JP2003307539A - ガス絶縁機器の部分放電診断装置 - Google Patents
ガス絶縁機器の部分放電診断装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明の目的は、無線機器の使用周波数帯域に
おける部分放電周波数信号を除外すること無く部分放電
を精度良く検出できるガス絶縁機器の部分放電診断装置
を提供することにある。 【解決手段】ガス絶縁機器１の部分放電を部分放電セン
サ２で検出する。部分放電センサで検出された放電周波
数信号の周波数が無線機器に割当てられている無線周波
数帯域内にあるかを周波数判定部５で判定する。また、
無線周波数帯域内における放電周波数信号パターンと無
線周波数信号パターンを信号パターン認識部８で比較照
合する。部分放電判定部９は、無線周波数帯域外で無線
周波数信号パターンに一致しない放電周波数信号を入力
して部分放電パターンと照合して放電要因を判定する。
おける部分放電周波数信号を除外すること無く部分放電
を精度良く検出できるガス絶縁機器の部分放電診断装置
を提供することにある。 【解決手段】ガス絶縁機器１の部分放電を部分放電セン
サ２で検出する。部分放電センサで検出された放電周波
数信号の周波数が無線機器に割当てられている無線周波
数帯域内にあるかを周波数判定部５で判定する。また、
無線周波数帯域内における放電周波数信号パターンと無
線周波数信号パターンを信号パターン認識部８で比較照
合する。部分放電判定部９は、無線周波数帯域外で無線
周波数信号パターンに一致しない放電周波数信号を入力
して部分放電パターンと照合して放電要因を判定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は変電設備を構成する
ガス絶縁機器で発生する部分放電を監視して診断するガ
ス絶縁機器の部分放電診断装置に関する。
ガス絶縁機器で発生する部分放電を監視して診断するガ
ス絶縁機器の部分放電診断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、変電設備は遠隔の僻地に設置さ
れ、その上、無人の設備が増えている。変電設備の中心
となるガス絶縁機器は異物や傷が原因で部分放電を発生
し、重大事故に繋がる虞があることから電力制御所、営
業所、メーカなどの保守監視センターで監視することが
要求される。
れ、その上、無人の設備が増えている。変電設備の中心
となるガス絶縁機器は異物や傷が原因で部分放電を発生
し、重大事故に繋がる虞があることから電力制御所、営
業所、メーカなどの保守監視センターで監視することが
要求される。
【０００３】ガス絶縁機器(以後、ＧＩＳと称すること
もある)の部分放電を検出する技術は、例えば、刊行物
「電気共同研究」第４６巻４号（電気共同研究会）平成
２年発行、第１４７〜１６７頁第６章「変電部門におけ
るセンサ技術の適用」に記載されているように、外部放
射電磁界センサ方式、接地線電流センサ方式、静電分圧
センサ方式などがある。
もある)の部分放電を検出する技術は、例えば、刊行物
「電気共同研究」第４６巻４号（電気共同研究会）平成
２年発行、第１４７〜１６７頁第６章「変電部門におけ
るセンサ技術の適用」に記載されているように、外部放
射電磁界センサ方式、接地線電流センサ方式、静電分圧
センサ方式などがある。
【０００４】外部放射電磁界センサ方式は、タンク外に
設けたループアンテナによりＧＩＳ内部で発生している
部分放電を検知するもので、検知レベルは１５００ｐＣ
（ピコクーロン）程度である。ｐＣは電荷量である。接
地線電流センサ方式は、タンク接地線に流れるパルス電
流を検出することにより内部で発生している部分放電を
検知するもので１００ｐＣ程度の検出レベルである。
設けたループアンテナによりＧＩＳ内部で発生している
部分放電を検知するもので、検知レベルは１５００ｐＣ
（ピコクーロン）程度である。ｐＣは電荷量である。接
地線電流センサ方式は、タンク接地線に流れるパルス電
流を検出することにより内部で発生している部分放電を
検知するもので１００ｐＣ程度の検出レベルである。
【０００５】静電分圧センサ方式は、部分放電パルスに
伴う電磁波をＧＩＳタンク内に設けた中間電極(アンテ
ナ)により検出するもので、１００ｐＣ程度の検出レベ
ルである。静電分圧センサ方式は、周波数解析によるノ
イズ除去を行なうことで数ｐＣの検知も可能であること
が報告され、近年は、他の方式に比べて高感度である静
電分圧センサ方式が多く使用されている。
伴う電磁波をＧＩＳタンク内に設けた中間電極(アンテ
ナ)により検出するもので、１００ｐＣ程度の検出レベ
ルである。静電分圧センサ方式は、周波数解析によるノ
イズ除去を行なうことで数ｐＣの検知も可能であること
が報告され、近年は、他の方式に比べて高感度である静
電分圧センサ方式が多く使用されている。
【０００６】ところで、気中コロナの周波数成分は一般
的に５００ＭＨｚ以下であるが、ＧＩＳ内部で発生する
部分放電は急峻なパルスとなる為に５００ＭＨｚ以上の
高い周波数成分を有する電磁波となって管路内を伝播す
る。部分放電の周波数特徴を利用して、センサ信号の周
波数成分を監視する方法の有用性が報告されており、部
分放電診断装置に応用されている。
