs from the factory test in that the product cannot be divided, the level of various noises such as external power supply and electromagnetic noise from the surroundings is high, and the working space is narrow, and the operation of the power equipment is not stopped. Therefore, it is required to carry out in a short time and at a low cost.

部分放電測定に関しては、例えば非特許文献1に示されるように、種々の手法が提案され、実施されてきた。これらは電流、電界、磁界、電磁界、光、音、化学反応を利用した方法である。部分放電測定に関する規格では放電電荷量という電気量が基にされているため、光、音、化学反応を利用した方法では、電荷量との対応性を予め測定によって校正しておく必要があるが、部分放電の性状によっては必ずしも1対1に対応するわけではない。また、電界、磁界、電磁界を利用した方法においても、捉える周波数によっては電荷量との対応が必ずしも1対1になるわけではない。従って、電流を捉える方法が部分放電の定量的な測定法として優れていることになるが、実際にはノイズをもっとも受けやすい測定法でもある。また、非特許文献1においては、ガス絶縁開閉装置(GIS)において、部分放電によって発生する超高周波(UHF)電磁波をアンテナで捕捉する方法も記載されている。   As for partial discharge measurement, various methods have been proposed and implemented as shown in Non-Patent Document 1, for example. These are methods using current, electric field, magnetic field, electromagnetic field, light, sound, and chemical reaction. Since the standard for partial discharge measurement is based on the quantity of electricity called discharge charge, it is necessary to calibrate the correspondence with the charge in advance by the method using light, sound, and chemical reaction. Depending on the nature of partial discharge, it does not necessarily correspond one-to-one. Even in a method using an electric field, a magnetic field, or an electromagnetic field, the correspondence with the charge amount is not necessarily one-to-one depending on the frequency to be captured. Therefore, although the method of capturing the current is excellent as a quantitative measurement method of partial discharge, it is actually a measurement method that is most susceptible to noise. Non-Patent Document 1 also describes a method of capturing an ultra-high frequency (UHF) electromagnetic wave generated by partial discharge with an antenna in a gas insulated switchgear (GIS).

[部分放電測定に関する従来技術]
電力機器のうち、モールド変圧器においても、上述のような据付現地での部分放電測定が要求される場合に対応するため、これまでに、例えば特許文献1〜8のような構成が提案されてきている。
[Conventional technology for partial discharge measurement]
Among power devices, even in a molded transformer, in order to cope with the case where partial discharge measurement at the installation site as described above is required, configurations such as Patent Documents 1 to 8 have been proposed so far. ing.

すなわち、特許文献1には、部分放電検出センサとして、タップ端子間を導電接続する接続導体を一次導体とする高周波変流器を設け、この高周波変流器の出力信号を増幅後、電気−光変換して光ファイバで接地電位側に信号伝達する構成の部分放電測定装置が開示されている。   That is, in Patent Document 1, a high-frequency current transformer having a primary conductor as a connection conductor that conductively connects between tap terminals is provided as a partial discharge detection sensor. After amplifying the output signal of this high-frequency current transformer, There is disclosed a partial discharge measuring device configured to convert and transmit a signal to the ground potential side through an optical fiber.

特許文献2には、特許文献1に開示されている部分放電測定装置の改良提案として、高電位側における減衰器の減衰量の調整、および、増幅器などに給電するバッテリ電源の開閉器の開閉制御を、接地電位側より絶縁媒体を伝搬する信号を用いて遠隔操作する構成が開示されている。   In Patent Document 2, as proposals for improving the partial discharge measuring device disclosed in Patent Document 1, adjustment of attenuation of an attenuator on the high potential side and switching control of a switch of a battery power supply for supplying power to an amplifier or the like are disclosed. Has been disclosed to remotely control the signal using a signal propagating through the insulating medium from the ground potential side.

特許文献3には、特許文献1に開示されている部分放電測定装置の改良提案として、タップ接続導体が貫通する貫通形変流器よりなる検出器と、増幅部を内部の入力側に収納した電気−光変換器との接続をコネクタによる嵌合方式とすることにより、高電位側のタップ端子に検出器をあらかじめ敷設しておくことができ、タップ端子間へのタップ接続導体の脱着作業が不要となるようにした構成が開示されている。   In Patent Document 3, as a proposal for improving the partial discharge measuring device disclosed in Patent Document 1, a detector composed of a through-type current transformer through which a tap connection conductor passes and an amplifying unit are housed on the internal input side. By adopting a connector-to-electric connector connection method, a detector can be laid in advance on the high-potential side tap terminal, and the tap connection conductor can be removed and attached between the tap terminals. A configuration that is unnecessary is disclosed.

特許文献4には、特許文献1に開示されている部分放電測定装置の改良提案として、高電位側の部分放電センサにおける増幅器や電気−光変換器に給電するバッテリ電源を充電するための電力を、光または流体圧力などを介して供給し、バッテリ電源の充電のための停電作業をなくすようにした構成が開示されている。   In Patent Document 4, as a proposal for improving the partial discharge measuring device disclosed in Patent Document 1, electric power for charging a battery power supply for supplying power to an amplifier or an electro-optical converter in a partial discharge sensor on the high potential side is disclosed. In other words, a configuration is disclosed in which a power failure operation for charging a battery power supply is eliminated by supplying light or fluid pressure.

特許文献5には、特許文献1に開示されている部分放電測定装置の改良提案として、検出感度の校正を現地で電源を遮断しないで行う方法が開示されている。
特許文献6には、特許文献1に開示されている部分放電測定装置の改良提案として、部分放電検出用の貫通形変流器の鉄心が商用周波数の電流で飽和しないようにするために、鉄心の周回形状に切れ目を加えるように形成された空隙を鉄心に設ける構成や、鉄心を巻回するフィルタ巻線を設けるとともに、このフィルタ巻線の両端に商用周波数帯域を通過させるローパスフィルタを介して商用周波数帯域の電流を流す負荷回路を接続した構成などが開示されている。
Patent Document 5 discloses a method of performing calibration of detection sensitivity without shutting off the power supply in the field as a proposal for improving the partial discharge measuring device disclosed in Patent Document 1.
In Patent Document 6, as an improvement proposal of the partial discharge measuring device disclosed in Patent Document 1, in order to prevent the core of a through-type current transformer for partial discharge detection from being saturated with a current of commercial frequency, Through a low-pass filter that passes through the commercial frequency band at both ends of the filter winding. The structure etc. which connected the load circuit which sends the electric current of a commercial frequency band are disclosed.

特許文献7には、特許文献1に開示されている部分放電測定装置の改良提案として、特定周波数範囲以外の高レベルのノイズ成分を除去するために、部分放電検出用の貫通形変流器の鉄心を巻回するフィルタ巻線を設けるとともに、このフィルタ巻線の両端に特定周波数範囲の信号成分を阻止するフィルタを介して負荷回路を接続した構成などが開示されている。   In Patent Document 7, as a proposal for improving the partial discharge measuring device disclosed in Patent Document 1, a through-type current transformer for partial discharge detection is used to remove high-level noise components outside a specific frequency range. A configuration is disclosed in which a filter winding for winding an iron core is provided, and a load circuit is connected to both ends of the filter winding via a filter that blocks signal components in a specific frequency range.

特許文献8には、スター結線されるとともに、その中性点との接続部位が最外周に位置した高圧巻線を備えた3相変圧器巻線の部分放電検出方法において、高圧巻線端部に発生している強い電界の影響を受けないようにするために、中性点近傍にループアンテナを近接させて、高圧巻線に生じた部分放電による高周波電磁波を捕捉するようにした構成、さらには、上記ループアンテナを2つのループ回路を備えたものとし、各ループ回路からの電磁波検出出力に対し差動回路により電界成分の相殺処理および磁界成分の倍増処理を行うようにした構成が開示されている。   Patent Document 8 discloses a method for detecting partial discharge of a three-phase transformer winding including a high-voltage winding that is star-connected and has a connection portion with a neutral point located on the outermost periphery. In order not to be affected by the strong electric field generated in the circuit, a configuration in which a loop antenna is placed near the neutral point to capture high-frequency electromagnetic waves caused by partial discharge generated in the high-voltage winding, and Discloses a configuration in which the loop antenna is provided with two loop circuits, and the electromagnetic wave detection output from each loop circuit is subjected to an electric field component canceling process and a magnetic field component doubling process by a differential circuit. ing.

また、上述のように、部分放電により流れる電流を捉える測定方式は、放電電荷量との対応性という点で部分放電の定量的な測定法として優れているが、ノイズを受けやすい方式でもある。このため、電流を捉える方式の部分放電測定装置においては、従来より、S/N比を向上させるために検出信号の周波数帯域を制限することが行われているが、この点に関して、特許文献9、10では次のような方式が提案されている。   In addition, as described above, the measurement method for capturing the current flowing through the partial discharge is excellent as a quantitative measurement method for partial discharge in terms of the correspondence with the amount of discharge charge, but is also a method susceptible to noise. For this reason, in the partial discharge measuring apparatus of the type that captures the current, conventionally, the frequency band of the detection signal is limited in order to improve the S / N ratio. 10 proposes the following method.

すなわち、特許文献9には、回転電機、変圧器、開閉装置等の高電圧機器の部分放電検出方法に関するものであって、部分放電により発生する高周波パルス電流の周波数成分は数10kHz〜数100MHzと非常に広範囲に分布しているが、このような部分放電パルス電流を、高電圧機器の接地線を一次導体とする貫通形高周波変流器により検出するものにおいて、貫通形高周波変流器の検出出力を受けて測定を行う同調形部分放電測定器の
同調周波数を1.8MHz〜3.8MHzの範囲、より好ましくは2.8〜3.1MHzの範囲で選択することにより、サイリスタ等の転流ノイズなどの外来ノイズに対するS/N比を高められるとともに、放送波や通信波ノイズの影響を排除できることが開示されている。
That is, Patent Document 9 relates to a partial discharge detection method for high-voltage equipment such as a rotating electrical machine, a transformer, and a switchgear, and the frequency component of the high-frequency pulse current generated by the partial discharge is several tens kHz to several hundreds MHz. Although it is distributed over a wide range, this partial discharge pulse current is detected by a through-type high-frequency current transformer whose primary conductor is the ground wire of a high-voltage device. By selecting the tuning frequency of the tuning-type partial discharge measuring device that receives the output for measurement in the range of 1.8 MHz to 3.8 MHz, more preferably in the range of 2.8 to 3.1 MHz, the commutation of the thyristor, etc. It is disclosed that the S / N ratio with respect to external noise such as noise can be increased and the influence of broadcast wave and communication wave noise can be eliminated.

また、特許文献10には、電気機器の部分放電測定方法および装置に関するものであって、部分放電電流は一般に低周波の成分から高周波の成分まであらゆる帯域の周波数成分を含んでおり、周波数成分が存在する高周波側の限界周波数は、部分放電の形態によって多少異なるものの数十MHzから数百MHzと非常に高いものとなっているが、このような部分放電電流を、変流器を用いた検出部により検出するものにおいて、検出部内の変流器の2次側にコンデンサを並列接続し、このコンデンサと前記変流器のインダクタンス分とで共振回路を形成して、部分放電電流に含まれる特定周波数成分を検出することにより、外来ノイズの影響を受けにくくすることが開示されている。   Patent Document 10 relates to a method and an apparatus for measuring partial discharge of electrical equipment, and the partial discharge current generally includes frequency components in all bands from low frequency components to high frequency components. The limit frequency on the high-frequency side that exists is very high, from several tens of MHz to several hundreds of MHz, although it varies somewhat depending on the form of partial discharge. Such partial discharge current is detected using a current transformer. In this case, a capacitor is connected in parallel to the secondary side of the current transformer in the detection unit, and a resonance circuit is formed by this capacitor and the inductance component of the current transformer, so that the specific current included in the partial discharge current is specified. It has been disclosed that detection of frequency components makes it less susceptible to external noise.

また、出願人は、特願2006−263668号(先願)を出願し、この先願により、回転電機、変圧器、開閉装置等の高電圧機器の部分放電検出法に関するものであって、特
許文献1、2、3、4において部分放電の測定のために検出部を高圧電路側に取り付ける必要から、測定に際して電路の停電が必要となるという欠点を解消するため、高圧電路側に、部分放電電流を電圧に変換する変流器と、この変流器の2次巻線に直列に接続されるコンデンサと送信アンテナ(空芯コイル)とを設け、送信アンテナから放射される磁界を非接触で外部から検出する受信アンテナ(空芯コイル)と受信アンテナによる受信信号を増幅する増幅器とにより部分放電の測定を無停電で行うことができる装置を開示している。
The applicant has also filed Japanese Patent Application No. 2006-263668 (prior application), which relates to a partial discharge detection method for high voltage equipment such as rotating electrical machines, transformers, switchgears, etc. In References 1, 2, 3, and 4, it is necessary to attach a detector to the high-voltage path side for partial discharge measurement. A current transformer that converts current into voltage, a capacitor connected in series to the secondary winding of this current transformer, and a transmission antenna (air-core coil) are provided, and the magnetic field radiated from the transmission antenna is contactlessly provided. An apparatus is disclosed that can measure partial discharges uninterruptibly by a receiving antenna (air core coil) that is detected from the outside and an amplifier that amplifies a received signal from the receiving antenna.

[従来技術による部分放電測定装置の構成例]
上述の特許文献1〜7、および先願(特願2006−263668号)に開示されている部分放電測定装置は、いずれも、配電用のモールド変圧器において、部分放電電流の電流通路であるタップ端子間を導電接続するタップ接続導体が貫通するように高周波変流器を設けて部分放電電流を検出する方式であって、部分放電により流れる電流を捉える測定方式であることから、部分放電の放電電荷量と測定信号との対応性の点で優れた方式となっている。
[Configuration example of a partial discharge measuring device according to the prior art]
All of the partial discharge measuring devices disclosed in the above-mentioned Patent Documents 1 to 7 and the prior application (Japanese Patent Application No. 2006-263668) are taps that are current paths of partial discharge currents in a distribution transformer. This is a method of detecting partial discharge current by providing a high-frequency current transformer so that the tap connection conductor that conducts conductive connection between the terminals penetrates, and it is a measurement method that captures the current flowing by partial discharge. This method is excellent in terms of the correspondence between the charge amount and the measurement signal.

また、特許文献1〜7、および先願(特願2006−263668号)に開示されているような電流を捉える方式の部分放電測定装置においては、従来より、特許文献9に開示されているような、数MHzという比較的低周波の周波数帯で同調検出する測定方式が広く用いられており、また、部分放電電流に含まれる特定周波数成分を検出するための構成の1つとして、特許文献10に開示されているような、変流器の2次側に並列接続されたコンデンサと変流器のインダクタンス分とで共振回路を形成してなる検出部構成が用いられている。   Moreover, in the partial discharge measuring apparatus of the system which captures the electric current as disclosed in Patent Documents 1 to 7 and the prior application (Japanese Patent Application No. 2006-263668), it has been disclosed in Patent Document 9 conventionally. In addition, a measurement method that performs tuned detection in a relatively low frequency band of several MHz is widely used, and Patent Document 10 discloses one configuration for detecting a specific frequency component included in a partial discharge current. As shown in FIG. 1, a detection unit configuration in which a resonance circuit is formed by a capacitor connected in parallel to the secondary side of the current transformer and the inductance component of the current transformer is used.

(従来の部分放電測定装置の構成例)
次に、電流を捉える方式の部分放電測定装置に関する上記のような従来の技術を現地に据え付けられた変圧器に適用している従来の部分放電測定装置の構成例を次に示す。
(Configuration example of conventional partial discharge measuring device)
Next, a configuration example of a conventional partial discharge measuring apparatus in which the above-described conventional technique relating to a partial discharge measuring apparatus of a method for capturing current is applied to a transformer installed in the field will be described below.

図15は、3相モールド変圧器の外観と外部との接続端子を示す正面図である。図15において、3相モールド変圧器は、フレーム3、3aに挟持された3脚の鉄心2の各主脚に、Δ結線された3相の高圧巻線1(1U,1V,1W)がそれぞれ巻回されてなる構成となっている。高圧巻線1は、巻線導体全体を絶縁性の高いエポキシ樹脂でモールドしたものであって、その外形は略円筒形状である。高圧巻線1の内径側に図示されない低圧巻線が配され、この低圧巻線も鉄心2の各主脚にそれぞれ巻回されている。   FIG. 15 is a front view showing an external appearance of the three-phase molded transformer and external connection terminals. In FIG. 15, the three-phase molded transformer has a three-phase high-voltage winding 1 (1U, 1V, 1W) connected to each main leg of a three-legged iron core 2 sandwiched between frames 3 and 3a. It is configured to be wound. The high-voltage winding 1 is formed by molding the entire winding conductor with a highly insulating epoxy resin, and the outer shape thereof is substantially cylindrical. A low voltage winding (not shown) is disposed on the inner diameter side of the high voltage winding 1, and this low voltage winding is also wound around each main leg of the iron core 2.

3相の高圧巻線1には、それぞれ高圧巻線端子4、4aおよび電圧切替用タップ端子5、5aが設けられており、タップ端子5、5a間はタップ接続導体7を介して接続され短絡されている。また、高圧巻線端子4、4aは各相間で高圧相間リード9(9UV,9VW,9WU)を介して接続されている。そして、高圧相間リード9(9UV,9VW,9WU)は一括して樹脂モールドされ、絶縁性の樹脂ブロック構造の高圧相間リード接続部6とされている。また、電路接続端子となる各相の高圧巻線端子4(4U,4V,4W)にはそれぞれ各相の高圧母線8(8U,8V,8W)が接続されている。   Each of the three-phase high-voltage windings 1 is provided with high-voltage winding terminals 4 and 4a and voltage switching tap terminals 5 and 5a. The tap terminals 5 and 5a are connected via a tap connection conductor 7 and short-circuited. Has been. The high voltage winding terminals 4 and 4a are connected to each other via high voltage interphase leads 9 (9UV, 9VW, 9WU). The high-voltage interphase leads 9 (9UV, 9VW, 9WU) are collectively resin-molded to form a high-voltage interphase lead connecting portion 6 having an insulating resin block structure. Also, the high-voltage bus terminals 8 (8U, 8V, 8W) of the respective phases are connected to the high-voltage winding terminals 4 (4U, 4V, 4W) of the respective phases serving as the electric circuit connection terminals.

図16は、従来技術による部分放電測定装置の構成図であって、図15に示される3相モールド変圧器を対象とした構成例を示すものである。また、図17は、図16の部分放電測定装置における部分放電検出部の詳細構成を示す構成図である。さらに、図18は、図16の部分放電測定装置と3相モールド変圧器の高圧巻線との接続を示す図である。   FIG. 16 is a block diagram of a partial discharge measuring apparatus according to the prior art, and shows a configuration example for the three-phase mold transformer shown in FIG. FIG. 17 is a configuration diagram showing a detailed configuration of a partial discharge detector in the partial discharge measuring apparatus of FIG. Further, FIG. 18 is a diagram showing the connection between the partial discharge measuring device of FIG. 16 and the high-voltage winding of the three-phase mold transformer.

図16に示される部分放電測定装置は、検出器10および電気−光変換器20からなる部分放電検出部25と、光ケーブル(ファイバ)30と、光−電気変換器41,主増幅器42および表示部43からなる部分放電受信部45とから構成されている。そして、光ケーブル30は、モールド変圧器の高電位側に設置される上記部分放電検出部25と接地電位側に設置される上記部分放電受信部45とを電気絶縁的に切り離した状態で部分放電検出信号を伝送するものとなっている。   The partial discharge measuring apparatus shown in FIG. 16 includes a partial discharge detection unit 25 including a detector 10 and an electric-optical converter 20, an optical cable (fiber) 30, an optical-electric converter 41, a main amplifier 42, and a display unit. And a partial discharge receiving unit 45 comprising 43. The optical cable 30 detects partial discharge in a state where the partial discharge detector 25 installed on the high potential side of the mold transformer and the partial discharge receiver 45 installed on the ground potential side are electrically isolated. It is intended to transmit signals.

図17に示されているように、部分放電検出部25において、検出器10は、タップ端子5、5a間の接続導体であるタップ接続導体7を周回するリング状コア11、当該リング状コア11にトロイダル状に巻かれた2次巻線12、および2次巻線12の両端に並列に接続されたコンデンサ13から構成されており、リング状コア11および2次巻線12は、タップ接続導体7を一次導体とした貫通形変流器を形成している。   As shown in FIG. 17, in the partial discharge detection unit 25, the detector 10 includes a ring-shaped core 11 that circulates a tap connection conductor 7 that is a connection conductor between the tap terminals 5 and 5 a, and the ring-shaped core 11. Are composed of a secondary winding 12 wound in a toroidal shape and a capacitor 13 connected in parallel to both ends of the secondary winding 12, and the ring-shaped core 11 and the secondary winding 12 are composed of a tap connection conductor. A through-type current transformer having a primary conductor 7 is formed.

そして、検出器10では、タップ接続導体7を流れる部分放電電流が上記の貫通形変流器により電圧に変換されるとともに、貫通形変流器の2次巻線12に並列接続されたコンデンサ13により特定の周波数に共振させることで周波数帯域が制限された検出信号が検出器10から出力される。   In the detector 10, the partial discharge current flowing through the tap connection conductor 7 is converted into a voltage by the feedthrough current transformer, and the capacitor 13 connected in parallel to the secondary winding 12 of the feedthrough current transformer. Thus, a detection signal whose frequency band is limited by resonating at a specific frequency is output from the detector 10.

そして、検出器10から出力された検出信号が電気−光変換器20の入力側に内蔵されている増幅部21に入力され、増幅部21から出力された電気信号が電気−光変換部22で光信号に変換されて光ケーブル30により伝送され、図16の光−電気変換器41により再変換された電気信号が主増幅器42により、後段に接続される表示部43に適合した仕様の電気信号になるように増幅され、得られた信号によりオシロスコープやメータなどの表示部43での測定を行う。   The detection signal output from the detector 10 is input to the amplification unit 21 built in the input side of the electro-optical converter 20, and the electric signal output from the amplification unit 21 is output from the electro-optical conversion unit 22. The electric signal converted into an optical signal, transmitted through the optical cable 30, and reconverted by the optical-electrical converter 41 in FIG. 16 is converted into an electric signal having a specification suitable for the display unit 43 connected to the subsequent stage by the main amplifier 42. Measurement is performed on the display unit 43 such as an oscilloscope or a meter based on the obtained signal.

部分放電の測定は、図17の検出器10および電気−光変換器20と光ケーブル30の一端を高電位側にあるタップ端子5、5aに取り付け、タップ端子5、5a間のタップ接続導体7を流れる部分放電によるパルス電流を、測定者がいる接地電位側において捉えることで実施される。測定者は、オシロスコープやメータなどの表示部43により、部分放電によるパルス電流を観測する。   The partial discharge is measured by attaching one end of the detector 10 and the electro-optical converter 20 and the optical cable 30 in FIG. 17 to the tap terminals 5 and 5a on the high potential side, and connecting the tap connection conductor 7 between the tap terminals 5 and 5a. This is implemented by capturing the pulse current due to the flowing partial discharge on the ground potential side where the measurer is present. The measurer observes the pulse current due to the partial discharge using the display unit 43 such as an oscilloscope or a meter.

図18は、3相モールド変圧器の高圧側巻線の構成例、および、この高圧側巻線と図16の部分放電測定装置との接続構成を示している。すなわち、図18において、3相モールド変圧器における3相の高圧巻線1U、1V、1Wの高圧巻線端子4U,4aU、4V,4aV、4W,4aWが相間で高圧相間リード9UV、9VW、9WUにより接続されるとともに、各相の高圧巻線1U、1V、1Wに電圧切替用タップ端子5U,5aU、5V,5aV、5W,5aWが設けられる構成が示されている。また、図18では、3相モ
ールド変圧器の高圧巻線における部分放電が、各相の電圧切替用タップ端子5,5aに設けられたタップ接続導体7を一次導体とした貫通形変流器の2次巻線12により検出され、増幅部21により増幅され、電気−光変換部22で光信号に変換されて光ケーブル30により伝送され、光−電気変換器41により再変換された電気信号が、主増幅器42により後段に接続される表示部43に適合した仕様の電気信号になるように増幅され、得られた信号によりオシロスコープやメータなどの表示部43で測定が行われることが示されている。
FIG. 18 shows a configuration example of the high-voltage side winding of the three-phase mold transformer, and a connection configuration between the high-voltage side winding and the partial discharge measuring device of FIG. That is, in FIG. 18, the high-voltage winding terminals 4U, 4aU, 4V, 4aV, 4W, and 4aW of the three-phase high-voltage windings 1U, 1V, and 1W in the three-phase molded transformer are high-voltage interphase leads 9UV, 9VW, and 9WU. And the voltage switching tap terminals 5U, 5aU, 5V, 5aV, 5W, and 5aW are provided in the high-voltage windings 1U, 1V, and 1W of the respective phases. In FIG. 18, the partial discharge in the high-voltage winding of the three-phase molded transformer is caused by a through-type current transformer in which the tap connection conductor 7 provided in the voltage switching tap terminals 5 and 5 a of each phase is the primary conductor. An electrical signal detected by the secondary winding 12, amplified by the amplification unit 21, converted into an optical signal by the electrical-optical conversion unit 22, transmitted by the optical cable 30, and reconverted by the optical-electrical converter 41, It is shown that the main amplifier 42 amplifies the electrical signal so as to have a specification suitable for the display unit 43 connected to the subsequent stage, and that the obtained signal is measured on the display unit 43 such as an oscilloscope or a meter. .

(先願による部分放電測定装置の構成)
先願(特願2006−263668号)の部分放電測定装置は、図19に示すように、検出器110および送信アンテナ101よりなる部分放電検出部100と、送信アンテナ101と対向して空間距離を隔てて配設される受信アンテナ201、整合器202、伝送ケーブル203、前置増幅器204、主増幅器205、および表示部206よりなる部分放電受信部200とから構成されている。図19における部分放電検出部100のより詳細な構成を図20に示す。モールド変圧器におけるエポキシ樹脂でモールドされた高圧巻線1に電圧切替用タップ端子5、5aが埋め込まれており、モールド変圧器の主電流が流れるタップ端子5、5a間にはタップ接続導体7が取り付けられている。タップ接続導体7を周回するリング状コア11が設けられ、当該リング状コア11に2次巻線12がトロイダル状に巻回されていることにより、タップ接続導体7、リング状コア11および2次巻線12からなる貫通形変流器が形成されており、これにより、タップ接続導体7を流れる部分放電電流を検出することができる。2次巻線12の両端には、コンデンサ113と、空芯コイルであって1巻以上の空芯ループアンテナからなる送信アンテナ101とが直列に接続されており、2次巻線12とコンデンサ113と送信アンテナ101とからなる直列共振回路が形成されている。この直列共振回路では、上記貫通形変流器により検出された部分放電電流が励振源となって、主に2次巻線12、送信アンテナ101の各インダクタンス、およびコンデンサ113のキャパシタンス(静電容量)に基づいて決まる共振周波数f0でのLC直列共振が起こり、強い磁界が送信アンテナ101から放射される。この共振周波数f0は、上述のように、部分放電電流の積分値との相関を高いものとするため、数MHzの周波数帯から選定することが好ましく、より具体的には400kHzから10MHzの範囲内で選定することが好ましい。
(Configuration of partial discharge measuring device according to previous application)
As shown in FIG. 19, the partial discharge measuring device of the prior application (Japanese Patent Application No. 2006-263668) has a spatial distance facing the partial discharge detection unit 100 including the detector 110 and the transmission antenna 101 and the transmission antenna 101. The receiving antenna 201, the matching unit 202, the transmission cable 203, the preamplifier 204, the main amplifier 205, and the partial discharge receiving unit 200 including the display unit 206 are provided. FIG. 20 shows a more detailed configuration of the partial discharge detection unit 100 in FIG. Voltage switching tap terminals 5 and 5a are embedded in the high voltage winding 1 molded with epoxy resin in the mold transformer, and a tap connection conductor 7 is provided between the tap terminals 5 and 5a through which the main current of the mold transformer flows. It is attached. A ring-shaped core 11 that goes around the tap connection conductor 7 is provided, and the secondary winding 12 is wound around the ring-shaped core 11 in a toroidal shape, so that the tap connection conductor 7, the ring-shaped core 11, and the secondary core 12 are wound. A through-type current transformer composed of the winding 12 is formed, whereby a partial discharge current flowing through the tap connection conductor 7 can be detected. At both ends of the secondary winding 12, a capacitor 113 and a transmitting antenna 101 that is an air-core coil and includes one or more air-core loop antennas are connected in series. The secondary winding 12 and the capacitor 113 are connected. And a transmitting antenna 101 are formed as a series resonant circuit. In this series resonance circuit, the partial discharge current detected by the feedthrough current transformer serves as an excitation source, mainly the secondary winding 12, the inductances of the transmission antenna 101, and the capacitance (capacitance) of the capacitor 113. LC series resonance occurs at a resonance frequency f 0 determined based on (), and a strong magnetic field is radiated from the transmitting antenna 101. As described above, the resonance frequency f0 is preferably selected from a frequency band of several MHz in order to increase the correlation with the integral value of the partial discharge current, and more specifically within a range of 400 kHz to 10 MHz. It is preferable to select by.

