JP2001519911A - 部分放電の位置を確定する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 高圧設備、例えば管形ガス導体において、部分放電の電磁信号を検出する複数の部分放電測定センサ（４、５、６）が設けられ、それぞれの測定データが、２つのセンサの測定データから部分放電の発生位置を確定するように学習しているニューロ回路網（１２）を備える評価装置（１０）に導かれる。

Description

【発明の詳細な説明】 部分放電の位置を確定する方法 この発明は、部分放電により生じた信号を検出し、この信号を評価装置に導い て、高圧設備における部分放電の位置を確定する方法に関する。 部分放電を検討する方法は、例えばヨーロッパ特許出願公開第０２４１７６４ 号明細書により公知である。この文献には、高圧設備における電気的な部分放電 の高周波測定値を複数のセンサで検出し、この値を、その構成に関して当該高圧 設備に高周波挙動の点で一致している、模擬された回路網において部分放電をシ ミュレーションすることによって発生する特定の値と比較することが記載されて いる。この測定値とシミュレーションの際に得られた値とを比較することによっ て、部分放電の位置及び性質を推定することができる。 上述の方法を実施するためには、該当の高圧設備を高周波挙動及び伝達特性に 関して正確に分析することが必然である。このためには、各設備毎に新たにシミ ュレーション回路網を作ることが必要である。このための労力はかなりのものに なる。 専門論文「部分放電源の確認のための人工的自動組織ニューロ回路網」、アル （１９９３）、第１４９乃至１５４頁には、予め学習したニューロ回路網により 電気的な部分放電を調査する方法が公知である。このニューロ回路網は、予め、 センサを使用して検出される実際の部分放電を参照して学習する。この方法によ り、部分放電の発生に対する原因を求めることができる。 ドイツ特許第４３３３２５９号明細書は、短絡電流の形をとる電気的障害の位 置を確定する方法を開示している。この方法は、同様に、個々のセンサによって 得られる測定データで学習しているニューロ回路網を利用している。ここに記載 されている方法の成果は、検出位置から見て、どの方向に短絡が生じているかを 示すものである。 この発明の課題は、これに対して、高圧設備における部分放電の位置を確定す る方法で、簡単にかつ僅かな費用で、そして高い精度をもって実施することが可 能であり、しかも高圧設備の種々の構成に僅かな費用で適合し、それにもかかわ らず個々に最適な成果を生み出すものを提供することにある。 この課題は、この発明によれば、部分放電により生じた信号を検出し、この信 号を、予め部分放電測定データを与えることによって学習しているニューロ回路 網を備える評価装置に導き、高圧設備における部分放電の位置を確定する方法に おいて、このニューロ回路網に、学習のために少なくとも２つのセンサによって 検出された測定データがそれに対応する部分放電の発生位置を同時に与えて導か れ、部分放電を検討するための評価装置に、同様に少なくとも２つのセンサの測 定データが導かれることにより解決される。 評価のためにニューロ回路網を使用することにより、高圧設備はもはやその高 周波挙動に関して分析する必要はない。従来の技術においてしばしばそうである ような、高圧設備の個々の要素に対して伝送係数、減衰係数及び反射係数を特定 することは必要でない。それ故評価装置の適合、即ちニューロ回路網の学習は、 開閉設備の各構成に対して、高圧設備をそれ相応に分析し、回路網シミュレーシ ョンを行うことに較べて、明らかに僅かな費用でもって可能である。 ニューロ回路網による成果の確定の精度及び信頼性は、主としてセンサの数及 び空間的分布、学習の質及び学習測定の数に関係する。このために一定の基準を 定めることができるので、この発明による方法は、特別な能力を持っていない人 でも行うことができる。 少なくとも２つのセンサを使用することによって位置の確定は著しく簡単にな り、その結果としてより正確になる。分析可能なデータベースは、利用可能なデ ータの数によるだけでなく、部分放電の求められる位置に関して種々のセンサの 異なる配置によっても著しく改善される。 ニューロ回路網の学習は、また高圧設備における真の部分放電に起因する異常 信号と、規則的な出来事（開閉器の操作）或いは外部から進入する異常を表すよ うな現象とを区別することも、その内容として含んでいる。 この発明の有利な構成においては、測定データは、ニューロ回路網に与えられ る前に、評価装置の一部を形成する処理装置において処理される。 これによって、測定データは、部分放電の位置の確定に関し高い意義を持ち、 それ故、ニューロ回路網を通り抜けた後の成果がなお一層信頼できかつより正確 になるように準備される。 この発明のさらに異なる有利な構成例においては、２つ以上のセンサが設けら れ、部分放電信号の最大の信号強度が生ずる２つのセンサの測定データのみが評 価装置に導かれる。 評価装置に導かれる測定データをこのように選択することにより、同様に、ニ ューロ回路網による処理の際により良い信頼性が得られる。 この発明は、その他、測定データが処理装置においてその周波数に関して分析 されることによって、有利に構成することができる。 これにより、真の部分放電に起因するものでない信号は、その分析の際に考慮 されずにおかれる。と言うのは、実際の部分放電現象は回路周波数と高い相関関 係を持っているからである。 