的に５００ＭＨｚ以下であるが、ＧＩＳ内部で発生する
部分放電は急峻なパルスとなる為に５００ＭＨｚ以上の
高い周波数成分を有する電磁波となって管路内を伝播す
る。部分放電の周波数特徴を利用して、センサ信号の周
波数成分を監視する方法の有用性が報告されており、部
分放電診断装置に応用されている。
【０００７】例えば、特開平１０−１７０５９６号公報
には、スペクトラムアナライザを使用して検出した信号
の強度の大きい周波数における電圧位相パターンと予め
登録している欠陥種別毎の電圧位相パターンをニューロ
処理により認識させ、異常の種類や程度、機器の劣化具
合を診断する方法が開示されている。
には、スペクトラムアナライザを使用して検出した信号
の強度の大きい周波数における電圧位相パターンと予め
登録している欠陥種別毎の電圧位相パターンをニューロ
処理により認識させ、異常の種類や程度、機器の劣化具
合を診断する方法が開示されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、携帯電
話を始めとする無線機器も５００ＭＨｚ以上の特定周波
数を利用しているので、絶縁診断中にこれらの無線周波
数信号を検出することが非常に多くなり誤診断の原因に
なっている。誤診断を防止するには、ノイズとなる特定
周波数帯域を信号処理する演算装置内で除外する方法や
ハードウェアにおいてフィルター回路を使用し特定周波
数帯域をカットする方法が適用されている。
話を始めとする無線機器も５００ＭＨｚ以上の特定周波
数を利用しているので、絶縁診断中にこれらの無線周波
数信号を検出することが非常に多くなり誤診断の原因に
なっている。誤診断を防止するには、ノイズとなる特定
周波数帯域を信号処理する演算装置内で除外する方法や
ハードウェアにおいてフィルター回路を使用し特定周波
数帯域をカットする方法が適用されている。
【０００９】しかし、このような方法では、当該特定周
波数帯域内で部分放電信号をも同時に除外するので検出
精度を低下させるという問題点を有している。特に、携
帯電話等の無線機器の大幅な増加により使用周波数帯域
が広がっており、除外しなければならない周波数帯域が
増加しているので部分放電の検出を精度良く行えないよ
うになっている。
波数帯域内で部分放電信号をも同時に除外するので検出
精度を低下させるという問題点を有している。特に、携
帯電話等の無線機器の大幅な増加により使用周波数帯域
が広がっており、除外しなければならない周波数帯域が
増加しているので部分放電の検出を精度良く行えないよ
うになっている。
【００１０】本発明の目的は、無線機器の使用周波数帯
域における部分放電周波数信号を除外すること無く部分
放電を精度良く検出できるガス絶縁機器の部分放電診断
装置を提供することにある。
域における部分放電周波数信号を除外すること無く部分
放電を精度良く検出できるガス絶縁機器の部分放電診断
装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明の特徴とするとこ
ろは、ガス絶縁機器の部分放電を検出する部分放電セン
サで検出された放電周波数信号の周波数が無線機器に割
当てられている無線周波数帯域内にあるかを判定すると
共に無線周波数帯域内における放電周波数信号パターン
と無線周波数信号パターンを比較照合し、無線周波数帯
域外で無線周波数信号パターンに一致しない放電周波数
信号を入力して部分放電パターンと照合して放電要因を
判定するようにしたことにある。
ろは、ガス絶縁機器の部分放電を検出する部分放電セン
サで検出された放電周波数信号の周波数が無線機器に割
当てられている無線周波数帯域内にあるかを判定すると
共に無線周波数帯域内における放電周波数信号パターン
と無線周波数信号パターンを比較照合し、無線周波数帯
域外で無線周波数信号パターンに一致しない放電周波数
信号を入力して部分放電パターンと照合して放電要因を
判定するようにしたことにある。
【００１２】本発明は無線機器の使用周波数帯域におけ
る部分放電周波数信号を除外すること無く、部分放電の
発生する全周波数帯域における部分放電周波数信号によ
って検出しているので部分放電を精度良く検出すること
ができる。
る部分放電周波数信号を除外すること無く、部分放電の
発生する全周波数帯域における部分放電周波数信号によ
って検出しているので部分放電を精度良く検出すること
ができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】まず、本発明の実施の形態につい
て説明する前に、ＧＩＳで発生する部分放電について説
明する。
て説明する前に、ＧＩＳで発生する部分放電について説
明する。
【００１４】ガス絶縁開閉装置やガス遮断器などのガス
絶縁機器は、製造時の異物の混入や絶縁物における欠陥
などが存在すると部分放電が発生する。これらを放置す
ると雷サージや開閉サージのストレスを受け、地絡・短
絡事故を発生させる原因になる。部分放電は、主として
５００〜２０００MHzのＵＨＦ帯域の周波数成分を有す
る電磁波となって管路内を伝播する。また、部分放電
は、欠陥の種別による固有の電圧位相パターン（周波数
信号パターン）を持っており、この周波数信号パターン
を認識することにより欠陥種別の判定を行なうことが出
