JP2015158455A - Damage detector, damage detection system, and damage detection method - Google Patents

Damage detector, damage detection system, and damage detection method Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To detect a damage of a part of elements constituting a gas insulation arrester.SOLUTION: A damage detection unit receives sensor data showing a detected physical quantity from a sensor for detecting the physical quantity corresponding to the temperature of the gas in a tank of a gas insulation arrester. The damage detection unit detects a damage of a part of elements on the basis of the received sensor data. In more detail, the damage detection unit determines that a part of the elements is damaged when the physical quantity is increased by a thunderstroke and when it is detected that the behavior of the increase depends on the tank, gas, and a thermal time constant of the structure in the tank.

Description

本発明は、ガス絶縁避雷器を構成する一部の素子の破損を検出する技術に関する。   The present invention relates to a technique for detecting breakage of some elements constituting a gas insulated lightning arrester.

特許文献1,2,3及び非特許文献1は、変電所等に設置されるガス絶縁開閉装置(GIS)における故障点標定システムを開示している。GIS内部で地絡事故が発生した場合、地絡アークのアーク電流とアーク継続時間によって決定される一瞬のアークエネルギーによって、事故点周囲のガスが急激に加熱され、膨張する。そのようなガスの急激な膨張は、急峻な圧力波として事故タンク内を伝わる。そして、そのような急峻な圧力波による急激で衝撃的なガス圧力の増加が、ガス圧力センサを用いることにより検出される。特許文献2や非特許文献1で報告されているように、地絡事故時の急激なガス圧力増加は、数10秒程度の過渡的な現象である。   Patent Documents 1, 2, 3 and Non-Patent Document 1 disclose a fault location system in a gas insulated switchgear (GIS) installed in a substation or the like. When a ground fault occurs inside the GIS, the gas around the accident point is rapidly heated and expanded by the instantaneous arc energy determined by the arc current of the ground fault arc and the arc duration. Such a rapid expansion of the gas propagates in the accident tank as a steep pressure wave. Then, an abrupt and shocking increase in gas pressure due to such a steep pressure wave is detected by using a gas pressure sensor. As reported in Patent Document 2 and Non-Patent Document 1, a sudden increase in gas pressure at the time of a ground fault is a transient phenomenon of about several tens of seconds.

特開平6−201752号公報JP-A-6-201752 特開平7−055871号公報Japanese Patent Laid-Open No. 7-055871 特開平9−229990号公報JP-A-9-229990

太田他、「154kVGIS故障点標定用センサの検証」、平成14年電気学会電力・エネルギー部門大会、予稿集、ページ127〜128Ota et al., “Verification of 154kVGIS fault location sensor”, IEEJ Power and Energy Division Conference, Proceedings, pages 127-128

GISの1つの構成要素として、GIS内の機器を雷撃から保護するために設置される「ガス絶縁避雷器」がある。ガス絶縁避雷器は、SF等の絶縁ガスが封入されたタンクと、そのタンク内に収納された避雷器(LA:Lightning Arrester)とを備える。高い耐電圧を確保するため、一般的に、LAは複数の素子を直列接続することにより構成される。 One component of the GIS is a “gas-insulated lightning arrester” installed to protect equipment in the GIS from lightning strikes. The gas-insulated lightning arrester includes a tank filled with an insulating gas such as SF 6 and a lightning arrester (LA: Lightning Arrester) housed in the tank. In order to ensure a high withstand voltage, the LA is generally configured by connecting a plurality of elements in series.

ここで、本願発明者は、次の点に初めて着目した。それは、LAを構成する複数の素子のうち一部だけが雷撃によって破損する可能性がある、ということである。   Here, the inventor of the present application paid attention to the following points for the first time. That is, only some of the plurality of elements constituting the LA may be damaged by lightning strikes.

雷のエネルギーレベルや波形によっては、複数の素子のうち一部だけが破損し、残りの素子は健全なまま残る可能性がある。この場合、LAの全路破壊は起きないことから、地絡事故には発展せず、地絡アークに起因する衝撃的なガス圧力増加も発生しない。すなわち、一部の素子の破損という事象は、地絡事故を対象とした従来の故障点標定システムからすれば、想定外の事象なのである。   Depending on the lightning energy level and waveform, only some of the elements may be damaged, and the remaining elements may remain healthy. In this case, since all the road destruction of LA does not occur, it does not develop into a ground fault, and a shocking gas pressure increase caused by a ground fault arc does not occur. In other words, the event that some of the elements are damaged is an unexpected event in the case of a conventional fault location system for a ground fault.

しかしながら、一部の素子の破損は、次回の雷撃時に、別の素子の破損、あるいは、LAの全路破壊を誘発する可能性がある。特に、全路破壊が発生した場合には、地絡事故により大きな損害が発生する。そのような大事故の発生を未然に防ぐために、一部の素子の破損をも検出することが望まれる。   However, the failure of some elements may induce the damage of another element or the entire destruction of the LA at the next lightning strike. In particular, when all the roads break down, large damage occurs due to a ground fault. In order to prevent the occurrence of such a major accident, it is desired to detect the breakage of some elements.

本発明の1つの目的は、ガス絶縁避雷器を構成する一部の素子の破損を検出することができる技術を提供することにある。   One object of the present invention is to provide a technique capable of detecting breakage of some elements constituting a gas-insulated lightning arrester.