この発明は、測定データと回路周波数或いはその整数倍との相関関係が特定さ れ、その相関関係値が一定の値を越えるような測定データだけがニューロ回路網 に導かれることによって、有利に構成することもできる。 この場合、ニューロ回路網には、その学習の際に既に、それ相応に前処理され た信号が供給されねばならない。 同様に、この発明を、有効周波数に対する部分放電信号の特定の位相関係及び 特定の信号強度と、それぞれ部分放電測定の際にこれらの値が生ずる頻度とが関 係付けられ、これらの頻度値がニューロ回路網に導かれるように構成することも できる。 この発明のさらに有利な構成においては、部分放電信号のパルス経過がある時 間範囲で記録され、ニューロ回路網に導かれる。 この場合にも、ニューロ回路網はそれに相応して前処理された信号で訓練され ねばならない。 以下に、この発明の１つの実施例を図面に示して説明する。 図は部分放電測定装置及びニューロ回路網を備えた高圧設備を概略的に示す。 図において、高圧導体２を気密に包囲している高圧設備の金属からなる密閉容 器１の一部を概略的に示す。通常、この密閉容器１には絶縁ガス、例えばＳＦ₆ ガスが高圧で充填されている。 図には高圧導体２が分岐している高圧設備のＴ字状部分が示されている。３は 、部分放電を開始させるもしくは促進する異常状態、例えば金属密閉容器１の表 面における自由粒子或いは異常部を示す。このような部分放電は電磁波を発生さ せ、この電磁波は種々のモードで密閉容器１の内部を伝搬する。この電磁波によ り生ずる信号は、測定センサ４、５、６により検出される。これらの測定センサ は、それぞれ１つの、密閉容器１に対して絶縁された電極を備え、この電極は各 １つの測定線７、８、９に接続され、これを通して測定データが評価装置１０に 導かれる。 その周波数がＴＥＭモードの周波数以上である、即ち、典型的には凡そ４００ ＭＨｚ以上の範囲のモードを検出することが特に有利である。 評価装置１０には、測定データを前処理する処理装置１１が設けられている。 その都度、最大の信号強度を出す２つのセンサの測定データのみが評価される。 評価装置において測定データはフーリエ解析され、高圧設備において配電され る交流電流の回路周波数（５０Ｈｚ）に対する相関関係が測定される。有効周波 数（回路周波数）に対して一定の閾値より上にある相関関係を持つ信号は、高圧 設備の内部にある部分放電源に起因する真の部分放電源信号として認識される。 というのは、このような信号のみが有効電圧の経過に大きく関係しているからで ある。 これらの信号は、その発生位置が分かっている一連の数の部分放電を参照して 前もって学習しているニューロ回路網１２に導かれる。 このニューロ回路網の出力側１３に信号が生じ、これにより実際の部分放電の 位置を密閉容器１の図１’において示す。 ニューロ回路網１２の学習は次のように行われる。 目的に応じて順次ある数の部分放電が高圧設備において行われ、ニューロ回路 網にその都度生じている部分放電の真の位置が表示される信号として出力側１３ に与えられる。ニューロ回路網内部において、個々のニューロン（シナプシス） 間の連結位置において特定の連結の重みが、その都度学習事例のために前もって の成果が再現されるように移動される。ある数の学習過程が行われた後に、ニュ ーロ回路網にそれに応じた信号入力が与えられると、高い確率をもって、成果と して部分放電の位置を確定するための正しい値が生ずる。 この発明は、多数の分岐部を備えた複雑な高圧開閉設備において、しかしなが らまた少数の分岐部を持つ管形ガス導体においても、有利に適用可能である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．部分放電により生じた信号を検出し、この信号を、予め部分放電測定データ を与えることによって学習しているニューロ回路網（１２）を備える評価装置 （１０）に導き、高圧設備における部分放電の位置を確定する方法において、こ のニューロ回路網（１２）に、学習のために少なくとも２つのセンサ（４、５、 ６）によって検出された測定データが、それに対応する部分放電の発生位置を同 時に与えて導かれ、部分放電を検討するため評価装置に同様に、少なくとも２つ のセンサの測定データが導かれるようにした部分放電の位置を確定する方法。 ２．測定データが、ニューロ回路網に入力される前に、評価装置（１０）の一部 を形成する処理装置（１１）において前処理されることを特徴とする請求項１に 記載の方法。 ３．２つ以上のセンサ（４、５、６）が設けられ、部分放電信号の最大の信号強 度が生じている２つのセンサの測定データだけが評価装置（１０）に導かれるこ とを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。 ４．測定データが処理装置（１１）においてその周波数に関して解析されること を特徴とする請求項２又は３に記載の方法。 ５．測定データと回路周波数或いはその整数倍との相関関係が決定され、その相 関関係の値が一定の値を越える測定データのみがニューロ回路網（１２）に導か れることを特徴とする請求項４に記載の方法。 ６．回路周波数に対する部分放電信号の特定の位相関係及び特定の信号強度と、 部分放電測定の際にこれらの値が生ずる頻度とがそれぞれ関係付けられ、これら の頻度値がニューロ回路網（１２）に導かれることを特徴とする請求項２に記載 の方法。 ７．部分放電信号のパルス経過がある時間範囲内で記録され、ニューロ回路網（ １２）に導かれることを特徴とする請求項２に記載の方法。