JP2014169867A - 部分放電検出装置及び部分放電検出方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】正弦波重畳部7と、アトラクタ構成部8と、軌道平行測度計算部9とを有する部分放電検出装置4である。被計測電気機器から発生する時系列データをセンサ2で検出し、信号変換部3を介して部分放電検出装置4に入力する。正弦波重畳部7は、入力された時系列データに被計測電気機器の電源周波数と同じ周波数の正弦波を重畳する。アトラクタ構成部8は、正弦波が重畳された時系列データに対して予め設定された遅れ時間と埋め込み次元で埋め込み処理を行う。アトラクタ構成部8で構成されたアトラクタを出力部5に出力する。また、軌道平行測度計算部9は、アトラクタ構成部8で構成されたアトラクタに対して軌道平行測度を求め、軌道平行測度に基づいて部分放電信号を識別する。
【選択図】図1
Description
以下、具体的な実施例を挙げて、本発明の部分放電検出装置及び部分放電検出方法について詳細に説明する。実施例は、部分放電検出装置4を用いて、上記図3,6のアトラクタを導出したものである。
・計測周期(周波数):サンプリング周波数を設定する。実施例では、500kHzに設定した。
・正弦波周波数:重畳する電源周波数を設定する。実施例では、50Hzに設定した。
・正弦波重畳割合:センサで検出された信号に重畳する正弦波の振幅の大きさを決定する。実施例では、予めセンサで検出された信号の振幅を0.3以下に調整しているため、正弦波の振幅は信号振幅との比率ではなく振幅1に設定した。
・埋め込み次元:部分放電検出では3〜5次元とする。なお、埋め込み次元は、3以上の整数であれば任意に設定可能であるが、大きすぎると計算負荷が高くなる。実施例では、軌道平行測度を算出する場合は5次元に設定し、アトラクタを表示する場合は3次元に設定した。なお、埋め込み次元を5次元に設定し、得られたアトラクタを2次元または3次元に射影して出力部5に表示させてもよい。
・遅れ時間:正弦波周波数の周期の数分の1になるようにする。実施例では、1000と設定した。
・参照近傍数:軌道平行測度を計算するときに使う参照近傍数を指定する。実施例では、5に設定した。
・出力範囲:出力装置に表示されるアトラクタの周期を設定する。例えば、被計測電気機器の電源周波数の周期で2〜5周期分程度を表示する。実施例では、3周期分を表示した。
・出力軸:アトラクタの表示次元を決定する。実施例では、3次元に設定した。
<ステップS1> サンプリング周期毎に、時系列データを取得する。
<ステップS2> センサ2で計測され、信号変換部3で変換された信号値を時系列データ蓄積部6に蓄積する。
<ステップS3> 正弦波重畳部7で時系列データ蓄積部6から新たに計測した時系列データを取得し、設定された周波数と重畳割合で正弦波を重畳して、新たに追加した正弦波重畳時系列データを含む正弦波重畳時系列データに更新する。ここで重畳とは時系列の各値に、対応する位相での正弦波の値を加算することである。この位相は計測周波数と正弦波周波数、そして解析開始時点での正弦波位相から決まるが、実施例では、解析開始時点での正弦波位相をゼロとした。
<ステップS4> アトラクタ構成部8で新たに追加した正弦波重畳時系列データを取得し、設定された埋め込み次元と遅れ時間で埋め込み処理して、追加データを反映したアトラクタに更新する。
<ステップS5> 軌道平行測度計算部9で追加データを反映したアトラクタから軌道平行測度を計算して更新する。逐次軌道平行測度法を使う場合は新たに追加したデータに対応する部分の軌道平行測度を計算して蓄積範囲での平均値を軌道平行測度として使用する。
<ステップS6> アトラクタ構成部8は、設定された出力軸と出力範囲の指定に従ってアトラクタの射影を更新する。解析を行う毎に結果を出力する場合は、更新されたアトラクタが、出力部5に表示される。軌道平行測度計算部9は、設定された出力範囲の指定に従って軌道平行測度の列を出力する。解析を行う毎に結果を出力する場合は、軌道平行測度の列が、出力部5に表示される。出力部5における、解析結果の出力形式は、例えば、アトラクタ表示は3次元のプロット、軌道平行測度は時系列の折れ線グラフが見やすいが、出力形式はこれに限定されるものではない。
<ステップS7> 出力範囲内にまだ時系列データが残っていれば(図中矢印NOの場合)、再度ステップS1からステップS6を繰り返して、時系列データの解析を行う。出力範囲内の時系列データをすべて解析済みであれば(図中矢印YESの場合)、出力部5に解析結果を出力する。このようにして、部分放電検出装置4での解析結果が出力部5に表示される。出力される解析結果としては、アトラクタや、軌道平行測度、軌道平行測度が閾値を超えた場合における部分放電信号検出信号等が挙げられる。
2…センサ
3…信号変換部
4…部分放電検出装置
5…出力部
6…時系列データ蓄積部
7…正弦波重畳部(重畳手段)
8…アトラクタ構成部(埋め込み処理手段)
9…軌道平行測度計算部(検出手段)
Claims (4)
- 電気機器の絶縁体において発生する部分放電を検出する部分放電検出装置であって、
前記電気機器から検出された時系列データに、前記電気機器に供給される電源電圧の周波数と同じ周波数の正弦波を重畳する重畳手段と、
前記正弦波が重畳された時系列データに対してn次元状態空間に埋め込み処理を行う埋め込み処理手段と、
前記埋め込み処理された時系列データの軌道平行測度を測定し、当該軌道平行測度に基づいて部分放電に基づく波形を検出する検出手段と、
を有することを特徴とする部分放電検出装置。 - 電気機器の絶縁体において発生する部分放電を検出する部分放電検出装置であって、
前記電気機器から検出された時系列データに、前記電気機器に供給される電源電圧の周波数と同じ周波数の正弦波を重畳する重畳手段と、
前記正弦波が重畳された時系列データに対して2次元または3次元状態空間に埋め込み処理を行う埋め込み処理手段と、
前記埋め込み処理により得られるアトラクタを表示させる表示手段と、
を有することを特徴とする部分放電検出装置。 - 電気機器の絶縁体において発生する部分放電を検出する部分放電検出装置による部分放電検出方法であって、
前記電気機器から検出された時系列データに、前記電気機器に供給される電源電圧の周波数と同じ周波数の正弦波を重畳する重畳ステップと、
前記正弦波が重畳された時系列データに対してn次元状態空間に埋め込み処理を行う埋め込みステップと、
前記埋め込み処理された時系列データの軌道平行測度を測定し、当該軌道平行測度に基づいて部分放電に基づく波形を検出する検出ステップと、
を有することを特徴とする部分放電検出方法。 - 電気機器の絶縁体において発生する部分放電を検出する部分放電検出装置による部分放電検出方法であって、
前記電気機器から検出された時系列データに、前記電気機器に供給される電源電圧の周波数と同じ周波数の正弦波を重畳する重畳ステップと、
前記正弦波が重畳された時系列データに対して2次元または3次元状態空間に埋め込み処理を行う埋め込みステップと、
前記埋め込み処理により得られるアトラクタを表示させる表示ステップと、
を有することを特徴とする部分放電検出方法。
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