本発明の1つの観点において、ガス絶縁避雷器を構成する一部の素子の破損を検出する破損検出装置が提供される。その破損検出装置の破損検出部は、ガス絶縁避雷器のタンク内のガスの温度に相当する物理量を検出するセンサから、当該検出された物理量を示すセンサデータを受け取る。破損検出部は、受け取ったセンサデータに基づいて一部の素子の破損を検出する。より詳細には、破損検出部は、雷撃によって当該物理量が増加し、且つ、当該増加の挙動がタンク、ガス及びタンク内の構造物の熱時定数に依存することを検出した場合、一部の素子の破損が発生したと判定する。   In one aspect of the present invention, there is provided a breakage detection device that detects breakage of some elements constituting a gas-insulated lightning arrester. The breakage detection unit of the breakage detection device receives sensor data indicating the detected physical quantity from a sensor that detects a physical quantity corresponding to the temperature of the gas in the tank of the gas insulated lightning arrester. The damage detection unit detects damage of some elements based on the received sensor data. More specifically, when the damage detection unit detects that the physical quantity increases due to lightning strikes and that the increase behavior depends on the thermal time constant of the tank, the gas, and the structure in the tank, It is determined that the element has been damaged.

本発明の他の観点において、ガス絶縁避雷器を構成する一部の素子の破損を検出する破損検出方法が提供される。その破損検出方法は、(A)ガス絶縁避雷器のタンク内のガスの温度に相当する物理量を検出するステップと、(B)当該検出された物理量に基づいて一部の素子の破損を検出するステップと、を含む。上記(B)一部の素子の破損を検出するステップは、雷撃によって物理量が増加し、且つ、当該増加の挙動がタンク、ガス及びタンク内の構造物の熱時定数に依存することを検出した場合、一部の素子の破損が発生したと判定するステップを含む。   In another aspect of the present invention, a breakage detection method for detecting breakage of a part of elements constituting a gas insulated lightning arrester is provided. The damage detection method includes (A) a step of detecting a physical quantity corresponding to the temperature of the gas in the tank of the gas-insulated lightning arrester, and (B) a step of detecting breakage of some elements based on the detected physical quantity. And including. The step (B) of detecting the failure of some elements detects that the physical quantity increases due to lightning strikes, and that the increase behavior depends on the thermal time constant of the tank, the gas, and the structure in the tank. A step of determining that some elements have been damaged.

本発明によれば、ガス絶縁避雷器を構成する一部の素子の破損を検出することが可能となる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to detect the failure | damage of a one part element which comprises a gas insulated lightning arrester.

図1は、ガス絶縁避雷器の構成を示す概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of a gas-insulated lightning arrester. 図2は、ガス絶縁避雷器の一部の素子が破損した場合を示す概略図である。FIG. 2 is a schematic view showing a case where some elements of the gas insulated lightning arrester are damaged. 図3は、素子破損時のガス圧力の増加の挙動を示すグラフ図である。FIG. 3 is a graph showing the behavior of an increase in gas pressure when the element is broken. 図4は、本発明の実施の形態1に係る破損検出システムの構成例を概略的に示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram schematically showing a configuration example of the damage detection system according to Embodiment 1 of the present invention. 図5は、本発明の実施の形態2に係る破損検出システムの構成例を概略的に示すブロック図である。FIG. 5 is a block diagram schematically showing a configuration example of a damage detection system according to Embodiment 2 of the present invention. 図6は、本発明の実施の形態2における一部素子破損の検出方法を説明するための概念図である。FIG. 6 is a conceptual diagram for explaining a partial element breakage detection method according to Embodiment 2 of the present invention. 図7は、本発明の実施の形態2に係る破損検出装置の破損検出部の構成例を示すブロック図である。FIG. 7 is a block diagram illustrating a configuration example of a breakage detection unit of the breakage detection apparatus according to Embodiment 2 of the present invention. 図8は、本発明の実施の形態3における一部素子破損の検出方法を説明するための概念図である。FIG. 8 is a conceptual diagram for explaining a partial element breakage detection method according to Embodiment 3 of the present invention. 図9は、本発明の実施の形態3に係る破損検出装置の破損検出部の構成例を示すブロック図である。FIG. 9 is a block diagram illustrating a configuration example of a breakage detection unit of the breakage detection apparatus according to Embodiment 3 of the present invention. 図10は、本発明の実施の形態4における一部素子破損の検出方法を説明するための概念図である。FIG. 10 is a conceptual diagram for explaining a partial element breakage detection method according to Embodiment 4 of the present invention. 図11は、本発明の実施の形態4に係る破損検出装置の破損検出部の構成例を示すブロック図である。FIG. 11 is a block diagram illustrating a configuration example of a breakage detection unit of the breakage detection apparatus according to Embodiment 4 of the present invention. 図12は、本発明の実施の形態5に係る破損検出装置の破損検出部の構成例を示すブロック図である。FIG. 12 is a block diagram showing a configuration example of a breakage detection unit of the breakage detection apparatus according to Embodiment 5 of the present invention. 図13は、本発明の実施の形態6に係る破損検出システムの構成例を概略的に示すブロック図である。FIG. 13 is a block diagram schematically showing a configuration example of a damage detection system according to Embodiment 6 of the present invention. 図14は、本発明の実施の形態8に係る破損検出システムの構成例を概略的に示すブロック図である。FIG. 14 is a block diagram schematically showing a configuration example of a damage detection system according to Embodiment 8 of the present invention. 図15は、本発明の実施の形態8に係る破損検出システムの動作例を示すフローチャートである。FIG. 15 is a flowchart showing an operation example of the damage detection system according to the eighth embodiment of the present invention.

添付図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。   Embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

実施の形態1.
<ガス絶縁避雷器>
図1は、変電所等に設置されるガス絶縁避雷器10の構成を概略的に示している。ガス絶縁避雷器10は、LAタンク11と避雷器(LA)13を備えている。LAタンク11は、密閉された金属容器であり、その内部にSF等の絶縁性のガス12が封入されている。LA13は、LAタンク11内に収納配置されている。LA13の一端は高圧導体1に接続されており、その他端は接地線2を介してグランドに接続されている。
Embodiment 1 FIG.
<Gas insulated lightning arrester>
FIG. 1 schematically shows the configuration of a gas-insulated lightning arrester 10 installed in a substation or the like. The gas insulated lightning arrester 10 includes an LA tank 11 and a lightning arrester (LA) 13. The LA tank 11 is a sealed metal container, and an insulating gas 12 such as SF 6 is sealed therein. The LA 13 is accommodated in the LA tank 11. One end of the LA 13 is connected to the high-voltage conductor 1, and the other end is connected to the ground via the ground wire 2.

