JP2001183411A - 部分放電計測システム、部分放電計測装置、及び電圧位相計測装置、並びに部分放電計測方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 リアルタイムに電圧位相情報を送信する必要
のない部分放電計測システム、部分放電計測装置、及び
電圧位相計測装置、並びに部分放電計測方法を提供する
こと。 【解決手段】 本発明に係る部分放電計測システムは、
電力機器４の部分放電の強度情報を検出する強度情報検
出手段１と、強度情報の検出時刻に対応した第１の時間
情報を求める第１の計時手段１と、強度情報、第１の時
間情報を記憶する第１の記憶手段１と、電力機器４の電
圧位相情報を検出する電圧位相情報検出手段２と、電圧
位相情報の検出時刻に対応した第２の時間情報を求める
第２の計時手段２と、電圧位相情報、第２の時間情報を
記憶する第２の記憶手段２と、第１、第２の時間情報に
基づいて、所定時刻における強度情報と電圧位相情報と
の関係を求め、この関係に基づいて電力機器４の絶縁異
常を検出する検出手段とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電力機器の部分放
電を計測することで電力機器の電気絶縁部の異常や劣化
を検出する部分放電計測システム、部分放電計測装置、
及び電圧位相計測装置、並びに部分放電計測方法に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】電力機器の電気絶縁部の異常や劣化を検
出するには、課電下において電気絶縁部における部分放
電の発生を検出し、検出された放電電荷量、発生頻度、
そして発生位相を総合した結果から絶縁不良の場所や程
度を判定するようにしている。なお、印加電圧に対する
部分放電発生位相を調べるには、印加電圧の位相情報を
取得する必要がある。

【０００３】しかしながら、発生位相と放電電荷量及び
発生頻度とは、センサや計測器の種類によっては同一の
検出方法では測定できないので、そのような場合には個
々に検出する必要がある。しかも、実際には機器の構成
やセンサの種類による制約をうけるため、機器の同一部
分からの部分放電検出と電圧位相検出とをすることは困
難な場合がある。

【０００４】そのため、例えば、電気学会技術報告（２
部）第４０８号第２４頁に記載されているように、試験
用変圧器の低圧側３次巻線より部分放電計測器に交流電
圧を入力する方法、あるいは、特開昭６０−１２０２６
８号公報に記載されているように、供試器で発生したコ
ロナパルスを結合キャパシタンスと検出インピーダンス
によって検出するとともに、商用周波数成分からゲート
パルスを検出し、このゲートパルス、コロナパルスによ
ってコロナ放電の印加電圧との位相関係などを表示させ
る方法では、電圧位相情報は電圧位相情報検出地点に設
けられた電圧位相計測手段から部分放電計測装置までを
配線することにより伝送されるようになっている。従っ
て、両者の場所が非常に離れているような場合には電線
の布設は大がかりとなり、電線の布設が困難になり、場
合によっては電線の布設が不可能な場合がある。

【０００５】そこで、電線の布設を行わずに、無線によ
り電圧位相情報を伝送する手法が、例えば、特開平６−
１１５３４号公報に記載されている。これは、管路布設
電力ケーブルの部分放電測定において、管路布設電力ケ
ーブルに課電されている課電圧位相情報を無線電話回線
により部分放電計測処理部に伝送して復調し、課電圧位
相をパラメータとした部分放電パルスの解析を行うよう
にしている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の部分放電計測方
法は、上記のようになされていたので、電気学会技術報
告（２部）第４０８号第２４頁に記載の手法、及び特開
昭６０−１２０２６８号公報に記載の手法では、電圧位
相情報検出地点と部分放電計測装置との場所が非常に離
れているような場合には電線の布設は大がかりとなり、
電線の布設が不可能な場合に計測が行えないという問題
点があった。

【０００７】また、特開平６−１１５３４号公報に記載
の方法では、電線の布設は必要ないが、位相情報送信機
と部分放電計測装置側の受信機は電波の届く位置関係に
ある必要があるのに加え、電磁ノイズが大きい場所など
における計測では困難であるという問題点があった。

【０００８】さらに、これら上記の手法では、部分放電
の放電電荷量及び発生頻度等の強度情報の検出中に、電
圧位相計測手段で検出される電圧位相情報を部分放電計
測装置に入力し、これら同時に計測される強度情報、電
圧位相情報からリアルタイムに分析処理をすることで絶
縁異常を検出するようにしているので、電圧位相計測手
段から部分放電計測装置に、リアルタイムに電圧位相情
報を送信しなければならないという問題点があった。

【０００９】本発明には、上記問題点を解決するために
なされたもので、リアルタイムに電圧位相情報を送信す
る必要のない部分放電計測システム、部分放電計測装
置、及び電圧位相計測装置、並びに、部分放電計測方法
を提供するものである。