来る。
絶縁機器は、製造時の異物の混入や絶縁物における欠陥
などが存在すると部分放電が発生する。これらを放置す
ると雷サージや開閉サージのストレスを受け、地絡・短
絡事故を発生させる原因になる。部分放電は、主として
５００〜２０００MHzのＵＨＦ帯域の周波数成分を有す
る電磁波となって管路内を伝播する。また、部分放電
は、欠陥の種別による固有の電圧位相パターン（周波数
信号パターン）を持っており、この周波数信号パターン
を認識することにより欠陥種別の判定を行なうことが出
来る。
【００１５】図１に本発明の一実施形態を示す。図１に
おいて、対象とする変電設備のガス絶縁機器１には部分
放電を検知する部分放電センサ２が取付けられている。
センサ２はガス絶縁機器１に埋め込む電極内蔵(アンテ
ナ)方式のものやスペーサ部表面設置型のスペーサアン
テナ方式のものを用いることができる。
おいて、対象とする変電設備のガス絶縁機器１には部分
放電を検知する部分放電センサ２が取付けられている。
センサ２はガス絶縁機器１に埋め込む電極内蔵(アンテ
ナ)方式のものやスペーサ部表面設置型のスペーサアン
テナ方式のものを用いることができる。
【００１６】部分放電センサ１２で検出された放電周波
数信号は部分放電診断装置１３に入力される。部分放電
診断装置１３に入力された放電周波数信号は信号検出部
４で増幅され周波数成分が抽出される。また、検出した
放電周波数信号は、商用電源周波数の１サイクルを基準
にした電圧位相情報に加工される。信号検出部４は放電
周波数信号（電圧位相情報）を周波数判定部５に与え
る。
数信号は部分放電診断装置１３に入力される。部分放電
診断装置１３に入力された放電周波数信号は信号検出部
４で増幅され周波数成分が抽出される。また、検出した
放電周波数信号は、商用電源周波数の１サイクルを基準
にした電圧位相情報に加工される。信号検出部４は放電
周波数信号（電圧位相情報）を周波数判定部５に与え
る。
【００１７】無線周波数帯域テーブル１０には携帯電話
等の無線機器に割当てられている無線周波数帯域が格納
されている。周波数判定部１５は放電周波数信号の周波
数が無線周波数帯域テーブル１０に格納されている無線
周波数帯域内にあるかを判定する。
等の無線機器に割当てられている無線周波数帯域が格納
されている。周波数判定部１５は放電周波数信号の周波
数が無線周波数帯域テーブル１０に格納されている無線
周波数帯域内にあるかを判定する。
【００１８】周波数判定部５は放電周波数信号が無線周
波数帯域内にある判定した放電周波数信号を信号幅確認
部６に与え、また、無線周波数帯域外の放電周波数信号
を放電要因判定部９に与える。信号幅確認部６は無線周
波数信号（無線信号）の１パケットの信号幅を設定幅と
して与えられ、放電周波数信号の信号幅と比較する。
波数帯域内にある判定した放電周波数信号を信号幅確認
部６に与え、また、無線周波数帯域外の放電周波数信号
を放電要因判定部９に与える。信号幅確認部６は無線周
波数信号（無線信号）の１パケットの信号幅を設定幅と
して与えられ、放電周波数信号の信号幅と比較する。
【００１９】信号幅確認部６は放電周波数信号の信号幅
が設定幅とほぼ同じであると放電周波数信号を信号位相
合せ部７に与え、また、放電周波数信号の信号幅が設定
幅より大きいか小さいと放電周波数信号を放電要因判定
部９に与える。
が設定幅とほぼ同じであると放電周波数信号を信号位相
合せ部７に与え、また、放電周波数信号の信号幅が設定
幅より大きいか小さいと放電周波数信号を放電要因判定
部９に与える。
【００２０】信号位相合せ部７は放電周波数信号パター
ンを無線信号パターンテーブル１１に格納されている無
線信号パターン（無線周波数信号パターン）との比較を
行い易くするため放電周波数信号をシフト処理する。シ
フト処理では放電周波数信号の位相パターンを無線周波
数信号パターンの位相原点（０°）へ移動させる処理を
実行する。
ンを無線信号パターンテーブル１１に格納されている無
線信号パターン（無線周波数信号パターン）との比較を
行い易くするため放電周波数信号をシフト処理する。シ
フト処理では放電周波数信号の位相パターンを無線周波
数信号パターンの位相原点（０°）へ移動させる処理を
実行する。
【００２１】信号パターン認識部８は、シフト処理した
放電周波数信号波形と無線信号パターンテーブル１１に
予め登録されているシフト処理された無線信号パターン
とを照合する。信号パターン認識部８は両信号のパター
ンが合致すれば携帯電話等の無線通信信号と判定して除
外し、合致しなければ部分放電による放電周波数信号と
判定し放電要因判定部９に与える。
放電周波数信号波形と無線信号パターンテーブル１１に
予め登録されているシフト処理された無線信号パターン
とを照合する。信号パターン認識部８は両信号のパター
ンが合致すれば携帯電話等の無線通信信号と判定して除
外し、合致しなければ部分放電による放電周波数信号と
判定し放電要因判定部９に与える。
【００２２】放電要因判定部９は周波数判定部５、信号
幅確認部６および信号パターン認識部８で判定された放
電周波数信号を入力してパターン認識処理を行い部分放
電パターンテーブル１２の部分放電パターンとの照合を
行い部分放電の各種要因を判定する。
幅確認部６および信号パターン認識部８で判定された放