また、上記のリング状コア11、2次巻線12およびコンデンサ113は、例えば一括して樹脂モールドされた絶縁性の樹脂ブロック構造とすることなどによりタップ接続導体7と一体に設けられた検出器110を構成しており、検出器110および送信アンテナ101からなる部分放電検出部100は、タップ端子5、5aにボルト等にて接続され、かつ固定される。   The ring-shaped core 11, the secondary winding 12, and the capacitor 113 are a detector provided integrally with the tap connection conductor 7, for example, by adopting an insulating resin block structure in which resin molding is collectively performed. 110, the partial discharge detection unit 100 including the detector 110 and the transmission antenna 101 is connected to the tap terminals 5 and 5a with bolts and fixed.

なお、リング状コア11にはフェライトなどの軟磁性特性の優れた材料、すなわちB−H特性の線形性が良く、抵抗率が高い材料を用いるとよい。また、コンデンサ113にはマイカコンデンサなどを用いると、非常に高いQ値を得ることができる。   The ring-shaped core 11 may be made of a material having excellent soft magnetic properties such as ferrite, that is, a material having good BH characteristics and high resistivity. Further, if a mica capacitor or the like is used as the capacitor 113, a very high Q value can be obtained.

図19に示すように部分放電受信部200は、送信アンテナ101から放射される磁界が鎖交するように配置した空芯コイルであって1巻以上の空芯ループアンテナからなる受信アンテナ201、受信アンテナ201のインピーダンスと伝送ケーブル203のインピーダンスとを整合する整合器202、伝送ケーブル203、所定の周波数に制限して増幅を行う前置増幅器204、後段に接続される表示部206での表示に適した波形とレベルに増幅する主増幅器205およびオシロスコープなどの表示部206からなる。   As shown in FIG. 19, the partial discharge receiving unit 200 is an air core coil that is arranged so that the magnetic field radiated from the transmission antenna 101 is interlinked, and includes a reception antenna 201 that includes one or more air core loop antennas. Suitable for display on the matching unit 202 that matches the impedance of the antenna 201 and the impedance of the transmission cable 203, the transmission cable 203, the preamplifier 204 that performs amplification by limiting to a predetermined frequency, and the display unit 206 connected to the subsequent stage. And a display section 206 such as an oscilloscope.

受信アンテナ201の感度は、コイルの巻数が大きいほど増大し、また、コイルを形成する導線間のキャパシタンスが大きいほど減少する。そして、コイルの巻数が大きすぎる
と、コイルを形成する導線間のキャパシタンスも大きくなる。このため、受信アンテナ201の感度を高くするために、コイルとしての最適な巻数を選定する必要がある。
The sensitivity of the receiving antenna 201 increases as the number of turns of the coil increases, and decreases as the capacitance between the conductors forming the coil increases. If the number of turns of the coil is too large, the capacitance between the conductors forming the coil also increases. For this reason, in order to increase the sensitivity of the receiving antenna 201, it is necessary to select an optimal number of turns as a coil.

また、受信アンテナ201のコイルの大きさは、送信アンテナ101の作る磁界の分布に応じて、送信アンテナ101と受信アンテナ201との間の距離によって決まる最適値がある。   The size of the coil of the receiving antenna 201 has an optimum value determined by the distance between the transmitting antenna 101 and the receiving antenna 201 according to the distribution of the magnetic field generated by the transmitting antenna 101.

また、整合器202は、受信アンテナ201と伝送ケーブル203とのインピーダンスを整合するための回路であり、数MHz程度までの周波数では通常トランス型のものが用いられる。尚、伝送ケーブル203としては通常同軸ケーブルが用いられる。   The matching unit 202 is a circuit for matching the impedance between the receiving antenna 201 and the transmission cable 203, and a transformer type is usually used at frequencies up to about several MHz. Note that a coaxial cable is usually used as the transmission cable 203.

また、前置増幅器204は、部分放電検出部100における共振周波数f0と同じ周波数に対して所定の帯域幅を持って同調した増幅を行う。前置増幅器204の回路には、パッシブなバンドパスフィルタを備えた増幅回路が用いられる。バンドパスフィルタの帯域幅が狭い程、Q値が高くなり、感度およびS/N比は向上し、また、バンドパスフィルタの帯域幅が広いほど、元の部分放電電流のパルス的な状態が良好に保存される。このため、バンドパスフィルタの帯域幅を選定する際には、上記2つの点を考慮する必要があるが、帯域幅を10kHzから500kHzの範囲内で選定することにより、充分な感度およびS/N比が得られるとともに、元の部分放電電流のパルス的な状態が充分に保存された状態で部分放電測定を行うことができる。   Further, the preamplifier 204 performs amplification tuned with a predetermined bandwidth with respect to the same frequency as the resonance frequency f0 in the partial discharge detection unit 100. As the circuit of the preamplifier 204, an amplifier circuit including a passive bandpass filter is used. The narrower the band-pass filter bandwidth, the higher the Q factor, and the better the sensitivity and S / N ratio. The wider the band-pass filter bandwidth, the better the pulsed state of the original partial discharge current. Saved in. For this reason, when selecting the bandwidth of the bandpass filter, it is necessary to consider the above two points. However, by selecting the bandwidth within the range of 10 kHz to 500 kHz, sufficient sensitivity and S / N can be obtained. A ratio can be obtained, and a partial discharge measurement can be performed in a state where the pulsed state of the original partial discharge current is sufficiently preserved.

また、主増幅器205においては、例えば前置増幅器204からの振動減衰波となっている入力信号を検波することで単極性のパルス形状の信号として出力することにより、後段に接続されるオシロスコープなどの表示部206における部分放電電流の観測が容易となる。
特開平3−216564号公報 特開平4−259864号公報 特開平5−322963号公報 特開平7−174811号公報 特開平9−119959号公報 特開平9−80112号公報 特開平9−15293号公報 特開平3−37580号公報 特開平2−85771号公報 特開平7−12881号公報 電気学会編「電気設備の診断技術 改訂版」2003.10.17発行
In the main amplifier 205, for example, an oscilloscope or the like connected to the subsequent stage is detected by detecting the input signal that is a vibration attenuation wave from the preamplifier 204 and outputting it as a unipolar pulse-shaped signal. Observation of the partial discharge current in the display unit 206 is facilitated.
JP-A-3-216564 JP-A-4-259864 JP-A-5-322963 JP-A-7-174811 Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-119959 Japanese Patent Laid-Open No. 9-80112 Japanese Patent Laid-Open No. 9-15293 JP-A-3-37580 Japanese Patent Laid-Open No. 2-85771 JP-A-7-12881 Published by the Institute of Electrical Engineers of Japan, “Electrical Equipment Diagnosis Technology Revised Edition”

[停電作業に関する問題]
上述の図16により説明した従来の部分放電測定装置では、測定対象のモールド変圧器に接続されている電路を一旦停電させ、検出器10、電気−光変換器20、光ケーブル30の一端を当該変圧器のタップ端子5、5aに接続した後、当該変圧器を再び充電し、光ケーブル30の他端、光−電気変換器41、主増幅器42を介して表示部43により部分放電の測定を行った後、当該変圧器に接続されている電路を再度停電させ、検出器10、電気−光変換器20、光ケーブル30の一端を取り外し、再度、当該変圧器を充電するという作業が必要になる。すなわち、この場合、運用に供されている当該変圧器の部分放電測定を行うにあたり、2回の停電作業が伴うことになる。また、検出器10、電気−光変換器20、光ケーブル30の一端を当該変圧器のタップ端子5、5aに接続したり、取り
外したりする作業は、充電時においては高電位となるタップ端子5、5aに接触する作業のため、充分に感電防止対策を施した作業が必要である。
[Problems related to power outage work]
In the conventional partial discharge measuring apparatus described with reference to FIG. 16 described above, the electric circuit connected to the mold transformer to be measured is temporarily interrupted, and one end of the detector 10, the electro-optical converter 20, and the optical cable 30 is transformed. After connecting to the tap terminals 5 and 5a of the transformer, the transformer was charged again, and the partial discharge was measured by the display unit 43 via the other end of the optical cable 30, the photoelectric converter 41, and the main amplifier 42. Then, the electric circuit connected to the transformer is blacked out again, and the work of removing one end of the detector 10, the electro-optical converter 20, and the optical cable 30 and charging the transformer again becomes necessary. That is, in this case, two power outages are involved in performing partial discharge measurement of the transformer in use. Further, the operation of connecting or removing one end of the detector 10, the electro-optical converter 20, and the optical cable 30 to or from the tap terminals 5, 5a of the transformer is performed by the tap terminal 5, which becomes a high potential during charging. Since the work is in contact with 5a, it is necessary to carry out work with sufficient measures to prevent electric shock.

このように、図16により説明した従来の部分放電測定装置では、現地に据え付けられて運用が開始されているモールド変圧器の部分放電測定を実施するためには、2回の停電作業が必要となるが、この点に関して、部分放電測定における作業性などの向上を図った改良提案が上述の特許文献3および特許文献4に開示されている。   As described above, in the conventional partial discharge measuring apparatus described with reference to FIG. 16, in order to perform partial discharge measurement of a molded transformer that is installed in the field and has started operation, two power outages are required. However, regarding this point, the above-mentioned Patent Document 3 and Patent Document 4 disclose improvement proposals for improving workability in partial discharge measurement.

すなわち、特許文献3に記載の構成では、タップ接続導体が貫通する貫通形変流器よりなる検出器と、増幅部を内部の入力側に収納した電気−光変換器との接続をコネクタによる嵌合方式とすることにより、高電位側のタップ端子に検出器を予め敷設しておくことができ、これによりタップ端子間へのタップ接続導体の脱着作業が不要となり、部分放電測定に必要な準備作業の時間を低減することができる。また、特許文献3に記載の構成によって部分放電測定を実施する場合、特許文献3には記載されていないが、測定対象のモールド変圧器を稼動状態のままとしておいて、把持機構を設けた絶縁棒などを用いて、電気−光変換器を高電位に充電されている検出器にコネクタ接続して部分放電の測定を行い、測定後、上記絶縁棒を用いて、電気−光変換器を検出器から取り外す、という実施方法が考えられ、このような実施方法によれば、部分放電測定を停電作業なしで行うことができる。   That is, in the configuration described in Patent Document 3, the connection between the detector formed of a through-type current transformer through which the tap connection conductor passes and the electro-optical converter in which the amplifier is housed on the input side is fitted by a connector. By adopting the combination method, a detector can be laid in advance on the tap terminal on the high potential side, which eliminates the need for attaching / detaching the tap connection conductor between the tap terminals, and preparation necessary for partial discharge measurement. Work time can be reduced. Further, when performing partial discharge measurement with the configuration described in Patent Document 3, although not described in Patent Document 3, the mold transformer to be measured is kept in an operating state, and an insulation provided with a gripping mechanism is provided. Connect the electrical-to-optical converter to a detector charged to a high potential using a rod, etc., and measure the partial discharge. After the measurement, detect the electrical-to-optical converter using the insulating rod. An implementation method of removing from the vessel is conceivable, and according to such an implementation method, partial discharge measurement can be performed without a power failure operation.

また、特許文献4に記載の構成では、部分放電センサとして、増幅器、電気−光変換器およびバッテリ電源を、タップ接続導体が貫通する貫通形交流器よりなる検出器に増幅器を接続した状態で予め高電位側のタップ端子側に敷設しておき、高電位側に例えば光伝送などの絶縁媒体を介した伝送手段によりバッテリ電源を充電するための電力を供給することにより、増幅器および電気−光変換器に給電するバッテリ電源への充電を停電作業なしで行うことができる。   In the configuration described in Patent Document 4, as a partial discharge sensor, an amplifier, an electro-optical converter, and a battery power source are connected in advance in a state where the amplifier is connected to a detector composed of a through-type alternating current through which a tap connection conductor passes. By laying on the high potential side tap terminal side and supplying the power for charging the battery power by the transmission means via an insulating medium such as optical transmission on the high potential side, the amplifier and the electro-optical conversion The battery power supply for supplying power to the battery can be charged without power failure.

なお、特許文献4に記載の構成は、検出器と増幅器との接続をコネクタによる嵌合方式として自在に脱着できるようにした構成ではないので、部分放電測定を行う場合には、タップ端子間へのタップ接続導体の脱着作業が必要となっているが、このような特許文献4に記載の構成における検出器と増幅器との接続構造として上記特許文献3に記載のコネクタによる嵌合方式を適用すれば、高電位側のタップ端子に検出器をあらかじめ敷設しておくことができ、タップ端子間へのタップ接続導体の脱着作業が不要となり、部分放電測定に必要な準備作業の時間を低減することができるとともに、さらには、絶縁棒などを用いて増幅器などの検出器への接続および検出器からの取り外しを行うようにすれば、部分放電測定を停電作業なしで行うこともできるようになると考えられる。   Note that the configuration described in Patent Document 4 is not a configuration in which the connection between the detector and the amplifier can be freely attached and detached as a fitting method using a connector, so when performing partial discharge measurement, between the tap terminals. However, the connector connecting method described in Patent Document 3 is applied as the connection structure between the detector and the amplifier in the structure described in Patent Document 4. For example, a detector can be installed in advance on the tap terminal on the high potential side, eliminating the need for removing and attaching the tap connection conductor between the tap terminals, reducing the time required for preparatory work required for partial discharge measurement. In addition, if an insulation rod or the like is used to connect to and remove from a detector such as an amplifier, partial discharge measurement can be performed without power outage. It is considered to be able to also.

このように、上記の特許文献3および特許文献4に開示されている構成を用いれば、部分放電測定やバッテリ電源への充電を停電作業なしで行うことが可能になると考えられるが、実用的には、下記のような問題がある。   As described above, if the configurations disclosed in Patent Document 3 and Patent Document 4 described above are used, partial discharge measurement and charging to the battery power source can be performed without a power outage operation. Has the following problems.

まず、特許文献3に記載の構成では、モールド変圧器を稼動状態のままとしておいて絶縁棒などにより電気−光変換器を高電位に充電されている検出器にコネクタ接続する場合、接地電位側にあった電気−光変換器が突然高電位側に印加されるため、嵌合のコネクタ部分でスパーク放電が生じ、それにより、電気−光変換器の内部の入力側に収納されている増幅部に組み込まれている電子回路が破損する可能性がある。   First, in the configuration described in Patent Document 3, when a mold transformer is left in an operating state and an electro-optical converter is connected to a detector charged to a high potential by an insulating rod or the like, the ground potential side Since the electrical-to-optical converter is suddenly applied to the high potential side, a spark discharge is generated at the mating connector portion, thereby causing the amplification unit housed on the input side inside the electrical-to-optical converter. There is a possibility that the electronic circuit built into the will be damaged.

また、特許文献4に記載の構成では、高電位側と接地電位側との間で絶縁された状態でバッテリ電源を充電するための電力を供給する方式であり、ことに光に変換して電力を供給する構成の場合には、例えば数100mW程度の電力に相当するエネルギーを光伝送す
ることが可能な光デバイスが必要となり、光デバイスのコストが高くなる問題があり、また、流体圧力などを用いて高電位側で発電する構成の場合には、高電位側での発電機構が複雑となるため、コストが高くなるとともに部分放電測定装置としての信頼性が低いものとなる。
Further, the configuration described in Patent Document 4 is a method of supplying power for charging the battery power supply in a state of being insulated between the high potential side and the ground potential side. For example, an optical device capable of optically transmitting energy corresponding to a power of about several hundred mW is required, which increases the cost of the optical device. In the case of the configuration in which the power generation is performed on the high potential side, the power generation mechanism on the high potential side is complicated, so that the cost increases and the reliability as the partial discharge measuring device is low.

[検出感度に関する問題]
次に、特許文献8で開示されている部分放電測定装置は、上述のように、変圧器の高圧巻線に生じた部分放電による高周波電磁波を近接させたループアンテナにより捕捉する構成であることから、部分放電測定装置の構成として、高電位側と接地電位側との間をケーブル接続する構成ではないため、上述の図16により説明した従来の部分放電測定装置におけるような、部分放電の測定のために停電作業が必要になるという問題はない。
[Problems related to detection sensitivity]
Next, as described above, the partial discharge measuring device disclosed in Patent Document 8 is configured to capture high-frequency electromagnetic waves caused by partial discharge generated in the high-voltage winding of the transformer by using a loop antenna that is brought close to it. Since the configuration of the partial discharge measuring device is not a configuration in which a cable is connected between the high potential side and the ground potential side, the measurement of partial discharge as in the conventional partial discharge measuring device described with reference to FIG. Therefore, there is no problem that power outage work is necessary.

また、この特許文献8で開示されている部分放電測定装置は、上述のように、中性点近傍にループアンテナを近接させる構成や、差動回路により電界成分を相殺処理する構成により、部分放電による高周波電磁波をループアンテナで捕捉する際に、巻線端部に発生している強い電界の影響を受けないようにすることが図られており、特に差動回路の構成は、周囲のノイズにおける電界成分の影響を低減することにも寄与すると考えられる。   Further, as described above, the partial discharge measuring device disclosed in Patent Document 8 has a partial discharge by a configuration in which a loop antenna is brought close to a neutral point or a configuration in which an electric field component is canceled by a differential circuit. When capturing high-frequency electromagnetic waves from the loop antenna with a loop antenna, it is designed not to be affected by the strong electric field generated at the end of the winding. It is thought to contribute to reducing the influence of the electric field component.

しかしながら、特許文献8で開示されている部分放電測定装置は、高圧巻線に部分放電が発生したときに流れる電流が巻線導体に伝搬して巻線導体から放出された高周波電磁波をそのままループアンテナで捕捉する構成であるため、捕捉される電磁波の強度は微弱であり、ループアンテナからの電磁波検出出力も小さいことから、上記のような差動回路による信号処理を行うとしても、周囲のノイズのレベルが高い場合、ノイズの影響に耐えて充分に高い検出感度で部分放電測定を行うことは困難である。   However, the partial discharge measuring device disclosed in Patent Document 8 is a loop antenna in which a high-frequency electromagnetic wave emitted from a winding conductor is transmitted as a current that flows when a partial discharge occurs in a high-voltage winding. Therefore, even if the signal processing by the differential circuit as described above is performed, the ambient noise is not weakened because the intensity of the captured electromagnetic wave is weak and the electromagnetic wave detection output from the loop antenna is small. When the level is high, it is difficult to perform partial discharge measurement with sufficiently high detection sensitivity to withstand the influence of noise.

[検出感度校正に関する問題]
次に、先願(特願2006−263668号)で開示されている部分放電測定装置は、特許文献8で示される非接触な検出手段をもちつつ、特許文献8では被測定機器の構造により放射されているため微弱な信号であった部分放電信号を、特許文献1における部分放電の高周波成分を選択的に取り出すことのできる変流器を用いて局所的に集中させ、それを送信アンテナを介して放射させることにより検出感度を向上させることが出来るという利点を有している。この方法により、電気機器の高電位側に設置される検出部と接地電位側に置かれる受信部との間の電気的絶縁を確保し、しかも信号伝送には光ファイバ(光ケーブル)以外の手段を用い、低コストで信頼性が高く、高い検出感度を有し、高電位側に常設する検出部においては駆動電源を必要とせず、かつ、測定に際して高圧電路の停電が必要とならない部分放電測定装置を提供できる。
[Problems related to detection sensitivity calibration]
Next, the partial discharge measuring device disclosed in the prior application (Japanese Patent Application No. 2006-263668) has non-contact detection means shown in Patent Document 8, and in Patent Document 8, radiation is caused by the structure of the device under measurement. Therefore, the partial discharge signal, which is a weak signal, is locally concentrated using a current transformer that can selectively extract the high-frequency component of the partial discharge in Patent Document 1, and the partial discharge signal is transmitted via a transmission antenna. This has the advantage that detection sensitivity can be improved. This method ensures electrical insulation between the detection unit placed on the high potential side of the electrical equipment and the reception unit placed on the ground potential side, and means other than optical fiber (optical cable) is used for signal transmission. Low discharge, high reliability, high detection sensitivity, no need for a drive power source in the detection unit permanently installed on the high potential side, and a partial discharge measurement device that does not require a power failure on the high piezoelectric path for measurement Can provide.

しかしながら、先願(特願2006−263668号)で開示されているような、高電位側に検出部を設けるとともに接地電位側に受信部を設ける構成の部分放電測定装置において検出感度の校正を実施する場合、高圧電路を停電させることなく、高圧側にある検出部に校正のための校正パルス信号(模擬部分放電信号)を導入するためには、接地電位側から校正パルス信号を注入し、この校正パルス信号を高圧側にある検出部まで伝送路を通じて伝搬させる必要がある。また、伝送路の高圧電路側においてはパッシブな信号変換のみが可能であるため、例えば校正パルス信号を接地電位側から高圧側に光で伝送する方式を適用しようとしても、検出部が部分放電を電気的に検出する構成である場合、パッシブな信号変換では校正パルス信号を光信号から電気的信号に変換することができないことにより、検出感度の校正を行うことは不可能である。   However, as disclosed in the prior application (Japanese Patent Application No. 2006-263668), the detection sensitivity is calibrated in a partial discharge measuring apparatus having a configuration in which a detection unit is provided on the high potential side and a reception unit is provided on the ground potential side. In order to introduce a calibration pulse signal (simulated partial discharge signal) for calibration to the detection unit on the high voltage side without causing a power failure in the high piezoelectric path, a calibration pulse signal is injected from the ground potential side. It is necessary to propagate the calibration pulse signal through the transmission line to the detection unit on the high voltage side. In addition, since only passive signal conversion is possible on the high-piezoelectric path side of the transmission path, for example, even if a method of transmitting a calibration pulse signal from the ground potential side to the high-voltage side by light is applied, the detection unit performs partial discharge. In the case of a configuration for electrical detection, it is impossible to calibrate the detection sensitivity because the calibration pulse signal cannot be converted from an optical signal to an electrical signal by passive signal conversion.

電気的な校正パルス信号を接地側から注入する方法として、電力ケーブルの部分放電測定器などでしばしば行われている静電容量的な結合を介した注入方法がある。これはケーブルのシールド外皮上の絶縁層に取り付けた箔状の電極を部分放電の検出端とする場合に用いられる方法で、シールド外皮に対して静電結合を持つように構成した箔状の注入端を
ケーブルのシールド外皮上の絶縁層に取り付けて校正パルス信号を注入する方法である。このような静電容量的な結合を介した注入方法の場合、校正パルス信号の伝搬における物理的現象はパルス電界となる。これは部分放電の検出を電界によって行うことに対応する形態であるため、注入端から検出端までの校正パルス信号の伝搬性が良く、安定した校正が行える。
As a method of injecting an electric calibration pulse signal from the ground side, there is an injection method through capacitive coupling, which is often performed in a partial discharge measuring device of a power cable. This is a method used when a foil-like electrode attached to an insulating layer on the shield sheath of a cable is used as a detection end of partial discharge. A foil-like injection configured to have electrostatic coupling to the shield sheath. This is a method of injecting a calibration pulse signal by attaching the end to an insulating layer on the shield outer sheath of the cable. In the case of such an injection method through capacitive coupling, the physical phenomenon in the propagation of the calibration pulse signal is a pulsed electric field. This is a form corresponding to the detection of the partial discharge by an electric field, so that the propagation property of the calibration pulse signal from the injection end to the detection end is good and stable calibration can be performed.

図21は、部分放電測定装置における校正パルス信号を接地側から主回路導体側に静電容量的な結合を介して注入させる方式の一例を模式的に説明する図であって、その校正回路を原理的に示す図である。図21(a)に示す校正回路において、接地側では、校正パルス電界を与えるための校正パルス電界送信用電極ED1がパルス電源に接続されている。主回路導体側では、校正パルス電界を受け取るための校正パルス電界受信用電極ED2が設けられ、接地側の校正パルス電界送信用電極ED1との間に静電容量Ccが形成されている。また、測定部に接続された部分放電検出用電極ED3が設けられ、主回路導体との間に静電容量Cdが形成されている。そして、静電容量Ccを介して主回路導体側に流れる校正パルス電流は、主回路導体の検出部を通過するインピーダンスZeと主回路導体の検出部以外を通過するインピーダンスZfとに分流する。   FIG. 21 is a diagram schematically illustrating an example of a method of injecting a calibration pulse signal from the ground side to the main circuit conductor side through capacitive coupling in the partial discharge measuring apparatus. It is a figure shown in principle. In the calibration circuit shown in FIG. 21A, on the ground side, a calibration pulse electric field transmission electrode ED1 for applying a calibration pulse electric field is connected to a pulse power source. On the main circuit conductor side, a calibration pulse electric field receiving electrode ED2 for receiving a calibration pulse electric field is provided, and a capacitance Cc is formed between the calibration pulse electric field transmission electrode ED1 on the ground side. Further, a partial discharge detection electrode ED3 connected to the measurement unit is provided, and a capacitance Cd is formed between the main circuit conductor. The calibration pulse current flowing to the main circuit conductor side via the capacitance Cc is shunted into an impedance Ze that passes through the main circuit conductor detector and an impedance Zf that passes through other than the main circuit conductor detector.

このような図21(a)の校正回路の等価回路は図21(b)のようになる。図21(b)において、測定部側の測定インピーダンスZ0はほぼ一定と見做されるとともに、主回路導体におけるインピーダンスZe、Zfの並列合成インピーダンス(Ze//Zf)=(Ze×Zf)/(Ze+Zf)は静電容量Cc,CdのインピーダンスZ(Cc),Z(Cd)に比べて十分に小さいとした場合、部分放電検出用電極ED3での検出電圧Vdは近似的に下記(1)式で表される。   An equivalent circuit of the calibration circuit of FIG. 21A is as shown in FIG. In FIG. 21B, the measurement impedance Z0 on the measurement unit side is considered to be substantially constant, and the parallel combined impedance (Ze // Zf) of the impedances Ze and Zf in the main circuit conductor (Ze / Zf) / ( When Ze + Zf) is sufficiently smaller than the impedances Z (Cc) and Z (Cd) of the capacitances Cc and Cd, the detection voltage Vd at the partial discharge detection electrode ED3 is approximately expressed by the following equation (1). It is represented by

Vd∝V×(Ze//Zf)/Z(Cc) ・・・(1)
ここで、静電容量Cc,Cdのいずれも、電極の形状と取り付ける位置とによる構造のみにより決定される。
Vd∝V × (Ze // Zf) / Z (Cc) (1)
Here, both of the electrostatic capacitances Cc and Cd are determined only by the structure based on the shape of the electrode and the attachment position.