【００１０】また、本発明は、部分放電の強度情報の検
出地点と、電圧位相情報の検出地点が離れており、か
つ、これらの間の無線通信が困難な場合でも、必要な情
報の授受が可能な部分放電計測システム、部分放電計測
装置、及び電圧位相計測装置、並びに部分放電計測方法
を提供するものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明に係る部分放電計
測システムは、電力機器における部分放電の強度情報を
検出する強度情報検出手段と、上記強度情報の検出時刻
に対応した第１の時間情報を求める第１の計時手段と、
上記強度情報及び上記第１の時間情報を記憶する第１の
記憶手段と、上記電力機器の電圧位相情報を検出する電
圧位相情報検出手段と、上記電圧位相情報の検出時刻に
対応した第２の時間情報を求める第２の計時手段と、上
記電圧位相情報及び上記第２の時間情報を記憶する第２
の記憶手段と、上記第１の時間情報と上記第２の時間情
報とに基づいて、所定時刻における上記強度情報と上記
電圧位相情報との関係を求め、この関係に基づいて上記
電力機器の絶縁異常を検出する検出手段とを備えてい
る。

【００１２】また、第１、第２の計時手段をタイマーま
たは時計にしてもよい。

【００１３】また、第２の時間情報を、実際に計時した
時間情報をもとに算出された時間情報にしてもよい。

【００１４】さらに、電圧位相情報を、計測された電圧
波形が所定電圧値になったときの時刻からなる時刻情報
にしてもよい。

【００１５】また、本発明の係る部分放電計測装置は、
電力機器における部分放電の強度情報を検出する強度情
報検出手段と、上記強度情報の検出時刻に対応した第１
の時間情報を求める第１の計時手段と、上記強度情報及
び上記第１の時間情報を記憶する第１の記憶手段と、電
圧位相計測装置で検出された上記電力機器の電圧位相情
報及び上記電圧位相計測装置で求められた上記電圧位相
情報の検出時刻に対応した第２の時間情報を入力する入
力手段と、上記第１の時間情報と上記第２の時間情報と
に基づいて、所定時刻における上記強度情報と上記電圧
位相情報との関係を求め、この関係に基づいて上記電力
機器の絶縁異常を検出する検出手段とを備えている。

【００１６】また、本発明に係る電圧位相計測装置は、
電力機器の電圧位相情報を検出する電圧位相検出手段
と、上記電圧位相情報の検出時刻に対応した第２の時間
情報を計時する第２の計時手段と、上記電圧位相情報及
び上記第２の時間情報を記憶する記憶する第２の記憶手
段と、上記第２の記憶手段に記憶されている電圧位相情
報及び第２の時間情報を部分放電計測装置に出力する出
力手段とを備えている。

【００１７】また、本発明に係る部分放電計測方法は、
電力機器における部分放電の強度情報を検出するととも
に、この検出時刻に対応した第１の時間情報を求め、上
記強度情報及び上記第１の時間情報を記憶する手順と、
上記電力機器の電圧位相情報を検出するとともに、この
検出時刻に対応した第２の時間情報を求め、上記電圧位
相情報及び上記第２の時間情報を記憶する手順と、上記
第１の時間情報と上記第２の時間情報とに基づいて、所
定時刻における上記強度情報と上記電圧位相情報との関
係を求め、この関係に基づいて上記電力機器の絶縁異常
を検出する手順とを含んでいる。

【００１８】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態における部分
放電計測システムを図面を参照しながら説明する。 実施の形態１．図１はこの実施の形態１の部分放電計測
システムの構成を示す概略図である。図において、１は
電力機器４の比較的近い場所に設置された部分放電計測
装置、２は電力機器４の電圧位相情報を検出する電圧位
相計測装置、３は電力機器４で発生する部分放電信号が
検出される部分放電信号検出地点、４は電力機器、５は
電力線路、６は電圧位相検出地点である。

【００１９】図２は図１に示した部分放電計測装置１を
示すブロック図である。図において、１１は電力機器４
に設置可能な強度情報検出手段である部分放電センサ
で、この部分放電センサにより電力機器４で発生する部
分放電信号、しいては電力機器４における部分放電の放
電電荷量及び発生頻度等の強度情報が検出される。１２
は部分放電センサ１１によって検出された部分放電信号
から部分放電検出に適した周波数成分のみを検出するた
めのフィルタ、１３は所定の時間内に入力された信号の
最大値を保持するピーク・ホールド回路（Ｐ／Ｈ回
路）、１４はＡ／Ｄ変換器である。

【００２０】１５は演算装置で、この演算装置では、Ａ
／Ｄ変換器１４を介して入力される部分放電信号を必要
な部分放電の強度情報に成形したり、後で説明するよう
に、第１の時間情報と第２の時間情報とに基づいて、所
定時刻における強度情報と電圧位相情報との関係を求
め、この関係に基づいて電力機器４の絶縁異常を検出し
たりする。