電周波数信号を入力してパターン認識処理を行い部分放
電パターンテーブル１２の部分放電パターンとの照合を
行い部分放電の各種要因を判定する。
【００２３】図２に信号パターンの一例を示す。図２
は、横軸にガス絶縁機器１に印加される商用電源電圧の
１サイクルの位相角（０〜３６０°）を４８分割し、縦
軸にその各位相に対する最大信号強度を表したグラフで
ある。１サイクル中の最大の信号強度を１として正規化
したグラフで表わしている。
は、横軸にガス絶縁機器１に印加される商用電源電圧の
１サイクルの位相角（０〜３６０°）を４８分割し、縦
軸にその各位相に対する最大信号強度を表したグラフで
ある。１サイクル中の最大の信号強度を１として正規化
したグラフで表わしている。
【００２４】異物の大きさや付着の具合、印加電圧の大
きさにより１サイクル中におけるパターンと立ち上りタ
イミングに違いがあることが刊行物「電気学会技術報
告」第502号頁73表4.5の部分放電パルスパターンの例に
示されている。
きさにより１サイクル中におけるパターンと立ち上りタ
イミングに違いがあることが刊行物「電気学会技術報
告」第502号頁73表4.5の部分放電パルスパターンの例に
示されている。
【００２５】部分放電の１サイクルの位相は、その欠陥
種別により特徴的なものが多く、位相のパターンにより
欠陥種別を判定することが可能である。このことから、
欠陥種別毎の位相パターンを登録しておき、検出信号の
位相データと比較することで欠陥種別を導き出すことが
できる。
種別により特徴的なものが多く、位相のパターンにより
欠陥種別を判定することが可能である。このことから、
欠陥種別毎の位相パターンを登録しておき、検出信号の
位相データと比較することで欠陥種別を導き出すことが
できる。
【００２６】図２の（ａ）〜（ｃ）に部分放電位相パタ
ーンの一例を示す。例えば、図２（ａ）のスペーサクラ
ックのケースでは、電圧位相に対し正負均等なパターン
となる。また、図２（ｂ）の高圧導体突起や図２（ｃ）
のタンク底面異物のケースでは、正負ピークを中心に大
きな幅のパターンになる。
ーンの一例を示す。例えば、図２（ａ）のスペーサクラ
ックのケースでは、電圧位相に対し正負均等なパターン
となる。また、図２（ｂ）の高圧導体突起や図２（ｃ）
のタンク底面異物のケースでは、正負ピークを中心に大
きな幅のパターンになる。
【００２７】図２（ｄ）は携帯電話の例であるが、単発
な矩形波状となり、０°〜３６０°間ではランダムなタ
イミングの位相角で立ち上がる波形となり、出現個所が
一定でないことから位相パターンによる推測が難しくな
る。しかし、矩形波状の幅は常に変わらない特徴を持っ
ている。
な矩形波状となり、０°〜３６０°間ではランダムなタ
イミングの位相角で立ち上がる波形となり、出現個所が
一定でないことから位相パターンによる推測が難しくな
る。しかし、矩形波状の幅は常に変わらない特徴を持っ
ている。
【００２８】本発明では次のような処理により携帯電話
等の既知の無線周波数信号に対する信号判別を行うよう
にしている。
等の既知の無線周波数信号に対する信号判別を行うよう
にしている。
【００２９】信号検出部４は部分放電センサ２により検
出した放電周波数信号を増幅して周波数成分の抽出を行
う。信号検出部４は、放電周波数信号を商用電源電圧を
基準とした１サイクル分の電圧位相情報として加工す
る。本実施例では、位相情報は電圧位相７．５°毎の４
８分割データに加工したものとしている。なお、本実施
例は、すべて電圧位相を７．５°毎の４８分割したパタ
ーンで表しているがこれに限るものではない。
出した放電周波数信号を増幅して周波数成分の抽出を行
う。信号検出部４は、放電周波数信号を商用電源電圧を
基準とした１サイクル分の電圧位相情報として加工す
る。本実施例では、位相情報は電圧位相７．５°毎の４
８分割データに加工したものとしている。なお、本実施
例は、すべて電圧位相を７．５°毎の４８分割したパタ
ーンで表しているがこれに限るものではない。
【００３０】周波数判定部５は放電周波数信号の判定処
理を行う。周波数判定部５は、携帯電話等の無線周波数
信号か実際に発生している部分放電の周波数信号かどう
かを切り分ける処理を行うことになる。
理を行う。周波数判定部５は、携帯電話等の無線周波数
信号か実際に発生している部分放電の周波数信号かどう
かを切り分ける処理を行うことになる。
【００３１】例えば、携帯電話は日本国内の場合、８０
０MHzもしくは１５００MHzを占有周波数帯域として割当
てられている。正確な営業周波数帯は８００MHzの場
合、８１０MHz〜９５８MHz、１５００MHzの場合、１４
２９MHz〜１５０１MHzが電波法により規定され割当てら
れている。
０MHzもしくは１５００MHzを占有周波数帯域として割当
てられている。正確な営業周波数帯は８００MHzの場
合、８１０MHz〜９５８MHz、１５００MHzの場合、１４
２９MHz〜１５０１MHzが電波法により規定され割当てら
れている。
【００３２】周波数判定部５は、検出した放電周波数信
号の周波数と無線周波数帯域テーブル１０に予め設定し
てある設定無線周波数帯域とを比較する。放電周波数信
号の周波数が設定無線周波数帯域内の場合は携帯電話等
の無線周波数信号である可能性もあり、放電周波数信号