このため、電極が一度取り付けられれば、上記(1)式においてZ(Cc)は一定であり、パルス電源からの校正パルス信号により安定した校正を行うことが出来る。
一方、先願(特願2006−263668号)で開示されている、1対の送信アンテナ,受信アンテナを対向させ、部分放電検出信号を磁界の結合により伝送する部分放電測定装置において、送信側のアンテナの励磁は被測定機器の主回路(電路導体)を通じて流れる部分放電電流により生じる。このため、校正パルス信号として、上記の静電結合によって生じる電界により回路上に現れる電位差を用いる場合には、電位差から電流へと転換する必要があり、主回路の場合、この電位差から電流への転換は主回路の持つインピーダンスによるため、転換の効率は主回路の個別の構造に依存する。
For this reason, once the electrode is attached, Z (Cc) in the above equation (1) is constant, and stable calibration can be performed by the calibration pulse signal from the pulse power supply.
On the other hand, in the partial discharge measuring device disclosed in the prior application (Japanese Patent Application No. 2006-263668), in which a pair of transmission antennas and reception antennas are opposed to each other and a partial discharge detection signal is transmitted by coupling of magnetic fields, The excitation of the antenna is caused by a partial discharge current flowing through the main circuit (electric circuit conductor) of the device under test. For this reason, when the potential difference that appears on the circuit due to the electric field generated by the electrostatic coupling is used as the calibration pulse signal, it is necessary to switch from the potential difference to the current. In the case of the main circuit, this potential difference is converted to the current. Since conversion depends on the impedance of the main circuit, the efficiency of conversion depends on the individual structure of the main circuit.

図21の校正回路において、静電容量Ccを介して主回路(電路導体)側に流れる校正パルス電流は、主回路の検出部を通過するインピーダンスZeと主回路の検出部以外を通過するインピーダンスZfとに分流するので、主回路側に流れる校正パルス電流の全電流Iに対して、検出部を通過する電流Ieの比は下記(2)式で示される。   In the calibration circuit of FIG. 21, the calibration pulse current that flows to the main circuit (electric circuit conductor) side via the capacitance Cc is the impedance Ze that passes through the detection unit of the main circuit and the impedance Zf that passes through other than the detection unit of the main circuit. Therefore, the ratio of the current Ie passing through the detection unit to the total current I of the calibration pulse current flowing on the main circuit side is expressed by the following equation (2).

Ie/I=Zf/(Ze+Zf) ・・・(2)
従って、検出部を通過する校正パルス電流Ieは検出部以外を通過する部分の影響を強く受けることになる。
Ie / I = Zf / (Ze + Zf) (2)
Therefore, the calibration pulse current Ie passing through the detection unit is strongly influenced by the part passing through other than the detection unit.

なお、主回路の並列合成インピーダンス(Ze//Zf)に対して測定部側の測定インピーダンスZ0が十分に大きい場合、全電流Iは校正パルス電界送信用電極ED1に与える電圧Vに対して下記(3)式の関係にある。   When the measurement impedance Z0 on the measurement unit side is sufficiently large with respect to the parallel synthetic impedance (Ze // Zf) of the main circuit, the total current I is as follows with respect to the voltage V applied to the calibration pulse electric field transmission electrode ED1 ( 3) There is a relationship of the formula.

I=V/(Z(Cc)+(Ze//Zf)) ・・・(3)
次に、特許文献5には、高圧電路の停電を伴うことなく校正パルス信号の注入を行う方法であって、校正パルス信号として部分放電電流を模擬する模擬パルス電流を専用の高周波変流器,または電路に敷設されている計器用変流器の2次巻線に注入し、接地側の電位にある2次巻線から変流器の磁気結合を介して1次側の高圧電路に模擬パルス電流を誘導させるという校正方法が開示されている。先願(特願2006−263668号)による部分放電測定装置における検出感度の校正方法に、上記の特許文献5による校正方法の構成を適用しようとした場合、下記の2つの問題がある。
I = V / (Z (Cc) + (Ze // Zf)) (3)
Next, Patent Document 5 discloses a method of injecting a calibration pulse signal without causing a power failure in a high piezoelectric path, and a simulated pulse current that simulates a partial discharge current as a calibration pulse signal is used as a dedicated high-frequency current transformer, Alternatively, it is injected into the secondary winding of an instrument current transformer laid on the electric circuit, and the simulated pulse is transferred from the secondary winding at the ground side potential to the primary high-voltage circuit via the magnetic coupling of the current transformer. A calibration method of inducing current is disclosed. When the configuration of the calibration method according to Patent Document 5 is applied to the detection sensitivity calibration method in the partial discharge measuring apparatus according to the prior application (Japanese Patent Application No. 2006-263668), there are the following two problems.

(イ)第1の問題点:
第1の問題点は、校正パルス信号注入用の変流器と部分放電を測定すべき被測定機器との間の電気的な伝搬性が低いことにある。変流器を介して注入された模擬パルス電流は主回路上の電流として伝搬するが、主回路(高圧電路)の全体にわたって分流するため、校正の必要な機器に分流される成分比が小さくなり、且つその成分比は主回路(高圧電路)に付設されている他の機器の当該電流に対するインピーダンスによって変化する。そして、検出部が設けられている主回路部(電路導体部)に流れる電流とそれ以外の部分に流れる電流との関係は、上記(2)式に示される関係を持つため、主回路に接続される被測定機器以外の条件に大きく影響される。この問題点を解決して、校正パルス信号としての模擬パルス電流を、検出部が設けられている主回路部(電路導体部)に安定的、かつ、独占的に流すことが重要である。
(A) First problem:
The first problem is that the electrical propagation between the current transformer for injecting the calibration pulse signal and the device under measurement whose partial discharge is to be measured is low. Although the simulated pulse current injected through the current transformer propagates as current on the main circuit, it is shunted throughout the main circuit (high piezoelectric path), so the component ratio shunted to equipment that requires calibration is reduced. And the component ratio changes with the impedance with respect to the said electric current of the other apparatus attached to the main circuit (high piezoelectric path). And since the relationship between the current flowing in the main circuit portion (electrical conductor portion) provided with the detecting portion and the current flowing in the other portion has the relationship shown in the above equation (2), it is connected to the main circuit. It is greatly influenced by conditions other than the device under test. It is important to solve this problem and to flow a simulated pulse current as a calibration pulse signal stably and exclusively through the main circuit part (electric circuit conductor part) provided with the detection part.

(ロ)第2の問題点:
第2の問題点は、校正パルス信号注入用の変流器に関する問題である。
(a)まず、校正パルス信号注入用の変流器として、電路に敷設されている計器用変流器を用いる場合には、計器用変流器の磁気回路における周波数特性が、校正パルス信号、すなわち部分放電電流を模擬する模擬パルス電流の周波数帯域に比べて格段に低いため、十分なS/N比でもって模擬パルス電流を注入することができないことが問題点となる。
(B) Second problem:
The second problem is related to a current transformer for injecting a calibration pulse signal.
(A) First, when using a current transformer for an instrument laid in an electric circuit as a current transformer for injecting a calibration pulse signal, the frequency characteristic in the magnetic circuit of the current transformer for the instrument is a calibration pulse signal, That is, since the frequency band of the simulated pulse current that simulates the partial discharge current is much lower, the problem is that the simulated pulse current cannot be injected with a sufficient S / N ratio.

すなわち、部分放電電流の波形は、立ち上がり時間が約10ns程度であるとともに立ち下がり時間が約100ns程度であるため、部分放電電流の周波数スペクトルは、直流から数MHzにかけて(1/f)nに比例して減少するものとなっている。ここで、nの値は1〜2である。これに対して、計器用変流器は電路の主回路周波数である50乃至60Hzに対応して製作されていることから、計器用変流器における1次電流と2次電流とのエネルギーの媒体である磁界を形成するための磁性体は数kHzまでの磁界においては有効な磁束をもたらすが、それ以上の周波数の磁界では、透磁率が低下する、渦電流が大きくなる、などの理由により有効な磁束をもたらさなくなる。このため、計器用変流器の磁気回路における周波数特性は、上記のような高速な立ち上がり特性の部分放電電流を模擬する模擬パルス電流の周波数帯域に比べて格段に低く、たとえ模擬パルス電流をある程度注入することができるとしても、そのS/N比は不十分なものとなる。   That is, since the waveform of the partial discharge current has a rise time of about 10 ns and a fall time of about 100 ns, the frequency spectrum of the partial discharge current is proportional to (1 / f) n from DC to several MHz. And then decrease. Here, the value of n is 1-2. On the other hand, since the current transformer for an instrument is manufactured corresponding to 50 to 60 Hz which is the main circuit frequency of the electric circuit, the energy medium of the primary current and the secondary current in the instrument current transformer The magnetic material for forming the magnetic field produces an effective magnetic flux in a magnetic field up to several kHz, but is effective for a magnetic field with a frequency higher than that due to a decrease in permeability and an increase in eddy current. No more magnetic flux. For this reason, the frequency characteristics in the magnetic circuit of the current transformer for an instrument are much lower than the frequency band of the simulated pulse current that simulates the partial discharge current having the above-described high-speed rising characteristics, even if the simulated pulse current is reduced to some extent. Even if it can be injected, the S / N ratio is insufficient.

(b)一方、校正パルス信号注入用の変流器として、専用の高周波変流器を用いる場合には、高周波に対応した磁気回路に特有な低飽和磁束の問題があり、主回路に流れる主回路周波数の電流が大きい場合に磁気飽和により模擬パルス電流を注入することができなくなり、この磁気飽和を避けるためには体格の大きな高周波変流器が必要となることが問題点となる。     (B) On the other hand, when a dedicated high-frequency current transformer is used as the current transformer for injecting the calibration pulse signal, there is a problem of low saturation magnetic flux peculiar to the magnetic circuit corresponding to the high frequency, and the main current flowing through the main circuit When the current at the circuit frequency is large, it becomes impossible to inject a simulated pulse current due to magnetic saturation. To avoid this magnetic saturation, a large-sized high-frequency current transformer is necessary.

すなわち、計器用変流器を用いる場合における磁気回路の周波数特性が模擬パルス電流の周波数帯域に比べて格段に低いことによる上記(a)項の問題点は、高周波においても
1次電流と2次電流とを媒介できる磁性材料、および構造を選定すれば解決できるが、そのためには専用の高周波変流器が必要になる。高周波の磁束を通過させることができる高周波変流器の磁性コアとしてはフェライトなどが知られているが、飽和磁束密度が低いことにより、低周波においては磁気飽和が生じやすいため、主回路に流れる主回路周波数(例えは50乃至60Hz)の電流が大きい場合には、磁気飽和により模擬パルス電流を注入することができなくなる。そして、主回路の電流が大きい場合でも磁気飽和を避けて模擬パルス電流の注入を可能とするためには、コア断面積を大きくすることが考えられるが、この場合、高周波変流器の体格が大きくなり、製作コストが高くなるとともに、機器設置スペース上の問題にもなる。
That is, the problem of the above item (a) due to the fact that the frequency characteristics of the magnetic circuit when using a current transformer for an instrument is much lower than the frequency band of the simulated pulse current is that the primary current and the secondary current are high frequency. This can be solved by selecting a magnetic material and structure capable of mediating electric current, but this requires a dedicated high-frequency current transformer. Ferrite and the like are known as magnetic cores of high-frequency current transformers that can pass high-frequency magnetic flux, but because the saturation flux density is low, magnetic saturation tends to occur at low frequencies, so it flows to the main circuit When the current of the main circuit frequency (for example, 50 to 60 Hz) is large, the simulated pulse current cannot be injected due to magnetic saturation. In order to avoid the magnetic saturation and enable the injection of the simulated pulse current even when the current of the main circuit is large, it is conceivable to increase the core cross-sectional area. This increases the manufacturing cost and increases the installation space.

[本発明の目的]
本発明は上記のような実情に鑑みてなされたものであり、電路導体側の検出部で駆動電源が不要であって、低コストで信頼性が高く、かつ、測定に際して電路導体の停電を伴うことなく、高い検出感度での部分放電測定が可能であるとともに、校正に際しても電路導体の停電を伴うことなく、検出感度の校正を定量的に確実に行うことができる部分放電測定装置、部分放電測定装置の校正方法および部分放電測定方法を提供することを目的とする。
[Object of the present invention]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and does not require a driving power source in the detection section on the circuit conductor side, is low in cost, has high reliability, and is accompanied by a power outage of the circuit conductor in measurement. Partial discharge measurement device capable of performing partial discharge measurement with high detection sensitivity, and capable of quantitatively and reliably performing calibration of detection sensitivity without causing a power failure of the circuit conductor during calibration. An object of the present invention is to provide a calibration method for a measuring apparatus and a partial discharge measurement method.

本発明によれば、電気機器の内部で発生する部分放電を測定する部分放電測定装置を、前記電気機器の備える導体,および/または,前記電気機器に接続される外部の導体からなる電路導体のうち、前記部分放電により生じる部分放電電流が流れる電路導体部を周回する磁性体よりなるリング状コアと、該リング状コアに巻回される2次巻線と、空芯コイルからなる電路導体側アンテナとを備え、前記2次巻線と前記電路導体側アンテナとの直列回路を形成してなる電路導体側装置部を、電路導体において静電容量的に結合される2箇所以上の電路導体部にそれぞれ設け、そのうちの1箇所に設けた第1の電路導体側装置部を模擬部分放電信号受信部とし,電路導体側アンテナを介して部分放電を模擬した模擬部分放電信号を外部から受信させるとともに、他の箇所に設けた第2の電路導体側装置部を部分放電検出部とし,電路導体側アンテナを介して部分放電検出信号を外部に送信させることによって、第2の電路導体側装置部を部分放電検出部としたときの検出感度の校正を行うことができるようにした構成とする(請求項1の発明)。   According to the present invention, there is provided a partial discharge measuring device for measuring a partial discharge generated inside an electric device, with a conductor of the electric device and / or an electric circuit conductor made of an external conductor connected to the electric device. Among them, a ring-shaped core made of a magnetic material that circulates the circuit conductor part through which the partial discharge current generated by the partial discharge flows, a secondary winding wound around the ring-shaped core, and a circuit conductor side composed of an air-core coil Two or more circuit conductor parts that are capacitively coupled to the circuit conductor side device part formed by forming a series circuit of the secondary winding and the circuit conductor side antenna. The first circuit conductor side device section provided at one of them is used as a simulated partial discharge signal receiving section, and a simulated partial discharge signal simulating partial discharge is received from the outside via the circuit conductor side antenna. In addition, the second electric circuit conductor side device provided in another place is used as the partial discharge detection unit, and the partial electric discharge detection signal is transmitted to the outside via the electric circuit conductor side antenna. The detection sensitivity when the portion is a partial discharge detection portion can be calibrated (invention of claim 1).

上記請求項1の発明によれば、部分放電検出部となる第2の電路導体側装置部では、リング状コアと2次巻線とが、電路導体部を流れる部分放電電流を検出する貫通形変流器として機能し、この貫通形変流器により検出された部分放電電流によって空芯コイルからなる電路導体側アンテナが励振されるので、部分放電検出部から電路導体側アンテナを介して外部に部分放電検出信号としての磁界を放射することができる。   According to the first aspect of the present invention, in the second circuit conductor side device section serving as the partial discharge detection section, the ring-shaped core and the secondary winding detect the partial discharge current flowing through the circuit conductor section. It functions as a current transformer, and the electric current conductor side antenna consisting of an air-core coil is excited by the partial discharge current detected by this through-type current transformer. A magnetic field as a partial discharge detection signal can be emitted.

また、請求項1の発明によれば、部分放電を測定するべき主回路電位にある電路導体を備えた被測定機器に対して、模擬部分放電信号受信部となる第1の電路導体側装置部の電路導体側アンテナを介して外部から模擬部分放電信号を校正信号注入側の電路導体部に注入することにより、電路導体において校正信号注入側の電路導体部と静電容量的に結合されている被校正側の電路導体部まで模擬部分放電信号を伝搬させ、被校正側の電路導体部に設けられた第2の電路導体側装置部から電路導体側アンテナを介して模擬部分放電信号に対応した部分放電検出信号を外部に送信させて、第2の電路導体側装置部を部分放電検出部としたときの検出感度の校正を行うことができ、これにより、被測定機器の電路導体の停電を伴うことなく、部分放電測定装置の検出感度の校正を行うことが可能となる。   According to the first aspect of the present invention, the first electric conductor-side device unit serving as a simulated partial discharge signal receiving unit for a device under test having an electric conductor at the main circuit potential at which partial discharge is to be measured. By injecting a simulated partial discharge signal from the outside into the circuit conductor part on the calibration signal injection side via the antenna on the circuit conductor side, the circuit conductor is capacitively coupled to the circuit conductor part on the calibration signal injection side. The simulated partial discharge signal is propagated to the circuit conductor on the calibrated side, and the simulated partial discharge signal is received from the second circuit conductor side device provided on the circuit conductor on the calibrated side via the circuit conductor side antenna. It is possible to calibrate the detection sensitivity when the partial discharge detection signal is transmitted to the outside and the second circuit conductor side device unit is used as the partial discharge detection unit. Without accompanying, partial release It is possible to calibrate the sensitivity of the measuring device.

また、請求項1の発明によれば、電路導体部を周回する磁性体よりなるリング状コアと、該リング状コアに巻回される2次巻線と、空芯コイルからなる電路導体側アンテナとから構成される電路導体側装置部は、双方向性を有していることから、模擬部分放電信号受信部として用いる場合、および、部分放電検出部として用いる場合のいずれでも、同じ構成で共用することができるので、主回路電位の電路導体部に設けられた電路導体側装置部の構成を変更する作業が必要なく、これにより、被測定機器の電路導体の停電を伴うことなく、部分放電測定装置の検出感度の校正を行うことが可能となる。   According to the first aspect of the present invention, a ring-shaped core made of a magnetic material that circulates around the electric circuit conductor, a secondary winding wound around the ring-shaped core, and an electric conductor-side antenna comprising an air-core coil Since the electric circuit conductor side device unit composed of is bi-directional, it is shared by the same configuration both when used as a simulated partial discharge signal receiving unit and when used as a partial discharge detection unit Therefore, there is no need to change the configuration of the circuit conductor side device section provided in the circuit conductor section of the main circuit potential, and thereby partial discharge without power failure of the circuit conductor of the device under test. It is possible to calibrate the detection sensitivity of the measuring device.

また、請求項1の発明によれば、電路導体側装置部は、磁性体よりなるリング状コア、該リング状コアに巻回される2次巻線、および空芯コイルからなるアンテナという受動回路部品のみで構成されており、増幅器や電気−光変換器を備える構成ではないことから、駆動電源を必要としないので、電路導体側への電源供給を行う必要がない。更に、これら受動回路部品の構成材料は劣化しにくいため、電路導体側装置部を電路導体側に常時接続しておいても機器の信頼性を低下させることはない。   According to the first aspect of the present invention, the electric circuit conductor side device section is a passive circuit including a ring-shaped core made of a magnetic material, a secondary winding wound around the ring-shaped core, and an antenna made of an air-core coil. Since it is composed only of parts and does not include an amplifier or an electro-optical converter, it does not require a driving power supply, and therefore it is not necessary to supply power to the electric conductor. Furthermore, since the constituent materials of these passive circuit components are not easily deteriorated, the reliability of the device is not lowered even if the circuit conductor side device unit is always connected to the circuit conductor side.

また、請求項1の発明によれば、模擬部分放電信号受信部となる第1の電路導体装置部では、外部からの模擬部分放電信号を受信した電路導体側アンテナに生じる誘起電圧によって、貫通形変流器を介して校正信号注入側の電路導体部に模擬部分放電信号としての電流が誘起される。そして、第1の電路導体側装置部が設けられる校正信号注入側の電路導体部と、部分放電検出部となる第2の電路導体側装置部が設けられる被校正側の電路導体部とが静電容量的に結合されていることにより、校正信号注入側の電路導体部に誘起された高速な立ち上がり特性を有する模擬部分放電信号の電流は、十分に低いインピーダンスを介して被校正側の電路導体部に流れ込む。これにより、被校正側の電路導体部に模擬部分放電信号を効率よく伝送することができるので、模擬部分放電信号受信部となる第1の電路導体装置部の電路導体側アンテナに外部から模擬部分放電信号を供給する信号発信源の低電力化が可能になる。また、被校正側の電路導体部に集中して模擬部分放電信号を注入することが可能であるから、測定される部分放電の大きさに対する校正を精度よく実施することができる。   According to the first aspect of the present invention, in the first circuit conductor device unit serving as the simulated partial discharge signal receiving unit, the through-type is generated by the induced voltage generated in the circuit conductor side antenna that has received the simulated partial discharge signal from the outside. A current as a simulated partial discharge signal is induced in the circuit conductor portion on the calibration signal injection side via the current transformer. Then, the calibration signal injection-side circuit conductor part provided with the first circuit-conductor-side device part and the calibration-side circuit conductor part provided with the second circuit-conductor-side device part serving as the partial discharge detection part are static. Due to the capacitive coupling, the current of the simulated partial discharge signal having a high-speed rising characteristic induced in the circuit conductor part on the calibration signal injection side is passed through a sufficiently low impedance to the circuit conductor on the calibration target side. Flow into the department. As a result, the simulated partial discharge signal can be efficiently transmitted to the circuit conductor on the calibrated side, so that the simulated portion is externally connected to the antenna on the circuit conductor side of the first circuit conductor device serving as the simulated partial discharge signal receiving unit. The power of the signal transmission source that supplies the discharge signal can be reduced. Further, since it is possible to inject a simulated partial discharge signal in a concentrated manner on the circuit conductor portion on the calibrated side, calibration with respect to the magnitude of the partial discharge to be measured can be performed with high accuracy.

次に、請求項1に記載の部分放電測定装置において、第1の電路導体側装置部の電路導体側アンテナと対向して空間距離を隔てて配設される空芯コイルからなる接地側アンテナと,この接地側アンテナに模擬部分放電信号としてパルス電流を供給する模擬信号発生部とを備え,接地側アンテナを介して模擬部分放電信号を送信する模擬部分放電信号発信部となる第1の接地側装置部を、接地側に設けるとともに、第2の電路導体側装置部の電路導体側アンテナと対向して空間距離を隔てて配設される空芯コイルからなる接地側アンテナと,この接地側アンテナからの信号を増幅して表示する増幅表示部とを備え,接地側アンテナを介して部分放電検出信号を受信する部分放電受信部となる第2の接地側装置部を、接地側に設けることにより、第1および第2の接地側装置部をそれぞれ模擬部分放電信号発信部および部分放電受信部とした状態で,第2の電路導体側装置部を部分放電検出部としたときの検出感度の校正を行うことができるようにすることが好ましい(請求項2の発明)。   Next, in the partial discharge measuring apparatus according to claim 1, a grounding side antenna including an air-core coil disposed to be spaced apart from the electric path conductor side antenna of the first electric path conductor side device unit, A first ground side serving as a simulated partial discharge signal transmitting unit for transmitting a simulated partial discharge signal via the ground side antenna, comprising a simulated signal generating unit for supplying a pulse current as a simulated partial discharge signal to the ground side antenna A grounding side antenna comprising an air-core coil provided on the grounding side and spaced apart from the electrical circuit conductor side antenna of the second electrical path conductor side device part, and the grounding side antenna An amplification display unit that amplifies and displays a signal from the first side, and a second ground side device unit that serves as a partial discharge receiving unit that receives a partial discharge detection signal via the ground side antenna is provided on the ground side. , The detection sensitivity is calibrated when the first and second grounding side device units are the simulated partial discharge signal transmission unit and the partial discharge reception unit, respectively, and the second circuit conductor side device unit is the partial discharge detection unit. It is preferable to be able to do this (invention of claim 2).

上記請求項2の発明によれば、接地側に設けられた模擬部分放電信号発信部である第1の接地側装置部における模擬信号発生部から供給される模擬部分放電信号としてのパルス電流を受けた接地側アンテナが模擬部分放電信号としての磁界を放射し、第1の電路導体側装置部の電路導体側アンテナに誘起電圧を生じ、この誘起電圧によって貫通形変流器のリング状コアを貫通している校正信号注入側の電路導体部に電流が誘起される。校正信号注入側の電路導体部に誘起された高速な立ち上がり特性を有するパルス電流は、電路導体において校正信号注入側の電路導体部と静電容量的に結合されている被校正側の電路導体部に、主として静電容量による十分に低いインピーダンスを介して流れ込み、被校正側の電路導体部に設けられた第2の電路導体側装置部が部分放電検出部として上記パルス電流を検出する。第2の電路導体側装置部では、上述のように、リング状コアと2次巻線とが、被校正側の電路導体部を流れる部分放電電流を検出する貫通形変流器として機能し、この貫通形変流器により検出された部分放電電流によって電路導体側アンテナが励振され、第2の電路導体側装置部から電路導体側アンテナを介して外部に部分放電検出信号としての磁界が放射される。そして、第2の接地側装置部は部分放電受信部として部分放電検出信号である上記磁界を受けて、接地側アンテナに電圧が誘起され、この誘起された部分放電受信信号としての電圧を増幅表示部で増幅し表示する。   According to the second aspect of the present invention, a pulse current as a simulated partial discharge signal supplied from the simulated signal generation unit in the first ground side apparatus unit which is a simulated partial discharge signal transmission unit provided on the ground side is received. The grounded antenna radiates a magnetic field as a simulated partial discharge signal, and an induced voltage is generated in the circuit conductor side antenna of the first circuit conductor side device, and this induced voltage penetrates the ring-shaped core of the feedthrough current transformer. A current is induced in the circuit conductor portion on the calibration signal injection side. The pulse current having a fast rise characteristic induced in the circuit conductor part on the calibration signal injection side is capacitively coupled to the circuit conductor part on the calibration signal injection side in the circuit conductor. In addition, the electric current flows mainly through a sufficiently low impedance due to capacitance, and the second electric circuit conductor side device provided in the electric circuit conductor on the calibrated side detects the pulse current as a partial discharge detection unit. In the second circuit conductor side device unit, as described above, the ring-shaped core and the secondary winding function as a through-type current transformer that detects a partial discharge current flowing through the circuit conductor unit on the calibration target side, The electric circuit conductor side antenna is excited by the partial discharge current detected by this through-type current transformer, and a magnetic field as a partial discharge detection signal is radiated from the second electric circuit conductor side device to the outside via the electric circuit conductor side antenna. The Then, the second ground side device unit receives the magnetic field as a partial discharge detection signal as a partial discharge receiving unit, a voltage is induced in the ground side antenna, and the voltage as the induced partial discharge reception signal is amplified and displayed. Amplified and displayed on the screen.

請求項2の発明では、上記のようにして、模擬部分放電信号発信部である第1の接地側装置部の接地側アンテナから第1の電路導体側装置部の電路導体側アンテナに向けて模擬部分放電信号を磁界として伝送することにより、被測定機器の電路導体の停電を伴うことなく、部分放電測定装置の検出感度の校正を行うことができる。   In the invention of claim 2, as described above, the simulation is performed from the ground-side antenna of the first ground-side device unit, which is a simulated partial discharge signal transmission unit, toward the circuit-conductor-side antenna of the first circuit conductor-side device unit. By transmitting the partial discharge signal as a magnetic field, it is possible to calibrate the detection sensitivity of the partial discharge measuring device without causing a power failure of the circuit conductor of the device under measurement.

また、請求項2の発明では、請求項1の発明と同様にして、被校正側の電路導体部に模擬部分放電信号を効率よく伝送することができるので、模擬部分放電信号受信部となる第1の電路導体装置部の電路導体側アンテナに接地側から模擬部分放電信号を供給する模擬部分放電信号発信部における模擬信号発生部の低電力化が可能になる。また、被校正側の電路導体部に集中して模擬部分放電信号を注入することが可能であるから、測定される部分放電の大きさに対する校正を精度よく実施することができる。   In the second aspect of the invention, similar to the first aspect of the invention, the simulated partial discharge signal can be efficiently transmitted to the circuit conductor portion on the calibrated side. It is possible to reduce the power of the simulated signal generating unit in the simulated partial discharge signal transmitting unit that supplies the simulated partial discharge signal from the ground side to the circuit conductor side antenna of the one circuit conductor device unit. Further, since it is possible to inject a simulated partial discharge signal in a concentrated manner on the circuit conductor portion on the calibrated side, calibration with respect to the magnitude of the partial discharge to be measured can be performed with high accuracy.

