JP2008216145A - Partial discharge detection method - Google Patents

Partial discharge detection method Download PDF

Info

Publication number
JP2008216145A
JP2008216145A JP2007056203A JP2007056203A JP2008216145A JP 2008216145 A JP2008216145 A JP 2008216145A JP 2007056203 A JP2007056203 A JP 2007056203A JP 2007056203 A JP2007056203 A JP 2007056203A JP 2008216145 A JP2008216145 A JP 2008216145A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
partial discharge
detection
signal
measurement
connection
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2007056203A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kiyomasa Nakajima
清匡 中島
Tomoaki Imai
友章 今井
Noriyuki Akiyama
則行 秋山
Original Assignee
Tokyo Electric Power Co Inc:The
東京電力株式会社
J-Power Systems Corp
株式会社ジェイ・パワーシステムズ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Electric Power Co Inc:The, 東京電力株式会社, J-Power Systems Corp, 株式会社ジェイ・パワーシステムズ filed Critical Tokyo Electric Power Co Inc:The
Priority to JP2007056203A priority Critical patent/JP2008216145A/en
Publication of JP2008216145A publication Critical patent/JP2008216145A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a partial discharge detection method capable of detecting a pulse signal based on partial discharge from a power distribution cable connection apparatus at high sensitivity. <P>SOLUTION: The partial discharge is measured by connecting detection impedance 6 to a voltage detection terminal 101 provided to a voltage detection part 100 and a metal case 10 via signal lines 4, 5 to prevent decrease in detection sensitivity of the partial discharge signal due to stray capacitance, thereby measuring the detection signal based on the partial discharge at high sensitivity. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、特に配電用ケーブルの接続機器の劣化診断に関するものである。   The present invention particularly relates to deterioration diagnosis of a connection device for a power distribution cable.
配電用高圧架空ケーブル分岐接続体等の接続機器(以下、「配電用ケーブル接続機器」という。)において、絶縁劣化が進行すると、その絶縁劣化部位で部分放電が発生する。そこで、配電用ケーブル接続機器における絶縁劣化診断は、その部分放電の発生状態を検出することにより行なわれてきた。   In a connection device (hereinafter referred to as “distribution cable connection device”) such as a distribution high-voltage aerial cable branch connection body, when insulation deterioration progresses, partial discharge occurs at the insulation deterioration portion. Therefore, the insulation deterioration diagnosis in the power distribution cable connection device has been performed by detecting the occurrence state of the partial discharge.
従来の配電用ケーブル接続機器の絶縁劣化診断方法として、筐体外側に電極を設け、電極の電位変動信号を検出して3相分の信号の差分を取ることにより、配電用ケーブル接続機器の絶縁劣化診断を行うものがある(例えば、特許文献1参照。)。   As a conventional method of diagnosing insulation deterioration of distribution cable connection equipment, insulation is provided for distribution cable connection equipment by providing electrodes on the outside of the housing, detecting potential fluctuation signals of the electrodes, and taking the difference of signals for three phases. Some perform a deterioration diagnosis (see, for example, Patent Document 1).
特許文献1の方法によると、現地において測定される信号からノイズ成分を除去して部分放電による信号のみを検出するので、絶縁劣化診断を容易かつ正確に行うことができる。   According to the method of Patent Document 1, since noise components are removed from signals measured in the field and only signals due to partial discharge are detected, insulation deterioration diagnosis can be performed easily and accurately.
また、現地作業において環境ノイズが大である場合、配電用ケーブル接続機器の部分放電を精度よく検出することが難しい。そこで、ケーブルに取り付けた変流器から高周波電流信号を検出し、その波形パターンと周波数スペクトルに基づいて絶縁劣化の度合いを診断するものがある(例えば、特許文献2参照。)。   Moreover, when environmental noise is large in the field work, it is difficult to detect the partial discharge of the power distribution cable connection device with high accuracy. Therefore, there is a type that detects a high-frequency current signal from a current transformer attached to a cable and diagnoses the degree of insulation deterioration based on the waveform pattern and frequency spectrum (see, for example, Patent Document 2).
特許文献2の方法によると、部分放電信号と環境ノイズのS/N比が向上することによってより小さい部分放電でも精度よく診断することができる。
特開平6−123756号公報 特開2000−2743号公報
According to the method of Patent Document 2, the S / N ratio between the partial discharge signal and the environmental noise is improved, so that even a small partial discharge can be diagnosed with high accuracy.
JP-A-6-123756 JP 2000-2743 A
しかし、従来の配電用ケーブル接続機器の絶縁劣化診断によると、部分放電に基づくパルス信号を遠方機器や浮遊静電容量を介して検出しているため、パルス信号を高感度で検出することができないという問題がある。   However, according to the insulation deterioration diagnosis of a conventional power distribution cable connection device, the pulse signal cannot be detected with high sensitivity because the pulse signal based on partial discharge is detected via a remote device or floating capacitance. There is a problem.
従って、本発明の目的は、配電用ケーブル接続機器からの部分放電に基づくパルス信号を高感度で検出することのできる部分放電検出方法を提供することにある。   Therefore, the objective of this invention is providing the partial discharge detection method which can detect the pulse signal based on the partial discharge from the cable connection apparatus for power distribution with high sensitivity.
本発明は上記目的を達成するため、架空ケーブル接続体に設けられる検電部と前記架空ケーブル接続体の金属ケースに検出インピーダンスを接続して部分放電の測定を行う部分放電検出方法を提供する。   In order to achieve the above object, the present invention provides a partial discharge detection method for measuring partial discharge by connecting a detection impedance to a power detection unit provided in an aerial cable connection body and a metal case of the aerial cable connection body.
また、本発明は上記目的を達成するため、配電用モールドジスコン直結型終端接続部の絶縁筒に設けられる検電部と、前記絶縁筒の前記検電部と異なる部分に検出インピーダンスを接続して部分放電の測定を行う部分放電検出方法を提供する。   In order to achieve the above-mentioned object, the present invention connects a detection impedance to a voltage detection unit provided in an insulating cylinder of a distribution-type mold discon direct connection type terminal connection part for distribution and a part different from the voltage detection part of the insulation cylinder. A partial discharge detection method for measuring partial discharge is provided.