も含まれる。
号の周波数と無線周波数帯域テーブル１０に予め設定し
てある設定無線周波数帯域とを比較する。放電周波数信
号の周波数が設定無線周波数帯域内の場合は携帯電話等
の無線周波数信号である可能性もあり、放電周波数信号
も含まれる。
【００３３】図３に概念図を示す。無線周波数帯域３１
ａと３１ｂが携帯電話で使用される周波数帯である。検
出信号３２は放電検出信号であるが、検出信号３３は携
帯電話の無線周波数信号か放電周波数信号の何れかにな
る。無線周波数帯域テーブル１０はこの周波数帯域３１
ａ、３１ｂをテーブル化したものである。
ａと３１ｂが携帯電話で使用される周波数帯である。検
出信号３２は放電検出信号であるが、検出信号３３は携
帯電話の無線周波数信号か放電周波数信号の何れかにな
る。無線周波数帯域テーブル１０はこの周波数帯域３１
ａ、３１ｂをテーブル化したものである。
【００３４】無線周波数帯域テーブル１０のテーブル構
成の一例を図４に示す。設定する周波数の始点をＦ１ｎ
に、また、周波数の終点をＦ２ｎに設定する。図示のよ
うにＦ１１（８１０ＭＨｚ）とＦ１２（９５８ＭＨｚ）
を１行目に配置する。同様に複数の携帯電話や無線信号
の周波数帯域を設定する場合には、図示のように複数箇
所ｎの周波数帯域を設定する。符号ｎの数字は１、２、
…の順に低周波側からにする。
成の一例を図４に示す。設定する周波数の始点をＦ１ｎ
に、また、周波数の終点をＦ２ｎに設定する。図示のよ
うにＦ１１（８１０ＭＨｚ）とＦ１２（９５８ＭＨｚ）
を１行目に配置する。同様に複数の携帯電話や無線信号
の周波数帯域を設定する場合には、図示のように複数箇
所ｎの周波数帯域を設定する。符号ｎの数字は１、２、
…の順に低周波側からにする。
【００３５】周波数判定部５は放電周波数信号が無線周
波数帯域内にある判定した放電周波数信号を信号幅確認
部６に与え、また、無線周波数帯域外の放電周波数信号
を放電要因判定部９に与える。信号幅確認部６は無線周
波数信号（無線信号）の１パケットの信号幅を設定幅と
して与えられ、放電周波数信号の信号幅と比較する。
波数帯域内にある判定した放電周波数信号を信号幅確認
部６に与え、また、無線周波数帯域外の放電周波数信号
を放電要因判定部９に与える。信号幅確認部６は無線周
波数信号（無線信号）の１パケットの信号幅を設定幅と
して与えられ、放電周波数信号の信号幅と比較する。
【００３６】信号幅確認部６は放電周波数信号の信号幅
が設定幅とほぼ同じであると放電周波数信号を信号位相
合せ部７に与え、また、放電周波数信号の信号幅が設定
幅より大きいか小さいと放電周波数信号を放電要因判定
部９に与える。
が設定幅とほぼ同じであると放電周波数信号を信号位相
合せ部７に与え、また、放電周波数信号の信号幅が設定
幅より大きいか小さいと放電周波数信号を放電要因判定
部９に与える。
【００３７】信号幅確認部６は、前述したように携帯電
話の信号の電圧位相幅は常に一定であることから４８点
の位相幅（信号幅）の和を設定幅として放電周波数信号
と比較する。放電周波数信号と設定幅が一致すると無線
周波数信号の可能性があるが、設定幅より大きいか、あ
るいは小さいと放電周波数信号と判定する。
話の信号の電圧位相幅は常に一定であることから４８点
の位相幅（信号幅）の和を設定幅として放電周波数信号
と比較する。放電周波数信号と設定幅が一致すると無線
周波数信号の可能性があるが、設定幅より大きいか、あ
るいは小さいと放電周波数信号と判定する。
【００３８】携帯電話の無線周波数信号は図２に示すよ
うに信号幅が変化しないが出現する位相角度が異なる。
信号位相合せ部７は無線周波数信号の判別を容易にする
ために位相を位相原点である０°まで移動(シフト)す
る。
うに信号幅が変化しないが出現する位相角度が異なる。
信号位相合せ部７は無線周波数信号の判別を容易にする
ために位相を位相原点である０°まで移動(シフト)す
る。
【００３９】信号位相合せ部７は放電周波数信号パター
ンを無線信号パターンテーブル１１に格納されている無
線信号パターン（無線周波数信号パターン）との比較を
行い易くするため放電周波数信号をシフト処理する。
ンを無線信号パターンテーブル１１に格納されている無
線信号パターン（無線周波数信号パターン）との比較を
行い易くするため放電周波数信号をシフト処理する。
【００４０】信号位相合せ部７が実行するシフト処理の
流れの一例を図５に示す。処理５１では、立ち上りが図
６（ａ）のような１個（無線信号では１パケットであ
り、以後、１パケットと称する）又は図６（ｂ）のよう
な３パケット以上の位相パターンであるかを判定する。
１パケットまたは３パケット以上の場合には処理５４に
移り、図６（ａ）、（ｂ）に破線で示すように、位相原
点である‘０°’へパケットをシフトする。
流れの一例を図５に示す。処理５１では、立ち上りが図
６（ａ）のような１個（無線信号では１パケットであ
り、以後、１パケットと称する）又は図６（ｂ）のよう
な３パケット以上の位相パターンであるかを判定する。
１パケットまたは３パケット以上の場合には処理５４に
移り、図６（ａ）、（ｂ）に破線で示すように、位相原
点である‘０°’へパケットをシフトする。
【００４１】処理５１で１パケットまたは３パケット以