また、請求項2に記載の部分放電測定装置において、第1の電路導体側装置部と,第1の接地側装置部の接地側アンテナとからなる1組の構成を、第2の電路導体側装置部と,第2の接地側装置部の接地側アンテナとからなる1組の構成と同じ構成としておくことにより、第1および第2の接地側装置部をそれぞれ模擬部分放電信号発信部および部分放電受信部とした状態で,第2の電路導体側装置部を部分放電検出部としたときの検出感度の校正を行うことができるとともに、第1の接地側装置部における模擬信号発生部と第2の接地側装置部における増幅表示部とを相互に組み替えて,第1および第2の接地側装置部をそれぞれ部分放電受信部および模擬部分放電信号発信部とした状態で,第1の電路導体側装置部を部分放電検出部としたときの検出感度の校正を行うことができるようにするとよい(請求項3の発明)。   Further, in the partial discharge measuring apparatus according to claim 2, a set of configurations including the first circuit conductor side device unit and the ground side antenna of the first ground side device unit is arranged on the second circuit conductor side. The first and second ground-side device sections are respectively configured to be a simulated partial discharge signal transmitting section and a partial section by having the same configuration as a set of configurations including the device section and the ground-side antenna of the second ground-side apparatus section. In the state where the discharge receiving unit is used, calibration of the detection sensitivity when the second circuit conductor side device unit is used as the partial discharge detection unit can be performed, and the simulation signal generating unit and the first In the state where the amplification display unit in the two ground side device units is recombined with each other, and the first and second ground side device units are used as the partial discharge receiving unit and the simulated partial discharge signal transmission unit, respectively, The side device is the partial discharge detector The calibration of detection sensitivity may be able to do when (the invention of claim 3).

上記請求項3の発明によれば、被測定機器の電路導体の複数箇所にそれぞれ設けられた複数の電路導体側装置部に対応して設けられる接地側装置部同士で模擬信号発生部と増幅表示部とを相互に組み替えるだけで、複数の電路導体側装置部(部分放電検出部)の検出感度を校正することができるので、校正作業の効率がより向上する。   According to the third aspect of the present invention, the simulated signal generation unit and the amplification display are made between the ground side device units provided corresponding to the plurality of circuit conductor side device units respectively provided at a plurality of locations of the circuit conductor of the device under test. Since the detection sensitivities of the plurality of circuit conductor side device units (partial discharge detection units) can be calibrated only by recombining the units with each other, the efficiency of the calibration work is further improved.

また、請求項3に記載の部分放電測定装置において、前記電気機器が三相回路を備えたものである場合には、電路導体側装置部と,接地側装置部の接地側アンテナとからなる1組の構成を、三相回路の各相に設けるようにするとよい(請求項4の発明)。   Further, in the partial discharge measuring device according to claim 3, when the electric device is provided with a three-phase circuit, the electric discharge conductor side device portion and a ground side antenna of the ground side device portion are provided. It is good to provide the structure of a set in each phase of a three-phase circuit (invention of Claim 4).

上記請求項4の発明によれば、三相回路を備えた電気機器では各相の電路導体が構造的,電気的に隣接する関係にあり、模擬部分放電信号の高速な立ち上がり特性に対応する高周波領域における各相の電路導体同士間の静電容量的結合が大きいことから、模擬部分放電信号の注入される相の電路導体部から校正対象である他相の電路導体部までのインピーダンスが前記電気機器の外部の電路導体部までのインピーダンスに比べて低いため、3相回路の1相に注入された模擬部分放電信号はパルス電流として他相の電路導体部を上記のインピーダンスの比率の逆数に相当する大きな比率で流れることになり、これにより、検出感度の校正において被測定機器である前記電気機器以外の機器、装置からの影響を小さくすることができる。   According to the fourth aspect of the present invention, in the electrical equipment having a three-phase circuit, the circuit conductors of the respective phases are structurally and electrically adjacent to each other, and the high frequency corresponding to the fast rising characteristics of the simulated partial discharge signal Since the capacitive coupling between the circuit conductors of each phase in the region is large, the impedance from the circuit conductor part of the phase into which the simulated partial discharge signal is injected to the circuit conductor part of the other phase to be calibrated is The simulated partial discharge signal injected into one phase of the three-phase circuit is equivalent to the reciprocal of the above impedance ratio as the pulse current because the simulated partial discharge signal injected into one phase of the three-phase circuit is lower than the impedance to the electric conductor portion outside the device. Thus, the influence from devices and devices other than the electrical device, which is the device to be measured, can be reduced in calibration of detection sensitivity.

上記請求項1ないし4のいずれかの項に記載の部分放電測定装置において、前記電路導体側装置部が、前記電路導体部を周回する磁性体よりなるリング状コアと、該リング状コ
アに巻回される2次巻線と、コンデンサと、空芯コイルからなる電路導体側アンテナとを備え、前記2次巻線と前記コンデンサと前記電路導体側アンテナとの直列共振回路を形成してなるようにするとよい(請求項5の発明)。
The partial discharge measuring apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the electric circuit conductor side apparatus unit includes a ring-shaped core made of a magnetic body that circulates around the electric circuit conductor unit, and a coil wound around the ring-shaped core. A secondary winding to be rotated, a capacitor, and an electric conductor-side antenna composed of an air-core coil, and forming a series resonance circuit of the secondary winding, the capacitor, and the electric conductor-side antenna. (Invention of claim 5).

上記請求項5の発明によれば、部分放電検出部となる電路導体側装置部では、リング状コアと2次巻線とが、電路導体部を流れる部分放電電流を検出する貫通形変流器として機能し、この貫通形変流器により検出された部分放電電流によって、2次巻線とコンデンサと空芯コイルからなる電路導体側アンテナとの直列共振回路が励振されるので、部分放電検出部から電路導体側アンテナを介して外部に部分放電検出信号としての強力な磁界を放射することができる。これにより、部分放電検出部となる電路導体側装置部の電路導体側アンテナと,部分放電検出信号を受信する外部の受信手段との間の空間距離を、電気的絶縁を確保するのに充分な距離とすることができるとともに、周囲のノイズの影響に耐えて,より高い検出感度での部分放電測定を行うことができるようになる。   According to the fifth aspect of the present invention, in the circuit conductor side device section serving as the partial discharge detection section, the through-type current transformer in which the ring-shaped core and the secondary winding detect the partial discharge current flowing through the circuit conductor section. The partial discharge current detected by this through-type current transformer excites a series resonant circuit of a secondary winding, a capacitor, and an antenna on the side of a circuit conductor consisting of a capacitor and an air-core coil. Thus, a strong magnetic field as a partial discharge detection signal can be radiated to the outside through the antenna on the electric conductor side. As a result, the spatial distance between the circuit-conductor-side antenna of the circuit-conductor-side device unit serving as the partial discharge detection unit and the external receiving means that receives the partial discharge detection signal is sufficient to ensure electrical insulation. In addition to the distance, it is possible to withstand the influence of ambient noise and perform partial discharge measurement with higher detection sensitivity.

また、請求項5の発明によれば、模擬部分放電信号受信部となる電路導体装置部では、外部からの模擬部分放電信号を受信した電路導体側アンテナに生じる誘起電圧によって、電路導体側アンテナとコンデンサと貫通形変流器の2次巻線とからなる直列共振回路が励振されるので、貫通形変流器を介して校正信号注入側の電路導体部に模擬部分放電信号として大きな電流が誘起される。これにより、模擬部分放電信号受信部となる電路導体装置部の電路導体側アンテナに外部から模擬部分放電信号を供給する信号発信源をより低電力化することが可能になる。   According to the invention of claim 5, in the circuit conductor device unit serving as the simulated partial discharge signal receiving unit, the induced voltage generated in the circuit conductor side antenna that has received the simulated partial discharge signal from the outside, Since a series resonant circuit consisting of a capacitor and the secondary winding of a feedthrough current transformer is excited, a large current is induced as a simulated partial discharge signal in the circuit conductor on the calibration signal injection side via the feedthrough current transformer. Is done. As a result, it is possible to further reduce the power of the signal transmission source that supplies the simulated partial discharge signal from the outside to the circuit conductor side antenna of the circuit conductor device unit serving as the simulated partial discharge signal receiving unit.

また、上記請求項2に記載の部分放電測定装置において、部分放電検出部となっている第2の電路導体側装置部から送信された部分放電検出信号を受信信号として受信する第2の接地側装置部の増幅表示部に、該受信信号を入力させ,ある帯域幅をもって測定周波数を変化させて該受信信号の周波数別のレベルを計測することができる周波数別レベル計測手段と、第2の電路導体側装置部を部分放電検出部としたときの検出感度の校正を行う検出感度校正工程で、前記周波数別レベル計測手段の計測出力を入力させ、前記模擬部分放電信号が注入されているときの周波数別の信号レベル,および,模擬部分放電信号が注入されていないときの周波数別のバックグラウンドレベルをそれぞれ読み取り、信号レベルが高く,かつ,信号レベルとバックグラウンドレベルとの大きさの比であるS/N比の高い周波数を同調周波数として求めるとともに、第2の電路導体側装置部を部分放電検出部とした状態で実際の部分放電を測定する実部分放電測定工程で、前記同調周波数を測定周波数の指令値として前記周波数別レベル計測手段に与える信号処理手段とを設け、前記周波数別レベル計測手段の測定周波数を前記同調周波数に設定した状態で実際の部分放電の測定を行うことができるようにするとよい(請求項6)。   Further, in the partial discharge measuring device according to claim 2, the second ground side that receives the partial discharge detection signal transmitted from the second circuit conductor side device unit serving as the partial discharge detection unit as a reception signal. A frequency-specific level measuring means capable of inputting the received signal to the amplification display unit of the apparatus unit and measuring the frequency-specific level of the received signal by changing the measurement frequency with a certain bandwidth; and a second electric circuit In the detection sensitivity calibration step of calibrating the detection sensitivity when the conductor side device unit is a partial discharge detection unit, the measurement output of the level measuring means for each frequency is input, and the simulated partial discharge signal is injected The signal level for each frequency and the background level for each frequency when the simulated partial discharge signal is not injected are read, the signal level is high, and the signal level and A frequency with a high S / N ratio, which is a ratio of the size to the ground level, is obtained as a tuning frequency, and an actual partial discharge is measured in a state where the second circuit conductor side device unit is a partial discharge detection unit. In the partial discharge measurement step, a signal processing means for providing the tuning frequency to the frequency level measuring means as a command value of the measurement frequency is provided, and the measurement frequency of the frequency level measuring means is actually set in the tuning frequency. It is preferable that the measurement of partial discharge can be performed.

上記請求項6の発明によれば、部分放電を測定すべき電気機器における例えば巻線導体や接続導体などの電路導体のインダクタンスによる共振周波数に同調して部分放電測定を行なうことができ、高感度でS/N比の高い部分放電測定を行うことができるようになる。   According to the sixth aspect of the present invention, the partial discharge measurement can be performed in synchronization with the resonance frequency due to the inductance of the electric circuit conductor such as the winding conductor and the connection conductor in the electrical equipment for which the partial discharge is to be measured. Thus, partial discharge measurement with a high S / N ratio can be performed.

次に、本発明によれば、電気機器の内部で発生する部分放電を測定する部分放電測定装置における校正方法を、前記電気機器の備える導体,および/または,前記電気機器に接続される外部の導体からなる電路導体のうち、前記部分放電により生じる部分放電電流が流れる電路導体部を周回する磁性体よりなるリング状コアと、該リング状コアに巻回される2次巻線と、空芯コイルからなる電路導体側アンテナとを備え、前記2次巻線と前記電路導体側アンテナとの直列回路を形成してなる電路導体側装置部を、電路導体において静電容量的に結合される2箇所以上の電路導体部にそれぞれ設け、そのうちの1箇所に設けた第1の電路導体側装置部を模擬部分放電信号受信部とし,第1の電路導体側装置部の電
路導体側アンテナを介して外部から部分放電を模擬した模擬部分放電信号を受信させるとともに、他の箇所に設けた第2の電路導体側装置部を部分放電検出部とし,第2の電路導体側装置部の電路導体側アンテナを介して部分放電検出信号を外部に送信させることによって、第2の電路導体側装置部を部分放電検出部としたときの検出感度の校正を行う構成とする(請求項7の発明)。
Next, according to the present invention, a calibration method in a partial discharge measuring device for measuring partial discharge generated inside an electric device is performed by using a conductor included in the electric device and / or an external device connected to the electric device. A ring-shaped core made of a magnetic material that circulates the circuit conductor part through which the partial discharge current generated by the partial discharge among the circuit conductors made of a conductor, a secondary winding wound around the ring-shaped core, and an air core An electric circuit conductor side antenna comprising a coil, and an electric circuit conductor side device formed by forming a series circuit of the secondary winding and the electric circuit conductor side antenna is capacitively coupled in the electric circuit conductor. The first electric circuit conductor side device provided at one location is used as a simulated partial discharge signal receiving unit, and the first electric circuit conductor side device is connected to the first electric circuit conductor side antenna via the electric circuit conductor antenna. Outside And receiving a simulated partial discharge signal simulating the partial discharge, and using the second electric conductor-side device section provided at another location as the partial discharge detector, and the electric conductor-side antenna of the second electric conductor-side apparatus portion. By transmitting the partial discharge detection signal to the outside, the detection sensitivity is calibrated when the second circuit conductor side device unit is the partial discharge detection unit (invention of claim 7).

上記請求項7の発明によれば、上記請求項1の発明と同様に、部分放電を測定するべき主回路電位にある電路導体を備えた被測定機器に対して、模擬部分放電信号受信部となる第1の電路導体側装置部の電路導体側アンテナを介して外部から模擬部分放電信号を校正信号注入側の電路導体部に注入することにより、電路導体において校正信号注入側の電路導体部と静電容量的に結合されている被校正側の電路導体部まで模擬部分放電信号を伝搬させ、被校正側の電路導体部に設けられた第2の電路導体側装置部から電路導体側アンテナを介して模擬部分放電信号に対応した部分放電検出信号を外部に送信させて、第2の電路導体側装置部を部分放電検出部としたときの検出感度の校正を行うことができ、これにより、被測定機器の電路導体の停電を伴うことなく、部分放電測定装置の検出感度の校正を行うことが可能となる。   According to the seventh aspect of the present invention, similar to the first aspect of the present invention, a simulated partial discharge signal receiving unit is provided for a device under test having a circuit conductor at a main circuit potential at which partial discharge is to be measured. Injecting a simulated partial discharge signal from the outside into the circuit conductor part on the calibration signal injection side via the circuit conductor side antenna of the first circuit conductor side device section, and the circuit conductor part on the calibration signal injection side in the circuit conductor The simulated partial discharge signal is propagated to the circuit conductor on the calibration target side that is capacitively coupled, and the circuit conductor antenna is connected from the second circuit conductor side device provided on the circuit conductor on the calibration target side. The partial discharge detection signal corresponding to the simulated partial discharge signal can be transmitted to the outside, and the detection sensitivity can be calibrated when the second circuit conductor side device unit is the partial discharge detection unit. Of the circuit conductor of the device under test Without electricity, it is possible to calibrate the sensitivity of the partial discharge measuring device.

また、請求項7の発明によれば、上記請求項1の発明と同様にして、被校正側の電路導体部に模擬部分放電信号を効率よく伝送することができるので、模擬部分放電信号受信部となる第1の電路導体装置部の電路導体側アンテナに外部から模擬部分放電信号を供給する信号発信源の低電力化が可能になるとともに、被校正側の電路導体部に集中して模擬部分放電信号を注入することが可能であるから、測定される部分放電の大きさに対する校正を精度よく実施することができる。   According to the seventh aspect of the present invention, the simulated partial discharge signal can be efficiently transmitted to the circuit conductor portion on the calibrated side in the same manner as the first aspect of the invention. It is possible to reduce the power of the signal transmission source that supplies the simulated partial discharge signal from the outside to the antenna on the circuit conductor side of the first circuit conductor device unit, and the simulated part is concentrated on the circuit conductor unit on the calibration target side. Since it is possible to inject a discharge signal, calibration for the magnitude of the partial discharge to be measured can be performed with high accuracy.

また、請求項7に記載の部分放電測定装置の校正方法において、第1の電路導体側装置部の電路導体側アンテナと対向して空間距離を隔てて配設される空芯コイルからなる接地側アンテナと,この接地側アンテナに模擬部分放電信号としてパルス電流を供給する模擬信号発生部とを備え,接地側アンテナを介して模擬部分放電信号を送信する模擬部分放電信号発信部となる第1の接地側装置部を、接地側に設けるとともに、第2の電路導体側装置部の電路導体側アンテナと対向して空間距離を隔てて配設される空芯コイルからなる接地側アンテナと,この接地側アンテナからの信号を増幅して表示する増幅表示部とを備え,接地側アンテナを介して部分放電検出信号を受信する部分放電受信部となる第2の接地側装置部を、接地側に設け、第1および第2の接地側装置部をそれぞれ模擬部分放電信号発信部および部分放電受信部とした状態で,第2の電路導体側装置部を部分放電検出部としたときの検出感度の校正を行うようにすることが好ましい(請求項8の発明)。   8. The method for calibrating a partial discharge measuring device according to claim 7, wherein the grounding side is formed of an air-core coil disposed at a spatial distance so as to face the electric conductor-side antenna of the first electric conductor-side device. An antenna and a simulation signal generation unit that supplies a pulse current as a simulation partial discharge signal to the ground side antenna, and serves as a first simulation partial discharge signal transmission unit that transmits the simulation partial discharge signal via the ground side antenna. A grounding side antenna unit is provided on the grounding side, and the grounding side antenna is formed of an air-core coil arranged at a spatial distance so as to face the circuit conductor side antenna of the second circuit conductor side unit, and the grounding And an amplification display unit for amplifying and displaying a signal from the side antenna, and a second ground side device unit serving as a partial discharge receiving unit for receiving the partial discharge detection signal via the ground side antenna is provided on the ground side. The second And calibration of detection sensitivity when the second circuit side device unit is a partial discharge detection unit with the second ground side device unit being a simulated partial discharge signal transmission unit and a partial discharge reception unit, respectively. (Invention of claim 8) is preferable.

上記請求項8の発明によれば、上記請求項2の発明と同様に、模擬部分放電信号発信部である第1の接地側装置部の接地側アンテナから第1の電路導体側装置の電路導体側アンテナに向けて模擬部分放電信号を磁界として伝送することにより、被測定機器の電路導体の停電を伴うことなく、部分放電測定装置の検出感度の校正を行うことができる。更に、被校正側の電路導体部に模擬部分放電信号を効率よく伝送することができるので、模擬部分放電信号受信部となる第1の電路導体装置部の電路導体側アンテナに接地側から模擬部分放電信号を供給する模擬部分放電信号発信部における模擬信号発生部の低電力化が可能になる。また、被校正側の電路導体部に集中して模擬部分放電信号を注入することが可能であるから、測定される部分放電の大きさに対する校正を精度よく実施することができる。   According to the eighth aspect of the present invention, similar to the second aspect of the present invention, from the ground side antenna of the first ground side device unit which is a simulated partial discharge signal transmission unit to the circuit conductor of the first circuit side device. By transmitting the simulated partial discharge signal as a magnetic field toward the side antenna, it is possible to calibrate the detection sensitivity of the partial discharge measuring device without causing a power failure of the circuit conductor of the device under measurement. Furthermore, since the simulated partial discharge signal can be efficiently transmitted to the circuit conductor portion on the calibrated side, the simulated portion from the ground side is connected to the circuit conductor side antenna of the first circuit conductor device portion serving as the simulated partial discharge signal receiving portion. It is possible to reduce the power of the simulation signal generation unit in the simulation partial discharge signal transmission unit that supplies the discharge signal. Further, since it is possible to inject a simulated partial discharge signal in a concentrated manner on the circuit conductor portion on the calibrated side, calibration with respect to the magnitude of the partial discharge to be measured can be performed with high accuracy.

また、請求項8に記載の部分放電測定装置の校正方法において、第1の電路導体側装置部と,第1の接地側装置部の接地側アンテナとからなる1組の構成を、第2の電路導体側装置部と,第2の接地側装置部の接地側アンテナとからなる1組の構成と同じ構成として
おき、第1および第2の接地側装置部をそれぞれ模擬部分放電信号発信部および部分放電受信部とした状態で,第2の電路導体側装置部を部分放電検出部としたときの検出感度の校正を行うとともに、第1の接地側装置部における模擬信号発生部と第2の接地側装置部における増幅表示部とを相互に組み替えて,第1および第2の接地側装置部をそれぞれ部分放電受信部および模擬部分放電信号発信部とした状態で,第1の電路導体側装置部を部分放電検出部としたときの検出感度の校正を行うようにするとよい(請求項9の発明)。
Further, in the method for calibrating a partial discharge measuring device according to claim 8, a set of configurations including a first electric conductor-side device unit and a ground-side antenna of the first ground-side device unit has a second configuration. The same configuration as one set of the conductor-side device unit and the ground-side antenna of the second ground-side device unit is set, and the first and second ground-side device units are each a simulated partial discharge signal transmitting unit and In the state where the partial discharge receiving unit is used, calibration of the detection sensitivity when the second circuit conductor side device unit is used as the partial discharge detection unit is performed, and the simulation signal generation unit and the second signal generation unit in the first ground side device unit are calibrated. In the state where the amplification display unit in the ground side device unit is recombined with the first and second ground side device units as the partial discharge receiving unit and the simulated partial discharge signal transmission unit, respectively, Detection when the part is a partial discharge detector Better to perform calibration of the degree (the invention of claim 9).

上記請求項9の発明によれば、上記請求項3の発明と同様に、被測定機器の電路導体の複数箇所にそれぞれ設けられた複数の電路導体側装置部に対応して設けられる接地側装置部同士で模擬信号発生部と増幅表示部とを相互に組み替えるだけで、複数の電路導体側装置部(部分放電検出部)の検出感度を校正することができるので、校正作業の効率がより向上する。   According to the ninth aspect of the invention, as in the third aspect of the invention, the grounding side device provided corresponding to the plurality of circuit conductor side device portions respectively provided at the plurality of locations of the circuit conductor of the device under test. By simply recombining the simulated signal generation unit and the amplification display unit with each other, the detection sensitivity of multiple circuit conductor side device units (partial discharge detection units) can be calibrated, improving the efficiency of calibration work. To do.

また、請求項9に記載の部分放電測定装置の校正方法において、前記電気機器が三相回路を備えたものであって、電路導体側装置部と,接地側装置部の接地側アンテナとからなる1組の構成を、三相回路の各相に設け、三相の内のいずれか一相の1組の構成に模擬信号発生部を接続してこの相の接地側装置部を模擬部分放電信号発生部とし、他の相の電路導体側装置部を部分放電検出部としたときの検出感度の校正を行うようにするとよい(請求項10の発明)。   Further, in the method for calibrating a partial discharge measuring device according to claim 9, wherein the electric device includes a three-phase circuit, and includes an electric conductor side device unit and a ground side antenna of the ground side device unit. A set of configurations is provided for each phase of the three-phase circuit, and a simulation signal generator is connected to one of the three-phase configurations to connect the ground side device unit of this phase to the simulated partial discharge signal. It is preferable to calibrate the detection sensitivity when the generation unit is a partial discharge detection unit of the circuit conductor side device unit of another phase (invention of claim 10).

上記請求項10の発明によれば、上記請求項4の発明と同様に、三相回路を備えた電気機器では各相の電路導体が構造的,電気的に隣接する関係にあり、模擬部分放電信号の高速な立ち上がり特性に対応する高周波領域における各相の電路導体同士間の静電容量的結合が大きいことから、模擬部分放電信号の注入される相の電路導体部から校正対象である他相の電路導体部までのインピーダンスが前記電気機器の外部の電路導体部までのインピーダンスに比べて低いため、3相回路の1相に注入された模擬部分放電信号はパルス電流として他相の電路導体部を上記のインピーダンスの比率の逆数に相当する大きな比率で流れることになり、これにより、検出感度の校正において被測定機器である前記電気機器以外の機器、装置からの影響を小さくすることができる。   According to the tenth aspect of the present invention, similar to the fourth aspect of the invention, in the electrical equipment having the three-phase circuit, the circuit conductors of each phase are structurally and electrically adjacent to each other, and the simulated partial discharge Since the capacitive coupling between the circuit conductors of each phase in the high-frequency region corresponding to the fast rise characteristics of the signal is large, the other phase to be calibrated from the circuit conductor part of the phase into which the simulated partial discharge signal is injected Since the impedance to the circuit conductor part of the three-phase circuit is lower than the impedance to the circuit conductor part outside the electrical device, the simulated partial discharge signal injected into one phase of the three-phase circuit is the pulse current of the other-phase circuit conductor part. Flows at a large ratio corresponding to the reciprocal of the impedance ratio described above, and this reduces the influence of devices other than the electrical device, which is the device under test, in the detection sensitivity calibration. Can Kusuru.

また、請求項7ないし10のいずれかの項に記載の部分放電測定装置の校正方法において、前記電路導体側装置部が、前記電路導体部を周回する磁性体よりなるリング状コアと、該リング状コアに巻回される2次巻線と、コンデンサと、空芯コイルからなる電路導体側アンテナとを備え、前記2次巻線と前記コンデンサと前記電路導体側アンテナとの直列共振回路を形成してなるようにするとよい(請求項11の発明)。   The method of calibrating a partial discharge measuring device according to any one of claims 7 to 10, wherein the circuit conductor side device section includes a ring-shaped core made of a magnetic body that circulates around the circuit conductor section, and the ring. A secondary winding wound around the core, a capacitor, and an electric conductor-side antenna composed of an air-core coil, and forming a series resonance circuit of the secondary winding, the capacitor, and the electric conductor-side antenna It is good to be made (Invention of Claim 11).

上記請求項11の発明によれば、上記請求項5の発明と同様に、部分放電検出部となる電路導体側装置部では、リング状コアと2次巻線とが、電路導体部を流れる部分放電電流を検出する貫通形変流器として機能し、この貫通形変流器により検出された部分放電電流によって、2次巻線とコンデンサと空芯コイルからなる電路導体側アンテナとの直列共振回路が励振されるので、部分放電検出部から電路導体側アンテナを介して外部に部分放電検出信号としての強力な磁界を放射することができる。   According to the eleventh aspect of the present invention, as in the fifth aspect of the present invention, in the circuit conductor side device section serving as the partial discharge detecting section, the ring-shaped core and the secondary winding flow through the circuit conductor section. A series resonance circuit that functions as a feedthrough current transformer that detects the discharge current, and that includes a secondary winding, a capacitor, and an antenna on the side of the electric conductor formed of an air-core coil by the partial discharge current detected by the feedthrough current transformer Therefore, a strong magnetic field as a partial discharge detection signal can be radiated from the partial discharge detection unit to the outside via the circuit conductor antenna.

また、請求項11の発明によれば、上記請求項5の発明と同様に、模擬部分放電信号受信部となる電路導体装置部では、外部からの模擬部分放電信号を受信した電路導体側アンテナに生じる誘起電圧によって、電路導体側アンテナとコンデンサと貫通形変流器の2次巻線とからなる直列共振回路が励振されるので、貫通形変流器を介して校正信号注入側の電路導体部に模擬部分放電信号として大きな電流が誘起される。これにより、模擬部分放電信号受信部となる電路導体装置部の電路導体側アンテナに外部から模擬部分放電信号を供給する信号発信源をより低電力化することが可能になる。   According to the invention of claim 11, as in the invention of claim 5, in the circuit conductor device part serving as the simulated partial discharge signal receiving unit, the circuit conductor side antenna receiving the simulated partial discharge signal from the outside is used. The induced voltage excites a series resonant circuit composed of the antenna on the circuit conductor side, the capacitor, and the secondary winding of the feedthrough current transformer, so that the circuit conductor section on the calibration signal injection side through the feedthrough current transformer A large current is induced as a simulated partial discharge signal. As a result, it is possible to further reduce the power of the signal transmission source that supplies the simulated partial discharge signal from the outside to the circuit conductor side antenna of the circuit conductor device unit serving as the simulated partial discharge signal receiving unit.