図1に示されるように、LA13は、複数の素子13−1〜13−k(kは2以上の整数)を積層することにより構成されている。言い換えれば、複数の素子13−1〜13−kが、高圧導体1と接地線2との間に直列に接続されている。各々の素子は、例えば酸化亜鉛素子である。このように直列接続された複数の素子13−1〜13−kを用いることにより、高い耐電圧が確保される。   As shown in FIG. 1, the LA 13 is configured by stacking a plurality of elements 13-1 to 13-k (k is an integer of 2 or more). In other words, the plurality of elements 13-1 to 13-k are connected in series between the high-voltage conductor 1 and the ground wire 2. Each element is, for example, a zinc oxide element. By using a plurality of elements 13-1 to 13-k connected in series in this way, a high withstand voltage is ensured.

<一部素子破損時の現象>
このようなガス絶縁避雷器10に、LA13の耐量を超える雷サージが侵入した場合を考える。このとき、雷のエネルギーレベルや波形によっては、LA13を構成する複数の素子13−1〜13−kのうち一部だけが破損し、残りの素子は健全なまま残る可能性がある。例えば、図2は、素子13−3だけが破損した状態を示している。このような状態は、以下「一部素子破損」と参照される場合がある。
<Phenomenon when some elements are damaged>
Consider a case where a lightning surge exceeding the withstand capability of LA 13 enters such a gas-insulated lightning arrester 10. At this time, depending on the lightning energy level and waveform, only a part of the plurality of elements 13-1 to 13-k constituting the LA 13 may be damaged, and the remaining elements may remain healthy. For example, FIG. 2 shows a state in which only the element 13-3 is damaged. Such a state may be referred to as “partially damaged element” hereinafter.

一部素子破損の場合、全路破壊は起きないことから、地絡事故には発展せず、地絡アークに起因する衝撃的なガス圧力増加は発生しない。しかしながら、本願発明者は、一部素子破損に起因する別の現象を初めて発見した。図3を参照して、一部素子破損時の現象を説明する。   In the case of partial element failure, since all-path destruction does not occur, it does not develop into a ground fault, and a shocking gas pressure increase due to a ground fault arc does not occur. However, the inventor of the present application discovered for the first time another phenomenon caused by partial element damage. With reference to FIG. 3, the phenomenon at the time of partial element failure is demonstrated.

図3において、横軸は時間を表し、縦軸は雷撃後のガス圧力の上昇を表している。ここでの「ガス圧力」とは、LAタンク11の内部のガス12の圧力であって、LAタンク11に設置されたガス圧力センサによって計測される圧力を意味する。図3中の“P”は、雷撃前のガス圧力を表す。図3に示されるように、一部素子破損時、ガス圧力はゆっくりと上昇し、且つ、ガス圧力が増加した状態が数十分(典型的には10〜60分)継続する。 In FIG. 3, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents an increase in gas pressure after a lightning stroke. Here, the “gas pressure” means the pressure of the gas 12 inside the LA tank 11 and is measured by a gas pressure sensor installed in the LA tank 11. “P 0 ” in FIG. 3 represents the gas pressure before the lightning strike. As shown in FIG. 3, when a part of the element is broken, the gas pressure slowly rises and the state in which the gas pressure is increased continues for several tens of minutes (typically 10 to 60 minutes).

比較として、地絡事故時のガス圧力の挙動も示す。尚、時間的な挙動を比較するため、縦軸の値は正規化されていることに留意されたい。上述の通り、地絡事故時には、一瞬のアークエネルギーによるガスの急加熱、急膨張によって急峻な圧力波が発生し、その圧力波による急激で衝撃的なガス圧力の増加が検出される。地絡事故時の急激なガス圧力増加は、数10秒程度の過渡的な現象なのである。   As a comparison, the behavior of gas pressure during a ground fault is also shown. Note that the values on the vertical axis are normalized in order to compare temporal behavior. As described above, in the event of a ground fault, a sudden pressure wave is generated due to rapid heating and rapid expansion of the gas by instantaneous arc energy, and a sudden and shocking increase in gas pressure due to the pressure wave is detected. The sudden increase in gas pressure at the time of a ground fault is a transient phenomenon of several tens of seconds.

それに対して、一部素子破損時のガス圧力の上昇は、非常に緩慢であり、且つ、継続的であることが分かる。このような一部素子破損時のガス圧力の挙動は、次のように説明される。   On the other hand, it can be seen that the increase in gas pressure when a part of the element is broken is very slow and continuous. The behavior of the gas pressure when such a partial element is broken is explained as follows.

一部素子破損時、LA13が、雷サージのエネルギーを吸収し、発熱する。つまり、LA13の温度が上昇する。LA13の温度上昇は、熱拡散方程式に従って、LAタンク11内に拡散する。その結果、LAタンク11内のガス12の温度がゆっくりと上昇し、それに伴って、ガス圧力もゆっくりと上昇する。すなわち、一部素子破損時のガス圧力の増加は、圧力波の伝播によるものではなく、熱の拡散によるものである。従って、一部素子破損時のガス圧力増加の挙動は、LAタンク11、ガス12、及びLAタンク11内の構造物(LA13等)の“熱時定数”に依存することになり、そのタイムスケールは、典型的には10〜60分程度となる。尚、雷サージエネルギーが一部素子破損が発生しない程度に小さい場合、発熱も小さく、ガス温度の上昇も限定的であることから、図3のような顕著なガス圧力上昇挙動は観測されない。   When a part of the element is damaged, LA 13 absorbs lightning surge energy and generates heat. That is, the temperature of LA13 rises. The temperature rise of LA 13 diffuses into LA tank 11 according to the thermal diffusion equation. As a result, the temperature of the gas 12 in the LA tank 11 rises slowly, and accordingly, the gas pressure also rises slowly. That is, the increase in gas pressure when a part of the element is broken is not due to the propagation of pressure waves, but due to the diffusion of heat. Therefore, the behavior of the gas pressure increase when a part of the element is broken depends on the “thermal time constant” of the LA tank 11, the gas 12, and the structure (LA13, etc.) in the LA tank 11, and its time scale. Is typically about 10-60 minutes. Note that when the lightning surge energy is so small that no element damage occurs, the heat generation is small and the gas temperature rise is limited, so that the remarkable gas pressure rise behavior as shown in FIG. 3 is not observed.