また、本発明は上記目的を達成するため、配電用ケーブル接続機器の検電部に近接させて電磁波検出用アンテナを設けることにより非接触で部分放電の測定を行う部分放電検出方法を提供する。   In order to achieve the above object, the present invention provides a partial discharge detection method for measuring a partial discharge in a non-contact manner by providing an electromagnetic wave detection antenna in the vicinity of a power detection unit of a distribution cable connection device.
本発明によれば、配電用ケーブル接続機器からの部分放電に基づくパルス信号を高感度で検出することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the pulse signal based on the partial discharge from the cable connection apparatus for power distribution can be detected with high sensitivity.
(第1の実施の形態)
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る部分放電検出回路と診断対象の架空ケーブル接続体を示す図である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing a partial discharge detection circuit and an aerial cable connection body to be diagnosed according to the first embodiment of the present invention.
この架空ケーブル接続体1は、幹線ケーブルから分岐ケーブルを分岐させるために設けられるものであり、アルミニウムによって構成されて部分放電信号を検出するための検電部100を有する金属ケース10と、金属ケース10内に収容される接続体本体11で構成されている。   The aerial cable connector 1 is provided for branching a branch cable from a trunk cable, and includes a metal case 10 having a voltage detection unit 100 that is made of aluminum and detects a partial discharge signal, and a metal case. The connector body 11 is housed in the body 10.
接続体本体11は、幹線側に設けられる幹線ケーブル挿入部120から挿入される図示しない幹線ケーブルの導体と接続される中心導体スリーブ121と、中心導体スリーブ121とチューリップコンタクト122を介して接続される導体分岐部123と、導体分岐部123の分岐側に接続される分岐ケーブル挿入部125とを有し、外部半導電層111,絶縁層112,内部半導電層113からなるゴムユニット110によって覆われて金属ケース10内に収容された構成を有する。   The connecting body 11 is connected via a center conductor sleeve 121 connected to a conductor of a trunk cable (not shown) inserted from a trunk cable insertion portion 120 provided on the trunk line side, and the center conductor sleeve 121 and a tulip contact 122. It has a conductor branch part 123 and a branch cable insertion part 125 connected to the branch side of the conductor branch part 123 and is covered with a rubber unit 110 comprising an outer semiconductive layer 111, an insulating layer 112, and an inner semiconductive layer 113. The metal case 10 is configured to be accommodated.
検電部100は、ゴムユニット110の絶縁層112に接触するように設けられる金属端子である検電端子101と、検電端子101を外部環境から保護する開閉自在な保護カバー104とを有し、保護カバー104は金属ケース10に軸105を介して回転自在に支持されている。   The voltage detection unit 100 includes a voltage detection terminal 101 that is a metal terminal provided so as to be in contact with the insulating layer 112 of the rubber unit 110, and an openable / closable protective cover 104 that protects the voltage detection terminal 101 from the external environment. The protective cover 104 is rotatably supported on the metal case 10 via a shaft 105.
検電部100は、検電端子101の直下に設けられる絶縁層112による静電容量を結合コンデンサとして用いることにより、検電端子101と電気的に絶縁された検電端子101周囲の外部半導電層111とで測定ループが小さく、かつ高感度で部分放電信号を検出できるように構成される。   The voltage detection unit 100 uses the capacitance of the insulating layer 112 provided immediately below the voltage detection terminal 101 as a coupling capacitor, so that the external semiconductivity around the voltage detection terminal 101 that is electrically insulated from the voltage detection terminal 101 is used. The layer 111 is configured so that the measurement loop is small and the partial discharge signal can be detected with high sensitivity.
部分放電測定回路は、幹線ケーブル挿入部120の導体部分と金属ケース10とに接続されて校正用のパルス信号を注入する校正パルス発振器2と、分岐ケーブル挿入部125に接続されて供試品に電圧印加する課電トランス3と、架空ケーブル接続体1の端子接続部102と金属ケース10に信号線4,5を介して電気的に接続される検出インピーダンス6と、検出インピーダンス6に接続される同調増幅器7と、同調増幅器7の出力信号に基づく可視表示を行う波形モニタ8を有する。   The partial discharge measuring circuit is connected to the conductor portion of the trunk cable insertion portion 120 and the metal case 10 to inject a calibration pulse signal, and to the branch cable insertion portion 125 to be used as a test sample. A voltage applying transformer 3, a detection impedance 6 electrically connected to the terminal connection portion 102 of the overhead cable connector 1 and the metal case 10 via signal lines 4 and 5, and a detection impedance 6 are connected. A tuning amplifier 7 and a waveform monitor 8 that performs visual display based on the output signal of the tuning amplifier 7 are provided.
次に、以上の構成の動作について説明する。まず、検電部100の保護カバー104を開けて検電端子101と金属ケース10に信号線4,5を接続する。次に、部分放電が無い状態および校正パルス発振器2を停止させた状態でノイズのみを検出する。このノイズ検出は検電端子101および金属ケース10から信号線4,5を介して検出インピーダンス6で行われ、検出インピーダンス6から同調増幅器7に検出信号が出力される。同調増幅器7は、選択された測定周波数で同調増幅する。増幅された検出信号は波形モニタ8に出力されることにより、そのノイズに対する周波数スペクトル(NI(f))が表示部画面上に可視表示される。   Next, the operation of the above configuration will be described. First, the protective cover 104 of the voltage detection unit 100 is opened, and the signal lines 4 and 5 are connected to the voltage detection terminal 101 and the metal case 10. Next, only noise is detected with no partial discharge and with the calibration pulse oscillator 2 stopped. This noise detection is performed at the detection impedance 6 from the detection terminal 101 and the metal case 10 via the signal lines 4 and 5, and a detection signal is output from the detection impedance 6 to the tuning amplifier 7. The tuning amplifier 7 tunes and amplifies at a selected measurement frequency. The amplified detection signal is output to the waveform monitor 8 so that the frequency spectrum (NI (f)) for the noise is visually displayed on the display screen.