また、請求項2に記載の部分放電測定装置を用いて電気機器の内部で発生する部分放電を測定する部分放電測定方法を、部分放電検出部となっている第2の電路導体側装置部から送信された部分放電検出信号を受信信号として受信する第2の接地側装置部の増幅表示部に,ある帯域幅をもって測定周波数を変化させて該受信信号の周波数別のレベルを計測することができる周波数別レベル計測手段を設けて,この周波数別レベル計測手段に該受信信号を入力させるとともに、第2の電路導体側装置部を部分放電検出部としたときの検出感度の校正を行う検出感度校正工程において、前記模擬部分放電信号が注入されているときの周波数別の信号レベル,および,模擬部分放電信号が注入されていないときの周波数別のバックグラウンドレベルをそれぞれ読み取り、信号レベルが高く,かつ,信号レベルとバックグラウンドレベルとの大きさの比であるS/N比の高い周波数を同調周波数として求め、その後、第2の電路導体側装置部を部分放電検出部とした状態で実際の部分放電を測定する実部分放電測定工程において、前記周波数別レベル計測手段の測定周波数を前記同調周波数に設定して部分放電測定を行う構成とする(請求項12の発明)。   In addition, a partial discharge measuring method for measuring a partial discharge generated inside an electric device using the partial discharge measuring device according to claim 2 is provided from a second circuit conductor side device section serving as a partial discharge detection section. The amplification display unit of the second ground-side device unit that receives the transmitted partial discharge detection signal as a reception signal can change the measurement frequency with a certain bandwidth to measure the level of the reception signal for each frequency. Detection sensitivity calibration for providing frequency-specific level measurement means, inputting the received signal to the frequency-specific level measurement means, and calibrating detection sensitivity when the second circuit conductor side device unit is a partial discharge detection unit In the process, the signal level for each frequency when the simulated partial discharge signal is injected, and the background level for each frequency when the simulated partial discharge signal is not injected. Each reading is performed to obtain a frequency having a high signal level and a high S / N ratio, which is a ratio between the signal level and the background level, as a tuning frequency, and then the second electric circuit conductor side device section is partially discharged. In the actual partial discharge measurement step of measuring an actual partial discharge in a state of being a detection unit, the partial discharge measurement is performed by setting the measurement frequency of the level measuring means for each frequency to the tuning frequency. invention).

上記請求項12の発明によれば、上記請求項6の発明と同様に、部分放電を測定すべき電気機器における例えば巻線導体や接続導体などの電路導体のインダクタンスによる共振周波数に同調して部分放電測定を行なうことができ、高感度でS/N比の高い部分放電測定を行うことができるようになる。   According to the invention of the twelfth aspect, in the same manner as the invention of the sixth aspect, the part is tuned to the resonance frequency due to the inductance of an electric circuit conductor such as a winding conductor or a connection conductor in an electric device whose partial discharge is to be measured. Discharge measurement can be performed, and partial discharge measurement with high sensitivity and high S / N ratio can be performed.

本発明によれば、電路導体の停電を伴うことなく、部分放電測定を高い検出感度で行うことができるとともに検出感度の校正を定量的に確実に行うことができる。   According to the present invention, partial discharge measurement can be performed with high detection sensitivity without causing a power failure of the electric conductor, and the detection sensitivity can be calibrated quantitatively and reliably.

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
従来と同一の構成要素については、同一の符号を付け、重複する説明は省略する。なお、本発明は、下記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲内で適宜変形して実施できるものである。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
Constituent elements that are the same as conventional ones are given the same reference numerals, and redundant descriptions are omitted. In addition, this invention is not limited to the following embodiment, In the range which does not change the summary, it can implement suitably.

[第1の実施形態]
本実施形態においては、特に、前記先願(特願2006−263668号)に記載されている検出信号を磁界として伝送する方式の部分放電測定装置における部分放電検出部を、電力用の3相機器のそれぞれの相に各1式組設けることとする。各相のうちの1相に設けた部分放電検出部を模擬部分放電信号である校正パルス信号の注入に用い、他の相に設けた部分放電検出部で検出することにより、検出相に設けた装置の検出感度の校正を行う。被測定機器である3相変圧器などの3相機器においては各相の主回路(電路導体)は構造的、電気的に隣接する関係にあり、校正パルス信号の注入される主回路部分(例えばU相の電路導体部)から見て、校正対象の検出部の主回路部分(例えばV相の電路導体部)までのインピーダンスは、被測定機器の外部の主回路部分(電路導体部)までのインピーダンスに比べ低いのが通常である。これにより、3相機器の1相(例えばU相)に注入された校正パルス信号はパルス電流として他相(例えばV相)にある検出部の主回路部分(電路導体部)を上記のインピーダンスの比率の逆数に相当する大きな比率で流れるため、検出感度の校正において被測定機器以外の機器,装置からの影響を小さく出来る。
[First Embodiment]
In the present embodiment, in particular, the partial discharge detector in the partial discharge measuring apparatus of the type that transmits the detection signal described in the prior application (Japanese Patent Application No. 2006-263668) as a magnetic field is used as a three-phase device for power. One set is provided for each phase. A partial discharge detector provided in one phase of each phase is used for injection of a calibration pulse signal that is a simulated partial discharge signal, and is detected in a partial discharge detector provided in another phase, thereby providing a detection phase. Calibrate the detection sensitivity of the device. In a three-phase device such as a three-phase transformer, which is a device under test, the main circuits (electric circuit conductors) of each phase are structurally and electrically adjacent to each other, and the main circuit portion into which the calibration pulse signal is injected (for example, The impedance up to the main circuit part (for example, the V-phase circuit conductor part) of the detection target to be calibrated as viewed from the U-phase circuit conductor part) is up to the main circuit part (circuit conductor part) outside the device under test. Usually it is lower than the impedance. As a result, the calibration pulse signal injected into one phase (for example, U phase) of the three-phase device causes the main circuit portion (electric circuit conductor portion) of the detection unit in the other phase (for example, V phase) as the pulse current to have the above impedance. Since it flows at a large ratio corresponding to the reciprocal of the ratio, it is possible to reduce the influence from devices and devices other than the device under measurement in calibration of detection sensitivity.

図1は、本発明の第1の実施形態の構成例を示す図であり、本発明を3相変圧器に適用した場合の全体構成の一例を示すものである。また、図2は、本発明の第1の実施形態による部分放電測定装置における校正パルス信号注入系を形成する部分放電検出部および模擬部分放電信号発信部を示す図である。   FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of the first embodiment of the present invention, and shows an example of the overall configuration when the present invention is applied to a three-phase transformer. FIG. 2 is a diagram showing a partial discharge detector and a simulated partial discharge signal transmitter that form a calibration pulse signal injection system in the partial discharge measuring apparatus according to the first embodiment of the present invention.

本実施形態では、部分放電測定の対象となる電力用の3相変圧器など3相機器の各相の
うち、校正パルス信号の注入に用いる相(例えばU相)においては、図19に示した先願(特願2006−263668号)の部分放電測定装置における、受信アンテナ201、整合器202、伝送ケーブル203、前置増幅器204、主増幅器205および表示部206からなる部分放電受信部200を、図2に示すように、パルス電源305、直列コンデンサ304、伝送ケーブル303、整合器302および送信アンテナ301からなる模擬部分放電信号発信部300に置き換える。一方、校正パルス信号の注入に用いる相以外の相(例えばV相、W相)においては、図19に示した部分放電受信部200をそのまま設けておく。
In this embodiment, among the phases of a three-phase device such as a power three-phase transformer that is a target of partial discharge measurement, the phase (for example, U phase) used for injection of the calibration pulse signal is shown in FIG. In the partial discharge measuring apparatus of the prior application (Japanese Patent Application No. 2006-263668), the partial discharge receiving unit 200 including the receiving antenna 201, the matching unit 202, the transmission cable 203, the preamplifier 204, the main amplifier 205, and the display unit 206, As shown in FIG. 2, a simulated partial discharge signal transmission unit 300 including a pulse power supply 305, a series capacitor 304, a transmission cable 303, a matching unit 302, and a transmission antenna 301 is replaced. On the other hand, in a phase other than the phase used for injection of the calibration pulse signal (for example, V phase and W phase), partial discharge receiving unit 200 shown in FIG. 19 is provided as it is.

図1には、被測定機器である3相モールド変圧器における変圧器本体部の構成として図15のA−A断面が示されているとともに、各相の高圧巻線1U,1V,1Wにそれぞれ電路導体側装置部として部分放電検出部100U,100V,100Wが設けられ、かつ、U相の部分放電検出部100Uに対応する接地側装置部として模擬部分放電信号発信部300が設けられ、V,W相の部分放電検出部100V,100Wに対応する接地側装置部としてそれぞれ部分放電受信部200a,200bが設けられる構成が示されている。ここで、図1は、部分放電測定装置の校正作業工程のうち、U相側からの校正信号注入によりV,W相側の検出感度校正を行う工程での装置構成を示すものであり、模擬部分放電信号発信部300および部分放電受信部200が設けられる相は、後述のように、校正作業工程の進行に応じて切り換えられる。   FIG. 1 shows the AA cross section of FIG. 15 as the structure of the transformer main body in the three-phase molded transformer, which is a device under test, and the high-voltage windings 1U, 1V, and 1W of the respective phases. Partial discharge detectors 100U, 100V, and 100W are provided as the circuit conductor side device units, and a simulated partial discharge signal transmission unit 300 is provided as a ground side device unit corresponding to the U-phase partial discharge detector unit 100U. A configuration is shown in which partial discharge receiving units 200a and 200b are provided as ground side device units corresponding to W phase partial discharge detection units 100V and 100W, respectively. Here, FIG. 1 shows the apparatus configuration in the process of calibrating the detection sensitivity on the V and W phase sides by the calibration signal injection from the U phase side in the calibration work process of the partial discharge measuring apparatus. The phases in which the partial discharge signal transmission unit 300 and the partial discharge reception unit 200 are provided are switched according to the progress of the calibration work process, as will be described later.

なお、図1において、高圧巻線1U,1V,1Wの内径側に配設される低圧巻線および鉄心の主脚の図示は省略している。また、各相における対向するアンテナ間(U相のアンテナ101U,301間、V相のアンテナ101V,201間、W相のアンテナ101W,201間)に描かれている矢印は、校正パルス信号の磁界として伝送方向を示している。   In FIG. 1, the low-voltage windings and the main legs of the iron core that are disposed on the inner diameter side of the high-voltage windings 1U, 1V, 1W are not shown. In addition, arrows drawn between the opposing antennas in each phase (between U-phase antennas 101U and 301, between V-phase antennas 101V and 201, and between W-phase antennas 101W and 201) indicate the magnetic field of the calibration pulse signal. Indicates the transmission direction.

(校正パルス信号注入系の構成および動作)
図2に示される、模擬部分放電信号発信部300(接地側装置部)および部分放電検出部100(電路導体側装置部)からなる校正パルス信号注入系において、パルス電源305は、校正パルス信号として、測定すべき部分放電と同等の立ち上がり特性を持つ矩形波の電圧信号を出力することができる電源であり、気体中や固体中の欠陥、固体の沿面から生じる部分放電は立ち上がり時間が数ナノ秒から数10ナノ秒であるため、これに準じた立ち上がり特性のものである。直列コンデンサ304は、校正パルス信号の信号形態として、パルス電源305からの電圧信号を電荷信号へと変換するものである。部分放電の大きさの評価は電荷量によって行われるので、その物理量へと対応させるために、上記の直列コンデンサ304がパルス電源305の出力側に挿入され、これにより、電荷信号、すなわち、パルス電源305の出力電圧(Ec)と直列コンデンサ304のキャパシタンス(Cb)とで決まる電荷量(Qa=Cb*Ec)を有するパルス電流が直列コンデンサ304から出力される。このように、パルス電源305および直列コンデンサ304により、送信アンテナ301側に校正パルス信号としてパルス電流を供給する模擬信号発生部が構成されている。なお、パルス電源305から出力する電圧信号の波形は、上述の矩形波以外の波形であってもよく、例えば、短時間で立ち上がった後、立ち上がりよりは緩やかに減衰してベースラインに復帰する波形であってもよい。
(Configuration and operation of calibration pulse signal injection system)
In the calibration pulse signal injection system including the simulated partial discharge signal transmission unit 300 (grounding side device unit) and the partial discharge detection unit 100 (electric circuit conductor side device unit) shown in FIG. 2, the pulse power source 305 is used as a calibration pulse signal. This is a power supply that can output a square-wave voltage signal with the same rise characteristics as the partial discharge to be measured. The rise time is several nanoseconds for partial discharges caused by defects in gases and solids and creeping surfaces of solids. Since it is several tens of nanoseconds, the rise characteristic conforms to this. The series capacitor 304 converts a voltage signal from the pulse power supply 305 into a charge signal as a signal form of the calibration pulse signal. Since the magnitude of the partial discharge is evaluated based on the amount of charge, the series capacitor 304 is inserted on the output side of the pulse power source 305 in order to correspond to the physical amount. A pulse current having a charge amount (Qa = Cb * Ec) determined by the output voltage (Ec) 305 and the capacitance (Cb) of the series capacitor 304 is output from the series capacitor 304. As described above, the pulse power supply 305 and the series capacitor 304 constitute a simulated signal generation unit that supplies a pulse current as a calibration pulse signal to the transmitting antenna 301 side. The waveform of the voltage signal output from the pulse power supply 305 may be a waveform other than the rectangular wave described above. For example, the waveform that rises in a short time and then attenuates more slowly than the rise and returns to the baseline. It may be.

次に、直列コンデンサ304からの校正パルス信号(電荷信号)はパルス電流となって伝送ケーブル303を伝搬して整合器302に入る。整合器302は、伝送ケーブル303と後続の送信アンテナ301とのインピーダンスを整合させ、送信アンテナ301からの放射効率を向上させるために設けられるものである。電荷信号(パルス電流)として送信アンテナ301に伝達された校正パルス信号は、送信アンテナ301から磁界として放射され、対向して設けられた部分放電検出部100(電路導体側装置部)のアンテナ10
1で受信され、コンデンサおよび変流器からなる検出器110を介して主回路部分(電路導体部)へと伝達される。なお、校正パルス信号注入系における部分放電検出部100(電路導体側装置部)は、上述のように、接地側から送信されてくる模擬部分放電信号を受信する模擬部分放電信号受信部として機能する。
Next, the calibration pulse signal (charge signal) from the series capacitor 304 becomes a pulse current and propagates through the transmission cable 303 and enters the matching unit 302. The matching unit 302 is provided to match the impedance between the transmission cable 303 and the subsequent transmission antenna 301 and to improve the radiation efficiency from the transmission antenna 301. The calibration pulse signal transmitted to the transmitting antenna 301 as a charge signal (pulse current) is radiated as a magnetic field from the transmitting antenna 301, and the antenna 10 of the partial discharge detection unit 100 (electrical conductor side device unit) provided oppositely.
1 is transmitted to the main circuit portion (electrical conductor portion) through the detector 110 including a capacitor and a current transformer. As described above, the partial discharge detection unit 100 (electrical conductor side device unit) in the calibration pulse signal injection system functions as a simulated partial discharge signal receiving unit that receives a simulated partial discharge signal transmitted from the ground side. .

(校正信号注入側の相と被校正側の相との間での機器の互換性および校正作業手順)
(イ)模擬部分放電信号発信部300(接地側装置部)におけるパルス電源305、直列コンデンサ304以外の構成要素は、図19に示す部分放電受信部200(接地側装置部)における構成要素と全く同じものが使用できる。すなわち、伝送ケーブル303、整合器302、送信アンテナ301は全て双方向性の作用を有するため、それぞれ、図19における伝送ケーブル203、整合器202、受信アンテナ201と同じ構成のものを使用することができる。
(Compatibility of equipment between calibration signal injection phase and phase to be calibrated and calibration procedure)
(A) The components other than the pulse power supply 305 and the series capacitor 304 in the simulated partial discharge signal transmission unit 300 (ground side device unit) are completely the same as the components in the partial discharge receiver 200 (ground side device unit) shown in FIG. The same can be used. That is, since the transmission cable 303, the matching unit 302, and the transmission antenna 301 all have a bidirectional action, the transmission cable 203, the matching unit 202, and the reception antenna 201 in FIG. it can.

また、対向している部分放電検出部100(電路導体側装置部)のアンテナ101も同様に双方向性を有しており、さらに、タップ接続導体7,リング状コア11および2次巻線12からなる貫通形変流器と、コンデンサ113とから構成される検出器110(図20参照)も同様に双方向性を有している。これにより、主回路部分(電路導体部)にあるアンテナ101および検出器110からなる部分放電検出部100(電路導体側装置部)は、模擬部分放電信号発信部300(接地側装置部)から送信されてくる校正パルス信号(模擬部分放電信号)の受信および主回路部分(電路導体部)への注入に用いる場合でも、実際の部分放電の検出および検出信号の部分放電受信部200(接地側装置部)への送信に用いる場合でも、共用することが出来、そのままで相互に機能を交換できるため、校正パルス信号(模擬部分放電信号)による校正時に高圧に充電された主回路部分(電路導体部)に触れる必要は全く無い。   Further, the antenna 101 of the facing partial discharge detector 100 (electrical conductor side device unit) is also bidirectional, and further, the tap connection conductor 7, the ring-shaped core 11, and the secondary winding 12. Similarly, the detector 110 (see FIG. 20) including the through-type current transformer made of the capacitor and the capacitor 113 has bidirectionality. As a result, the partial discharge detection unit 100 (electrical conductor side device unit) including the antenna 101 and the detector 110 in the main circuit portion (electric circuit conductor unit) transmits from the simulated partial discharge signal transmission unit 300 (ground side device unit). Even when it is used for receiving the calibration pulse signal (simulated partial discharge signal) and injecting it into the main circuit portion (electrical conductor portion), it detects the actual partial discharge and receives the partial discharge receiver 200 (grounding side device). Even if it is used for transmission to the main circuit part, it can be shared and functions can be exchanged with each other as it is, so the main circuit part (electric circuit conductor part) charged to a high voltage during calibration using the calibration pulse signal (simulated partial discharge signal) No need to touch).

従って、図1において、例えば、U相に対応する部分放電検出部100U(電路導体側装置部)と模擬部分放電信号発信部300(接地側装置部)の送信アンテナ301とからなる1組の機器構成と、V相に対応する部分放電検出部100V(電路導体側装置部)と部分放電受信部200a(接地側装置部)の受信アンテナ201とからなる1組の機器構成とにおいて、U相側の1組の機器構成とV相側の1組の機器構成とを同じにすることができる。   Accordingly, in FIG. 1, for example, a set of devices including a partial discharge detection unit 100U (electric circuit conductor side device unit) corresponding to the U phase and a transmission antenna 301 of the simulated partial discharge signal transmission unit 300 (ground side device unit). U-phase side in the configuration and one set of device configuration including a partial discharge detection unit 100V (electrical conductor side device unit) corresponding to the V phase and a reception antenna 201 of the partial discharge reception unit 200a (ground side device unit) The one set of device configuration and the one set of device configuration on the V-phase side can be made the same.

(ロ)また、U相に対応する模擬部分放電信号発信部300(接地側装置部)において、送信アンテナ301と、送信アンテナ301以外(整合器302以降)の部分(模擬信号発生部)とに区分することができるとともに、V相に対応する部分放電受信部200a(接地側装置部)において、受信アンテナ201と、受信アンテナ201以外(整合器202以降)の部分(増幅表示部)とに区分することができるようにしておく。   (B) In the simulated partial discharge signal transmission unit 300 (grounding side device unit) corresponding to the U phase, the transmission antenna 301 and a portion other than the transmission antenna 301 (after the matching unit 302) (simulated signal generation unit) In the partial discharge receiving unit 200a (grounding side device unit) corresponding to the V phase, the receiving antenna 201 and the part other than the receiving antenna 201 (after the matching unit 202) (amplification display unit) can be classified. Be able to do that.

そして、図1のように、U相側およびV相側の接地側装置部を、それぞれ模擬部分放電信号発信部300および部分放電受信部200aとした状態で、V相側の部分放電検出部100V(電路導体側装置部)の検出感度の校正を行った後、U相側の模擬部分放電発信部300(接地側装置部)における送信アンテナ301以外の部分(模擬信号発生部)と、V相側の部分放電受信部200a(接地側装置部)における受信アンテナ201以外の部分(増幅表示部)とを相互に組み替えることにより、U相側およびV相側の接地側装置部を、それぞれ部分放電受信部200aおよび模擬部分放電信号発信部300とした状態で、U相側の部分放電検出部100U(電路導体側装置部)の検出感度の校正を行なうことができる。   Then, as shown in FIG. 1, in the state where the U-phase side and V-phase side ground side device sections are the simulated partial discharge signal transmission section 300 and the partial discharge reception section 200a, respectively, the V-phase side partial discharge detection section 100V. After calibrating the detection sensitivity of the (electrical conductor side device unit), the U phase side simulated partial discharge transmission unit 300 (grounding side device unit) other than the transmission antenna 301 (simulated signal generation unit) and the V phase The partial discharge receiving section 200a (grounding side apparatus section) on the side of the ground side apparatus section on the U-phase side and the V-phase side is partially discharged by recombining parts other than the receiving antenna 201 (amplification display section) with each other. With the receiving unit 200a and the simulated partial discharge signal transmission unit 300, the detection sensitivity of the U-phase side partial discharge detection unit 100U (electrical conductor side device unit) can be calibrated.

なお、上記の説明では、接地側装置部、すなわち、模擬部分放電信号発信部および部分放電受信部におけるそれぞれの機器構成の区分の方式として、アンテナとアンテナ以外の
部分とに区分する構成としたが、本発明は、上記構成に限定されるものではなく、アンテナおよび整合器からなるアンテナ側部分とそれ以降の反アンテナ側部分とに区分する構成、あるいは、アンテナ、整合器および伝送ケーブルからなるアンテナ側部分とそれ以降の反アンテナ側部分とに区分する構成を適用し、U相側の模擬部分放電発信部300における反アンテナ側部分(模擬信号発生部)と、V相側の部分放電受信部200aにおける反アンテナ側部分(増幅表示部)とを相互に組み替えるようにしてもよい。
In the above description, the ground device unit, that is, the simulated partial discharge signal transmission unit and the partial discharge reception unit, is divided into an antenna and a portion other than the antenna as a method of dividing each device configuration. The present invention is not limited to the above-described configuration, and is configured to be divided into an antenna side portion composed of an antenna and a matching unit and a subsequent anti-antenna side portion, or an antenna composed of an antenna, a matching unit, and a transmission cable. A configuration in which a side portion and a subsequent anti-antenna side portion are applied is applied, and the anti-antenna side portion (simulated signal generating portion) in the U-phase side simulated partial discharge transmitting unit 300 and the V-phase side partial discharge receiving unit The part opposite to the antenna 200a (amplification display part) in 200a may be recombined.

ここで、接地側装置部における機器構成を区分する箇所には、例えばコネクタ接続構造など、脱着作業が容易であるとともに接続の信頼性が高い構成を適用することが好ましい。この点に関し、図1では、U相側の模擬部分放電発信部300における伝送ケーブル303・直列コンデンサ304間、および、V相側の部分放電受信部200aにおける伝送ケーブル203・前置増幅器204間を、それぞれコネクタ接続部311および211で接続する構成を例示している。   Here, it is preferable to apply a configuration that is easy to detach and attach and has a high connection reliability, such as a connector connection structure, to a portion that divides the device configuration in the ground side device unit. In this regard, in FIG. 1, between the transmission cable 303 and the series capacitor 304 in the simulated partial discharge transmitter 300 on the U phase side and between the transmission cable 203 and the preamplifier 204 in the partial discharge receiver 200a on the V phase side. In this example, the connector connection portions 311 and 211 are respectively connected.

また、U相側とV相側との間で接地側装置部における反アンテナ側部分の機器を相互に組み換える上述の方式は、U相側とW相側との間においても同様である。
(ハ)また、上述のU相側とV相側との相互組み換えの場合に、U相側の送信アンテナ301を含む模擬部分放電発信部300(接地側装置部)全体と、V相側の受信アンテナ201を含む部分放電受信部200a(接地側装置部)全体とを相互に組み替える構成としてもよい。
Further, the above-described method of recombining the devices on the non-antenna side portion in the ground side device unit between the U phase side and the V phase side is the same between the U phase side and the W phase side.
(C) In the case of mutual recombination between the U-phase side and the V-phase side, the entire simulated partial discharge transmission unit 300 (grounding side device unit) including the U-side transmission antenna 301 and the V-phase side The entire partial discharge receiving unit 200a (grounding side device unit) including the receiving antenna 201 may be recombined with each other.

(ニ)そして、図1のように、3相とも部分放電検出部100U,100V,100Wを設けるとともに、1相(図1ではU相)に模擬部分放電信号発信部300を設け、さらに他の2相(図1ではV,W相)にそれぞれ部分放電受信部200a,200bを設ける構成における校正作業手順は、例えば次のようなものとすることができる。   (D) As shown in FIG. 1, partial discharge detectors 100U, 100V, and 100W are provided for all three phases, and a simulated partial discharge signal transmitter 300 is provided for one phase (the U phase in FIG. 1). The calibration procedure in the configuration in which the partial discharge receivers 200a and 200b are provided in two phases (V and W phases in FIG. 1) can be, for example, as follows.

(a)図1の装置構成において、U相側からの校正信号注入によりV,W相側の検出感度校正を行う。
(b)U相に設けられている模擬部分放電信号発信部300とV相に設けられている部分放電受信部200aとを相互に組み替え、V相側からの校正信号注入によりU相側の検出感度校正を行う。
(A) In the apparatus configuration shown in FIG. 1, calibration of detection sensitivity on the V and W phases is performed by calibration signal injection from the U phase.
(B) The simulated partial discharge signal transmission unit 300 provided in the U phase and the partial discharge reception unit 200a provided in the V phase are recombined with each other, and the detection on the U phase side is performed by injecting a calibration signal from the V phase side. Perform sensitivity calibration.

(ホ)また、図1では、3相とも部分放電検出部100U,100V,100Wを設けるとともに、1相(図1ではU相)に模擬部分放電信号発信部300を設け、さらに他の2相(図1ではV,W相)にそれぞれ部分放電受信部200a,200bを設ける構成を示したが、部分放電受信部200は1相(図1ではV相あるいはW相のいずれか1方)にのみ設ける構成としてもよい。後者の構成における校正作業手順は、例えば次のようなものとすることができる。   (E) In FIG. 1, partial discharge detectors 100U, 100V, and 100W are provided for all three phases, a simulated partial discharge signal transmitter 300 is provided for one phase (the U phase in FIG. 1), and the other two phases Although the partial discharge receiving units 200a and 200b are provided in the respective phases (V and W phases in FIG. 1), the partial discharge receiving unit 200 is in one phase (in FIG. 1, either the V phase or the W phase). It is good also as a structure only provided. The calibration procedure in the latter configuration can be as follows, for example.

(a)図1でV相にのみ部分放電受信部200が設けられた装置構成において、U相側からの校正信号注入によりV相側の検出感度校正を行う。
(b)V相に設けられていた部分放電受信部200をW相に移設し、U相側からの校正信号注入によりW相側の検出感度校正を行う。
(A) In the apparatus configuration in which the partial discharge receiving unit 200 is provided only in the V phase in FIG. 1, the detection sensitivity calibration on the V phase side is performed by injecting the calibration signal from the U phase side.
(B) The partial discharge receiving unit 200 provided in the V phase is moved to the W phase, and detection sensitivity calibration on the W phase side is performed by injecting a calibration signal from the U phase side.

(c)U相に設けられている模擬部分放電信号発信部300とW相に設けられている部分放電受信部200とを相互に組み替え、W相側からの校正信号注入によりU相側の検出感度校正を行う。     (C) The simulated partial discharge signal transmitting unit 300 provided in the U phase and the partial discharge receiving unit 200 provided in the W phase are recombined with each other, and the U phase side is detected by injecting a calibration signal from the W phase side. Perform sensitivity calibration.