実際には、外気によるLAタンク11の冷却もガス圧力に影響を与える。そのため、図3に示されるように、ガス圧力は、ゆっくりと立ち上がった後、平衡状態に達し、その後、更にゆっくりと減少する。しかしながら、ガス圧力増加の立ち上がり時間が、上記の熱時定数に依存しており、地絡事故の場合とは比較にならない程長くなっていることに変わりはない。また、ガス圧力が増加した状態が、上記の熱時定数に依存する長期間(立ち上がり時間も含む)にわたって継続しており、地絡事故の場合とは全く異なることにも変わりはない。   Actually, cooling of the LA tank 11 by outside air also affects the gas pressure. Therefore, as shown in FIG. 3, the gas pressure rises slowly, then reaches an equilibrium state, and then decreases more slowly. However, the rise time of the gas pressure increase depends on the thermal time constant described above, and it remains the same as in the case of a ground fault. Further, the state in which the gas pressure is increased continues for a long period (including the rise time) depending on the thermal time constant, and it is completely different from the case of the ground fault.

本願発明は、本願発明者によって初めて得られた以上の知見に基づいている。   The present invention is based on the above findings obtained for the first time by the present inventor.

<破損検出システム>
図4は、本発明の実施の形態1に係る破損検出システムの構成例を概略的に示すブロック図である。破損検出システムは、ガス絶縁避雷器10、センサ20、及び破損検出装置30を備えている。
<Damage detection system>
FIG. 4 is a block diagram schematically showing a configuration example of the damage detection system according to Embodiment 1 of the present invention. The damage detection system includes a gas insulated lightning arrester 10, a sensor 20, and a damage detection device 30.

センサ20は、ガス絶縁避雷器10のLAタンク11内のガス12の温度に相当する物理量を検出する。ガス12の温度に相当する物理量は、ガス12の温度であってもよいし、ガス12の圧力であってもよい。つまり、センサ20は、ガス温度センサであってもよいし、ガス圧力センサであってもよい。センサ20は、検出した物理量を示すセンサデータSENを出力する。   The sensor 20 detects a physical quantity corresponding to the temperature of the gas 12 in the LA tank 11 of the gas insulated lightning arrester 10. The physical quantity corresponding to the temperature of the gas 12 may be the temperature of the gas 12 or the pressure of the gas 12. That is, the sensor 20 may be a gas temperature sensor or a gas pressure sensor. The sensor 20 outputs sensor data SEN indicating the detected physical quantity.

破損検出装置30は、ガス絶縁避雷器10の一部素子破損を検出するための装置である。破損検出装置30は、センサ20に接続されており、センサ20からセンサデータSENを受け取る。そして、破損検出装置30は、受け取ったセンサデータSENに基づいて、一部素子破損を検出する。尚、破損検出装置30は、その一部がマイクロコンピュータやパソコンで構成されていてもよい。   The damage detection device 30 is a device for detecting damage to some elements of the gas-insulated lightning arrester 10. The damage detection device 30 is connected to the sensor 20 and receives sensor data SEN from the sensor 20. Then, the damage detection device 30 detects a partial element damage based on the received sensor data SEN. Part of the damage detection device 30 may be configured by a microcomputer or a personal computer.

破損検出装置30は、一部素子破損を検出する機能ブロックとして破損検出部40を備えている。この破損検出部40は、センサ20から出力されたセンサデータSENを受け取り、受け取ったセンサデータSENに基づいて、一部素子破損を検出する。尚、破損検出部40の少なくとも一部が、マイクロコンピュータやパソコンで実行されるソフトウェア(プログラム)によって実現されていてもよい。   The breakage detection device 30 includes a breakage detection unit 40 as a functional block that detects breakage of some elements. The damage detection unit 40 receives the sensor data SEN output from the sensor 20, and detects partial element damage based on the received sensor data SEN. Note that at least a part of the damage detection unit 40 may be realized by software (program) executed by a microcomputer or a personal computer.

より詳細には、破損検出部40は、雷撃によって上記物理量が増加し、且つ、当該増加の挙動が図3で示されたようなゆっくりとしたものであることを検出した場合、一部素子破損が発生したと判定する。すなわち、破損検出部40は、当該増加の挙動がLAタンク11、ガス12、及びLAタンク11内の構造物(LA13等)の“熱時定数”に依存することを検出した場合、一部素子破損が発生したと判定する。   More specifically, when the damage detection unit 40 detects that the physical quantity increases due to lightning strike and that the increase behavior is slow as shown in FIG. Is determined to have occurred. That is, when the damage detection unit 40 detects that the increase behavior depends on the “thermal time constant” of the LA tank 11, the gas 12, and the structure (LA13, etc.) in the LA tank 11, It is determined that damage has occurred.

一部素子破損を検出した場合、破損検出部40は、アラームを鳴動させてもよい。   When a partial element breakage is detected, the breakage detection unit 40 may sound an alarm.