上でないと判定すると処理５２において図６（ｃ）のよ
うに２パケットのパターンで、１パケット目の開始点が
‘０°’以外のケースの時、図６（ｃ）に破線で示すよ
うにそのまま‘０°’へシフトする。処理５３では、図
６（ｄ）のようにもし２パケット目の終了点が‘３６０
°’の時、２パケット目の開始点を先頭として‘０°’
へシフトする。何故ならば、図６（ｄ）の場合、連続し
た１つのパターンとして考えられるからである。
上でないと判定すると処理５２において図６（ｃ）のよ
うに２パケットのパターンで、１パケット目の開始点が
‘０°’以外のケースの時、図６（ｃ）に破線で示すよ
うにそのまま‘０°’へシフトする。処理５３では、図
６（ｄ）のようにもし２パケット目の終了点が‘３６０
°’の時、２パケット目の開始点を先頭として‘０°’
へシフトする。何故ならば、図６（ｄ）の場合、連続し
た１つのパターンとして考えられるからである。
【００４２】信号パターン認識部８は、シフト処理した
放電周波数信号波形と無線信号パターンテーブル１１に
予め登録されているシフト処理された無線信号パターン
とを照合しパターン認識処理を実行する。信号パターン
認識部８は両信号のパターンが合致すれば携帯電話等の
無線通信信号と判定して除外し、合致しなければ部分放
電による放電周波数信号と判定し放電要因判定部９に与
える。
放電周波数信号波形と無線信号パターンテーブル１１に
予め登録されているシフト処理された無線信号パターン
とを照合しパターン認識処理を実行する。信号パターン
認識部８は両信号のパターンが合致すれば携帯電話等の
無線通信信号と判定して除外し、合致しなければ部分放
電による放電周波数信号と判定し放電要因判定部９に与
える。
【００４３】図７に無線信号パターンテーブル１１の一
例構成を示す。このテーブル１１には、実際に計測した
携帯電話や無線機器信号データや減衰を考慮した位相パ
ターンでシフト処理した、つまり位相原点を合わせた無
線信号パターンデータが登録されている。図７ではパタ
ーンを変えた２種類の携帯電話の信号の位相パターンを
登録している。
例構成を示す。このテーブル１１には、実際に計測した
携帯電話や無線機器信号データや減衰を考慮した位相パ
ターンでシフト処理した、つまり位相原点を合わせた無
線信号パターンデータが登録されている。図７ではパタ
ーンを変えた２種類の携帯電話の信号の位相パターンを
登録している。
【００４４】信号パターン認識部８は放電周波数信号パ
ターンと無線信号パターンが一致すれば無線機器の無線
周波数信号と判定することが出来る。以上のようにシフ
トした信号パターンで照合処理することにより、位相
幅、信号の強度等細かい特徴を掴んで照合処理を行うこ
とが出来る。
ターンと無線信号パターンが一致すれば無線機器の無線
周波数信号と判定することが出来る。以上のようにシフ
トした信号パターンで照合処理することにより、位相
幅、信号の強度等細かい特徴を掴んで照合処理を行うこ
とが出来る。
【００４５】放電要因判定部９は周波数判定部５、信号
幅確認部６および信号パターン認識部８で判定された放
電周波数信号を入力してパターン認識処理を行い部分放
電パターンテーブル１２の部分放電パターンとの照合を
行い部分放電の各種要因を判定する。
幅確認部６および信号パターン認識部８で判定された放
電周波数信号を入力してパターン認識処理を行い部分放
電パターンテーブル１２の部分放電パターンとの照合を
行い部分放電の各種要因を判定する。
【００４６】図８に部分放電パターンテーブル１２の一
例構成を示す。このテーブル１２には、図７に示す無線
信号パターンと同様に、実際に計測した部分放電の位相
パターンを教師データとして欠陥種別毎に登録されてい
る。図８は１番目にスペーサクラックの部分放電パター
ン、２番目にタンク底面異物の部分放電パターンを登録
している例を示している。
例構成を示す。このテーブル１２には、図７に示す無線
信号パターンと同様に、実際に計測した部分放電の位相
パターンを教師データとして欠陥種別毎に登録されてい
る。図８は１番目にスペーサクラックの部分放電パター
ン、２番目にタンク底面異物の部分放電パターンを登録
している例を示している。
【００４７】放電要因判定部９は放電周波数信号がテー
ブル１２に登録してある部分放電のパターンと一致する
ことにより欠陥種別を導き出すことが出来る。
ブル１２に登録してある部分放電のパターンと一致する
ことにより欠陥種別を導き出すことが出来る。
【００４８】パターンの比較にはいろいろな処理方式が
あるが、本発明ではニューロの技術を適用する。ニュー
ラルネットワーク技術は、人間による判断に近い処理を
コンピュータにより実現するためのものであり、文字認
識などのパターン認識に適用されている。ニューロの利
点は曖昧な診断を処理し、パターン認識に限ればより人
間に近い判定を下せることにある。パターン認識の分野
においては色々な技術に適用されている。
あるが、本発明ではニューロの技術を適用する。ニュー
ラルネットワーク技術は、人間による判断に近い処理を
コンピュータにより実現するためのものであり、文字認
識などのパターン認識に適用されている。ニューロの利
点は曖昧な診断を処理し、パターン認識に限ればより人
間に近い判定を下せることにある。パターン認識の分野
においては色々な技術に適用されている。