(部分放電測定装置におけるアンテナ対の構成例)
図3は、本発明の第1の実施形態による部分放電測定装置におけるアンテナ対、すなわ
ち、部分放電検出部(電路導体側装置部)および部分放電受信部(接地側装置部)の各アンテナの構成例を示す図であって、図3(a)は、部分放電検出部および部分放電受信部の各アンテナ同士を対向させた状態を示す側面図であり、図3(b)は、部分放電受信部のアンテナの構成を示す正面図である。
(Configuration example of antenna pair in partial discharge measuring device)
FIG. 3 shows the antenna pair in the partial discharge measuring device according to the first embodiment of the present invention, that is, the configuration of each antenna of the partial discharge detection unit (electrical conductor side device unit) and partial discharge reception unit (ground side device unit). FIG. 3A is a side view showing a state where the antennas of the partial discharge detector and the partial discharge receiver are opposed to each other, and FIG. 3B is a partial discharge receiver. It is a front view which shows the structure of the antenna of a part.

高圧電路側(電路導体側)に設置された部分放電検出部100のアンテナ101は絶縁材131で被覆されており、絶縁材131の中心には凹部132が設けられている。接地側に設置された部分放電受信部200のアンテナ201も絶縁材231で被覆されており、絶縁材231の中心には凸部232が設けられている。また、アンテナ201には長尺の絶縁材料よりなる絶縁ハンドル233が取付けられている。   The antenna 101 of the partial discharge detector 100 installed on the high piezoelectric path side (electrical conductor side) is covered with an insulating material 131, and a concave portion 132 is provided at the center of the insulating material 131. The antenna 201 of the partial discharge receiving unit 200 installed on the ground side is also covered with an insulating material 231, and a convex portion 232 is provided at the center of the insulating material 231. The antenna 201 is provided with an insulating handle 233 made of a long insulating material.

部分放電測定を行うために部分放電受信部200のアンテナ201を部分放電検出部100のアンテナ101に近接させる際、アンテナ201は、絶縁ハンドル233を介して操作員の手で支持され、目視での作業により、アンテナ101側の絶縁材131の凹部132にアンテナ201側の絶縁材231の凸部232が対応するようにして、アンテナ101側に近接される。このときに、高圧電路と接地との間の絶縁は、アンテナ101側の絶縁材131とアンテナ201側の絶縁材231とが直列になって構成されることにより、十分な絶縁性を有することができる。   When the antenna 201 of the partial discharge receiving unit 200 is brought close to the antenna 101 of the partial discharge detection unit 100 in order to perform partial discharge measurement, the antenna 201 is supported by the operator's hand through the insulating handle 233 and visually observed. By the work, the convex portion 232 of the insulating material 231 on the antenna 201 side corresponds to the concave portion 132 of the insulating material 131 on the antenna 101 side, and the antenna 101 side is brought close to the antenna 101 side. At this time, the insulation between the high-voltage path and the ground may be sufficiently insulative because the insulating material 131 on the antenna 101 side and the insulating material 231 on the antenna 201 side are configured in series. it can.

なお、図2で説明した模擬部分放電信号発信部(接地側装置部)300のアンテナ301も、図3における部分放電受信部(接地側装置部)200のアンテナ201と同様な構成、すなわち、図示しない絶縁材で被覆され、絶縁材の中心に凸部が設けられ、長尺の絶縁材料よりなる図示されない絶縁ハンドルが取付けられた構成とすることができる。そして、校正パルス信号を注入するために模擬部分放電信号発信部300のアンテナ301を部分放電検出部100のアンテナ101に近接させる作業も、図3で説明した、部分放電受信部200のアンテナ201を部分放電検出部100のアンテナ101に近接させる作業と同様にして行うことができる。   Note that the antenna 301 of the simulated partial discharge signal transmission unit (ground side device unit) 300 described in FIG. 2 has the same configuration as the antenna 201 of the partial discharge reception unit (ground side device unit) 200 in FIG. It is possible to adopt a configuration in which an insulating handle (not shown) made of a long insulating material is attached. The operation of bringing the antenna 301 of the simulated partial discharge signal transmission unit 300 close to the antenna 101 of the partial discharge detection unit 100 in order to inject the calibration pulse signal is performed using the antenna 201 of the partial discharge reception unit 200 described with reference to FIG. This can be performed in the same manner as the operation of bringing the partial discharge detector 100 close to the antenna 101.

(被測定機器における校正パルス信号の伝達経路)
図4は、3相変圧器における校正パルス信号(模擬部分放電信号)の伝達経路となる電気回路を示す図であって、本発明を3相の電気機器、特に変圧器に適用した時の校正パルス信号(模擬部分放電信号)の注入と、それにより校正される部分放電検出部との関係を示している。
(Calibration pulse signal transmission path in the device under test)
FIG. 4 is a diagram showing an electric circuit serving as a transmission path of a calibration pulse signal (simulated partial discharge signal) in a three-phase transformer, and calibration when the present invention is applied to a three-phase electric device, particularly a transformer. The relationship between injection of a pulse signal (simulated partial discharge signal) and a partial discharge detector calibrated thereby is shown.

同様の回路は従来の部分放電測定装置を説明する図18に示したが、図4は、3相回路であることを強調するとともに校正信号の注入部を加えたものである。この図4では高圧3相回路において頻繁に用いられるΔ結線で結線された3相変圧器の回路を示している。図4では、3相変圧器の主回路巻線である高圧巻線1U,1V,1WがΔ結線され、それぞれの高圧巻線の電圧切替用タップ端子(5U,5aU、5V,5aV、5W,5aW)に部分放電検出部100U,100V,100Wが設けられている。なお、図18では高圧巻線1U,1V,1Wの高圧巻線端子(4、4a)同士を相間で接続する高圧相間リード9(9UV,9VW,9WU)を図示していたが、図4では、高圧相間リード9の図示は省略している。   A similar circuit is shown in FIG. 18 for explaining a conventional partial discharge measuring apparatus, but FIG. 4 emphasizes that it is a three-phase circuit and adds a calibration signal injection part. FIG. 4 shows a circuit of a three-phase transformer connected by a Δ connection frequently used in a high-voltage three-phase circuit. In FIG. 4, high voltage windings 1U, 1V, 1W which are main circuit windings of the three-phase transformer are Δ-connected, and voltage switching tap terminals (5U, 5aU, 5V, 5aV, 5W, 5aW) are provided with partial discharge detectors 100U, 100V, 100W. 18 shows the high-voltage interphase lead 9 (9UV, 9VW, 9WU) for connecting the high-voltage winding terminals (4, 4a) of the high-voltage windings 1U, 1V, 1W between the phases. The high-pressure interphase lead 9 is not shown.

模擬部分放電信号である校正パルス信号を、部分放電検出部100Uを通して注入し、部分放電検出部100Wを校正するには、図1に示しているように、部分放電検出部100U(電路導体側装置部)のアンテナ101に対向するように、上述の模擬部分放電信号発信部300(接地側装置部)の送信アンテナ301を配置する。   In order to inject a calibration pulse signal, which is a simulated partial discharge signal, through the partial discharge detection unit 100U and calibrate the partial discharge detection unit 100W, as shown in FIG. 1, the partial discharge detection unit 100U (electrical conductor side device) The transmission antenna 301 of the above-described simulated partial discharge signal transmission unit 300 (ground side device unit) is disposed so as to face the antenna 101 of the unit.

部分放電検出部100Uを通して注入された校正パルス信号(パルス電流)は、高速な
立ち上がり特性の信号であるため、変圧器の巻線導体のインダクタンスを通過するよりは巻線導体間のキャパシタンスを通して伝搬しやすい。校正パルス信号を注入する部分放電検出部100Uから校正すべき部分放電検出部100Wまでのキャパシタンスを介した伝達経路には、2つの経路が有り、第1の経路は図4のC1UとC2Wの直列回路であり、第2の経路はC2U、C1V、C2V、C1Wの直列回路である。
Since the calibration pulse signal (pulse current) injected through the partial discharge detector 100U is a signal having a high rise characteristic, it propagates through the capacitance between the winding conductors rather than passing through the inductance of the winding conductor of the transformer. Cheap. There are two paths through the capacitance from the partial discharge detector 100U for injecting the calibration pulse signal to the partial discharge detector 100W to be calibrated, and the first path is a series of C1U and C2W in FIG. The second path is a series circuit of C2U, C1V, C2V, and C1W.

図5は、3相変圧器における校正パルス信号(模擬部分放電信号)の送信端から受信端までの信号伝搬における等価的な電気回路を示す図であって、送信端の部分放電検出部100Uから受信端の部分放電検出部100Wにいたる信号伝搬経路における上記の各キャパシタンスからなる回路を示す。部分放電検出部100Uにパルス電流として注入された校正パルス信号は前記の伝達経路を介してそのまま部分放電検出部100Wのタップ端子5W,5aWを通過する電流になっている。V相用の検出端子である部分放電検出部100Vのタップ端子5V,5aVは上記のC1V、C2Vの間にあり、これも部分放電検出部100Uから注入された校正パルス信号(パルス電流)がそのまま通過する経路にあるため、部分放電検出部100Uからの校正パルス信号の注入により部分放電検出部100W,100Vを共に校正することができる。   FIG. 5 is a diagram showing an equivalent electric circuit in signal propagation from the transmitting end to the receiving end of the calibration pulse signal (simulated partial discharge signal) in the three-phase transformer, from the partial discharge detecting unit 100U at the transmitting end. The circuit which consists of said each capacitance in the signal propagation path to the partial discharge detection part 100W of a receiving end is shown. The calibration pulse signal injected into the partial discharge detection unit 100U as a pulse current is a current that passes through the tap terminals 5W and 5aW of the partial discharge detection unit 100W as it is through the transmission path. The tap terminals 5V and 5aV of the partial discharge detector 100V, which is a V-phase detection terminal, are between the above C1V and C2V, and the calibration pulse signal (pulse current) injected from the partial discharge detector 100U is also used as it is. Since it is in the path that passes, the partial discharge detectors 100W and 100V can both be calibrated by injection of a calibration pulse signal from the partial discharge detector 100U.

[第2の実施形態]
図6は、本発明の第2の実施形態の構成例を示す図であり、本発明を3相変圧器に適用した場合の全体構成の一例を示すものである。また、図7は、図6の構成例における部分放電測定系を形成する部分放電検出部および部分放電受信部を示す図である。さらに、図8は、図7における部分放電検出部の構成を示す図である。
[Second Embodiment]
FIG. 6 is a diagram showing a configuration example of the second embodiment of the present invention, and shows an example of the overall configuration when the present invention is applied to a three-phase transformer. FIG. 7 is a diagram showing a partial discharge detector and a partial discharge receiver that form the partial discharge measurement system in the configuration example of FIG. Further, FIG. 8 is a diagram showing the configuration of the partial discharge detector in FIG.

本実施形態による部分放電測定装置は、図1〜2に示した第1の実施形態による部分放電測定装置とは、次の点で異なっており、それ以外の点では同様である。
(イ)部分放電検出部(電路導体側装置部)の構成:
図8に示しているように、第2の実施形態による部分放電検出部100Aは、部分放電電流が流れる電路導体部であるタップ接続導体7を周回する磁性体よりなるリング状コア11と、該リング状コアに巻回される2次巻線12と、空芯コイルであって1巻き以上の空芯ループアンテナからなるアンテナ101とを備えているが、第1の実施形態による部分放電検出部100(図20)におけるようなコンデンサ113は備えていない。そして、部分放電検出部100Aにおける2次巻線12およびアンテナ101だけからなる閉回路では、2次巻線12とアンテナ101とが直列回路を形成しているが、第1の実施形態による部分放電検出部100(図20)におけるような2次巻線12とコンデンサ113とアンテナ101との直列共振回路は形成されていない。
The partial discharge measuring apparatus according to the present embodiment is different from the partial discharge measuring apparatus according to the first embodiment shown in FIGS. 1 and 2 in the following points, and is the same in other points.
(A) Configuration of the partial discharge detection unit (electrical conductor side device unit):
As shown in FIG. 8, the partial discharge detector 100A according to the second embodiment includes a ring-shaped core 11 made of a magnetic body that circulates the tap connection conductor 7 that is an electric path conductor portion through which a partial discharge current flows, A partial discharge detection unit according to the first embodiment includes a secondary winding 12 wound around a ring-shaped core and an antenna 101 that is an air-core coil and includes one or more air-core loop antennas. The capacitor 113 as in 100 (FIG. 20) is not provided. In the closed circuit including only the secondary winding 12 and the antenna 101 in the partial discharge detection unit 100A, the secondary winding 12 and the antenna 101 form a series circuit, but the partial discharge according to the first embodiment. A series resonance circuit of the secondary winding 12, the capacitor 113, and the antenna 101 as in the detection unit 100 (FIG. 20) is not formed.

(ロ)部分放電受信部の構成:
図7に示しているように、第2の実施形態による部分放電受信部200Aは、部分放電検出部100の送信アンテナ101から放射される磁界が鎖交するように配置した空芯コイルであって1巻以上の空芯ループアンテナからなる受信アンテナ201、受信アンテナ201のインピーダンスと伝送ケーブル203のインピーダンスとを整合する整合器202、伝送ケーブル203、受信信号を所定のレベルまで増幅する広帯域形の増幅器221、および、ある帯域幅をもって測定周波数を変化させて受信信号の周波数別のレベルを計測することができる周波数別レベル計測器222からなる構成であり、周波数別レベル計測器222を備えている点で、第1の実施形態による部分放電受信部200(図19)とは異なっている。
(B) Configuration of the partial discharge receiver:
As shown in FIG. 7, the partial discharge receiving unit 200 </ b> A according to the second embodiment is an air-core coil arranged so that the magnetic field radiated from the transmission antenna 101 of the partial discharge detection unit 100 is linked. A receiving antenna 201 composed of one or more air core loop antennas, a matching unit 202 that matches the impedance of the receiving antenna 201 and the impedance of the transmission cable 203, a transmission cable 203, and a broadband amplifier that amplifies the received signal to a predetermined level 221 and a frequency-specific level measuring device 222 that can measure the frequency-specific level of the received signal by changing the measurement frequency with a certain bandwidth, and includes the frequency-specific level measuring device 222. Thus, it is different from the partial discharge receiver 200 (FIG. 19) according to the first embodiment.

なお、本実施形態における模擬部分放電信号発信部300の構成は、第1の実施形態と同じである。
また、図6は、上述の図1と同様に、部分放電測定装置の校正作業工程のうち、U相側からの校正信号注入によりV,W相側の検出感度校正を行う工程での装置構成を示すもの
であり、模擬部分放電信号発信部300および部分放電受信部200Aが設けられる相は、校正作業工程の進行に応じて切り換えられる。
The configuration of the simulated partial discharge signal transmission unit 300 in the present embodiment is the same as that in the first embodiment.
Further, FIG. 6 shows the apparatus configuration in the process of performing detection sensitivity calibration on the V and W phase sides by injecting calibration signals from the U phase side in the calibration work process of the partial discharge measuring apparatus, as in FIG. 1 described above. The phase in which the simulated partial discharge signal transmitter 300 and the partial discharge receiver 200A are provided is switched according to the progress of the calibration work process.

そして、本実施形態による部分放電測定装置は、後述のように、検出感度校正工程において求められたS/N比の高い周波数を周波数別レベル計測器222の測定周波数とすることにより、高感度でS/N比の高い部分放電測定を行うことができる。   And the partial discharge measuring apparatus by this embodiment makes high sensitivity by making the frequency with a high S / N ratio calculated | required in the detection sensitivity calibration process into the measurement frequency of the level measuring device 222 according to frequency so that it may mention later. Partial discharge measurement with a high S / N ratio can be performed.

(校正パルス信号の伝達特性の測定例)
図9は、本発明の第2の実施形態による部分放電測定装置における校正パルス信号の伝達特性を測定する方法を示すものであって、実験的に校正パルス信号を注入する1組のアンテナ101a,301と端子部(検出器)110Aa(図9右側)、それにキャパシタンスCsを介して接続された被校正側の端子部(検出器)110Abと1組のアンテナ101b,201(図9左側)からなる実験回路を模式的に示す図である。被測定機器の主回路部分(電路導体部)に注入された校正パルス信号(パルス電流)は、高速の立ち上がり特性の信号であるため、その伝達特性を決定するのは、校正パルス信号を注入する端子部である校正端から被校正側の端子部である測定端までのキャパシタンスCSであり、図8の実験回路では、これをパラメータにしている。
(Measurement example of transfer characteristics of calibration pulse signal)
FIG. 9 shows a method for measuring the transfer characteristic of the calibration pulse signal in the partial discharge measuring apparatus according to the second embodiment of the present invention, and includes a set of antennas 101a for injecting the calibration pulse signal experimentally. 301, a terminal part (detector) 110Aa (right side in FIG. 9), a terminal part (detector) 110Ab on the calibration target side connected thereto via a capacitance Cs, and a pair of antennas 101b and 201 (left side in FIG. 9). It is a figure which shows an experimental circuit typically. Since the calibration pulse signal (pulse current) injected into the main circuit portion (electrical conductor portion) of the device under test is a signal having a high-speed rising characteristic, the transfer characteristic is determined by injecting the calibration pulse signal. This is the capacitance CS from the calibration end, which is a terminal portion, to the measurement end, which is the terminal portion to be calibrated, and this is used as a parameter in the experimental circuit of FIG.

図9の実験回路で用いた各アンテナのうち、アンテナ301,201は、いずれも直径95mmの11.5回巻ループアンテナ(Φ95/11.5T)とするとともに、アンテナ101aは直径95mmの5回巻ループアンテナ(Φ95/5T)とし、さらに、アンテナ101bは直径100mmの5回巻ループアンテナ(Φ100/5T)とした。そして、校正端側のアンテナ対101a,301と測定端側のアンテナ対101b,201との各中心軸同士間の距離は400mmとし、両アンテナ対の間には、アルミニウム板を、その両面がそれぞれの側のアンテナ対と対向するようにして配設した。   Among the antennas used in the experimental circuit of FIG. 9, the antennas 301 and 201 are both 11.5-turn loop antennas (Φ95 / 11.5T) having a diameter of 95 mm, and the antenna 101a is 5 times having a diameter of 95 mm. A wound loop antenna (Φ95 / 5T) was used, and the antenna 101b was a 5-turn loop antenna (Φ100 / 5T) having a diameter of 100 mm. The distance between the central axes of the calibration-end-side antenna pair 101a, 301 and the measurement-end-side antenna pair 101b, 201 is set to 400 mm, and an aluminum plate is provided between both antenna pairs. It was arranged so as to face the antenna pair on the side.

図9におけるアンテナ301に直列コンデンサ304を介してパルス電源305を接続した装置部分は、本実施形態における模擬部分放電信号発信部300(図6)に相当するものであるが、図6における整合器302は設けていない。また、図9におけるアンテナ201を備えた装置部分は、本実施形態における部分放電受信部200A(図6あるいは図7)に相当するものであるが、図6あるいは図7における整合器202は設けておらず、また、増幅器221として、高入力インピーダンスかつ低出力インピーダンスであるFET(電界効果トランジスタ)プローブを用い、このFETプローブの出力信号を、後述するように、オシロスコープ,スペクトラムアナライザなどの表示部に入力して、校正パルス信号に対応する検出信号の受信波形や受信信号スペクトルを測定するようにしている。   The device portion in which the pulse power source 305 is connected to the antenna 301 in FIG. 9 via the series capacitor 304 corresponds to the simulated partial discharge signal transmission unit 300 (FIG. 6) in the present embodiment. 302 is not provided. 9 is equivalent to the partial discharge receiving unit 200A (FIG. 6 or FIG. 7) in this embodiment, but the matching unit 202 in FIG. 6 or FIG. 7 is provided. Also, an FET (field effect transistor) probe having a high input impedance and a low output impedance is used as the amplifier 221, and the output signal of the FET probe is displayed on a display unit such as an oscilloscope or a spectrum analyzer as will be described later. The received waveform and received signal spectrum of the detection signal corresponding to the calibration pulse signal are input and measured.

また、図9における、アンテナ101aに端子部(検出器)110Aaを接続した装置部分、および、アンテナ101bに端子部(検出器)110Abを接続した装置部分は、それぞれ、本実施形態における校正端側(校正信号注入側)および測定端側(被校正側)の部分放電検出部100Aに相当するものであり、リング状コア11および2次巻線12を備えた貫通形変流器と、アンテナ101aあるいは101bとを、コンデンサ113を介装しないで直接接続した構成としている。   In addition, in FIG. 9, the device portion in which the terminal portion (detector) 110Aa is connected to the antenna 101a and the device portion in which the terminal portion (detector) 110Ab is connected to the antenna 101b are the calibration end side in this embodiment, respectively. This corresponds to the partial discharge detector 100A on the calibration signal injection side and the measurement end side (the side to be calibrated), and includes a through-type current transformer including a ring-shaped core 11 and a secondary winding 12, and an antenna 101a. Alternatively, 101b is directly connected without interposing the capacitor 113.

図10は、図9の実験回路における校正パルス信号に対応する検出信号の受信波形の測定例を示す図であって、校正パルス信号として500pCの電荷を校正端側から注入したときの測定端側における部分放電受信部の受信アンテナ201の端子電圧波形を示す。   FIG. 10 is a diagram showing a measurement example of the received waveform of the detection signal corresponding to the calibration pulse signal in the experimental circuit of FIG. 9, and the measurement end side when a charge of 500 pC is injected from the calibration end side as the calibration pulse signal. The terminal voltage waveform of the receiving antenna 201 of the partial discharge receiver in FIG.

図11は、図9の実験回路による校正パルス信号に対応する検出信号の受信信号スペクトルの測定例を示す図であって、受信アンテナ201の端子電圧をスペクトラムアナライ
ザで周波数別に見たときの端子電圧の大きさと、電圧波形をデジタル変換しFFT(高速フーリエ変換)して周波数成分を求めた結果を対応させて示したものである。図11における上図(受信信号のスペクトラムアナライザによるスペクトル)と下図(受信信号波形のFFTによるスペクトル)とは、元来同じ信号を、測定方法を変えて測定したものであるから、類似の結果となっている。
FIG. 11 is a diagram showing an example of measurement of the received signal spectrum of the detection signal corresponding to the calibration pulse signal by the experimental circuit of FIG. 9, and the terminal voltage when the terminal voltage of the receiving antenna 201 is viewed by frequency with a spectrum analyzer. And a result obtained by digitally converting a voltage waveform and obtaining a frequency component by performing FFT (Fast Fourier Transform). The upper diagram (spectrum of the received signal by the spectrum analyzer) and the lower diagram (spectrum of the received signal waveform by FFT) in FIG. 11 are obtained by measuring the same signal by changing the measurement method. It has become.

(最適な同調周波数を得る方法)
スペクトラムアナライザで周波数別に測定信号の大きさを見ると(図11の上図)、10MHz以下では前記の校正端から測定端までのキャパシタンスCsが大きいほど信号レベルが高いという特性が見られる。一方、10MHz以上の周波数ではキャパシタンスCsに対して極大値が存在する。この特性は、キャパシタンスCsと並存している配線のインダクタンスによる共振が原因で生じている。実際の部分放電の測定においても部分放電を測定すべき電気機器の主回路部分(電路導体)である巻線導体や接続導体などのインダクタンスによる共振周波数が存在するため、この共振周波数に同調して検出すれば部分放電の測定感度の向上をもたらすことが出来る。その際、選定する同調周波数は信号レベルだけではなく校正パルス信号の無いときのバックグラウンドレベルとの大きさの比を考慮することでS/N比の優れた測定を行うことが出来る。
(How to obtain the optimum tuning frequency)
When looking at the magnitude of the measurement signal for each frequency with the spectrum analyzer (upper diagram in FIG. 11), the characteristic that the signal level is higher as the capacitance Cs from the calibration end to the measurement end is larger at 10 MHz or less. On the other hand, there is a maximum value with respect to the capacitance Cs at a frequency of 10 MHz or more. This characteristic is caused by resonance due to the inductance of the wiring coexisting with the capacitance Cs. In the actual measurement of partial discharge, there is a resonance frequency due to the inductance of winding conductors and connection conductors that are the main circuit parts (electric circuit conductors) of the electrical equipment for which partial discharge is to be measured. If detected, the measurement sensitivity of partial discharge can be improved. At that time, the tuning frequency to be selected can be measured with an excellent S / N ratio by considering not only the signal level but also the ratio of the magnitude to the background level when there is no calibration pulse signal.

上記の同調周波数の決定は、次のように行う。部分放電測定装置の検出感度校正工程において、校正パルス信号を1相(例えはU相)の部分放電検出部を通して注入し、他相(例えばV相あるいはW相)の部分放電検出部からの検出出力信号を受信し、受信信号を例えばスペクトラムアナライザのような、ある帯域をもって測定周波数を可変できる測定器に入力する。校正パルス信号が注入されているときの周波数別の信号レベル、および、校正パルス信号が注入されていないときの周波数別のバックグラウンドレベルをそれぞれ読み取り、信号レベルが高く、かつ、信号レベルとバックグラウンドレベルとの大きさの比であるS/N比の高い周波数を求める。この周波数が最適な同調周波数となる。   The above tuning frequency is determined as follows. In the detection sensitivity calibration process of the partial discharge measuring device, a calibration pulse signal is injected through the partial discharge detection unit of one phase (for example, U phase) and detected from the partial discharge detection unit of the other phase (for example, V phase or W phase). The output signal is received, and the received signal is input to a measuring instrument that can vary the measurement frequency in a certain band, such as a spectrum analyzer. The signal level by frequency when the calibration pulse signal is injected and the background level by frequency when the calibration pulse signal is not injected are read, the signal level is high, and the signal level and background A frequency having a high S / N ratio, which is a ratio of the magnitude to the level, is obtained. This frequency is the optimum tuning frequency.

すなわち、例えば図11の測定例では、上図と下図に共通した周波数として、8.2MHz, 11.9MHz, 16.9MHz, 19.2MHz, の4つのピーク周波数が得られるが、これらの周波数においては、S/N比が高いので、これに同調した測定を行うことで、バックグラウンドノイズに対する部分放電信号の感度が高い結果が得られる、ということである。このように、本発明では、校正パルス信号に対応する検出信号における周波数別の信号レベル、および、バックグラウンドレベルから、最適な同調周波数を定量的に得られる。なお、図11のスペクトルに現われる各ピークは、4つのアンテナ、2対のアンテナ間結合、高圧電路の電気回路という7個の要素から発生する共振点と考えられる。   That is, for example, in the measurement example of FIG. 11, four peak frequencies of 8.2 MHz, 11.9 MHz, 16.9 MHz, and 19.2 MHz are obtained as frequencies common to the upper and lower diagrams. Since the N ratio is high, it is possible to obtain a result in which the sensitivity of the partial discharge signal with respect to the background noise is high by performing a measurement synchronized with the N ratio. Thus, in the present invention, the optimum tuning frequency can be quantitatively obtained from the signal level for each frequency in the detection signal corresponding to the calibration pulse signal and the background level. Each peak appearing in the spectrum of FIG. 11 is considered to be a resonance point generated from seven elements: four antennas, two pairs of antenna couplings, and an electric circuit of a high piezoelectric path.

また、本実施形態では、部分放電検出部100A(図8)の貫通形変流器における2次巻線側の回路が2次巻線12およびアンテナ101だけからなる閉回路であって、第1の実施形態の部分放電検出部100(図20)におけるような2次巻線12とコンデンサ113とアンテナ101との直列共振回路ではないため、校正パルス信号を注入したときの測定信号のスペクトルとして、上述の図11のように、被測定機器の主回路部分(電路導体)のインダクタンスなどによる共振周波数に対応するピークを有するスペクトルが得られる。   In the present embodiment, the circuit on the secondary winding side in the through-type current transformer of the partial discharge detector 100A (FIG. 8) is a closed circuit including only the secondary winding 12 and the antenna 101. Since it is not a series resonance circuit of the secondary winding 12, the capacitor 113, and the antenna 101 as in the partial discharge detector 100 (FIG. 20) of the embodiment, as a spectrum of the measurement signal when the calibration pulse signal is injected, As shown in FIG. 11 described above, a spectrum having a peak corresponding to the resonance frequency due to the inductance of the main circuit portion (electric circuit conductor) of the device under test is obtained.