次に、校正パルス発振器2を動作させ、架空ケーブル接続体1に校正用パルスを注入する。この校正用パルスが信号線4,5を介して検出インピーダンス6で検出され、同調増幅器7を介して増幅された検出信号が波形モニタ8に出力されることにより、校正用パルスに対する周波数スペクトル(SI(f))が表示部画面上に可視表示される。   Next, the calibration pulse oscillator 2 is operated to inject a calibration pulse into the aerial cable connector 1. The calibration pulse is detected by the detection impedance 6 through the signal lines 4 and 5, and the detection signal amplified through the tuning amplifier 7 is output to the waveform monitor 8, whereby the frequency spectrum (SI (F)) is visibly displayed on the display screen.
以上の結果から、S/N比が次式により求められる。
S/N=SI(f)/NI(f)−−−(1)
From the above results, the S / N ratio is obtained by the following equation.
S / N = SI (f) / NI (f) --- (1)
図2は、図1に示す架空ケーブル接続体に欠陥を設けて部分放電測定を行った結果を示し、(a)は校正パルス注入に基づく波形モニタのスペクトル画像を示す図、(b)は校正パルス注入に基づく波形モニタのS/N比スペクトル画像を示す図、(c)は部分放電の測定周波数とその検出感度を示す図である。   FIG. 2 shows the result of partial discharge measurement with a defect in the aerial cable connector shown in FIG. 1, (a) shows a spectrum image of a waveform monitor based on calibration pulse injection, and (b) shows calibration. The figure which shows the S / N ratio spectrum image of the waveform monitor based on pulse injection, (c) is a figure which shows the measurement frequency and its detection sensitivity of a partial discharge.
架空ケーブル接続体1に対して、上記したようにノイズ測定および校正パルスを30pC注入した状態での測定を行うことによって、波形モニタの表示部画面80に図2(a)に示すようにノイズスペクトル81と校正パルススペクトル82が得られた。また、表示部画面80をS/N比スペクトル表示に切り換えて表示させたところ、図2(b)に示すように、S/N比スペクトル83が表示され、この結果から最適な部分放電測定周波数は35MHz付近であり、S/N比は20dBであったことから、ノイズレベルは約3pCと低い結果が得られていることがわかる。   As shown in FIG. 2A, the noise spectrum is displayed on the display unit screen 80 of the waveform monitor by performing the noise measurement and the measurement in the state where 30 pC of the calibration pulse is injected on the aerial cable connector 1 as described above. 81 and a calibration pulse spectrum 82 were obtained. Further, when the display unit screen 80 is switched to the S / N ratio spectrum display, the S / N ratio spectrum 83 is displayed as shown in FIG. 2B, and the optimum partial discharge measurement frequency is obtained from the result. Is around 35 MHz, and the S / N ratio was 20 dB. Therefore, it can be seen that the noise level is as low as about 3 pC.
また、図2(c)に示すように、測定周波数に対する検出感度について、測定周波数を1MHzに設定して部分放電測定を行ったところ、30pC以上とノイズが大であり、注入した校正パルスを検出することができない。一方、測定周波数を10MHzに設定して部分放電測定を行ったところ、10pCとノイズの少ない検出結果が得られた。図2(b)からも明らかなように、小さな結合コンデンサを利用した本手法では測定周波数5MHz以上で高いS/N比が得られることがわかる。   In addition, as shown in FIG. 2C, when the partial discharge measurement was performed with the measurement frequency set to 1 MHz with respect to the detection sensitivity with respect to the measurement frequency, the noise was large at 30 pC or more, and the injected calibration pulse was detected. Can not do it. On the other hand, when partial discharge measurement was performed with the measurement frequency set to 10 MHz, a detection result with less noise of 10 pC was obtained. As is clear from FIG. 2B, it can be seen that the present technique using a small coupling capacitor can provide a high S / N ratio at a measurement frequency of 5 MHz or more.
図3は、欠陥を設けた架空ケーブル接続体の部分放電電荷量の校正カーブを示す図である。上記した部分放電測定周波数35MHzにおける信号飽和レベルは250pC以上であることが確認された。   FIG. 3 is a diagram showing a calibration curve of the partial discharge charge amount of the aerial cable connection body provided with a defect. It was confirmed that the signal saturation level at the partial discharge measurement frequency of 35 MHz was 250 pC or more.
図4は、図1に示す架空ケーブル接続体において、図示しない分岐ケーブルと架空ケーブル接続体の絶縁ゴムとの界面に、模擬欠陥として水滴を混入させたサンプルによる部分放電測定時における観測波形を示す図である。なお、同図においては、表示部画面80に課電電圧85、接地線電流86、検電端子から得られた部分放電の検出信号87の波形を示している。この場合の部分放電測定周波数は、35MHzにおける外部ノイズが大であったことより、15.6MHzに設定して行った。その結果、観測波形の第一象限と第三象限に部分放電に基づく検出信号87の波形が現れている。   FIG. 4 shows an observation waveform at the time of partial discharge measurement using a sample in which water droplets are mixed as a simulated defect at the interface between the branch cable (not shown) and the insulating rubber of the aerial cable connector in the aerial cable connector shown in FIG. FIG. In the figure, the waveform of the applied voltage 85, the ground line current 86, and the partial discharge detection signal 87 obtained from the voltage detection terminal is shown on the display screen 80. The partial discharge measurement frequency in this case was set to 15.6 MHz because the external noise at 35 MHz was large. As a result, the waveform of the detection signal 87 based on the partial discharge appears in the first quadrant and the third quadrant of the observed waveform.