【００２１】１６ａは部分放電信号（強度情報）の検出
時刻に対応した第１の時間情報を計時する第１の計時手
段である第１のタイマーで、この第１のタイマーはスタ
ート命令により計時を開始する。１７は強度情報及び第
１の時間情報を記憶する第１の記憶手段であるメモリ、
１８はメモリ１７に記憶されている情報を外部に出力し
たり、外部から情報を取得する入出力装置で、電圧位相
計測装置２からの情報を取得できるようになっている。
１９は演算装置１５において判断された電力機器４の絶
縁異常の有無等を表示する表示装置である。

【００２２】図３は図１に示した電圧位相計測装置２を
示すブロック図である。図において、２１は電力線路５
から電力機器４の電圧を入力し所定電圧に変換する電圧
位相情報検出手段である電圧変換器、２２はＡ／Ｄ変換
器、２３は演算装置、２４ａは電圧位相情報の検出時刻
に対応した第２の時間情報を計時する第２の計時手段で
ある第２のタイマーで、この第２のタイマーはスタート
命令により計時を開始する。２５は電圧位相情報及び第
２の時間情報を記憶する第２の記憶手段であるメモリ、
２６はメモリ２５に記憶されている情報を外部に出力す
る入出力装置で、部分放電計測装置１に情報を送ること
ができるようになっている。

【００２３】この電圧位相計測装置２は部分放電計測装
置１と脱着可能な構造になっており、電圧位相計測装置
２で検出された電圧位相情報及び第２の時間情報が入出
力装置２６、１８により部分放電計測装置１の演算装置
１５に入力できるようになっている。

【００２４】次に、図１〜図３に示した部分放電計測シ
ステムによる測定手順を説明する。図４は図１〜図３に
示した部分放電計測システムの動作手順を示すフローチ
ャートである。まず初期状態として、電圧位相計測装置
２を部分放電計測装置１に取り付け、部分放電計測装置
１と電圧位相計測装置２とを接続させる。そして、計測
開始の命令によって、部分放電計測装置１の第１のタイ
マー１６ａと電圧位相計測装置２の第２のタイマー２４
ａとが同時に時間の計測を開始するようにする。すなわ
ち、第１、第２の計時手段により、強度情報の検出時刻
と電圧位相情報を求めた時刻との時間同期をとるように
する。

【００２５】タイマーによる時間計測が開始された後、
電圧位相計測装置２を部分放電計測装置１から切り離
し、電圧位相検出地点６まで移動させ、電圧計測装置２
の電圧変換器２１を電圧位相検出地点６に接続させる。
そして、電圧位相計測装置２によって、電圧位相検出地
点６から電圧位相情報を連続的に検出し、この検出され
た電圧位相情報を第２のタイマー２４ａの時刻（第２の
時間情報）と共にメモリ２５に保存する。

【００２６】一方、電圧位相計測装置２が電圧位相情報
の検出を始めた後、部分放電計測装置１によって、部分
放電信号検出地点３で部分放電信号の検出を開始する。
検出された部分放電信号（強度情報）は第１のタイマー
１６ａの時刻（第１の時間情報）と共にメモリ１７に保
存される。このようにして所定時間、部分放電信号（強
度情報）、電圧位相情報を検出した後、電圧位相計測装
置２を電圧位相検出地点６から切り離し、部分放電計測
装置１の位置まで移動させる。そして、電圧位相計測装
置２を部分放電計測装置１に取り付け、部分放電計測装
置１の入出力装置１８と電圧位相計測装置２の入出力装
置２６とを接続する。

【００２７】そして、部分放電計測装置１は電圧位相計
測装置２より電圧位相情報と第２の時間情報を取得し、
第１の時間情報と第２の時間情報とに基づいて検出され
た強度情報と電圧位相情報との時間の同期を取る。すな
わち、第１、第２の時間情報により、所定時刻における
強度情報と電圧位相情報とが判るので、この所定時刻に
おける強度情報と電圧位相情報との関係より、部分放電
発生場所や絶縁劣化の程度を調べ、電力機器の絶縁異常
を監視・検出し、この結果を表示装置１９に表示させる
ようにする。

【００２８】なお、電力機器の印加電圧もしくは電力機
器が発生している電圧の周波数が安定している場合、つ
まり電圧位相が時間の経過に係わらずズレを生じない場
合には、必ずしも電圧位相情報を部分放電情報の測定中
にわたって検出し記憶する必要はなく、所定時間、実際
に電圧位相情報を測定した後、その後の電圧位相情報を
実際に測定した電圧位相情報をもとにして所定の周波数
の電圧位相情報を再現するようにしてもよい。この場合
には、実際に測定する時間を短縮することができ、少な
い記憶容量で電圧位情報を記憶することができる。