(最適な同調周波数による部分放電測定)
検出感度校正工程において、信号レベルが高く,かつ,信号レベルとバックグラウンドレベルとの大きさの比であるS/N比の高い周波数(以下「高信号レベル・高S/N周波数」という)が1つだけ得られる場合には、その周波数を最適な同調周波数とするとともに、上述の図11のように高信号レベル・高S/N周波数(ピーク周波数)が複数得られる場合には、例えば、信号レベルの方を優先して信号レベルが最大である周波数を選択し
たり、S/N比の方を優先してS/N比が最大である周波数を選択したりすることなどにより、1つの最適な同調周波数を求める。そして、このようにして求めた1つの最適な同調周波数を部分放電受信部200Aにおける周波数別レベル計測器222の測定周波数とした状態で、実部分放電測定工程における実際の部分放電の測定を行うようにすることにより、高感度でS/N比の高い部分放電測定が可能となる。
(Partial discharge measurement with optimum tuning frequency)
In the detection sensitivity calibration process, a frequency with a high signal level and a high S / N ratio, which is a ratio of the signal level to the background level (hereinafter referred to as “high signal level / high S / N frequency”). When only one is obtained, the frequency is set to an optimum tuning frequency, and when a plurality of high signal levels and high S / N frequencies (peak frequencies) are obtained as shown in FIG. By selecting the frequency with the highest signal level giving priority to the signal level, selecting the frequency with the highest S / N ratio giving priority to the S / N ratio, etc. Find the optimal tuning frequency. Then, the actual partial discharge is measured in the actual partial discharge measurement process in a state where the one optimum tuning frequency thus obtained is set as the measurement frequency of the level measuring device 222 for each frequency in the partial discharge receiving unit 200A. Thus, partial discharge measurement with high sensitivity and high S / N ratio is possible.

ここで、周波数別レベル計測器222としては、例えば上記のスペクトラムアナライザを用いることができるが、スペクトラムアナライザに限定されるものではなく、ある帯域幅をもって測定周波数を変化させて受信信号の周波数別のレベルを計測することができる構成であればよい。なお、周波数別レベル計測器222の測定周波数を1つの最適な同調周波数とした状態で行う測定操作は、周波数別レベル計測器222が例えばスペクトラムアナライザである場合には、ヘテロダインの周波数を固定して観測する操作となる。   Here, for example, the above-described spectrum analyzer can be used as the level measuring device 222 for each frequency. However, the frequency measuring device 222 is not limited to the spectrum analyzer. Any configuration that can measure the level may be used. Note that the measurement operation performed in a state where the measurement frequency of the frequency level measuring instrument 222 is set to one optimum tuning frequency is performed by fixing the heterodyne frequency when the frequency level measuring instrument 222 is a spectrum analyzer, for example. It is an operation to observe.

また、本実施形態においては、図12に示すように、周波数別レベル計測器222の後段に信号処理器223を設けた構成としてもよい。図12は、本発明の第2の実施形態の異なる構成例における部分放電測定系を形成する部分放電検出部および部分放電受信部を示す図である。図12における部分放電受信部200Bは、図7における部分放電受信部200Aに対して、周波数別レベル計測器222の後段に信号処理器223を付加した構成となっている。検出感度校正工程において、信号処理器223は、周波数別レベル計測器222の計測出力を入力させて、校正パルス信号が注入されているときの周波数別の信号レベル,および,校正パルス信号が注入されていないときの周波数別のバックグラウンドレベルをそれぞれ読み取り、信号レベルが高く,かつ,信号レベルとバックグラウンドレベルとの大きさの比であるS/N比の高い周波数(高信号レベル・高S/N周波数)を求め、高信号レベル・高S/N周波数が複数得られた場合には、信号レベルの方を優先して信号レベルが最大である周波数を選択したり、S/N比の方を優先してS/N比が最大である周波数を選択したりすることなどにより、1つの最適な同調周波数を求める。そして、実部分放電測定工程において、信号処理器223は、上記の1つの最適な同調周波数を測定周波数の指令値として周波数別レベル計測器222に与える。これにより、実部分放電測定工程では、周波数別レベル計測器222の測定周波数を1つの最適な同調周波数に設定した状態で高感度でSN比の高い部分放電測定を行うことができる。   Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 12, a signal processor 223 may be provided after the frequency level measuring device 222. FIG. 12 is a diagram showing a partial discharge detector and a partial discharge receiver that form a partial discharge measurement system in different configuration examples of the second embodiment of the present invention. The partial discharge receiving unit 200B in FIG. 12 has a configuration in which a signal processor 223 is added to the subsequent stage of the level measuring device 222 for each frequency with respect to the partial discharge receiving unit 200A in FIG. In the detection sensitivity calibration step, the signal processor 223 inputs the measurement output of the frequency-specific level measuring device 222, and the signal level for each frequency when the calibration pulse signal is injected and the calibration pulse signal are injected. The background level for each frequency is read, the signal level is high, and the frequency (high signal level / high S / high), which is the ratio of the signal level to the background level, is high. N frequency), and when multiple high signal levels and high S / N frequencies are obtained, the signal level is given priority to select the frequency with the highest signal level, or the S / N ratio. One optimal tuning frequency is obtained by, for example, selecting a frequency having the maximum S / N ratio with priority given to. Then, in the actual partial discharge measurement step, the signal processor 223 supplies the one optimum tuning frequency to the level-specific frequency measuring device 222 as a measurement frequency command value. Thus, in the actual partial discharge measurement step, partial discharge measurement with high sensitivity and high S / N ratio can be performed in a state where the measurement frequency of the level measuring device 222 for each frequency is set to one optimum tuning frequency.

なお、本実施形態において、図12の構成例のような信号処理器223は必ずしも必要でなく、検出感度校正工程において、操作員が、周波数別レベル計測器222により得られた高信号レベル・高S/N周波数に基づいて1つの最適な同調周波数を求めるとともに、実部分放電測定工程において、操作員が、手動操作でもって周波数別レベル計測器222の測定周波数を上記同調周波数に設定した上で、周波数別レベル計測器222による測定操作を行うようにすれば、最適な同調周波数での部分放電測定を行うことができる。   In the present embodiment, the signal processor 223 as in the configuration example of FIG. 12 is not necessarily required. In the detection sensitivity calibration process, the operator can obtain the high signal level and high level obtained by the frequency level measuring device 222. In addition to obtaining one optimum tuning frequency based on the S / N frequency, in the actual partial discharge measurement process, the operator sets the measurement frequency of the frequency level measuring instrument 222 by manual operation to the above tuning frequency. If the measurement operation by the frequency level measuring device 222 is performed, partial discharge measurement at an optimum tuning frequency can be performed.

(FETプローブの有効性)
また、図9に示すように、測定端側の受信アンテナ201を備えた部分放電受信部においては、増幅器221として、上記のFET(電界効果トランジスタ)プローブのような高入力インピーダンスで低出力インピーダンスのアンプを用いることも有効である。これにより、上記のように被測定機器の主回路部分(電路導体)のインダクタンスなどにより測定に用いる同調周波数が変化する場合における、整合器によるインピーダンス整合ができないという欠点を補うことができる。FETの入力端は通常、抵抗分10MΩ以上、静電容量分10pF以下の入力インピーダンスを持つため、その入力インピーダンスがループアンテナのインピーダンスに比べて十分高く、ループアンテナの誘導起電力を減ずることがなく、また、入力インピーダンスにおける静電容量分による不要な共振周波数を、測定に影響しない周波数レベルまで十分高めることができる。特に、スペクトラムアナライザのような高周波に対応する測定器を信号の観測手段とする場合においては、測定器自体
の入力端における反射の影響を避けるため、測定器の入力インピーダンスが50Ω程度の低インピーダンスとなっているので、上記のFETプローブを用いてインピーダンス変換を行うことは非常に有効な手段である。
(Effectiveness of FET probe)
Further, as shown in FIG. 9, in the partial discharge receiving unit including the receiving antenna 201 on the measurement end side, the amplifier 221 has a high input impedance and a low output impedance like the above-described FET (field effect transistor) probe. It is also effective to use an amplifier. As a result, it is possible to compensate for the disadvantage that impedance matching cannot be performed by the matching unit when the tuning frequency used for measurement changes due to the inductance of the main circuit portion (electric circuit conductor) of the device under test as described above. Since the input terminal of the FET normally has an input impedance with a resistance of 10 MΩ or more and a capacitance of 10 pF or less, the input impedance is sufficiently higher than the impedance of the loop antenna, and the induced electromotive force of the loop antenna is not reduced. In addition, the unnecessary resonance frequency due to the electrostatic capacitance component in the input impedance can be sufficiently increased to a frequency level that does not affect the measurement. In particular, when a measuring instrument that supports high frequencies such as a spectrum analyzer is used as a signal observation means, in order to avoid the influence of reflection at the input end of the measuring instrument itself, the input impedance of the measuring instrument is as low as about 50Ω. Therefore, it is a very effective means to perform impedance conversion using the above FET probe.

[第3の実施形態]
部分放電測定の対象である3相変圧器などの電気機器の通常運転時には、主回路(電路導体)に50ないし60Hzの商用周波電流が流れる。このため、タップ接続導体などの電路導体部に設けられる部分放電検出部の貫通形変流器として高周波変流器を用いている場合には、高周波に対応した磁気回路に特有な低飽和磁束の問題があることから、商用周波電流が大きいときには、貫通形変流器におけるリング状コアが磁気飽和状態になり、貫通形変流器を部分放電電流検出用の変流器として動作させようとしても検出感度が低下するとともに、貫通側変流器を校正パルス信号注入用の変流器として動作させようとしても校正パルス信号を注入することができなくなる。
[Third Embodiment]
During normal operation of an electrical device such as a three-phase transformer that is the target of partial discharge measurement, a commercial frequency current of 50 to 60 Hz flows through the main circuit (electric circuit conductor). For this reason, when a high-frequency current transformer is used as a through-type current transformer of a partial discharge detection unit provided in a circuit conductor part such as a tap connection conductor, a low saturation magnetic flux unique to a magnetic circuit corresponding to a high frequency is used. Due to the problem, when the commercial frequency current is large, the ring-shaped core in the feedthrough current transformer becomes magnetically saturated, and the feedthrough current transformer is operated as a current transformer for detecting the partial discharge current. The detection sensitivity is lowered, and the calibration pulse signal cannot be injected even if the through-side current transformer is operated as a current transformer for injecting the calibration pulse signal.

貫通形変流器における上記のような磁気飽和を避けるためには、例えば図20に示される部分放電検出部100の構成において、リング状コア11の断面積を、商用周波電流によって磁気飽和しないような大きな断面積値とすればよいが、貫通形変流器自体の体格が大きくなり、製作コストが高くなるとともに、検出器110、すなわちタップ端子5,5a付近の高電位部分が大きくなり、部分放電測定装置の全体構成が大形化して機器設置スペース上の問題にもなる。このため、リング状コア11が小型であっても商用周波電流によって磁気飽和しないようにするための対策が必要となる。   In order to avoid the above-described magnetic saturation in the feedthrough current transformer, for example, in the configuration of the partial discharge detector 100 shown in FIG. 20, the cross-sectional area of the ring-shaped core 11 is not magnetically saturated by the commercial frequency current. However, the through-type current transformer itself has a large physique and a high manufacturing cost, and the high-potential portion in the vicinity of the detector 110, that is, the tap terminals 5 and 5a becomes large. The overall configuration of the discharge measuring apparatus is increased in size, which causes a problem in equipment installation space. For this reason, even if the ring-shaped core 11 is small, it is necessary to take measures to prevent magnetic saturation due to the commercial frequency current.

この点に関して、商用周波電流が部分放電による高周波電流とは周波数が3桁以上離れていることに着目して、リング状コアに2次巻線と同様にトロイダル状に巻回した補償巻線を設け、この補償巻線に商用周波成分を打ち消す方向に電流が流れるようにすることにより、リング状コア内の商用周波成分の磁束をキャンセルしてリング状コアが磁気飽和状態になるのを防止することができるので、3相変圧器など被測定対象の電気機器が通電状態であって主回路(電路導体)に大きな商用周波電流が流れている場合でも、貫通形変流器によって部分放電電流の検出および校正パルス信号の注入を行なうことが可能となる。   In this regard, paying attention to the fact that the commercial frequency current is 3 digits or more away from the high-frequency current due to partial discharge, a compensation winding wound in a toroidal manner like a secondary winding on a ring-shaped core By providing a current in a direction that cancels the commercial frequency component in the compensation winding, the magnetic flux of the commercial frequency component in the ring core is canceled and the ring core is prevented from becoming magnetically saturated. Therefore, even if the electrical equipment to be measured, such as a three-phase transformer, is energized and a large commercial frequency current is flowing through the main circuit (electric circuit conductor), the partial discharge current is reduced by the through-type current transformer. Detection and calibration pulse signals can be injected.

上記のような補償巻線を用いた磁気飽和防止対策の具体的な構成の一例として、リング状コアを巻回するフィルタ巻線を設け、このフィルタ巻線の両端に商用周波数帯域を通過させるローパスフィルタの入力端を接続し、このローパスフィルタの出力端に商用周波数帯域の電流を流す負荷回路を接続した構成とすれば、商用周波成分がローパスフィルタを介して負荷回路に流れるので、フィルタ巻線にはリング状コア内の磁束を打ち消す方向に商用周波成分の電流が流れ、これにより、タップ接続導体などの電路導体部に商用周波数の大電流が流れても、リング状コア内の磁束は打ち消され、リング状コアが磁気飽和しなくなる。   As an example of a specific configuration for preventing magnetic saturation using the compensation winding as described above, a filter winding for winding a ring-shaped core is provided, and a low-pass that allows a commercial frequency band to pass through both ends of the filter winding. If the input end of the filter is connected, and the load circuit that supplies the current in the commercial frequency band is connected to the output end of the low-pass filter, the commercial frequency component flows to the load circuit via the low-pass filter. Current flows in the direction of the commercial frequency component in the direction to cancel the magnetic flux in the ring-shaped core, so that the magnetic flux in the ring-shaped core is canceled even if a large current of commercial frequency flows in the circuit conductor part such as the tap connection conductor. As a result, the ring-shaped core is not magnetically saturated.

図13は、上記のようなフィルタ巻線を設ける構成を適用してなる、本発明の第3の実施形態による部分放電測定装置における部分放電検出部の説明図であり、図13(a)は上記部分放電検出部の構成図である。第3の実施形態による部分放電測定装置は、図1〜2に示した第1の実施形態による部分放電測定装置に対して、部分放電検出部においてフィルタ巻線121、ローパスフィルタ122および負荷回路123を設けた点が異なっており、その他の構成は同様である。検出器110Bのリング状コア11には2次巻線12に加えて、フィルタ巻線121が巻回されており、このフィルタ巻線121の両端に商用周波数帯域を通過させるローパスフィルタ122の入力端が接続される。このローパスフィルタ122の出力端に商用周波数帯域の電流を流す負荷回路123が接続される。商用周波成分がローパスフィルタ122を介して負荷回路123に流れるので、フィルタ巻線121にはリング状コア11内の磁束を打ち消す方向に商用周波成分の電流が流れる。したがって、タップ接続導体7に商用周波数の大電流を流しても、リング状コア11内の磁束は打ち消され、リング状コア11が磁気飽和しなくなる。一方、部分放電の周波数帯である数十キロヘルツ以上の高周波成分の磁束は打ち消されない。このため、貫通形変流器による部分放電電流の検出および校正パルス信号の注入には何の支障も生じない。これによって、検出器110Bの体格が小さくなり、その製作費も安く済む。また、タップ端子5,5a付近の高電圧部分も小さくなり、部分放電測定装置の全体構成も小型化され、機器設置スペースも狭くて済む。   FIG. 13 is an explanatory diagram of a partial discharge detection unit in the partial discharge measurement device according to the third embodiment of the present invention, to which the configuration in which the filter winding is provided as described above, and FIG. It is a block diagram of the said partial discharge detection part. The partial discharge measurement device according to the third embodiment is different from the partial discharge measurement device according to the first embodiment shown in FIGS. 1 and 2 in the filter discharge 121, the low-pass filter 122, and the load circuit 123 in the partial discharge detection unit. Are different, and the other configurations are the same. In addition to the secondary winding 12, a filter winding 121 is wound around the ring-shaped core 11 of the detector 110 </ b> B, and an input end of a low-pass filter 122 that passes a commercial frequency band at both ends of the filter winding 121. Is connected. A load circuit 123 for supplying a current in the commercial frequency band is connected to the output terminal of the low-pass filter 122. Since the commercial frequency component flows to the load circuit 123 via the low-pass filter 122, the commercial frequency component current flows in the filter winding 121 in a direction to cancel the magnetic flux in the ring-shaped core 11. Therefore, even if a large current having a commercial frequency is passed through the tap connection conductor 7, the magnetic flux in the ring-shaped core 11 is canceled and the ring-shaped core 11 is not magnetically saturated. On the other hand, the magnetic flux of high frequency components of several tens of kilohertz or more, which is the frequency band of partial discharge, is not canceled out. For this reason, there is no problem in the detection of the partial discharge current and the injection of the calibration pulse signal by the through-type current transformer. As a result, the physique of the detector 110B is reduced, and its production cost is reduced. In addition, the high voltage portion in the vicinity of the tap terminals 5 and 5a is reduced, the overall configuration of the partial discharge measuring device is reduced in size, and the equipment installation space can be reduced.

図13(b)は、図13(a)のローパスフィルタ122の通過特性を示す特性線図である。横軸に周波数fを、縦軸に通過量(入力電圧V1に対する出力電圧V2の比、V2/V1)を示す。特性は129のようになり、遮断周波数fc以下の周波数成分を通過させる。この場合、遮断周波数fcは商用周波数より大きく、かつ数十キロヘルツより小さく設定される。   FIG. 13B is a characteristic diagram showing the pass characteristics of the low-pass filter 122 of FIG. The horizontal axis shows the frequency f, and the vertical axis shows the passage amount (ratio of the output voltage V2 to the input voltage V1, V2 / V1). The characteristic is as indicated by 129, and a frequency component equal to or lower than the cutoff frequency fc is passed. In this case, the cutoff frequency fc is set higher than the commercial frequency and lower than several tens of kilohertz.

図13(c)は、図13(a)のローパスフィルタ122の構成例を示す回路図である。ローパスフィルタ122が、インダクタンス125,126と抵抗124とキャパシタンス127とでT形に構成され、入力端にフィルタ巻線121が、出力端に負荷回路123としての抵抗128が接続されている。この回路において、遮断周波数をfcにしたい場合、抵抗124,128の抵抗値がともにR、キャパシタンス127の静電容量が2/(R・fc)、インダクタンス125,126の自己インダクタンスがともにR/fcとなるように選べばよい。   FIG. 13C is a circuit diagram illustrating a configuration example of the low-pass filter 122 of FIG. A low-pass filter 122 is formed in a T shape with inductances 125 and 126, a resistor 124, and a capacitance 127, a filter winding 121 is connected to an input end, and a resistor 128 as a load circuit 123 is connected to an output end. In this circuit, when it is desired to set the cutoff frequency to fc, the resistance values of the resistors 124 and 128 are both R, the capacitance of the capacitance 127 is 2 / (R · fc), and the self-inductances of the inductances 125 and 126 are both R / fc. Choose to be

なお、第2の実施形態における部分放電検出部100A(図8)にも、本実施形態と同様な、リング状コア11を巻回するフィルタ巻線121を設け、このフィルタ巻線121の両端に商用周波数帯域を通過させるローパスフィルタ122の入力端を接続し、このローパスフィルタ122の出力端に商用周波数帯域の電流を流す負荷回路123を接続した構成を適用することができ、これにより、被測定対象の電気機器の主回路(電路導体)に大きな商用周波電流が流れている場合でも、貫通形変流器によって部分放電電流の検出および校正パルス信号の注入を行なうことが可能となる。   The partial discharge detector 100A (FIG. 8) in the second embodiment is also provided with a filter winding 121 around which the ring-shaped core 11 is wound, similar to the present embodiment, and both ends of the filter winding 121. A configuration in which the input terminal of the low-pass filter 122 that passes the commercial frequency band is connected, and the load circuit 123 that flows the current in the commercial frequency band to the output terminal of the low-pass filter 122 can be applied. Even when a large commercial frequency current is flowing through the main circuit (electric circuit conductor) of the target electrical device, it is possible to detect a partial discharge current and to inject a calibration pulse signal using a feedthrough current transformer.

[第4の実施形態]
また、上記のような補償巻線を用いた磁気飽和防止対策の具体的な構成の他の一例として、リング状コアを巻回するとともに両端が短絡された短絡巻線が設けた構成としてもよく、短絡巻線自体の有するインダクタンス、導体抵抗、ターン間キャパシタンスがローパスフィルタと負荷回路とを構成するので、短絡巻線にリング状コア内の磁束を打ち消す方向に商用周波成分の電流が流れ、タップ接続導体などの導体部に商用周波数の大電流が流れても、リング状コア内の磁束は打ち消されリング状コアが磁気飽和しなくなる。
[Fourth Embodiment]
In addition, as another example of a specific configuration for preventing magnetic saturation using the compensation winding as described above, a configuration may be adopted in which a ring-shaped core is wound and a short-circuit winding with both ends short-circuited is provided. Because the inductance, conductor resistance, and turn-to-turn capacitance of the short-circuit winding itself constitute a low-pass filter and load circuit, the commercial frequency component current flows in the direction of canceling the magnetic flux in the ring-shaped core through the short-circuit winding, and the tap Even if a large current of a commercial frequency flows through a conductor portion such as a connection conductor, the magnetic flux in the ring core is canceled and the ring core does not become magnetically saturated.

図14は、上記のような短絡巻線を適用してなる、本発明の第4の実施形態による部分放電測定装置における部分放電検出部の構成図である。第4の実施形態による部分放電測定装置は、図1〜2に示した第1の実施形態による部分放電測定装置に対して、部分放電検出部において短絡巻線141を設けた点が異なっており、その他の構成は同様である。検出器110Cのリング状コア11には2次巻線12に加えて、両端で短絡された短絡巻線141が巻回されている。この短絡巻線141側の回路は、等価的には図13(c)のローパスフィルタの回路と同等であり、短絡巻線141自体の有する自己インダクタンス、導体抵抗、ターン間のキャパシタンス(静電容量)がそれぞれ図13(c)のインダクタンス125,126、抵抗124,128、キャパシタンス127を構成している。したがって、リング状コア11を貫通するタップ接続導体7に大電流が流れても、リング状コア11内の磁束は打ち消され、鉄心が磁気飽和しなくなる。一方、部分放電の周波数帯である数十キロヘルツ以上の高周波成分は打ち消されない。このため、貫通形変流器による部分放電電流の検出および校正パルス信号の注入には何の支障も生じない。これによって、検出器110Cの体格が小さくなり、その製作費も安く済む。また、タップ端子5,5a付近の高電圧部分も小さくなり、部分放電測定装置の全体構成も小型化され、機器設置スペースも狭くて済む。   FIG. 14 is a configuration diagram of a partial discharge detector in the partial discharge measuring apparatus according to the fourth embodiment of the present invention, to which the short-circuit winding as described above is applied. The partial discharge measuring apparatus according to the fourth embodiment is different from the partial discharge measuring apparatus according to the first embodiment shown in FIGS. 1 and 2 in that a short-circuit winding 141 is provided in the partial discharge detector. Other configurations are the same. In addition to the secondary winding 12, a short-circuit winding 141 short-circuited at both ends is wound around the ring-shaped core 11 of the detector 110 </ b> C. The circuit on the short-circuit winding 141 side is equivalent to the circuit of the low-pass filter of FIG. 13C, and the self-inductance, conductor resistance, and capacitance between turns (capacitance) of the short-circuit winding 141 itself. ) Constitute the inductances 125 and 126, the resistors 124 and 128, and the capacitance 127 of FIG. 13C, respectively. Therefore, even if a large current flows through the tap connection conductor 7 penetrating the ring-shaped core 11, the magnetic flux in the ring-shaped core 11 is canceled and the iron core is not magnetically saturated. On the other hand, a high frequency component of several tens of kilohertz or more which is a frequency band of partial discharge is not canceled. For this reason, there is no problem in the detection of the partial discharge current and the injection of the calibration pulse signal by the through-type current transformer. As a result, the physique of the detector 110C is reduced, and its production cost is reduced. In addition, the high voltage portion in the vicinity of the tap terminals 5 and 5a is reduced, the overall configuration of the partial discharge measuring device is reduced in size, and the equipment installation space can be reduced.

なお、第2の実施形態における部分放電検出部100A(図8)にも、本実施形態と同様な、リング状コア11を巻回する短絡巻線141を設けた構成を適用することができ、これにより、被測定対象の電気機器の主回路(電路導体)に大きな商用周波電流が流れている場合でも、貫通形変流器によって部分放電電流の検出および校正パルス信号の注入を行なうことが可能となる。     In addition, the configuration provided with the short-circuit winding 141 that winds the ring-shaped core 11 similar to the present embodiment can be applied to the partial discharge detection unit 100A (FIG. 8) in the second embodiment, As a result, even when a large commercial frequency current is flowing in the main circuit (electric circuit conductor) of the electrical equipment to be measured, it is possible to detect a partial discharge current and inject a calibration pulse signal using a feedthrough current transformer. It becomes.

[本発明の適用対象]
なお、上述の実施形態では、主に、電気機器のうち、3相機器、特に3相変圧器を対象として、検出信号を磁界として伝送する方式の部分放電測定装置における部分放電検出部を、それぞれの相に各1式組設け、各相のうちの1相に設けた部分放電検出部を模擬部分放電信号である校正パルス信号の注入に用い、他の相に設けた部分放電検出部で検出することにより、検出相に設けた装置の検出感度の校正を行う構成について説明した。
[Applicable objects of the present invention]
In the above-described embodiment, the partial discharge detection unit in the partial discharge measuring device of the type that transmits a detection signal as a magnetic field mainly for a three-phase device, particularly a three-phase transformer among electric devices, A set of each set is provided in each phase, and the partial discharge detector provided in one of the phases is used to inject a calibration pulse signal that is a simulated partial discharge signal, and is detected by a partial discharge detector provided in another phase. Thus, the configuration for calibrating the detection sensitivity of the device provided in the detection phase has been described.

被測定機器が3相変圧器などの3相機器である場合、各相の主回路(電路導体)が構造的、電気的に隣接する関係にあり、校正パルス信号の高速な立ち上がり特性に対応する高周波領域における各相の主回路(電路導体)同士間の静電容量的結合が大きいことから、各相の主回路(電路導体)同士間での校正パルス信号の伝搬において、上記静電容量を通して、外部ノイズに比べて十分大きなパルス電流を流すことができる。また、各相の主回路(電路導体)同士間の静電容量的結合が大きいことにより、校正パルス信号の注入される相の電路導体部から校正対象である他相の電路導体部までのインピーダンスが被測定機器の外部の電路導体部までのインピーダンスに比べて低いため、3相回路の1相に注入された校正パルス信号はパルス電流として他相の電路導体部を上記のインピーダンスの比率の逆数に相当する大きな比率で流れることになり、これにより、検出感度の校正において被測定機器以外の機器、装置からの影響を小さくすることができる。従って、本発明による部分放電測定装置、部分放電測定装置の校正方法および部分放電測定方法は、被測定機器が3相機器である場合に、好適に適用することができる。   When the device under test is a three-phase device such as a three-phase transformer, the main circuits (electric circuit conductors) of each phase are structurally and electrically adjacent to each other, corresponding to the fast rise characteristics of the calibration pulse signal. Since the capacitive coupling between the main circuits (electric circuit conductors) of each phase in the high-frequency region is large, in the propagation of the calibration pulse signal between the main circuits (electric circuit conductors) of each phase, A sufficiently large pulse current can be passed compared to external noise. In addition, since the capacitive coupling between the main circuits (electric circuit conductors) of each phase is large, the impedance from the electric circuit conductor part of the phase into which the calibration pulse signal is injected to the electric circuit conductor part of the other phase to be calibrated Is lower than the impedance to the external circuit conductor part of the device under test, the calibration pulse signal injected into one phase of the three-phase circuit uses the circuit conductor part of the other phase as the pulse current and the reciprocal of the above impedance ratio. Therefore, the influence from devices other than the device to be measured and the device in calibration of detection sensitivity can be reduced. Therefore, the partial discharge measuring apparatus, the partial discharge measuring apparatus calibration method, and the partial discharge measuring method according to the present invention can be suitably applied when the device under measurement is a three-phase device.