部分放電測定周波数は、検電部100が作用する結合コンデンサの静電容量によって定まる。測定対象物に生じる部分放電電圧は、この結合コンデンサと検出インピーダンスの分圧比で定まるが、結合コンデンサのインピーダンスは周波数に反比例することから、検出インピーダンスが結合コンデンサ部のインピーダンスより大である関係が成立しないと検出インピーダンス両端に充分な電圧が発生せず、部分放電信号の高感度検出は難しい。   The partial discharge measurement frequency is determined by the capacitance of the coupling capacitor on which the voltage detection unit 100 operates. The partial discharge voltage generated in the measurement object is determined by the voltage dividing ratio between the coupling capacitor and the detection impedance. However, since the impedance of the coupling capacitor is inversely proportional to the frequency, the relationship that the detection impedance is greater than the impedance of the coupling capacitor is established. Otherwise, sufficient voltage is not generated across the detection impedance, and it is difficult to detect the partial discharge signal with high sensitivity.
(第1の実施の形態の効果)
上記した第1の実施の形態によると、架空ケーブル接続体1において、検電部100に設けられる検電端子101と金属ケース10に信号線4,5を介して検出インピーダンス6を接続して部分放電を測定することにより、部分放電に基づく検出信号を高感度で測定することができる。
(Effects of the first embodiment)
According to the first embodiment described above, in the aerial cable connector 1, the detection impedance 6 is connected to the voltage detection terminal 101 provided in the voltage detection unit 100 and the metal case 10 via the signal lines 4 and 5. By measuring the discharge, the detection signal based on the partial discharge can be measured with high sensitivity.
また、第1の実施の形態では、単一の架空ケーブル接続体の部分放電測定について説明したが、複数の架空ケーブル接続体について第1の実施の形態で説明した構成に基づく部分放電測定を行い、その結果得られる部分放電測定信号の比較を行ってもよい。   In the first embodiment, the partial discharge measurement of a single aerial cable connector has been described. However, the partial discharge measurement based on the configuration described in the first embodiment is performed for a plurality of aerial cable connectors. The partial discharge measurement signals obtained as a result may be compared.
また、図1には、線路とは別に課電トランス3を用意する場合について説明したが、例えば、実線路に設けられている商用トランスを用いた活線作業も可能である。   Moreover, although FIG. 1 demonstrated the case where the power transmission transformer 3 was prepared separately from a track | line, for example, the hot-line operation | work using the commercial transformer provided in the actual track | line is also possible.
(第2の実施の形態)
図5は、本発明の第2の実施の形態に係る部分放電検出回路と診断対象の配電用モールドジスコン直結型終端接続部(MDS−CH)絶縁筒を示す図である。
(Second Embodiment)
FIG. 5 is a diagram illustrating a partial discharge detection circuit according to a second embodiment of the present invention and a molded die-con connection-type terminal connection part (MDS-CH) insulating cylinder for power distribution to be diagnosed.
このMDS−CH絶縁筒20は、高圧キャビネット等の配電用供給箱の内部に設置される高圧地中配電線の多分岐開閉のために使用するものであり、終端接続部のケーブル31の周囲に内部半導電ゴム22,絶縁ゴム23,および外部半導電ゴム24を積層した構成からなり、外部半導電ゴム24の一部を切除して露出させた絶縁ゴム23に接するように検電端子101を設けた検電部100を有し、検電端子101は絶縁ゴム103を介して外部半導電ゴム24と絶縁されている。外部半導電ゴム24は、ケーブル31の外部半導電層34に電気的に接続されている。   This MDS-CH insulation cylinder 20 is used for multi-branch opening / closing of a high-voltage underground distribution line installed in a distribution supply box such as a high-voltage cabinet, and is provided around a cable 31 at a terminal connection portion. The internal semiconductive rubber 22, the insulating rubber 23, and the external semiconductive rubber 24 are laminated, and the voltage detection terminal 101 is brought into contact with the insulating rubber 23 exposed by cutting away a part of the external semiconductive rubber 24. The voltage detection terminal 100 is provided, and the voltage detection terminal 101 is insulated from the external semiconductive rubber 24 through an insulating rubber 103. The external semiconductive rubber 24 is electrically connected to the external semiconductive layer 34 of the cable 31.
検電部100は、検電端子101の直下に設けられる絶縁ゴム23の静電容量を結合コンデンサとして用いることにより、検電端子101と電気的に絶縁された検電端子101周囲の外部半導電ゴム24とで測定ループが小さく、かつ高感度で部分放電信号を検出できるように構成される。   The voltage detection unit 100 uses the capacitance of the insulating rubber 23 provided immediately below the voltage detection terminal 101 as a coupling capacitor, so that the external semiconductivity around the voltage detection terminal 101 electrically insulated from the voltage detection terminal 101 is obtained. The rubber 24 is configured so that the measurement loop is small and the partial discharge signal can be detected with high sensitivity.
部分放電測定回路は、MDS−CH絶縁筒20近傍のケーブル31の中心導体32と外部半導電ゴム24とに電気的に接続されて校正用のパルス信号を注入する校正パルス発振器2と、ケーブル31の中心導体32に接続されて部分放電測定用の信号パルスを注入する課電トランス3と、検電部100の端子接続部102と検電部100近傍の外部半導電ゴム24に信号線4,5を介して電気的に接続される検出インピーダンス6と、検出インピーダンス6に接続される同調増幅器7と、同調増幅器7の出力信号に基づく波形表示を行うデジタルオシロスコープ9を有する。   The partial discharge measurement circuit includes a calibration pulse oscillator 2 that is electrically connected to the central conductor 32 of the cable 31 near the MDS-CH insulating cylinder 20 and the external semiconductive rubber 24 and injects a pulse signal for calibration, and the cable 31. The signal transformer 4 connected to the central conductor 32 of the power supply transformer 3 for injecting a signal pulse for partial discharge measurement, the terminal connection part 102 of the voltage detection part 100 and the external semiconductive rubber 24 in the vicinity of the voltage detection part 100. 5, a detection impedance 6 that is electrically connected via 5, a tuning amplifier 7 connected to the detection impedance 6, and a digital oscilloscope 9 that displays a waveform based on an output signal of the tuning amplifier 7.