<効果>
以上に説明されたように、本実施の形態によれば、ガス絶縁避雷器10の一部素子破損を検出することが可能となる。一部素子破損は、地絡事故を対象とした従来の故障点標定システムからすれば想定外の事象であり、本実施の形態は極めて有用である。
<Effect>
As described above, according to the present embodiment, it is possible to detect partial damage of the gas-insulated lightning arrester 10. The partial element breakage is an unexpected event from the conventional fault location system for ground faults, and this embodiment is extremely useful.

また、一部素子破損は、次回の雷撃時に、別の素子の破損、あるいは、LAの全路破壊を誘発する可能性がある。特に、全路破壊が発生した場合には、地絡事故により大きな損害が発生する。本実施の形態によって一部素子破損を検出することができれば、そのような大事故の発生を未然に防ぐことが可能となる。このことは、コストの観点からも好適である。   In addition, a partial element breakage may induce another element breakage or LA all-path destruction at the next lightning strike. In particular, when all the roads break down, large damage occurs due to a ground fault. If it is possible to detect a partial damage according to this embodiment, it is possible to prevent such a major accident from occurring. This is also preferable from the viewpoint of cost.

実施の形態2.
図5は、本発明の実施の形態2に係る破損検出システムの構成例を概略的に示すブロック図である。本実施の形態において、センサ20は、圧力センサ20Aである。圧力センサ20Aは、ガス絶縁避雷器10のLAタンク11内のガス12の圧力を検出し、検出したガス圧力を示すセンサデータSENを出力する。
Embodiment 2. FIG.
FIG. 5 is a block diagram schematically showing a configuration example of a damage detection system according to Embodiment 2 of the present invention. In the present embodiment, the sensor 20 is a pressure sensor 20A. The pressure sensor 20A detects the pressure of the gas 12 in the LA tank 11 of the gas insulated lightning arrester 10, and outputs sensor data SEN indicating the detected gas pressure.

破損検出部40は、センサデータSENが示すガス圧力に基づいて、一部素子破損を検出する。本実施の形態では、破損検出部40は、雷撃によるガス圧力増加の“立ち上がり”が図3で示されたように緩慢なものであった場合、一部素子破損が発生したと判定する。すなわち、破損検出部40は、雷撃によるガス圧力増加の立ち上がり時間がLAタンク11、ガス12、及びLAタンク11内の構造物(LA13等)の“熱時定数”に依存することを検出した場合、一部素子破損が発生したと判定する。   The damage detection unit 40 detects partial element damage based on the gas pressure indicated by the sensor data SEN. In the present embodiment, the damage detection unit 40 determines that some element damage has occurred when the “rising” of the gas pressure increase due to lightning strike is slow as shown in FIG. That is, when the damage detection unit 40 detects that the rise time of the gas pressure increase due to the lightning strike depends on the “thermal time constant” of the LA tank 11, the gas 12, and the structure (LA13, etc.) in the LA tank 11. It is determined that a part of the element is broken.

図6は、ガス圧力増加の“緩慢な立ち上がり”を検出するための方法の一例を説明するための概念図である。一部素子破損が発生した場合、ガス圧力は、雷撃前の基準圧力Pから、曲線C1で示されるようにゆっくりと上昇する。このゆっくりとした上昇を検出するために、破損検出部40は、一定期間Δt毎のガス圧力の増加分ΔP,ΔP,ΔP・・・を算出し、モニタする。より詳細には、破損検出部40は、算出した増加分ΔP,ΔP,ΔP・・・の各々を所定の閾値ΔPt(第1閾値)と比較し、増加分が当該閾値ΔPt以上となる回数をカウントする。 FIG. 6 is a conceptual diagram for explaining an example of a method for detecting “slow rising” of gas pressure increase. If some elements corruption occurs, the gas pressure from the reference pressure P 0 before lightning strike is slowly increased as indicated by the curve C1. In order to detect this slow rise, the breakage detector 40 calculates and monitors the increments ΔP 1 , ΔP 2 , ΔP 3 ... Of the gas pressure every certain period Δt. More specifically, the damage detection unit 40 compares each of the calculated increments ΔP 1 , ΔP 2 , ΔP 3 ... With a predetermined threshold ΔPt (first threshold), and the increment is equal to or greater than the threshold ΔPt. Count the number of times

そのようなカウントの結果、最終的なカウント値がn1となったとする。これは、ガス圧力増加の立ち上がりが、少なくとも“n1×Δt”の期間にわたって継続したことを意味する。従って、最終的なカウント値について、熱時定数に応じた適切な閾値nt(第2閾値)を設定することによって、ガス圧力増加の立ち上がりが熱時定数に応じた緩慢なものであるか否かを判定することができる。すなわち、破損検出部40は、カウント値n1が当該閾値nt以上となった場合、一部素子破損が発生したと判定することができる。   Assume that the final count value is n1 as a result of such counting. This means that the rise of the gas pressure increase continued for at least a period of “n1 × Δt”. Therefore, by setting an appropriate threshold value nt (second threshold value) corresponding to the thermal time constant for the final count value, whether or not the rising of the gas pressure increases slowly according to the thermal time constant. Can be determined. That is, when the count value n1 is equal to or greater than the threshold value nt, the damage detection unit 40 can determine that some element damage has occurred.

尚、地絡事故の場合、ガス圧力増加は瞬間的であるため、カウント値が閾値ntを超えることはない。また、雷撃によって素子破損が発生しなかった場合、素子温度(ガス圧力)の上昇は小さいため、やはりカウント値が閾値ntを超えることはない。   In the case of a ground fault, since the gas pressure increase is instantaneous, the count value does not exceed the threshold value nt. Further, when no element breakage occurs due to lightning strike, since the rise in element temperature (gas pressure) is small, the count value never exceeds the threshold value nt.

図7は、図6で示された方法を実現するための破損検出部40の構成の一例を示すブロック図である。破損検出部40は、サンプリング部50と判定部60を備えている。   FIG. 7 is a block diagram showing an example of the configuration of the damage detection unit 40 for realizing the method shown in FIG. The damage detection unit 40 includes a sampling unit 50 and a determination unit 60.