また、被測定機器が特に3相変圧器である場合には、さらに、各相の主回路巻線において巻線導体間(ターン間)のキャパシタンスが存在することにより、高速な立ち上がり特性の校正パルス信号に対して各相の主回路巻線のインピーダンスが低く、主回路巻線における例えば電圧切替用タップ端子などの,部分放電検出部が設けられる電路導体部から、主回路巻線同士の相間接続導体部分までのインピーダンスが低いため、校正パルス信号の注入される相の電路導体部から校正対象である他相の電路導体部までのインピーダンスは特に低いものとなっており、本発明を特に好適に適用することができる。   In addition, when the device under test is a three-phase transformer in particular, a high-speed rise characteristic calibration pulse can be obtained due to the presence of capacitance between winding conductors (between turns) in the main circuit winding of each phase. The impedance of the main circuit windings of each phase with respect to the signal is low, and the main circuit windings are connected to each other from the circuit conductor part where the partial discharge detection part, such as a voltage switching tap terminal, is provided. Since the impedance to the conductor portion is low, the impedance from the circuit conductor portion of the phase where the calibration pulse signal is injected to the circuit conductor portion of the other phase to be calibrated is particularly low, and the present invention is particularly suitable. Can be applied.

しかしながら、本発明による部分放電測定装置、部分放電測定装置の校正方法および部分放電測定方法の対象となる電気機器は、3相変圧器などの3相機器に限定されるものではなく、電路導体において部分放電検出部が設けられる2箇所以上の電路導体部同士が静電容量的に互い結合されている構成であればよく、本発明は、3相以外の多相機器にも適用可能であり、さらには、例えば2巻線を有する単相変圧器などの単相機器にも適用可能である。   However, the partial discharge measurement device according to the present invention, the calibration method of the partial discharge measurement device, and the electrical device that is the target of the partial discharge measurement method are not limited to three-phase devices such as a three-phase transformer, The present invention is applicable to multiphase devices other than three phases as long as it is a configuration in which two or more circuit conductor portions provided with partial discharge detectors are capacitively coupled to each other. Furthermore, the present invention can be applied to a single-phase device such as a single-phase transformer having two windings.

そして、本発明による部分放電測定装置、部分放電測定装置の校正方法および部分放電測定方法は、その対象として、変圧器以外の例えば計器用変圧器(PT)や計器用変流器(CT)などの電磁誘導巻線を持つ誘導電器にも好適に適用することができるとともに、さらには、高電圧に充電された導体部分を備える開閉器など全ての電気機器に広く適用することができる。   Then, the partial discharge measuring device, the partial discharge measuring device calibration method and the partial discharge measuring method according to the present invention include, as targets, other than transformers such as instrument transformers (PT) and instrument current transformers (CT). The present invention can be suitably applied to an induction electric machine having an electromagnetic induction winding, and can be widely applied to all electric devices such as a switch having a conductor portion charged to a high voltage.

また、本発明は、上記実施の形態に限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変更が可能である。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various improvements and modifications can be made without departing from the gist of the present invention.

本発明の第1の実施形態の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the 1st Embodiment of this invention. 図1の構成例における部分放電検出部および模擬部分放電信号発信部を示す図である。It is a figure which shows the partial discharge detection part and the simulation partial discharge signal transmission part in the structural example of FIG. 図1の構成例におけるアンテナ対の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the antenna pair in the structural example of FIG. 3相変圧器における校正パルス信号の伝達経路となる電気回路を示す図である。It is a figure which shows the electric circuit used as the transmission path | route of the calibration pulse signal in a three-phase transformer. 3相変圧器における校正パルス信号の送信端から受信端までの伝達経路の等価回路を示す図である。It is a figure which shows the equivalent circuit of the transmission path from the transmission end of a calibration pulse signal in a three-phase transformer to a reception end. 本発明の第2の実施形態の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the 2nd Embodiment of this invention. 図6の構成例における部分放電検出部および部分放電受信部を示す図である。It is a figure which shows the partial discharge detection part and partial discharge receiving part in the structural example of FIG. 図7における部分放電検出部の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the partial discharge detection part in FIG. 本発明の第2の実施形態による部分放電測定装置の実験回路を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the experimental circuit of the partial discharge measuring apparatus by the 2nd Embodiment of this invention. 図9の実験回路による校正パルス信号の受信波形の測定例を示す図である。It is a figure which shows the example of a measurement of the received waveform of the calibration pulse signal by the experimental circuit of FIG. 図9の実験回路による校正パルス信号の受信信号スペクトルの測定例を示す図である。It is a figure which shows the example of a measurement of the received signal spectrum of the calibration pulse signal by the experimental circuit of FIG. 本発明の第2の実施形態の異なる構成例における部分放電検出部および部分放電受信部を示す図である。It is a figure which shows the partial discharge detection part and the partial discharge receiving part in the structural example from which the 2nd Embodiment of this invention differs. 本発明の第3の実施形態における部分放電検出部の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the partial discharge detection part in the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第4の実施形態における部分放電検出部の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the partial discharge detection part in the 4th Embodiment of this invention. モールド変圧器の外観と外部との接続端子を示す図である。It is a figure which shows the external appearance of a mold transformer, and the connection terminal with the exterior. 従来のモールド変圧器の部分放電測定装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the partial discharge measuring apparatus of the conventional mold transformer. 図16の部分放電測定装置における部分放電検出部の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the partial discharge detection part in the partial discharge measuring apparatus of FIG. 図16の部分放電測定装置と3相モールド変圧器の高圧巻線との接続を示す図である。It is a figure which shows the connection of the partial discharge measuring apparatus of FIG. 16, and the high voltage | pressure winding of a three-phase mold transformer. 先願(特願2006−263668号)の部分放電測定装置における部分放電検出部および部分放電受信部を示す図である。It is a figure which shows the partial discharge detection part and the partial discharge receiving part in the partial discharge measuring apparatus of a prior application (Japanese Patent Application No. 2006-263668). 先願(特願2006−263668号)の部分放電測定装置における部分放電検出部の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the partial discharge detection part in the partial discharge measuring apparatus of a prior application (Japanese Patent Application No. 2006-263668). 校正回路の一例を原理的に示す図である。It is a figure which shows an example of a calibration circuit in principle.

符号の説明Explanation of symbols

1 高圧巻線
2 鉄心
3、3a フレーム
4、4a 高圧巻線端子(電路接続端子)
5、5a タップ端子
6 高圧相間リード接続部(高圧巻線接続子)
7 タップ接続導体
8 高圧母線(高圧電路導体)
9 高圧相間リード(巻線接続わたり導体)
10 検出器
11 リング状コア
12 2次巻線
13 コンデンサ
20 電気−光変換器
21 増幅部
22 電気−光変換部
25 部分放電検出部
30 光ケーブル
41 光−電気変換器
42 主増幅器
43 表示部
45 部分放電受信部
100、100A 部分放電検出部
101 空芯コイル(電路導体側アンテナ)
110、110A、110B、110C 検出器
113 直列コンデンサ
121 補償巻線
122 ローパスフィルタ
123 負荷回路
141 短絡巻線
200、200A、200B 部分放電受信部
201 空芯コイル(受信アンテナ)
202 整合器
203 伝送ケーブル
204 前置増幅器
205 主増幅器
206 表示部
221 増幅器
222 周波数別レベル計測器
223 信号処理器
300 模擬部分放電信号発信部
301 空芯コイル(送信アンテナ)
302 整合器
303 伝送ケーブル
304 直列コンデンサ
305 パルス電源
1 High voltage winding 2 Iron core 3, 3a Frame 4, 4a High voltage winding terminal (electric circuit connection terminal)
5, 5a Tap terminal 6 High voltage interphase lead connection (high voltage winding connector)
7 Tap connection conductor 8 High voltage bus (high piezoelectric conductor)
9 High-voltage interphase lead (winding connection crossing conductor)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Detector 11 Ring-shaped core 12 Secondary winding 13 Capacitor 20 Electrical-optical converter 21 Amplification part 22 Electrical-optical conversion part 25 Partial discharge detection part 30 Optical cable 41 Optical-electrical converter 42 Main amplifier 43 Display part 45 Part Discharge receiving unit 100, 100A Partial discharge detecting unit 101 Air core coil (electrical conductor side antenna)
110, 110A, 110B, 110C Detector 113 Series capacitor 121 Compensation winding 122 Low pass filter 123 Load circuit 141 Short-circuit winding 200, 200A, 200B Partial discharge receiver 201 Air-core coil (receiving antenna)
202 Matching Unit 203 Transmission Cable 204 Preamplifier 205 Main Amplifier 206 Display Unit 221 Amplifier 222 Frequency Measuring Unit 223 Signal Processor 300 Simulated Partial Discharge Signal Transmitter 301 Air-core Coil (Transmission Antenna)
302 Matching device 303 Transmission cable 304 Series capacitor 305 Pulse power supply

Claims (12)

電気機器の内部で発生する部分放電を測定する部分放電測定装置であって、
前記電気機器の備える導体,および/または,前記電気機器に接続される外部の導体からなる電路導体のうち、前記部分放電により生じる部分放電電流が流れる電路導体部を周回する磁性体よりなるリング状コアと、該リング状コアに巻回される2次巻線と、空芯コイルからなる電路導体側アンテナとを備え、前記2次巻線と前記電路導体側アンテナとの直列回路を形成してなる電路導体側装置部を、電路導体において静電容量的に結合される2箇所以上の電路導体部にそれぞれ設け、
そのうちの1箇所に設けた第1の電路導体側装置部を模擬部分放電信号受信部とし,電路導体側アンテナを介して部分放電を模擬した模擬部分放電信号を外部から受信させるとともに、
他の箇所に設けた第2の電路導体側装置部を部分放電検出部とし,電路導体側アンテナを介して部分放電検出信号を外部に送信させることによって、
第2の電路導体側装置部を部分放電検出部としたときの検出感度の校正を行うことができるようにした
ことを特徴とする部分放電測定装置。
A partial discharge measuring device for measuring a partial discharge generated inside an electrical device,
A ring formed of a magnetic material that circulates in an electric circuit conductor portion through which a partial discharge current generated by the partial discharge flows out of an electric conductor formed of a conductor provided in the electric device and / or an external conductor connected to the electric device. A core, a secondary winding wound around the ring-shaped core, and an electric conductor-side antenna composed of an air-core coil, and forming a series circuit of the secondary winding and the electric conductor-side antenna Each of the electric circuit conductor side device section is provided in two or more electric circuit conductor sections that are capacitively coupled in the electric circuit conductor,
The first electric circuit conductor side device provided in one of them is used as a simulated partial discharge signal receiving unit, and a simulated partial discharge signal simulating partial discharge is received from the outside via the electric conductor side antenna,
By making the second electric circuit conductor side device part provided in the other part a partial discharge detection part and transmitting the partial discharge detection signal to the outside via the electric circuit conductor side antenna,
A partial discharge measuring device characterized in that calibration of detection sensitivity can be performed when the second electric path conductor side device is a partial discharge detector.
第1の電路導体側装置部の電路導体側アンテナと対向して空間距離を隔てて配設される空芯コイルからなる接地側アンテナと,この接地側アンテナに模擬部分放電信号としてパルス電流を供給する模擬信号発生部とを備え,接地側アンテナを介して模擬部分放電信号を送信する模擬部分放電信号発信部となる第1の接地側装置部を、接地側に設けるとともに、
第2の電路導体側装置部の電路導体側アンテナと対向して空間距離を隔てて配設される空芯コイルからなる接地側アンテナと,この接地側アンテナからの信号を増幅して表示する増幅表示部とを備え,接地側アンテナを介して部分放電検出信号を受信する部分放電受信部となる第2の接地側装置部を、接地側に設けることにより、
第1および第2の接地側装置部をそれぞれ模擬部分放電信号発信部および部分放電受信部とした状態で,第2の電路導体側装置部を部分放電検出部としたときの検出感度の校正を行うことができるようにした
ことを特徴とする請求項1に記載の部分放電測定装置。
A ground-side antenna composed of an air-core coil arranged at a spatial distance facing the circuit-conductor-side antenna of the first circuit-conductor-side device unit, and supplying a pulse current as a simulated partial discharge signal to the ground-side antenna A first ground-side device section serving as a simulated partial discharge signal transmitting section that transmits a simulated partial discharge signal via a ground-side antenna,
A grounding antenna composed of an air-core coil disposed at a spatial distance facing the circuit conductor side antenna of the second circuit conductor side device unit, and amplification for amplifying and displaying a signal from the grounding antenna A second ground-side device unit that is a partial discharge receiving unit that includes a display unit and receives a partial discharge detection signal via the ground-side antenna;
Calibration of detection sensitivity when the first and second grounding side device units are the simulated partial discharge signal transmitting unit and the partial discharge receiving unit, respectively, and the second circuit conductor side device unit is the partial discharge detection unit. The partial discharge measuring device according to claim 1, wherein the partial discharge measuring device can be performed.
第1の電路導体側装置部と,第1の接地側装置部の接地側アンテナとからなる1組の構成を、第2の電路導体側装置部と,第2の接地側装置部の接地側アンテナとからなる1組の構成と同じ構成としておくことにより、
第1および第2の接地側装置部をそれぞれ模擬部分放電信号発信部および部分放電受信部とした状態で,第2の電路導体側装置部を部分放電検出部としたときの検出感度の校正を行うことができるとともに、
第1の接地側装置部における模擬信号発生部と第2の接地側装置部における増幅表示部とを相互に組み替えて,第1および第2の接地側装置部をそれぞれ部分放電受信部および模擬部分放電信号発信部とした状態で,第1の電路導体側装置部を部分放電検出部としたときの検出感度の校正を行うことができるようにした
ことを特徴とする請求項2に記載の部分放電測定装置。
A set of configurations including the first electric conductor-side device unit and the ground-side antenna of the first ground-side device unit is composed of the second electric conductor-side device unit and the ground side of the second ground-side device unit. By having the same configuration as a set of antennas,
Calibration of detection sensitivity when the first and second grounding side device units are the simulated partial discharge signal transmitting unit and the partial discharge receiving unit, respectively, and the second circuit conductor side device unit is the partial discharge detection unit. As well as
The simulated signal generating unit in the first ground side device unit and the amplification display unit in the second ground side device unit are recombined with each other, and the first and second ground side device units are respectively replaced with the partial discharge receiving unit and the simulated part. 3. The portion according to claim 2, wherein the detection sensitivity can be calibrated when the first circuit conductor side device unit is a partial discharge detection unit in a state where the discharge signal transmission unit is used. Discharge measuring device.
前記電気機器が三相回路を備えたものであって、
電路導体側装置部と,接地側装置部の接地側アンテナとからなる1組の構成を、三相回路の各相に設ける
ことを特徴とする請求項3に記載の部分放電測定装置。
The electrical device has a three-phase circuit,
4. The partial discharge measuring device according to claim 3, wherein a set of configurations including an electric conductor-side device unit and a ground-side antenna of the ground-side device unit is provided in each phase of the three-phase circuit.
前記電路導体側装置部が、前記電路導体部を周回する磁性体よりなるリング状コアと、
該リング状コアに巻回される2次巻線と、コンデンサと、空芯コイルからなる電路導体側アンテナとを備え、前記2次巻線と前記コンデンサと前記電路導体側アンテナとの直列共振回路を形成してなる
ことを特徴とする請求項1ないし4のいずれかの項に記載の部分放電測定装置。
A ring-shaped core made of a magnetic body that circulates around the electric circuit conductor part, the electric circuit conductor side device part;
A secondary winding wound around the ring-shaped core, a capacitor, and an electric conductor-side antenna comprising an air-core coil, and a series resonance circuit of the secondary winding, the capacitor, and the electric conductor-side antenna The partial discharge measuring device according to claim 1, wherein the partial discharge measuring device is formed.
部分放電検出部となっている第2の電路導体側装置部から送信された部分放電検出信号を受信信号として受信する第2の接地側装置部の増幅表示部に、
該受信信号を入力させ,ある帯域幅をもって測定周波数を変化させて該受信信号の周波数別のレベルを計測することができる周波数別レベル計測手段と、
第2の電路導体側装置部を部分放電検出部としたときの検出感度の校正を行う検出感度校正工程で、前記周波数別レベル計測手段の計測出力を入力させ、前記模擬部分放電信号が注入されているときの周波数別の信号レベル,および,模擬部分放電信号が注入されていないときの周波数別のバックグラウンドレベルをそれぞれ読み取り、信号レベルが高く,かつ,信号レベルとバックグラウンドレベルとの大きさの比であるS/N比の高い周波数を同調周波数として求めるとともに、第2の電路導体側装置部を部分放電検出部とした状態で実際の部分放電を測定する実部分放電測定工程で、前記同調周波数を測定周波数の指令値として前記周波数別レベル計測手段に与える信号処理手段とを設け、
前記周波数別レベル計測手段の測定周波数を前記同調周波数に設定した状態で実際の部分放電の測定を行うことができるようにした
ことを特徴とする請求項2に記載の部分放電測定装置。
In the amplification display unit of the second ground side device unit that receives the partial discharge detection signal transmitted from the second circuit conductor side device unit serving as the partial discharge detection unit as a reception signal,
A frequency-specific level measuring means capable of inputting the received signal and measuring a frequency-specific level of the received signal by changing a measurement frequency with a certain bandwidth;
In the detection sensitivity calibration step for calibrating the detection sensitivity when the second circuit conductor side device unit is the partial discharge detection unit, the measurement output of the frequency level measuring means is input and the simulated partial discharge signal is injected. The signal level for each frequency when the signal is generated and the background level for each frequency when the simulated partial discharge signal is not injected are read, the signal level is high, and the signal level and the background level are large. In the actual partial discharge measurement step of measuring the actual partial discharge in a state where the second electric path conductor side device unit is the partial discharge detection unit, the frequency with a high S / N ratio which is the ratio of A signal processing means for providing a tuning frequency as a command value of the measurement frequency to the level measuring means for each frequency, and
3. The partial discharge measuring device according to claim 2, wherein an actual partial discharge can be measured in a state where the measurement frequency of the level measuring means for each frequency is set to the tuning frequency.
電気機器の内部で発生する部分放電を測定する部分放電測定装置における校正方法であって、
前記電気機器の備える導体,および/または,前記電気機器に接続される外部の導体からなる電路導体のうち、前記部分放電により生じる部分放電電流が流れる電路導体部を周回する磁性体よりなるリング状コアと、該リング状コアに巻回される2次巻線と、空芯コイルからなる電路導体側アンテナとを備え、前記2次巻線と前記電路導体側アンテナとの直列回路を形成してなる電路導体側装置部を、電路導体において静電容量的に結合される2箇所以上の電路導体部にそれぞれ設け、
そのうちの1箇所に設けた第1の電路導体側装置部を模擬部分放電信号受信部とし,電路導体側アンテナを介して部分放電を模擬した模擬部分放電信号を外部から受信させるとともに、
他の箇所に設けた第2の電路導体側装置部を部分放電検出部とし,電路導体側アンテナを介して部分放電検出信号を外部に送信させることによって、
第2の電路導体側装置部を部分放電検出部としたときの検出感度の校正を行う
ことを特徴とする部分放電測定装置の校正方法。
A calibration method in a partial discharge measuring device for measuring a partial discharge generated inside an electrical device,
A ring formed of a magnetic material that circulates in an electric circuit conductor portion through which a partial discharge current generated by the partial discharge flows out of an electric conductor formed of a conductor provided in the electric device and / or an external conductor connected to the electric device. A core, a secondary winding wound around the ring-shaped core, and an electric conductor-side antenna composed of an air-core coil, and forming a series circuit of the secondary winding and the electric conductor-side antenna Each of the electric circuit conductor side device section is provided in two or more electric circuit conductor sections that are capacitively coupled in the electric circuit conductor,
The first electric circuit conductor side device provided in one of them is used as a simulated partial discharge signal receiving unit, and a simulated partial discharge signal simulating partial discharge is received from the outside via the electric conductor side antenna,
By making the second electric circuit conductor side device part provided in the other part a partial discharge detection part and transmitting the partial discharge detection signal to the outside via the electric circuit conductor side antenna,
A calibration method of a partial discharge measuring device, wherein calibration of detection sensitivity is performed when the second electric path conductor side device unit is a partial discharge detection unit.
第1の電路導体側装置部の電路導体側アンテナと対向して空間距離を隔てて配設される空芯コイルからなる接地側アンテナと,この接地側アンテナに模擬部分放電信号としてパルス電流を供給する模擬信号発生部とを備え,接地側アンテナを介して模擬部分放電信号を送信する模擬部分放電信号発信部となる第1の接地側装置部を、接地側に設けるとともに、
第2の電路導体側装置部の電路導体側アンテナと対向して空間距離を隔てて配設される空芯コイルからなる接地側アンテナと,この接地側アンテナからの信号を増幅して表示する増幅表示部とを備え,接地側アンテナを介して部分放電検出信号を受信する部分放電受信部となる第2の接地側装置部を、接地側に設け、
第1および第2の接地側装置部をそれぞれ模擬部分放電信号発信部および部分放電受信部とした状態で,第2の電路導体側装置部を部分放電検出部としたときの検出感度の校正を行う
ことを特徴とする請求項7に記載の部分放電測定装置の校正方法。
A ground-side antenna composed of an air-core coil arranged at a spatial distance facing the circuit-conductor-side antenna of the first circuit-conductor-side device unit, and supplying a pulse current as a simulated partial discharge signal to the ground-side antenna A first ground-side device section serving as a simulated partial discharge signal transmitting section that transmits a simulated partial discharge signal via a ground-side antenna,
A grounding antenna composed of an air-core coil disposed at a spatial distance facing the circuit conductor side antenna of the second circuit conductor side device unit, and amplification for amplifying and displaying a signal from the grounding antenna A second ground-side device section that is a partial discharge receiving section that includes a display section and that receives a partial discharge detection signal via a ground-side antenna;
Calibration of detection sensitivity when the first and second grounding side device units are the simulated partial discharge signal transmitting unit and the partial discharge receiving unit, respectively, and the second circuit conductor side device unit is the partial discharge detection unit. The method for calibrating a partial discharge measuring device according to claim 7, wherein the method is performed.
第1の電路導体側装置部と,第1の接地側装置部の接地側アンテナとからなる1組の構成を、第2の電路導体側装置部と,第2の接地側装置部の接地側アンテナとからなる1組の構成と同じ構成としておき、
第1および第2の接地側装置部をそれぞれ模擬部分放電信号発信部および部分放電受信部とした状態で,第2の電路導体側装置部を部分放電検出部としたときの検出感度の校正を行うとともに、
第1の接地側装置部における模擬信号発生部と第2の接地側装置部における増幅表示部とを相互に組み替えて,第1および第2の接地側装置部をそれぞれ部分放電受信部および模擬部分放電信号発信部とした状態で,第1の電路導体側装置部を部分放電検出部としたときの検出感度の校正を行う
ことを特徴とする請求項8に記載の部分放電測定装置の校正方法。
A set of configurations including the first electric conductor-side device unit and the ground-side antenna of the first ground-side device unit is composed of the second electric conductor-side device unit and the ground side of the second ground-side device unit. The same configuration as a set of antennas,
Calibration of detection sensitivity when the first and second grounding side device units are the simulated partial discharge signal transmitting unit and the partial discharge receiving unit, respectively, and the second circuit conductor side device unit is the partial discharge detection unit. As well as
The simulated signal generating unit in the first ground side device unit and the amplification display unit in the second ground side device unit are recombined with each other, and the first and second ground side device units are respectively replaced with the partial discharge receiving unit and the simulated part. 9. The method for calibrating a partial discharge measuring device according to claim 8, wherein the detection sensitivity is calibrated when the first circuit conductor side device unit is a partial discharge detection unit in a state where the discharge signal transmission unit is used. .
前記電気機器が三相回路を備えたものであって、
電路導体側装置部と,接地側装置部の接地側アンテナとからなる1組の構成を、三相回路の各相に設け、
三相の内のいずれか一相の1組の構成に模擬信号発生部を接続してこの相の接地側装置部を模擬部分放電信号発生部とし、他の相の電路導体側装置部を部分放電検出部としたときの検出感度の校正を行う
ことを特徴とする請求項9に記載の部分放電測定装置の校正方法。
The electrical device has a three-phase circuit,
A set of configurations consisting of a circuit conductor side device unit and a ground side antenna of the ground side device unit is provided for each phase of the three-phase circuit,
A simulated signal generator is connected to a set of any one of the three phases, and the ground side device unit of this phase is used as a simulated partial discharge signal generator, and the circuit conductor side device unit of the other phase is a part. 10. The method for calibrating a partial discharge measuring apparatus according to claim 9, wherein calibration of detection sensitivity when the discharge detector is used is performed.
前記電路導体側装置部が、前記電路導体部を周回する磁性体よりなるリング状コアと、該リング状コアに巻回される2次巻線と、コンデンサと、空芯コイルからなる電路導体側アンテナとを備え、前記2次巻線と前記コンデンサと前記電路導体側アンテナとの直列共振回路を形成してなる
ことを特徴とする請求項7ないし10のいずれかの項に記載の部分放電測定装置の校正方法。
The electric circuit conductor side device section is a ring-shaped core made of a magnetic material that circulates around the electric circuit conductor section, a secondary winding wound around the ring-shaped core, a capacitor, and an electric conductor side that includes an air-core coil. The partial discharge measurement according to any one of claims 7 to 10, further comprising an antenna, and forming a series resonance circuit of the secondary winding, the capacitor, and the antenna on the electric conductor side. Device calibration method.
請求項2に記載の部分放電測定装置を用いて電気機器の内部で発生する部分放電を測定する部分放電測定方法であって、
部分放電検出部となっている第2の電路導体側装置部から送信された部分放電検出信号を受信信号として受信する第2の接地側装置部の増幅表示部に,ある帯域幅をもって測定周波数を変化させて該受信信号の周波数別のレベルを計測することができる周波数別レベル計測手段を設けて,この周波数別レベル計測手段に該受信信号を入力させるとともに、
第2の電路導体側装置部を部分放電検出部としたときの検出感度の校正を行う検出感度校正工程において、前記模擬部分放電信号が注入されているときの周波数別の信号レベル,および,模擬部分放電信号が注入されていないときの周波数別のバックグラウンドレベルをそれぞれ読み取り、信号レベルが高く,かつ,信号レベルとバックグラウンドレベルとの大きさの比であるS/N比の高い周波数を同調周波数として求め、その後、
第2の電路導体側装置部を部分放電検出部とした状態で実際の部分放電を測定する実部分放電測定工程において、前記周波数別レベル計測手段の測定周波数を前記同調周波数に設定して部分放電測定を行う
ことを特徴とする部分放電測定方法。
A partial discharge measuring method for measuring a partial discharge generated inside an electrical device using the partial discharge measuring device according to claim 2,
The amplification display unit of the second ground side device unit that receives the partial discharge detection signal transmitted from the second circuit conductor side device unit serving as the partial discharge detection unit as a reception signal has a measurement frequency with a certain bandwidth. Providing a frequency-specific level measuring means capable of changing the frequency-dependent level of the received signal and allowing the frequency-dependent level measuring means to input the received signal;
In the detection sensitivity calibration step of calibrating the detection sensitivity when the second circuit conductor side device unit is the partial discharge detection unit, the signal level for each frequency when the simulated partial discharge signal is injected, and the simulation Reads the background level for each frequency when the partial discharge signal is not injected, and tunes the frequency with a high signal level and a high S / N ratio, which is the ratio of the signal level to the background level. As a frequency, then
In an actual partial discharge measurement step of measuring an actual partial discharge in a state where the second circuit conductor side device unit is a partial discharge detection unit, the measurement frequency of the level measuring means for each frequency is set to the tuning frequency and the partial discharge is performed. A partial discharge measuring method characterized by performing measurement.
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