以上の構成の動作は、第1の実施の形態で説明した架空ケーブル接続体についての測定動作と同様に行われる。まず、部分放電が無い状態および校正パルス発振器2を停止させた状態でノイズのみを検出する。このノイズ検出は検電端子101に接続される端子接続部102および外部半導電ゴム24から信号線4,5を介して検出インピーダンス6で行われ、検出インピーダンス6から同調増幅器7に検出信号が出力される。同調増幅器7は、選択された測定周波数を同調周波数として検出信号を同調増幅する。増幅された検出信号はデジタルオシロスコープ9に出力されることにより、そのノイズに対する周波数スペクトル(NI(f))が表示部画面上に可視表示される。   The operation of the above configuration is performed in the same manner as the measurement operation for the aerial cable connector described in the first embodiment. First, only noise is detected with no partial discharge and with the calibration pulse oscillator 2 stopped. This noise detection is performed with the detection impedance 6 from the terminal connection portion 102 connected to the detection terminal 101 and the external semiconductive rubber 24 via the signal lines 4 and 5, and a detection signal is output from the detection impedance 6 to the tuning amplifier 7. Is done. The tuning amplifier 7 tunes and amplifies the detection signal using the selected measurement frequency as the tuning frequency. The amplified detection signal is output to the digital oscilloscope 9, so that the frequency spectrum (NI (f)) corresponding to the noise is visually displayed on the display screen.
次に、校正パルス発振器2を動作させ、中心導体32および外部半導電ゴム24に校正用パルスを注入する。この校正用パルスが信号線4,5を介して検出インピーダンス6で検出され、同調増幅器7を介して増幅された検出信号がデジタルオシロスコープ9に出力されることにより、校正用パルスに対する周波数スペクトル(SI(f))が表示部画面上に可視表示される。更に、校正用パルスの周波数スペクトル(SI(f))とノイズの周波数スペクトル(NI(f))から、前述した(1)式によりS/N比が求まり、デジタルオシロスコープ9に可視表示される。   Next, the calibration pulse oscillator 2 is operated to inject a calibration pulse into the center conductor 32 and the external semiconductive rubber 24. The calibration pulse is detected by the detection impedance 6 through the signal lines 4 and 5, and the detection signal amplified through the tuning amplifier 7 is output to the digital oscilloscope 9, whereby the frequency spectrum (SI (F)) is visibly displayed on the display screen. Further, the S / N ratio is obtained from the frequency spectrum (SI (f)) of the calibration pulse and the frequency spectrum (NI (f)) of the noise by the above-described equation (1), and is visually displayed on the digital oscilloscope 9.
図6は、図5に示すMDS−CH絶縁筒の部分放電測定を行った結果を示し、(a)はデジタルオシロスコープのスペクトル画像を示す図、(c)は部分放電の測定周波数とその検出感度を示す図である。   6 shows the result of the partial discharge measurement of the MDS-CH insulating cylinder shown in FIG. 5, (a) is a diagram showing a spectrum image of a digital oscilloscope, and (c) is the measurement frequency of the partial discharge and its detection sensitivity. FIG.
MDS−CH絶縁筒20に対して、上記したようにノイズ測定および校正パルスを10pC注入した状態での測定を行うことによって、デジタルオシロスコープの表示部画面90に図6(a)に示すように校正パルススペクトル91,ノイズスペクトル92,およびS/N比スペクトル93とが得られた。S/N比スペクトル93によると、2MHz以上で20dB(検出感度1pC相当)以上の信号強度比が得られている。   The MDS-CH insulation cylinder 20 is calibrated on the display screen 90 of the digital oscilloscope as shown in FIG. 6A by performing noise measurement and measurement with 10 pC of the calibration pulse injected as described above. A pulse spectrum 91, a noise spectrum 92, and an S / N ratio spectrum 93 were obtained. According to the S / N ratio spectrum 93, a signal intensity ratio of 20 dB (corresponding to a detection sensitivity of 1 pC) or more is obtained at 2 MHz or more.
また、図6(b)に示すように、測定周波数に対する検出感度について、測定周波数を1MHzに設定して部分放電測定を行ったところ、10pC以上とノイズが大であり、注入した校正パルスを検出することができない。一方、測定周波数を10MHzに設定して部分放電測定を行ったところ、1pCとノイズの少ない検出結果が得られた。図6(a)からも明らかなように、MDS−CH絶縁筒20では測定周波数2MHz以上で高いS/N比が得られることがわかる。   Moreover, as shown in FIG. 6B, when the partial discharge measurement was performed with the measurement frequency set to 1 MHz with respect to the detection sensitivity with respect to the measurement frequency, the noise was large at 10 pC or more, and the injected calibration pulse was detected. Can not do it. On the other hand, when partial discharge measurement was performed with the measurement frequency set to 10 MHz, a detection result with a low noise of 1 pC was obtained. As is clear from FIG. 6A, it can be seen that the MDS-CH insulating cylinder 20 can obtain a high S / N ratio at a measurement frequency of 2 MHz or more.
(第2の実施の形態の効果)
上記した第2の実施の形態によると、MDS−CH絶縁筒20についても架空ケーブル接続体と同様に検電部100に設けられる検電端子101と外部半導電ゴム24に信号線4,5を介して検出インピーダンス6を接続して部分放電を測定することにより、部分放電に基づく検出信号を高感度で測定することができる。
(Effect of the second embodiment)
According to the second embodiment described above, the signal wires 4 and 5 are connected to the voltage detection terminal 101 and the external semiconductive rubber 24 provided in the voltage detection unit 100 for the MDS-CH insulating cylinder 20 as well as the overhead cable connector. By measuring the partial discharge by connecting the detection impedance 6 through the detection signal, the detection signal based on the partial discharge can be measured with high sensitivity.
