JP2003043096A - コンデンサ設備におけるコンデンサの絶縁劣化診断方法 - Google Patents
コンデンサ設備におけるコンデンサの絶縁劣化診断方法Info
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Abstract
て、簡単かつ迅速にコンデンサの劣化程度を診断するこ
とができるコンデンサ設備におけるコンデンサの絶縁劣
化診断方法を提供すること。 【解決手段】コンデンサ及び直列リアクトルを電力系統
に接続してなるコンデンサ設備の架台や金属ベース８あ
るいはコンデンサ容器の外壁に、共振周波数は２０ＫＨ
ｚ〜２００ＫＨｚの周波数の中で任意の共振周波数を持
つセラミック圧電センサ９を取り付け、母線１を介して
電力系統へ投入後５０ｍｓｅｃ以降の定常電圧に到達し
た時点におけるコンデンサ２の部分放電によるパルスを
前記セラミック圧電センサ９によって検出し、この部分
放電によるパルスが前記母線電圧の特定の位相で数個以
上連続するとき前記コンデンサ２が劣化していると見な
す。
Description
設備におけるコンデンサの絶縁劣化診断方法に関するも
のである。
ンサ設備の一つを概略に示すもので、この図４におい
て、１は母線、２はコンデンサ、３は直列リアクトル、
４は放電コイル、５は架台、６は絶縁脚、７は絶縁トラ
ンスであり、コンデンサ２、直列リアクトル３および放
電コイル４は高電位部位の架台５に搭載され、放電コイ
ル４の２次側コイルは低電部位（接地電位部位）に設置
された絶縁トランス７の１次側コイルに接続され、絶縁
トランス７の２次側コイルはリレー回路に接続されてい
る。なお、ひとつの金属ベース台上に複数のコンデン
サ、リアクトルおよび放電コイルを設置する場合も、そ
れぞれ単独に設置する場合もある。
ている経年コンデンサ設備においてはその絶縁劣化状況
を診断し、設備の状態を適切に把握することにより、設
備運用のための全体コストを低減することが望まれてい
る。電力用コンデンサの絶縁劣化は、誘電体の劣化によ
り部分放電開始電圧が低下して、投入時などの過電圧で
発生した部分放電が継続することによって進行する。し
たがって、部分放電を直接的、または間接的に測定する
ことによって劣化程度を診断することができる。
法には、電気的に測定する方法と誘電体の変性物を測定
する方法がある。しかし、前者の電気的に測定する方法
では、電力系統の母線に測定器を直接接続する必要があ
るため、高圧あるいは特別高圧に対する絶縁が必要でそ
のために接続が大がかりとなり測定に多くの時間を要
し、また、測定器のコストも高くなる欠点がある。一
方、後者の誘電体の変性物を測定する方法は、部分放電
によって電力用コンデンサの絶縁油が分解した水素、メ
タン、エチレンなどの油中溶存ガス濃度を測定する方法
であるが、現地のコンデンサから採油した絶縁油を別の
場所で濃度分析を行なう必要があるため、現地ですぐに
分析結果を知ることができない即時性がないという欠点
がある。
たもので、コンデンサ設備が設置されてある現地におい
て、簡単かつ迅速にコンデンサの劣化程度を診断するこ
とができるコンデンサ設備におけるコンデンサの絶縁劣
化診断方法を提供することを目的とする。
は、コンデンサ及び直列リアクトルを電力系統に接続し
てなるコンデンサ設備における前記コンデンサの絶縁劣
化診断方法であって、前記コンデンサ設備の適宜の位置
にセラミック圧電センサを取り付け、前記コンデンサ設
備を前記電力系統へ投入後５０ｍｓｅｃ以降の前記セラ
ミック圧電センサが検知する前記コンデンサの部分放電
によるパルスが前記系統電圧の特定の位相で数個以上連
続するとき前記コンデンサが劣化していると見なすこと
を特徴とする。
圧電センサを複数のコンデンサを搭載する台に取り付け
てなることを特徴とし、請求項３に係る本発明は、前記
セラミック圧電センサをコンデンサ容器の外壁に取り付
けてなることを特徴とする。
周波数の中で任意の共振周波数を持つセラミック圧電セ
ンサをコンデンサの部分放電によって発生する振動が伝
達される適宜の位置、たとえばコンデンサを搭載する台
（請求項２）またはコンデンサ容器の外壁（請求項３）
に密着して取り付け、コンデンサの部分放電によって発
生する振動をこのセラミック圧電センサにより検出する
ので、電力系統の母線に測定器を直接に接続する手間が
なく、簡便に測定装置を取り付けることができ、かつ、
現地で即刻にコンデンサの劣化を判定することができ
る。
て図を参照して説明する。図１は一実施の形態に係るコ
ンデンサ設備におけるセラミック圧電センサの取り付け
位置を示す図、図２はセラミック圧電センサの出力波形
図、図３は他の実施の形態に係るコンデンサ設備におけ
るセラミック圧電センサの取り付け位置を示す図であ