【００２９】また、この実施の形態では、部分放電計測
装置に電圧位相計測装置を取り付けるようにしている
が、比較的短いケーブル等で接続するようにしてもよ
い。

【００３０】また、この実施の形態では、部分放電計測
装置と電圧位相計測装置とを接続させて第１のタイマー
と第２のタイマーとの開始時刻を一致させるようにして
いるが、これは特に限定するものではなく、互いに接続
されていなくとも、他の通信手段等により開始時刻を一
致させるようにすれば、部分放電計測装置と電圧位相計
測装置とを接続させなくともよい。

【００３１】この実施の形態は、部分放電計測装置にお
いて、強度情報と強度情報の検出時刻に対応した第１の
時間情報を求めて第１の記憶手段に記憶し、電圧位相計
測装置において、電圧位相情報と電圧位相情報の検出時
刻に対応した第２の時間情報を求めて第２の記憶手段に
記憶するようにし、部分放電計測装置において、第１の
時間情報と第２の時間情報とに基づいて、所定時刻にお
ける強度情報と電圧位相情報との関係を求め、この関係
に基づいて電力機器の絶縁異常を検出するようにしてい
る。そのため、第１、第２の時間情報により、強度情
報、電圧位相情報が検出された時刻がそれぞれ判るの
で、リアルタイムに位相情報を送信する必要がなくな
る。

【００３２】従って、電圧位相検出地点が部分放電信号
検出地点から離れている場合にでも、時間に関係なく、
後に分析処理することが可能であるので、例え、これら
の間の無線通信が困難な場合でも、電圧位相計測装置を
部分放電計測装置の所まで移動させることで、確実に電
圧位相情報を第２の時間情報と共に部分放電計測装置に
送ることができ、部分放電の放電電荷量、発生頻度と発
生電圧位相との関係において電力機器の絶縁異常を検出
し、また監視することが可能となる。

【００３３】実施の形態２．実施の形態１では、部分放
電計測装置の第１の計時手段、電圧位相計測装置の第２
の計時手段をそれぞれタイマーとしているのに対し、こ
の実施の形態２では、部分放電計測装置の第１の計時手
段、電圧位相計測装置の第２の計時手段をそれぞれ時計
にしたものである。

【００３４】図５は、この実施の形態２の部分放電計測
システムの構成を示す概略図である。図６は図５に示し
た部分放電計測装置を示すブロック図である。図５は図
１に示した電圧位相計測装置を示すブロック図である。
図において、１６ｂは部分放電信号の検出時刻に対応し
た第１の時間情報を計時する第１の計時手段である第１
の時計、２４ｂは電圧位相情報の検出時刻に対応した第
２の時間情報を計時する第２の計時手段である第２の時
計で、この第１、第２の時計の示す時刻は必ずしも同じ
である必要はない。なお、第１の計時手段、第２の計時
手段以外は、図１〜図３と同様であるので他の説明は省
略する。

【００３５】次に、図５〜図７に示した部分放電計測シ
ステムによる測定手順を説明する。図８は図５〜図７に
示した部分放電計測システムの動作手順を示すフローチ
ャートである。

【００３６】まず、電圧位相計測装置２を電圧位相検出
地点６に接続させる。そして、電圧位相計測装置２によ
って、電圧位相検出地点６から電圧位相情報を連続的に
検出し、第２の時計２４ｂの時刻（第２の時間情報）と
共にメモリ２５に保存する。

【００３７】一方、電圧位相計測装置２が電圧位相情報
の検出を始めた後、部分放電計測装置１によって、部分
放電信号の検出を開始する。検出された部分放電信号
（強度情報）は第１の時計１６ｂの時刻（第１の時間情
報）と共にメモリ１７に保存される。このようにして所
定時間、強度情報、電圧位相情報を検出した後、電圧位
相計測装置２を電圧位相検出地点６から切り離し、部分
放電計測装置１まで移動させる。そして、電圧位相計測
装置２を部分放電計測装置１に取り付けて、部分放電計
測装置１の入出力装置１８と電圧位相計測装置２の入出
力装置２６とを接続する。

【００３８】部分放電計測装置１は電圧位相計測装置２
より電圧位相情報と第２の時間情報を取得すると共に、
電圧位相計測装置２における第２の時計２４ｂの時刻と
部分放電計測装置１における第１の時計１６ｂの時刻と
のずれを検出する。そして、部分放電計測装置１は、強
度情報とその時刻、電圧位相情報とその時刻、及び両者
の時刻のずれから所定時刻における強度情報と電圧位相
情報の関係を求め、この結果に基づいて部分放電発生場
所や絶縁劣化の程度を調べ、電力機器の絶縁異常を監視
・検出するようにする。

【００３９】なお、電力機器の印加電圧もしくは電力機
器が発生している電圧の周波数が安定している場合、つ
まり電圧位相が時間の経過に係わらずズレを生じない場
合には、必ずしも電圧位相情報を部分放電情報の測定中
にわたって検出し記憶する必要はなく、所定時間、実際
に電圧位相情報を測定し、その後の電圧位相情報を実際
に測定した電圧位相情報をもとにして所定の周波数の電
圧位相情報を再現するようにしてもよい。