サンプリング部50は、センサ20から出力されたセンサデータSENを受け取る。そして、サンプリング部50は、所定のサンプリング期間Δt毎に、センサデータSENのサンプリングを行う。すなわち、サンプリング部50は、A/D変換を行う。サンプリング部50は、サンプリングにより得られたサンプリングデータDATを、判定部60に出力する。   The sampling unit 50 receives the sensor data SEN output from the sensor 20. The sampling unit 50 samples the sensor data SEN every predetermined sampling period Δt. That is, the sampling unit 50 performs A / D conversion. The sampling unit 50 outputs the sampling data DAT obtained by sampling to the determination unit 60.

判定部60は、メモリ61、比較器62、カウンタ63、及び比較器64を備えている。メモリ61には、サンプリング部50によって得られたサンプリングデータDATが順次格納される。比較器62は、時間的に連続する2点のサンプリングデータDATの差分(ΔP,ΔP,ΔP・・・)を算出し、その差分と閾値ΔPt(第1閾値)との比較を行う。カウンタ63は、比較器62による比較の結果に基づき、差分が当該閾値ΔPt以上となる回数をカウントし、カウント結果を示すカウント値CNTを出力する。比較器64は、カウント値CNTと閾値nt(第2閾値)とを比較し、その比較の結果を示す検出結果信号DSTを出力する。 The determination unit 60 includes a memory 61, a comparator 62, a counter 63, and a comparator 64. In the memory 61, the sampling data DAT obtained by the sampling unit 50 is sequentially stored. The comparator 62 calculates a difference (ΔP 1 , ΔP 2 , ΔP 3 ...) Between two points of sampling data DAT that are temporally continuous, and compares the difference with a threshold value ΔPt (first threshold value). . The counter 63 counts the number of times the difference is equal to or greater than the threshold value ΔPt based on the comparison result by the comparator 62, and outputs a count value CNT indicating the count result. The comparator 64 compares the count value CNT with the threshold value nt (second threshold value), and outputs a detection result signal DST indicating the result of the comparison.

例えば、カウント値CNTが閾値nt未満の場合、検出結果信号DSTはLowレベルであり、カウント値CNTが閾値nt以上となった場合、検出結果信号DSTはHighレベルとなる。検出結果信号DST=Highは、一部素子破損の検出を意味する。この検出結果信号DST=Highに応答して、破損検出部40は、アラームを鳴動させてもよい。   For example, when the count value CNT is less than the threshold value nt, the detection result signal DST is at the low level, and when the count value CNT is greater than or equal to the threshold value nt, the detection result signal DST is at the high level. The detection result signal DST = High means detection of partial element damage. In response to the detection result signal DST = High, the damage detection unit 40 may sound an alarm.

以上に説明されたように、本実施の形態によれば、簡単な回路構成で、ガス絶縁避雷器10の一部素子破損を検出することが可能となる。   As described above, according to the present embodiment, it is possible to detect partial element damage of the gas-insulated lightning arrester 10 with a simple circuit configuration.

実施の形態3.
同じ一部素子破損という現象が発生した場合であっても、その破損の程度は毎回異なり得る。具体的には、LA13に侵入した雷サージのエネルギーが大きくなるほど、破損する素子数は多くなり、また、ガス圧力の上昇も大きくなる。
Embodiment 3 FIG.
Even if the same phenomenon of partial damage occurs, the degree of the damage can be different each time. Specifically, the greater the lightning surge energy that enters LA 13, the greater the number of elements that are damaged, and the greater the increase in gas pressure.

図8は、図6で示された場合よりも雷サージのエネルギーが大きい場合のガス圧力増加の挙動を示している。ガス圧力は、基準圧力Pから、曲線C2で示されるようにゆっくりと上昇する。但し、曲線C2は、図6で示された曲線C1よりも、立ち上がり期間が長く、また、到達点も高くなっている。結果として、最終的なカウント値CNTは、図6の場合のn1よりも大きなn2となる。すなわち、雷サージのエネルギーの大小が、そのままカウント値CNTに反映される。 FIG. 8 shows the behavior of an increase in gas pressure when the lightning surge energy is larger than that shown in FIG. Gas pressure from the reference pressure P 0, is slowly increased as indicated by curve C2. However, the curve C2 has a longer rising period and a higher arrival point than the curve C1 shown in FIG. As a result, the final count value CNT becomes n2 larger than n1 in the case of FIG. That is, the magnitude of lightning surge energy is directly reflected in the count value CNT.

逆に言えば、カウント値CNTから、一部素子破損の原因となった雷サージのエネルギーを推定することができる。この知見に基づき、本実施の形態によれば、破損検出部40が、カウント値CNTに基づいて、一部素子破損の原因となった雷サージのエネルギーを推定する。これは、LA13の破損の程度を推定することと等価である。   In other words, it is possible to estimate the lightning surge energy that partially caused the element damage from the count value CNT. Based on this knowledge, according to the present embodiment, the damage detection unit 40 estimates the lightning surge energy that partially caused the element damage based on the count value CNT. This is equivalent to estimating the degree of breakage of LA13.

図9は、本実施の形態における破損検出部40の構成の一例を示すブロック図である。既出の実施の形態2の場合と重複する説明は適宜省略する。図9に示されるように、本実施の形態における破損検出部40は、上記の構成に加えて、解析部70を更に備えている。解析部70は、カウント値CNTと雷サージエネルギーとの対応関係を示すデータベース71を備えている。   FIG. 9 is a block diagram showing an example of the configuration of the damage detection unit 40 in the present embodiment. A description overlapping with the case of the above-described second embodiment will be omitted as appropriate. As shown in FIG. 9, the damage detection unit 40 in the present embodiment further includes an analysis unit 70 in addition to the above configuration. The analysis unit 70 includes a database 71 indicating a correspondence relationship between the count value CNT and the lightning surge energy.