る。なお、コンデンサ設備は図４に示すコンデンサ設備
と同様に直列リアクトルや放電コイルを備えるものであ
る。
サ、８は架台（又は金属ベース台）、９は２０ＫＨｚ〜
２００ＫＨｚの周波数の中で任意の共振周波数を持つセ
ラミック圧電センサ、１０はアンプ、１１は光ケーブル
又は同軸ケーブルなどからなる信号伝送ケーブル、１２
はオシロスコープなどの測定器、１３は制御盤電圧端子
（例えば図４に示す絶縁トランス７の２次側コイルに接
続された端子）に接続する電線である。架台８には、複
数、例えば６台のコンデンサが搭載されている。セラミ
ック圧電センサ９は架台８の一箇所にグリスを塗布して
マグネットなどによって密着させて取り付けている。
０で増幅し、信号伝送ケーブル１１により測定器１２に
送られる。測定器１２はコンデンサ２に印加される電圧
の信号が放電コイルを介して入力され、この電圧信号と
セラミック圧電センサ９の出力とを同期して比較できる
波形を表示または記録する。
ンサに定常電圧が印加されている状態で、コンデンサ設
備の絶縁劣化が進展していない状態では部分放電が発生
しないので、この状態で部分放電は検知されない。そこ
で、コンデンサ設備を電源系統から一度切り離して再投
入する。このときコンデンサ設備にはコンデンサと直列
リアクトル（図４符号３参照）が接続されているため、
投入時点から数サイクル（５０ｍｓｅｃ）の定常電圧に
到達するまでの間はコンデンサに定常電圧よりも高い過
渡電圧が印加され、この高電圧によって部分放電が発生
する。セラミック圧電センサ９はこの高電圧によって発
生する部分放電による振動を検出するが、直列リアクト
ルなどが発生する振動ノイズも大きく部分放電による振
動を識別することも困難である。
した部分放電は、投入からほぼ１０ｓｅｃ（秒）間程度
は持続する傾向にあり、この期間に継続する部分放電の
数を検出することによりコンデンサ２の劣化の程度を知
ることができる。すなわち、コンデンサ２の劣化程度に
応じて部分放電の数が増加し、この数によりコンデンサ
２の劣化の度合いを推定する。
したときの一例のセラミック圧電センサ９の出力波形を
示すもので、図２（ａ）および（ｃ）に示す中央部の幅
の狭い波形Ｗ１は通常のベースノイズであり、このベー
スノイズから突出し、図２（ｂ）に示すコンデンサ２に
印加している電圧波形のほぼピーク位置（系統電圧と同
期した特定の位相）のパルス状の波形Ｗ２が部分放電に
よるものである。ただし、投入時点から５０ｍｓｅｃ期
間内のパルス状の波形は、直列リアクトルなどが発生す
る振動ノイズも大きく部分放電による振動を識別するこ
とも困難である。図２（ｃ）に矢示で示すほぼ１０ｓｅ
ｃ以降の定常電圧の印加状態では部分放電の発生は継続
していない。
波形Ｗ２は２，３個程度であり、架台（又は金属ベース
台）８に搭載されたすべてのコンデンサ２は劣化が小さ
いものであることが分かる。このパルス状の波形Ｗ２が
数個以上連続的に発生している場合にコンデンサは劣化
していると見なすことにより、コンデンサの劣化状態を
適切に把握でき、故障や事故を未然に防止することがで
きる。
属ベース台）についてのものであるが、実際は複数のコ
ンデンサを搭載する架台（又は金属ベース台）が複数あ
り、各架台（又は金属ベース台）にそれぞれセラミック
圧電センサ９を取り付け、複数の入力チャンネルを有す
る測定器を用いて一度に各架台（又は金属ベース台）の
コンデンサの劣化の測定を行なうようにしている。
電部から充分に離れたコンデンサケース（容器）の外壁
に、セラミック圧電センサをグリスを塗布してマグネッ
トなどによって密着させて取り付けることによりコンデ
ンサ毎に劣化の測定を行なうことができる。図３におい
て、図１に示す部分と対応する部分には同一の符号を付
し、コンデンサの劣化の測定は上記図１に示すものと同
様であるのでその説明は省略する。
多くの電力用のコンデンサが設置されている設備全体の
絶縁劣化診断が、早く、安価に、多頻度に行なうことが
できるため、電力用コンデンサの状態を適切に把握で
き、設備運用のための全体コストを低減することができ
る。また、複数のコンデンサを搭載する架台（又は金属
ベース台）にセラミック圧電センサを取り付ける場合に
は、数少ないセラミック圧電センサによって、多くのコ
ンデンサの絶縁劣化診断ができ、コンデンサ毎にセラミ
ック圧電センサを取り付ける場合にはセラミック圧電セ
ンサの数は多くなるものの、コンデンサ毎の絶縁劣化診
断を行なうことができる。
おけるセラミック圧電センサの取り付け位置を示す図で
ある。
ンサの出力波形図である。
におけるセラミック圧電センサの取り付け位置を示す図
である。
Claims (3)
- 【請求項１】 コンデンサ及び直列リアクトルを電力系