【００４０】また、この実施の形態では、部分放電計測
装置に電圧位相計測装置を取り付けるようにしている
が、比較的短いケーブル等で接続するようにしてもよ
い。

【００４１】また、この実施の形態では、第１の時計と
第２の時計の時間を必ずしも一致しないものとしている
が、両時計の時間を一致させておけば、後に両時計の時
間のズレを調整する必要がなくなり、処理を簡単にでき
る。

【００４２】この実施の形態は、第１、第２の時間情報
を時計で計時され時間情報にしているので、タイマーで
計時するときのように、互いの計時時間の開始を一致さ
せる必要がなくなる。なお、実施の形態１と同様の効果
を奏することは言うまでもない。

【００４３】実施の形態３．実施の形態１、２では、部
分放電計測装置と電圧位相計測装置とを互いに直接接続
してデータの授受をするようにしていたが、この実施の
形態３では、直接接続させるのはなく、通信媒体を介し
てデータの授受を行うようにしたものである。

【００４４】図９は、この実施の形態３の部分放電計測
システムの構成を示す概略図である。図１０は図９に示
した部分放電計測装置を示すブロック図である。図にお
いて、１８ａはメモリ１７に記憶されている情報の入出
力をする入出力手段で、より詳細にはメモリ１７に記憶
されている情報を外部に送信したり、外部から情報を受
信する通信手段である。

【００４５】図１１は図９に示した電圧位相計測装置を
示すブロック図である。図において、２６ａはメモリ２
５に記憶されている情報の入出力をする入出力手段で、
より詳細にはメモリ２５に記憶されている情報を外部に
送信したり、外部から情報を受信する通信手段である。
なお、図９〜図１１におけるその他は実施の形態２と同
様であるので説明は省略する。

【００４６】この部分放電計測装置１のメモリ１７に記
憶されている情報、電圧位相計測装置２のメモリ２５に
記憶されている情報は、それぞれの通信手段１８ａ、２
６ａにより外部に送信できるようになっており、また、
逆に、外部からの情報を通信手段１８ａ、２６ａにより
受信できるようになっている。従って、電圧位相計測装
置２で検出された電圧位相情報及び第２の時間情報を通
信手段２６ａ、１８ａにより部分放電計測装置１の演算
装置１５に入力できるようになっている。

【００４７】上記通信手段としては、電話回線、ＬＡＮ
等の有線、あるいは、無線通信等が挙げられるが、無線
通信の場合には、部分放電信号検出地点と電圧位相情報
検出地点間の無線通信が困難な場合が多々あるので、こ
の場合には、部分放電計測装置と電圧位相計測装置とを
互いに無線通信可能な位置まで移動させて無線通信を行
うようにすればよい。

【００４８】また、この実施の形態では、第１、第２の
計時手段を時計にしているが、第１、第２の計時手段を
タイマーにしてもよい。

【００４９】この実施の形態では、通信装置により電圧
位相計測装置のメモリに記憶されている電圧位相情報、
第２の時間情報を送信し、部分放電計測装置でこれらの
情報を受信できるようにしているので、部分放電計測装
置と電圧位相計測装置とを直接接続させなくとも、情報
の授受が可能となり、電圧位相計測装置の移動を少なく
することができる。なお、実施の形態２と同様の効果を
奏することは言うまでもない。

【００５０】実施の形態４．図１２は、この実施の形態
４における部分放電計測システムの電圧位相計測装置の
構成を示す図である。図において、６ａは電力線路５に
接続された変圧器で、この変圧器の低圧側に電圧位相計
測装置２が接続されることになる。その他は実施の形態
１と同様であるので他の説明は省略する。電力線路５に
は高電圧が印加されているため、変圧器６ａを用いて電
圧位相計測装置２が電圧位相情報を検出できる電圧まで
降圧し、この変圧器６ａの低圧側に電圧位相計測装置２
を接続することで、電圧位相情報を得るようになってい
る。

【００５１】ここで、変圧器６ａは、電力線路５に専用
に設置するものだけではなく、既存の受電盤、配電盤、
操作盤、あるいは電源用コンセントなどに電力を供給す
るための既設の変圧器も含まれ、そこに電圧位相計測装
置２を接続しても同じ効果を得ることができる。

【００５２】実施の形態５．図１３は、この実施の形態
５における部分放電計測システムの電圧位相計測装置の
構成を示す図である。図において、６ｂは電力線路５に
接続されたコンデンサ、６ｃはコンデンサ６ｂと接地点
間に接続された検出インピーダンスで、この検出インピ
ーダンス間に電圧位相計測装置２が接続されることにな
る。その他は実施の形態１と同様であるので他の説明は
省略する。