図7は、本発明の第3の実施の形態に係る部分放電検出回路と診断対象の配電用モールドジスコン直結型終端接続部(MDS−CH)絶縁筒を示す図であり、(a)は全体図、(b)はMDS−CH絶縁筒とアンテナの周囲の等価回路を示す概略図である。   FIG. 7 is a diagram showing a partial discharge detection circuit according to a third embodiment of the present invention and a distribution-type molded diescon direct connection type termination connection part (MDS-CH) insulation cylinder to be diagnosed. FIG. 4B is a schematic diagram showing an equivalent circuit around the MDS-CH insulating cylinder and the antenna.
第3の実施の形態では、MDS−CH絶縁筒20の検電部100の近傍に非接触検出部としてのソレノイドコイル状アンテナ(以下、「アンテナ」という。)40を設けたものである。ここでは、図7(a)に示す検電部100とアンテナ40との距離を10cmに設定している。   In the third embodiment, a solenoid coil antenna (hereinafter referred to as “antenna”) 40 as a non-contact detection unit is provided in the vicinity of the voltage detection unit 100 of the MDS-CH insulating cylinder 20. Here, the distance between the voltage detector 100 and the antenna 40 shown in FIG. 7A is set to 10 cm.
上記した構成についても、第2の実施の形態と同様にノイズ測定および校正パルスを10pC注入した状態での測定を行う。アンテナ40は、検電部100から受信した信号を信号線4,5を介して検出用バラン13に出力する。検出用バラン13から、プリアンプ14を介して増幅された検出信号がスペクトラムアナライザ15に出力されることにより、ノイズスペクトルと校正パルススペクトルが表示部画面上に可視表示される。   Also for the above-described configuration, noise measurement and measurement in a state where a calibration pulse is injected by 10 pC are performed as in the second embodiment. The antenna 40 outputs a signal received from the power detection unit 100 to the detection balun 13 through the signal lines 4 and 5. A detection signal amplified via the preamplifier 14 is output from the detection balun 13 to the spectrum analyzer 15, whereby the noise spectrum and the calibration pulse spectrum are visually displayed on the display screen.
図8は、スペクトラムアナライザにおける周波数スペクトル画像を示す図である。ここでは、4.1kV課電による部分放電発生時のスペクトルと、無課電時のスペクトルを同一画面上に可視表示させたものであり、2つのスペクトルの差は部分放電によって上昇した信号レベルを示している。同図より部分放電信号は200MHzまで検出されていたことがわかる。この測定時における部分放電測定の感度を換算した結果、3〜7の検出感度が得られていることが確認された。   FIG. 8 is a diagram showing a frequency spectrum image in the spectrum analyzer. Here, the spectrum at the time of partial discharge by 4.1 kV charging and the spectrum at the time of no charging are visibly displayed on the same screen, and the difference between the two spectra indicates the signal level increased by the partial discharge. Show. The figure shows that the partial discharge signal was detected up to 200 MHz. As a result of converting the sensitivity of the partial discharge measurement at the time of this measurement, it was confirmed that detection sensitivities of 3 to 7 were obtained.
(第3の実施の形態の効果)
上記した第3の実施の形態によると、MDS−CH絶縁筒20の検電部100から放射される電磁波を受信するアンテナ40を設けて非接触で部分放電測定を行う場合でも、第2の実施の形態と同等の感度で部分放電信号の検出が可能である。これは、電磁波のような高周波帯域では、図7(b)に示すような微小な浮遊静電容量でもインピーダンスが非常に小であることによる。
(Effect of the third embodiment)
According to the third embodiment described above, even when the antenna 40 that receives the electromagnetic wave radiated from the power detection unit 100 of the MDS-CH insulating cylinder 20 is provided and the partial discharge measurement is performed in a non-contact manner, the second implementation is performed. The partial discharge signal can be detected with the same sensitivity as that of the first embodiment. This is because in a high frequency band such as an electromagnetic wave, the impedance is very small even with a small stray capacitance as shown in FIG.
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る部分放電検出回路と診断対象の架空ケーブル接続体を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a partial discharge detection circuit and an aerial cable connection body to be diagnosed according to the first embodiment of the present invention. 図2は、図1に示す架空ケーブル接続体に欠陥を設けて部分放電測定を行った結果を示し、(a)は校正パルス注入に基づく波形モニタのスペクトル画像を示す図、(b)は校正パルス注入に基づく波形モニタのS/N比スペクトル画像を示す図、(c)は部分放電の測定周波数とその検出感度を示す図である。FIG. 2 shows the result of partial discharge measurement with a defect in the aerial cable connector shown in FIG. 1, (a) shows a spectrum image of a waveform monitor based on calibration pulse injection, and (b) shows calibration. The figure which shows the S / N ratio spectrum image of the waveform monitor based on pulse injection, (c) is a figure which shows the measurement frequency and its detection sensitivity of a partial discharge. 図3は、欠陥を設けた架空ケーブル接続体の部分放電電荷量の校正カーブを示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a calibration curve of the partial discharge charge amount of the aerial cable connection body provided with a defect. 図1に示す架空ケーブル接続体において、図示しない分岐ケーブルと架空ケーブル接続体の絶縁ゴムとの界面に模擬欠陥として水滴を混入させたサンプルによる部分放電測定時における観測波形を示す図である。In the aerial cable connection body shown in FIG. 1, it is a figure which shows the observation waveform at the time of the partial discharge measurement by the sample which mixed the water drop as a simulation defect in the interface of the branch cable which is not shown in figure and the insulation rubber | gum of an aerial cable connection body. 図5は、本発明の第2の実施の形態に係る部分放電検出回路と診断対象の配電用モールドジスコン直結型終端接続部(MDS−CH)絶縁筒を示す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating a partial discharge detection circuit according to a second embodiment of the present invention and a molded die-con connection-type terminal connection part (MDS-CH) insulating cylinder for power distribution to be diagnosed. 図6は、図5に示すMDS−CH絶縁筒の部分放電測定を行った結果を示し、(a)はデジタルオシロスコープのスペクトル画像を示す図、(c)は部分放電の測定周波数とその検出感度を示す図である。6 shows the result of the partial discharge measurement of the MDS-CH insulating cylinder shown in FIG. 5, (a) is a diagram showing a spectrum image of a digital oscilloscope, and (c) is the measurement frequency of the partial discharge and its detection sensitivity. FIG. 図7は、本発明の第3の実施の形態に係る部分放電検出回路と診断対象の配電用モールドジスコン直結型終端接続部(MDS−CH)絶縁筒を示す図であり、(a)は全体図、(b)はMDS−CH絶縁筒とアンテナの周囲の等価回路を示す概略図である。FIG. 7 is a diagram showing a partial discharge detection circuit according to a third embodiment of the present invention and a distribution-type molded diescon direct connection type termination connection part (MDS-CH) insulation cylinder to be diagnosed. FIG. 4B is a schematic diagram showing an equivalent circuit around the MDS-CH insulating cylinder and the antenna. 図8は、スペクトラムアナライザにおける周波数スペクトル画像を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a frequency spectrum image in the spectrum analyzer.