統に接続してなるコンデンサ設備における前記コンデン
サの絶縁劣化診断方法であって、前記コンデンサ設備の
適宜の位置にセラミック圧電センサを取り付け、前記コ
ンデンサ設備を前記電力系統へ投入後５０ｍｓｅｃ以降
の前記セラミック圧電センサが検知する前記コンデンサ
の部分放電によるパルスが前記系統電圧の特定の位相で
数個以上連続するとき前記コンデンサが劣化していると
見なすことを特徴とするコンデンサ設備におけるコンデ
ンサの絶縁劣化診断方法。 - 【請求項２】 セラミック圧電センサを複数のコンデン
サを搭載する台に取り付けてなることを特徴とする請求
項１記載のコンデンサ設備におけるコンデンサの絶縁劣
化診断方法。 - 【請求項３】 前記セラミック圧電センサをコンデンサ
容器の外壁に取り付けてなることを特徴とする請求項１
記載のコンデンサ設備におけるコンデンサの絶縁劣化診
断方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001227407A JP3607224B2 (ja) | 2001-07-27 | 2001-07-27 | コンデンサ設備におけるコンデンサの絶縁劣化診断方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001227407A JP3607224B2 (ja) | 2001-07-27 | 2001-07-27 | コンデンサ設備におけるコンデンサの絶縁劣化診断方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003043096A true JP2003043096A (ja) | 2003-02-13 |
| JP3607224B2 JP3607224B2 (ja) | 2005-01-05 |
Family
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001227407A Expired - Fee Related JP3607224B2 (ja) | 2001-07-27 | 2001-07-27 | コンデンサ設備におけるコンデンサの絶縁劣化診断方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3607224B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7750646B2 (en) | 2008-01-10 | 2010-07-06 | General Electric Company | Detector for precursive detection of electrical arc |
| KR101393333B1 (ko) | 2012-08-10 | 2014-05-09 | 삼화콘덴서공업주식회사 | 전력용 콘덴서 |
| KR101393332B1 (ko) * | 2012-08-10 | 2014-05-09 | 삼화콘덴서공업주식회사 | 전력용 콘덴서 |
| CN113203924A (zh) * | 2021-04-29 | 2021-08-03 | 国网四川省电力公司电力科学研究院 | 一种基于局部放电检测的电容器冲击老化程度预测方法 |
| CN118011113A (zh) * | 2023-10-30 | 2024-05-10 | 山东广域科技有限责任公司 | 一种混合型超级电容器寿命预测分布式劣化诊断平台 |
-
2001
- 2001-07-27 JP JP2001227407A patent/JP3607224B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| KR101393333B1 (ko) | 2012-08-10 | 2014-05-09 | 삼화콘덴서공업주식회사 | 전력용 콘덴서 |
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| CN113203924A (zh) * | 2021-04-29 | 2021-08-03 | 国网四川省电力公司电力科学研究院 | 一种基于局部放电检测的电容器冲击老化程度预测方法 |
| CN118011113A (zh) * | 2023-10-30 | 2024-05-10 | 山东广域科技有限责任公司 | 一种混合型超级电容器寿命预测分布式劣化诊断平台 |
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|---|---|
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