【００５３】コンデンサ６ｂと検出インピーダンス６ｃ
及び電圧位相計測装置２の入力インピーダンスの関係か
ら決定される所定の分圧比により低電圧に分圧された電
圧位相情報が電圧位相計測装置２により検出されること
になる。ここで、コンデンサ６ｂは、電力線路５に新た
に設置したものだけではなく、既存のサージ吸収コンデ
ンサなどの低圧側でも良い。

【００５４】図１４は、この実施の形態５における他の
部分放電計測システムの電圧位相計測装置の構成を示す
図である。図１３に示した部分放電計測システムの検出
インピーダンス６ｃの代わりに変流器６ｄを用いている
点以外は図１３と同様である。既存のコンデンサ６ｂを
用いる場合には低圧側端子がすでに接地されている場合
が多いので、図１４に示すようにコンデンサ６ｂの接地
線に変流器６ｄを設置することにより電圧位相情報を得
ることができる。

【００５５】実施の形態６．図１５は、この実施の形態
６における部分放電計測システムの電圧位相計測装置の
構成を示す図である。図において、６ｅはアンテナであ
り、６ｆはアンテナ６ｅに接続された検出インピーダン
スである。アンテナ６ｅは電力線路５と容量的に結合し
ており、検出インピーダンス６ｆの両端には電力線路５
に印加されている電源周波数成分が現れる。従って、こ
のようなアンテナ６ｅを用いることにより、電圧位相情
報を得ることができる。なお、アンテナ６ｅの設置場所
は電力線路５の近傍に限らず、その他の高圧充電部でも
同様の効果を得ることができる。

【００５６】実施の形態７．図１６は、この実施の形態
７の電圧位相計測装置が検出する電圧位相情報を示す図
である。その他は実施の形態１と同様であるので他の説
明は省略する。図１６（ａ）は電圧位相検出地点におい
て観測される交流電圧の波形である。この電圧波形を記
憶するためにはＡ／Ｄ変換を行うのが一般的であるが、
この場合、ある一定のサンプリング周期ごとに電圧の強
度情報を記憶することが必要となるため、そのデータ量
は膨大になる。ところが、後の強度情報の解析で実際に
必要なパラメータは位相情報のみであり、電圧値等の他
の情報は必ずしも必要ではない。

【００５７】そこで、図１６（ｂ）に示すように、交流
電圧のゼロクロス（交流電圧波形が正から負、あるいは
負から正になるときの地点）の時刻のみ検出し記憶する
と、記憶容量は大幅に節約できる。記憶するゼロクロス
の時刻は、例えば図１６（ｃ）に示すように負の半サイ
クルから正の半サイクルに移行するときのゼロクロスの
時刻を記憶するよう設定しておくことにより、部分放電
計測装置１において、この交流電圧の電圧位相情報を再
現することができる。

【００５８】また、図１６（ｄ）に示すように、ある所
定のレベル（電圧値）を横切ったときの時刻を記憶する
ことも、図１６（ｃ）よりデータ量が増加するものの有
効な手段である。なお、この場合には、連続して記憶さ
れた時刻の中間の時刻が、電圧波形の極大値、あるいは
極小値になる（すなわち、時刻ｔ１と時刻ｔ２との中間
の時刻で電圧波形は極大値に、時刻ｔ１と時刻ｔ２との
中間の時刻で電圧波形は極小値になる）ので、部分放電
計測装置１においては、これらの中間値を算出し、これ
らの中間値が各々９０度位相が進んだ（あるいは遅れ
た）位相になるものとして処理を行えばよい。

【００５９】また、上記実施の形態１〜７では、電圧位
相計測装置で求めた情報（電圧位相情報、第２の時間情
報）を部分放電計測装置に入力し、部分放電計測装置に
おいて、この入力された情報と部分放電計測装置で求め
た情報（強度情報、第１の時間情報）とにより電力機器
の絶縁異常を検出するようにしているが、逆に、部分放
電計測装置で求めた情報（強度情報、第１の時間情報）
を電圧位相計測装置に入力し、電圧位相計測装置におい
て、この入力された情報と電圧位相計測装置で求めた情
報（電圧位相情報、第２の時間情報）とにより電力機器
の絶縁異常を検出するようにしても良い。

【００６０】さらに、電力機器の絶縁異常を検出する装
置を別に設け、この装置に、部分放電計測装置で求めた
情報（強度情報、第１の時間情報）と電圧位相計測装置
で求めた情報（電圧位相情報、第２の時間情報）とを入
力し、上記電力機器の絶縁異常を検出する装置により電
力機器の絶縁異常を検出するようにしても良い。