符号の説明Explanation of symbols
1…架空ケーブル接続体、2…校正パルス発振器、3…課電トランス、4,5…信号線、6…検出インピーダンス、7…同調増幅器、8…波形モニタ、9…デジタルオシロスコープ、10…金属ケース、11…接続体本体、13…検出用バラン、14…プリアンプ、15…スペクトラムアナライザ、20…MDS−CH絶縁筒、22…内部半導電ゴム、23…絶縁ゴム、24…外部半導電ゴム、31…ケーブル、32…中心導体、33…絶縁層、34…外部半導電層、40…ソレノイドコイル状アンテナ、80…表示部画面、81…ノイズスペクトル、82…校正パルススペクトル、83…S/N比スペクトル、85…課電電圧、86…接地線電流、87…検出信号、90…表示部画面、91…校正パルススペクトル、92…外部ノイズスペクトル、93…S/N比スペクトル、100…検電部、101…検電端子、102…端子接続部、103…絶縁ゴム、104…保護カバー、105…軸、110…ゴムユニット、111…外部半導電層、112…絶縁層、113…内部半導電層、120…幹線ケーブル挿入部、121…中心導体スリーブ、122…チューリップコンタクト、123…導体分岐部、125…分岐ケーブル挿入部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Overhead cable connection body, 2 ... Calibration pulse oscillator, 3 ... Power transformer, 4, 5 ... Signal line, 6 ... Detection impedance, 7 ... Tuning amplifier, 8 ... Waveform monitor, 9 ... Digital oscilloscope, 10 ... Metal case , 11 ... connection body, 13 ... detection balun, 14 ... preamplifier, 15 ... spectrum analyzer, 20 ... MDS-CH insulating cylinder, 22 ... internal semiconductive rubber, 23 ... insulating rubber, 24 ... external semiconductive rubber, 31 ... Cable, 32 ... Center conductor, 33 ... Insulating layer, 34 ... External semiconductive layer, 40 ... Solenoid coil antenna, 80 ... Display screen, 81 ... Noise spectrum, 82 ... Calibration pulse spectrum, 83 ... S / N ratio Spectrum: 85 ... Voltage applied, 86 ... Ground line current, 87 ... Detection signal, 90 ... Display screen, 91 ... Calibration pulse spectrum, 92 ... External noise spectrum Tol, 93 ... S / N ratio spectrum, 100 ... voltage detector, 101 ... voltage detector, 102 ... terminal connection, 103 ... insulating rubber, 104 ... protective cover, 105 ... shaft, 110 ... rubber unit, 111 ... external Semiconducting layer, 112 ... insulating layer, 113 ... internal semiconducting layer, 120 ... trunk cable insertion part, 121 ... central conductor sleeve, 122 ... tulip contact, 123 ... conductor branch part, 125 ... branch cable insertion part

Claims (6)

  1. 架空ケーブル接続体に設けられる検電部と前記架空ケーブル接続体の金属ケースに検出インピーダンスを接続して部分放電の測定を行うことを特徴とする部分放電検出方法。   A partial discharge detection method characterized in that a partial discharge is measured by connecting a detection impedance to a voltage detector provided in an aerial cable connector and a metal case of the aerial cable connector.
  2. 前記部分放電の測定において、部分放電検出周波数を5MHz以上とすることを特徴とする請求項1に記載の部分放電検出方法。   The partial discharge detection method according to claim 1, wherein in the measurement of the partial discharge, a partial discharge detection frequency is set to 5 MHz or more.
  3. モールドジスコン直結型終端接続部の絶縁筒に設けられる検電部と、前記絶縁筒の前記検電部と異なる外部遮蔽層部分に検出インピーダンスを接続して部分放電の測定を行うことを特徴とする部分放電検出方法。   A voltage detector provided in an insulating cylinder of a molded diescon direct connection type terminal connection part, and a partial impedance is measured by connecting a detection impedance to an external shielding layer portion different from the voltage detector of the insulating cylinder. Partial discharge detection method.
  4. 前記部分放電の測定において、部分放電検出周波数を2MHz以上とすることを特徴とする請求項3に記載の部分放電検出方法。   The partial discharge detection method according to claim 3, wherein in the measurement of the partial discharge, a partial discharge detection frequency is set to 2 MHz or more.
  5. 配電用ケーブル接続機器の検電部に近接させて電磁波検出用アンテナを設けることにより非接触で部分放電の測定を行うことを特徴とする部分放電検出方法。   A partial discharge detection method characterized in that a partial discharge is measured in a non-contact manner by providing an electromagnetic wave detection antenna in the vicinity of a power detection unit of a distribution cable connection device.