解析部70は、上述の判定部60から、カウント値CNT及び検出結果信号DSTを受け取る。検出結果信号DSTが一部素子破損の検出を示す場合、解析部70は、カウント値CNTとデータベース71とを参照することにより、一部素子破損の原因となった雷サージのエネルギーを推定する。すなわち、解析部70は、LA13の破損の程度を推定する。尚、解析部70は、例えばマイクロコンピュータやパソコンにより実現可能である。   The analysis unit 70 receives the count value CNT and the detection result signal DST from the determination unit 60 described above. When the detection result signal DST indicates the detection of partial element breakage, the analysis unit 70 refers to the count value CNT and the database 71 to estimate the energy of lightning surge that has caused the partial element breakage. That is, the analysis unit 70 estimates the degree of LA13 damage. The analysis unit 70 can be realized by, for example, a microcomputer or a personal computer.

本実施の形態によれば、一部素子破損の原因となった雷サージのエネルギー、ひいては、LA13の破損の程度を推定することが可能となる。   According to the present embodiment, it is possible to estimate the energy of lightning surge that has partially caused damage to the element, and thus the degree of damage to LA13.

実施の形態4.
実施の形態4では、一部素子破損を検出するための具体的な方法の他の例を提案する。本実施の形態では、図3で示されたような、立ち上がり時間も含むガス圧力増加の“長い継続時間”に着目する。すなわち、破損検出部40は、雷撃によってガス圧力が増加した状態が上記熱時定数に依存する期間にわたって継続したことを検出した場合、一部素子破損が発生したと判定する。ガス圧力が増加した状態の継続時間は、典型的には10分以上である。
Embodiment 4 FIG.
In the fourth embodiment, another example of a specific method for detecting a partial element breakage is proposed. In the present embodiment, attention is paid to the “long duration” of the gas pressure increase including the rise time as shown in FIG. That is, the damage detection unit 40 determines that some element damage has occurred when it is detected that the state in which the gas pressure has increased due to the lightning strike has continued for a period depending on the thermal time constant. The duration of the increased gas pressure is typically 10 minutes or more.

図10は、ガス圧力増加の“長い継続時間”を検出するための方法の一例を説明するための概念図である。一部素子破損が発生した場合、ガス圧力は、雷撃前の基準圧力Pからゆっくりと上昇する。破損検出部40は、雷撃後のガス圧力の増加が所定の閾値Pt(第3閾値)を超えている継続期間を計測する。そして、その継続期間が所定の閾値Dt(第4閾値)以上となった場合、破損検出部40は、一部素子破損が発生したと判定する。閾値Dtは、例えば10分に設定される。 FIG. 10 is a conceptual diagram for explaining an example of a method for detecting “long duration” of gas pressure increase. If some elements corruption occurs, the gas pressure slowly rises from the reference pressure P 0 before lightning. The damage detection unit 40 measures a duration during which the increase in gas pressure after a lightning strike exceeds a predetermined threshold value Pt (third threshold value). And when the continuation period becomes more than predetermined threshold value Dt (4th threshold value), the failure detection part 40 determines with a partial element failure having generate | occur | produced. The threshold value Dt is set to 10 minutes, for example.

尚、地絡事故の場合、ガス圧力増加は瞬間的であるため、継続期間が閾値Dtを超えることはない。また、雷撃によって素子破損が発生しなかった場合、素子温度(ガス圧力)の上昇は小さいため、ガス圧力増加が閾値Ptを超えることはない。   In the case of a ground fault, since the increase in gas pressure is instantaneous, the duration does not exceed the threshold value Dt. Further, when no element damage occurs due to lightning strike, the increase in the element temperature (gas pressure) is small, so that the increase in gas pressure does not exceed the threshold value Pt.

図11は、図10で示された方法を実現するための破損検出部40の構成の一例を示すブロック図である。破損検出部40は、サンプリング部50と判定部60を備えている。サンプリング部50は、既出の実施の形態2の場合と同様であり、その説明は省略する。   FIG. 11 is a block diagram showing an example of the configuration of the damage detection unit 40 for realizing the method shown in FIG. The damage detection unit 40 includes a sampling unit 50 and a determination unit 60. The sampling unit 50 is the same as that in the second embodiment, and the description thereof is omitted.

判定部60は、比較器65、計時器66、及び比較器67を備えている。比較器65は、サンプリングデータDATと所定の閾値Pt(第3閾値)との比較を行う。計時器66は、比較器65による比較の結果に基づき、サンプリングデータDATが当該閾値Ptを超えている継続期間を計測する。比較器67は、継続期間と所定の閾値Dt(第4閾値)とを比較し、その比較の結果を示す検出結果信号DSTを出力する。   The determination unit 60 includes a comparator 65, a timer 66, and a comparator 67. The comparator 65 compares the sampling data DAT with a predetermined threshold value Pt (third threshold value). The timer 66 measures the duration during which the sampling data DAT exceeds the threshold value Pt based on the comparison result by the comparator 65. The comparator 67 compares the continuation period with a predetermined threshold value Dt (fourth threshold value), and outputs a detection result signal DST indicating the result of the comparison.

例えば、継続期間が閾値Dt未満の場合、検出結果信号DSTはLowレベルであり、継続期間が閾値Dt以上となった場合、検出結果信号DSTはHighレベルとなる。検出結果信号DST=Highは、一部素子破損の検出を意味する。この検出結果信号DST=Highに応答して、破損検出部40は、アラームを鳴動させてもよい。   For example, when the duration is less than the threshold Dt, the detection result signal DST is at the low level, and when the duration is equal to or greater than the threshold Dt, the detection result signal DST is at the high level. The detection result signal DST = High means detection of partial element damage. In response to the detection result signal DST = High, the damage detection unit 40 may sound an alarm.