【００６１】

【発明の効果】本発明に係る部分放電計測システムは、
電力機器における部分放電の強度情報を検出する強度情
報検出手段と、上記強度情報の検出時刻に対応した第１
の時間情報を求める第１の計時手段と、上記強度情報及
び上記第１の計時情報を記憶する第１の記憶手段と、上
記電力機器の電圧位相情報を検出する電圧位相情報検出
手段と、上記電圧位相情報の検出時刻に対応した第２の
時間情報を求める第２の計時手段と、上記電圧位相情報
及び上記第２の計時情報を記憶する第２の記憶手段と、
上記第１の時間情報と上記第２の時間情報とに基づい
て、所定時刻における上記強度情報と上記電圧位相情報
との関係を求め、この関係に基づいて上記電力機器の絶
縁異常を検出する検出手段とを備えているので、リアル
タイムに位相情報を送信することなく、部分放電の放電
電荷量、発生頻度と発生電圧位相との関係において電力
機器の絶縁異常を検出し、また監視することが可能とな
る。

【００６２】また、第１、第２の計時手段をタイマーま
たは時計にした場合には、強度情報の検出時刻と電圧位
相情報を求めた時刻との時間同期をとること可能とな
る。

【００６３】また、第２の時間情報を、実際に計時した
時間情報をもとに算出された時間情報にした場合には、
実際に測定する時間を短縮することができ、少ない記憶
容量で電圧位情報を記憶することができる。

【００６４】また、電圧位相情報を、電圧が所定電圧値
になったときの時刻からなる情報にした場合には、少な
い記憶容量で電圧位相情報を記憶することが可能とな
る。

【００６５】また、本発明に係る部分放電計測装置は、
電力機器における部分放電の強度情報を検出する強度情
報検出手段と、上記強度情報の検出時刻に対応した第１
の時間情報を求める第１の計時手段と、上記強度情報及
び上記第１の時間情報を記憶する第１の記憶手段と、電
圧位相計測装置で検出された上記電力機器の電圧位相情
報及び上記電圧位相計測装置で求められた上記電圧位相
情報の検出時刻に対応した第２の時間情報を入力する入
力手段と、上記第１の時間情報と上記第２の時間情報と
に基づいて、所定時刻における上記強度情報と上記電圧
位相情報との関係を求め、この関係に基づいて上記電力
機器の絶縁異常を検出する検出手段とを備えているの
で、リアルタイムに位相情報を送信することなく、部分
放電の放電電荷量、発生頻度と発生電圧位相との関係に
おいて電力機器の絶縁異常を検出し、また監視すること
が可能となる。

【００６６】また、本発明に係る電圧位相計測装置は、
電力機器の電圧位相情報を検出する電圧位相検出手段
と、上記電圧位相情報の検出時刻に対応した第２の時間
情報を計時する第２の計時手段と、上記電圧位相情報及
び上記第２の時間情報を記憶する記憶する第２の記憶手
段と、上記第２の記憶手段に記憶されている電圧位相情
報及び第２の時間情報を部分放電計測装置に出力する出
力手段とを備えているので、リアルタイムに位相情報を
送信することなく、部分放電の放電電荷量、発生頻度と
発生電圧位相との関係において電力機器の絶縁異常を検
出し、また監視することが可能となる。

【００６７】また、本発明に係る部分放電計測方法は、
電力機器における部分放電の強度情報を検出するととも
に、この検出時刻に対応した第１の時間情報を求め、上
記強度情報及び上記第１の時間情報を記憶する手順と、
上記電力機器の電圧位相情報を検出するとともに、この
検出時刻に対応した第２の時間情報を求め、上記電圧位
相情報及び上記第２の時間情報を記憶する手順と、上記
第１の時間情報と上記第２の時間情報とに基づいて、所
定時刻における上記強度情報と上記電圧位相情報との関
係を求め、この関係に基づいて上記電力機器の絶縁異常
を検出する手順とを含んでいるので、リアルタイムに位
相情報を送信することなく、部分放電の放電電荷量、発
生頻度と発生電圧位相との関係において電力機器の絶縁
異常を検出し、また監視することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態１の部分放電計測システ
ムを示す図である。