【００４９】このようにしてガス絶縁機器の部分放電を
検出するのであるが、無線機器の使用周波数帯域におけ
る部分放電周波数信号を除外すること無く、部分放電の
発生する全周波数帯域における部分放電周波数信号によ
って検出しているので部分放電を精度良く検出すること
ができる。
検出するのであるが、無線機器の使用周波数帯域におけ
る部分放電周波数信号を除外すること無く、部分放電の
発生する全周波数帯域における部分放電周波数信号によ
って検出しているので部分放電を精度良く検出すること
ができる。
【００５０】また、上述の実施例は信号幅（位相幅）に
よっても放電周波数信号と無線周波数信号を区分してい
るので信号パターンの照合を簡略化できる。また、部分
放電や携帯電話等の位相パターンを登録するテーブルが
単純な構成となっており、テーブル本体のメモリ容量も
少なくて済むことから、汎用の演算装置への搭載も可能
である。
よっても放電周波数信号と無線周波数信号を区分してい
るので信号パターンの照合を簡略化できる。また、部分
放電や携帯電話等の位相パターンを登録するテーブルが
単純な構成となっており、テーブル本体のメモリ容量も
少なくて済むことから、汎用の演算装置への搭載も可能
である。
【００５１】
【発明の効果】本発明は無線機器の使用周波数帯域にお
ける部分放電周波数信号を除外すること無く、部分放電
の発生する全周波数帯域における部分放電周波数信号に
よって検出しているので部分放電を精度良く検出するこ
とができる。
ける部分放電周波数信号を除外すること無く、部分放電
の発生する全周波数帯域における部分放電周波数信号に
よって検出しているので部分放電を精度良く検出するこ
とができる。
【図１】 本発明の一実施形態を示す構成図である。
【図２】 本発明を説明するためのパターン特性図であ
る。
る。
【図３】 本発明を説明するための信号強度−周波数特
性図である。
性図である。
【図４】 本発明を説明するための無線周波数帯域テー
ブルの一例構成図である。
ブルの一例構成図である。
【図５】 本発明のシフト処理のフロー図である。
【図６】 本発明のシフト処理の説明図である。
【図７】 本発明を説明するための無線信号パターンテ
ーブルの一例構成図である。
ーブルの一例構成図である。
【図８】 本発明を説明するための部分放電パターンテ
ーブルの一例構成図である。
ーブルの一例構成図である。
１…絶縁機器（ＧＩＳ）、２…部分放電検出センサ、３
…部分放電診断装置、４…信号検出部、５…周波数判定
部、６…信号幅確認部、７…信号位相合わせ部、８…信
号パターン認識部、９…部分放電判定部、１０…無線周
波数帯域テーブル、１１…無線信号パターンテーブル、
１２…部分放電パターンテーブル。
…部分放電診断装置、４…信号検出部、５…周波数判定
部、６…信号幅確認部、７…信号位相合わせ部、８…信
号パターン認識部、９…部分放電判定部、１０…無線周
波数帯域テーブル、１１…無線信号パターンテーブル、
１２…部分放電パターンテーブル。
Claims (2)
- 【請求項１】ガス絶縁機器の部分放電による放電周波数
信号を検出する部分放電センサと、前記部分放電センサ
で検出された前記放電周波数信号の周波数が無線機器に
割当てられている無線周波数帯域内にあるかを判定する
周波数判定手段と、前記無線周波数帯域内における前記
放電周波数信号パターンと無線周波数信号パターンを比
較照合する信号パターン認識手段と、前記無線周波数帯
域外で前記無線周波数信号パターンに一致しない前記放
電周波数信号を入力して部分放電パターンと照合して放
電要因を判定する放電要因判定手段とを具備することを
特徴とするガス絶縁機器の部分放電診断装置。 - 【請求項２】ガス絶縁機器の部分放電による放電周波数
信号を検出する部分放電センサと、前記部分放電センサ
で検出された前記放電周波数信号の周波数成分を抽出す
る信号検出手段と、前記部分放電センサで検出された前
記放電周波数信号の周波数が無線機器に割当てられてい
る無線周波数帯域内にあるかを判定する周波数判定手段
と、前記放電周波数信号と前記無線機器の無線周波数信
号の信号幅を比較する信号幅確認手段と、前記無線機器
の無線周波数信号パターンを格納する記憶手段と、前記
無線周波数帯域内における前記放電周波数信号パターン
の位相原点を前記記憶手段に格納されている前記放電周
波数信号パターンに一致させる信号位相合せ手段と、前
記信号位相合せ手段で位相合せされた前記放電周波数信
号パターンと前記無線周波数信号パターンを比較照合す
る信号パターン認識手段と、前記無線周波数帯域外で前
記無線周波数信号の信号幅より小さく前記無線周波数信
号パターンに一致しない前記放電周波数信号を入力して
部分放電パターンと照合して放電要因を判定する放電要
因判定手段とを具備することを特徴とするガス絶縁機器
の部分放電診断装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002113228A JP3861736B2 (ja) | 2002-04-16 | 2002-04-16 | ガス絶縁機器の部分放電診断装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002113228A JP3861736B2 (ja) | 2002-04-16 | 2002-04-16 | ガス絶縁機器の部分放電診断装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003307539A true JP2003307539A (ja) | 2003-10-31 |