  6. 前記配電用ケーブル接続機器は、架空ケーブル接続体又は配電用モールドジスコン直結型終端接続部の絶縁筒であることを特徴とする請求項5に記載の部分放電検出方法。   The partial discharge detection method according to claim 5, wherein the power distribution cable connection device is an aerial cable connection body or an insulation cylinder of a power distribution molded diescon direct connection type terminal connection portion.
JP2007056203A 2007-03-06 2007-03-06 Partial discharge detection method Pending JP2008216145A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007056203A JP2008216145A (en) 2007-03-06 2007-03-06 Partial discharge detection method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007056203A JP2008216145A (en) 2007-03-06 2007-03-06 Partial discharge detection method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2008216145A true JP2008216145A (en) 2008-09-18

Family

ID=39836348

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007056203A Pending JP2008216145A (en) 2007-03-06 2007-03-06 Partial discharge detection method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2008216145A (en)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102353876A (en) * 2011-06-07 2012-02-15 山东希波电气科技股份有限公司 Online detection device for local discharge of high-voltage cable for high-speed railway locomotive
CN102565637A (en) * 2011-12-12 2012-07-11 广东电网公司电力科学研究院 Oscillation wave partial discharge detection system for cable based on asynchronous double-end measurement
CN102967810A (en) * 2012-11-22 2013-03-13 四川电力科学研究院 Partial discharge detecting device for variable-frequency resonant oscillation wave cable
CN103123381A (en) * 2012-12-31 2013-05-29 山东电力集团公司青岛供电公司 Cable wire system for high voltage cable oscillation wave partial discharge detection system
CN103472374A (en) * 2013-08-28 2013-12-25 国网浙江省电力公司嘉兴供电公司 Online GIS (gas insulated switchgear) partial discharge monitoring device
CN104569745A (en) * 2013-10-24 2015-04-29 国家电网公司 Partial discharge live detection device and method
CN105510777A (en) * 2015-11-28 2016-04-20 华中科技大学 Differential pulsed magnet insulation fault detection device
CN105974283A (en) * 2016-05-18 2016-09-28 东北电力大学 Cable partial discharge feature extraction method based on wavelet packet survival index singular entropy
CN112269107A (en) * 2020-09-18 2021-01-26 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司检修试验中心 Flexible straight sleeve anti-seismic test method and circuit considering change of insulation structure

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102353876A (en) * 2011-06-07 2012-02-15 山东希波电气科技股份有限公司 Online detection device for local discharge of high-voltage cable for high-speed railway locomotive
CN102565637A (en) * 2011-12-12 2012-07-11 广东电网公司电力科学研究院 Oscillation wave partial discharge detection system for cable based on asynchronous double-end measurement
CN102565637B (en) * 2011-12-12 2014-09-03 广东电网公司电力科学研究院 Oscillation wave partial discharge detection system for cable based on asynchronous double-end measurement
CN102967810A (en) * 2012-11-22 2013-03-13 四川电力科学研究院 Partial discharge detecting device for variable-frequency resonant oscillation wave cable
CN103123381A (en) * 2012-12-31 2013-05-29 山东电力集团公司青岛供电公司 Cable wire system for high voltage cable oscillation wave partial discharge detection system
CN103123381B (en) * 2012-12-31 2015-11-04 山东电力集团公司青岛供电公司 For the cable outlet system of high-tension cable oscillation wave partial discharge detection system
CN103472374A (en) * 2013-08-28 2013-12-25 国网浙江省电力公司嘉兴供电公司 Online GIS (gas insulated switchgear) partial discharge monitoring device
CN104569745A (en) * 2013-10-24 2015-04-29 国家电网公司 Partial discharge live detection device and method
CN105510777A (en) * 2015-11-28 2016-04-20 华中科技大学 Differential pulsed magnet insulation fault detection device
CN105974283A (en) * 2016-05-18 2016-09-28 东北电力大学 Cable partial discharge feature extraction method based on wavelet packet survival index singular entropy
CN112269107A (en) * 2020-09-18 2021-01-26 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司检修试验中心 Flexible straight sleeve anti-seismic test method and circuit considering change of insulation structure

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2008216145A (en) Partial discharge detection method
Gao et al. Investigation of the Evaluation of the PD Severity and Verification of the Sensitivity of Partial-Discharge Detection Using the UHF Method in GIS
US8847606B2 (en) Method and system for assessing insulation deterioration in live underground power cables
US5075629A (en) Partial discharge detecting device for electrical equipments
CN202502204U (en) GIS internal discharge test detection system
JP5007649B2 (en) Partial discharge measuring device, calibration method of partial discharge measuring device, and partial discharge measuring method
CN101598762A (en) A kind of sensor and device for monitoring local discharge of gas insulated metal enclosed switch
Candela et al. A novel partial discharge detection system based on wireless technology
KR20100036567A (en) Apparatus for detecting partial discharging signal and method for driving the same
Meijer et al. Sensitivity check for radio frequency partial discharge detection for power transformers
US20190369152A1 (en) Method for measuring an impedance of an electric cable, a coupler arrangement and uses thereof
US8193818B2 (en) Partial corona discharge detection
US6825670B2 (en) Method and device for testing a telecommunication cable
Meijer et al. Sensitivity check for UHF PD detection on power transformers
Beyer et al. A new method for detection and location of distributed partial discharges (cable faults) in high voltage cables under external interference
Uwiringiyimana et al. Noise measurement in high voltage laboratory by using high frequency current transformer and loop antenna
CN106645866A (en) Conduction current and space charge synchronization measurement device
Li et al. An experimental analysis of the effects of wiring harness during bulk current injection (BCI) test
Lemke et al. Ultra-wide-band PD diagnostics of power cable terminations in service
Hoek et al. Tuned medium-band UHF PD measurement method for GIS
Li et al. Relationship between time-frequency representation of PD-induced UHF signal and PD current pulse
Neuhold On site tests of GIS
Hussain et al. Detection of multiple partial discharge faults in switchgear and power cables
JP3347005B2 (en) Partial discharge detection device
Visácro et al. Achievements in the Measurement of Tower-footing Impulse Impedance of Transmission Lines