【図２】 図１に示した部分放電計測装置を示すブロッ
ク図である。

【図３】 図１に示した電圧位相計測装置を示すブロッ
ク図である。

【図４】 図１に示した部分放電計測システムの動作手
順を示すフローチャートである。

【図５】 本発明の実施の形態２の部分放電計測システ
ムを示す図である。

【図６】 図５に示した部分放電計測装置を示すブロッ
ク図である。

【図７】 図５に示した電圧位相計測装置を示すブロッ
ク図である。

【図８】 図５に示した部分放電計測システムの動作手
順を示すフローチャートである。

【図９】 本発明の実施の形態３の部分放電計測システ
ムを示す図である。

【図１０】 図１０に示した部分放電計測装置を示すブ
ロック図である。

【図１１】 図１０に示した電圧位相計測装置を示すブ
ロック図である。

【図１２】 本発明の実施の形態４の電圧位相計測装置
の接続を示す図である。

【図１３】 本発明の実施の形態５の電圧位相計測装置
の接続を示す図である。

【図１４】 本発明の実施の形態５の電圧位相計測装置
の接続を示す図である。

【図１５】 本発明の実施の形態６の電圧位相計測装置
の接続を示す図である。

【図１６】 本発明の実施の形態７の電圧位相計測装置
が検出する電圧位相情報を示す図である。

【符号の説明】

１ 部分放電計測装置 ２ 電圧位相計測
装置 ３ 部分放電信号検出地点 ４ 電力機器 ５ 電力線路 ６ 電圧位相検出
地点 ６ａ 変圧器 ６ｂ コンデンサ ６ｃ 検出インピーダンス ６ｄ 変流器 ６ｅ アンテナ ６ｆ 検出インピー
ダンス １１ 部分放電センサ １２ フィルタ １３ Ｐ／Ｈ回路 １４ Ａ／Ｄ変換
器 １５ 演算装置 １６ａ 第１のタイ
マー １６ｂ 第１の時計 １７ メモリ １８ Ｉ／Ｏ装置 １８ａ 通信手段 １９ 表示装置 ２１ 電圧変換器 ２２ Ａ／Ｄ変換
器 ２３ 演算装置 ２４ａ 第２のタイ
マー ２４ｂ 第２の時計 ２５ メモリ ２６ Ｉ／Ｏ装置 ２６ａ 通信手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 土井 雅史 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 Ｆターム(参考） 2G015 AA06 CA01 CA20 2G030 AD05 AD07 AF02

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電力機器における部分放電の強度情報を
   検出する強度情報検出手段と、上記強度情報の検出時刻
   に対応した第１の時間情報を求める第１の計時手段と、
   上記強度情報及び上記第１の時間情報を記憶する第１の
   記憶手段と、上記電力機器の電圧位相情報を検出する電
   圧位相情報検出手段と、上記電圧位相情報の検出時刻に
   対応した第２の時間情報を求める第２の計時手段と、上
   記電圧位相情報及び上記第２の時間情報を記憶する第２
   の記憶手段と、上記第１の時間情報と上記第２の時間情
   報とに基づいて、所定時刻における上記強度情報と上記
   電圧位相情報との関係を求め、この関係に基づいて上記
   電力機器の絶縁異常を検出する検出手段とを備えたこと
   を特徴とする部分放電計測システム。
2. 【請求項２】 第１、第２の計時手段はタイマーまたは
   時計であることを特徴とする請求項１記載の部分放電計
   測システム。
3. 【請求項３】 第２の時間情報は、実際に計時した時間
   情報をもとに算出された時間情報であることを特徴とす
   る請求項１記載の部分放電計測システム。
4. 【請求項４】 電圧位相情報は、計測された電圧波形が
   所定電圧値になったときの時刻からなる時刻情報である
   ことを特徴とする請求項１記載の部分放電計測システ
   ム。
5. 【請求項５】 電力機器における部分放電の強度情報を
   検出する強度情報検出手段と、上記強度情報の検出時刻
   に対応した第１の時間情報を求める第１の計時手段と、
   上記強度情報及び上記第１の時間情報を記憶する第１の
   記憶手段と、電圧位相計測装置で検出された上記電力機
   器の電圧位相情報及び上記電圧位相計測装置で求められ
   た上記電圧位相情報の検出時刻に対応した第２の時間情
   報を入力する入力手段と、上記第１の時間情報と上記第
   ２の時間情報とに基づいて、所定時刻における上記強度
   情報と上記電圧位相情報との関係を求め、この関係に基
   づいて上記電力機器の絶縁異常を検出する検出手段とを
   備えたことを特徴とする部分放電計測装置。
6. 【請求項６】 電力機器の電圧位相情報を検出する電圧
   位相検出手段と、上記電圧位相情報の検出時刻に対応し
   た第２の時間情報を計時する第２の計時手段と、上記電
   圧位相情報及び上記第２の時間情報を記憶する記憶する
   第２の記憶手段と、上記第２の記憶手段に記憶されてい
   る電圧位相情報及び第２の時間情報を部分放電計測装置
   に出力する出力手段とを備えたことを特徴とする電圧位
   相計測装置。
7. 【請求項７】 電力機器における部分放電の強度情報を
   検出するとともに、この検出時刻に対応した第１の時間
   情報を求め、上記強度情報及び上記第１の時間情報を記
   憶する手順と、上記電力機器の電圧位相情報を検出する
   とともに、この検出時刻に対応した第２の時間情報を求
   め、上記電圧位相情報及び上記第２の時間情報を記憶す
   る手順と、上記第１の時間情報と上記第２の時間情報と
   に基づいて、所定時刻における上記強度情報と上記電圧
   位相情報との関係を求め、この関係に基づいて上記電力
   機器の絶縁異常を検出する手順とを含んでいることを特
   徴とする部分放電計測方法。