| JP3861736B2 JP3861736B2 (ja) | 2006-12-20 |
Family
ID=29395471
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002113228A Expired - Fee Related JP3861736B2 (ja) | 2002-04-16 | 2002-04-16 | ガス絶縁機器の部分放電診断装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3861736B2 (ja) |
Cited By (8)
| 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 |
| KR101290294B1 (ko) | 2011-10-31 | 2013-07-26 | 주식회사 효성 | 비접촉 위상측정센서를 이용한 전력기기의 부분방전 진단 시스템 |
| CN104849633A (zh) * | 2015-05-15 | 2015-08-19 | 国家电网公司 | 一种开关柜局部放电模式识别方法 |
| WO2018042588A1 (ja) * | 2016-09-01 | 2018-03-08 | 株式会社 東芝 | 部分放電監視システム |
| CN111044857A (zh) * | 2019-12-13 | 2020-04-21 | 北京信息职业技术学院 | 一种多局部放电源射频监测方法和装置 |
| CN113378783A (zh) * | 2021-07-02 | 2021-09-10 | 江西北斗变电科技协同创新有限公司 | 基于轻量级卷积神经网络的电力物联网系统 |
| KR102606023B1 (ko) * | 2023-06-28 | 2023-11-24 | 성림 중전기 주식회사 | 누설기밀구조를 갖는 uhf 부분 방전 검출 센서 및 누설기밀구조를 갖는 부분방전 검출 센서를 이용한 부분방전 검출 시스템 |
| WO2024024313A1 (ja) * | 2022-07-28 | 2024-02-01 | 日置電機株式会社 | 試験装置および試験方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100883266B1 (ko) | 2007-06-11 | 2009-02-10 | 성균관대학교산학협력단 | Ｓｗｎｔ-ｕｈｆ 융합 센서 및 이를 이용한 가스 절연 개폐장치의 부분 방전을 검출하는 방법 |
-
2002
- 2002-04-16 JP JP2002113228A patent/JP3861736B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| 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 |
| KR101290294B1 (ko) | 2011-10-31 | 2013-07-26 | 주식회사 효성 | 비접촉 위상측정센서를 이용한 전력기기의 부분방전 진단 시스템 |
| CN104849633A (zh) * | 2015-05-15 | 2015-08-19 | 国家电网公司 | 一种开关柜局部放电模式识别方法 |
| WO2018042588A1 (ja) * | 2016-09-01 | 2018-03-08 | 株式会社 東芝 | 部分放電監視システム |
| JPWO2018042588A1 (ja) * | 2016-09-01 | 2018-12-20 | 株式会社東芝 | 部分放電監視システム |
| CN111044857A (zh) * | 2019-12-13 | 2020-04-21 | 北京信息职业技术学院 | 一种多局部放电源射频监测方法和装置 |
| CN113378783A (zh) * | 2021-07-02 | 2021-09-10 | 江西北斗变电科技协同创新有限公司 | 基于轻量级卷积神经网络的电力物联网系统 |
| WO2024024313A1 (ja) * | 2022-07-28 | 2024-02-01 | 日置電機株式会社 | 試験装置および試験方法 |
| KR102606023B1 (ko) * | 2023-06-28 | 2023-11-24 | 성림 중전기 주식회사 | 누설기밀구조를 갖는 uhf 부분 방전 검출 센서 및 누설기밀구조를 갖는 부분방전 검출 센서를 이용한 부분방전 검출 시스템 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3861736B2 (ja) | 2006-12-20 |
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