以上に説明されたように、本実施の形態によれば、簡単な回路構成で、ガス絶縁避雷器10の一部素子破損を検出することが可能となる。   As described above, according to the present embodiment, it is possible to detect partial element damage of the gas-insulated lightning arrester 10 with a simple circuit configuration.

尚、本実施の形態の手法と既出の実施の形態2,3の手法を併用することも可能である。その場合、一部素子破損の検出精度は更に向上し、好適である。   It is possible to use the method of the present embodiment together with the methods of the second and third embodiments. In that case, the detection accuracy of partial element breakage is further improved, which is preferable.

実施の形態5.
LAタンク11の温度は、外気温に応じて変動する。LAタンク11の温度変化は、LAタンク11内のガス12の温度、すなわち、ガス圧力にも影響を及ぼす。特に、一部素子破損の場合のガス圧力増加現象のタイムスケールは、地絡事故時よりもはるかに長いため、外気温の変動も考慮に入れることが好ましい。
Embodiment 5 FIG.
The temperature of the LA tank 11 varies according to the outside air temperature. The temperature change of the LA tank 11 also affects the temperature of the gas 12 in the LA tank 11, that is, the gas pressure. In particular, since the time scale of the gas pressure increase phenomenon in the case of partial element failure is much longer than that at the time of a ground fault, it is preferable to take into account fluctuations in the outside temperature.

図12は、本実施の形態に係る破損検出部40の構成例を示している。本実施の形態によれば、破損検出部40は、サンプリング部50と判定部60に加えて、補正部80を更に備えている。サンプリング部50及び判定部60の構成は、既出の実施の形態の場合と同様であり、その詳細な説明は省略する。   FIG. 12 shows a configuration example of the damage detection unit 40 according to the present embodiment. According to the present embodiment, the damage detection unit 40 further includes a correction unit 80 in addition to the sampling unit 50 and the determination unit 60. The configurations of the sampling unit 50 and the determination unit 60 are the same as those in the above-described embodiment, and a detailed description thereof will be omitted.

補正部80は、外気温を測定する外気温センサ21から、測定された外気温を示す外気温データTEを受け取る。そして、補正部80は、サンプリング部50から出力されるサンプリングデータDATを、外気温データTEで示される外気温に応じて補正する。つまり、補正部80は、外気温の変動によるガス圧力の変動をキャンセルするように、ガス圧力のサンプリングデータDATを補正する。補正部80は、当該補正処理の結果得られる補正データDAT’を判定部60に出力する。判定部60は、サンプリングデータDATの代わりに補正データDAT’を用いることによって、一部素子破損の検出を行う。   The correction unit 80 receives outside air temperature data TE indicating the measured outside air temperature from the outside air temperature sensor 21 that measures the outside air temperature. Then, the correction unit 80 corrects the sampling data DAT output from the sampling unit 50 according to the outside air temperature indicated by the outside air temperature data TE. That is, the correction unit 80 corrects the sampling data DAT of the gas pressure so as to cancel the change in the gas pressure due to the change in the outside air temperature. The correction unit 80 outputs correction data DAT ′ obtained as a result of the correction process to the determination unit 60. The determination unit 60 detects partial element damage by using the correction data DAT ′ instead of the sampling data DAT.

このように、本実施の形態によれば、外気温の変動によるガス圧力の変動をキャンセルするように、ガス圧力が適宜補正される。従って、誤判断の確率が減少し、一部素子破損の検出精度が更に向上する。尚、本実施の形態は、既出の実施の形態のいずれにも適用可能である。   As described above, according to the present embodiment, the gas pressure is appropriately corrected so as to cancel the change in the gas pressure due to the change in the outside air temperature. Therefore, the probability of misjudgment is reduced, and the detection accuracy of partial element damage is further improved. Note that this embodiment can be applied to any of the above-described embodiments.

実施の形態6.
センサ20は、圧力センサ20Aに限られない。図13に示されるように、センサ20は、ガス絶縁避雷器10のLAタンク11内に設置された温度センサ20Bであっても構わない。この温度センサ20Bは、LAタンク11内のガス12の温度を直接検出し、検出したガス温度を示すセンサデータSENを出力する。このような構成であっても、既出の実施の形態と同じ処理及び効果を実現可能である。
Embodiment 6 FIG.
The sensor 20 is not limited to the pressure sensor 20A. As shown in FIG. 13, the sensor 20 may be a temperature sensor 20 </ b> B installed in the LA tank 11 of the gas insulated lightning arrester 10. The temperature sensor 20B directly detects the temperature of the gas 12 in the LA tank 11 and outputs sensor data SEN indicating the detected gas temperature. Even with such a configuration, it is possible to realize the same processing and effects as the above-described embodiment.

実施の形態7.
ガス絶縁開閉装置(GIS)では、雷サージから機器を保護するために、ガス絶縁避雷器10の他に遮断器が設置されている。雷サージを変流器(CT)が検出した瞬間、保護信号が発令され、遮断器がトリップする。このような遮断器をトリップさせる保護信号をトリガとして、破損検出装置30を起動させてもよい。すなわち、破損検出装置30は、保護信号の入力に応じて起動するように構成されていてもよい。これにより、破損検出装置30の不要動作を防止し、システムの信頼度を向上させることが可能となる。
Embodiment 7 FIG.
In the gas insulated switchgear (GIS), a circuit breaker is installed in addition to the gas insulated lightning arrester 10 in order to protect equipment from lightning surge. At the moment when a current transformer (CT) detects a lightning surge, a protection signal is issued and the breaker trips. The breakage detection device 30 may be activated using a protection signal for tripping the circuit breaker as a trigger. That is, the breakage detection device 30 may be configured to be activated in response to the input of the protection signal. As a result, unnecessary operation of the damage detection device 30 can be prevented, and the reliability of the system can be improved.

実施の形態8.
破損検出装置30によって一部素子破損が検出された場合、ガス絶縁避雷器10を解体して、LAタンク11内部の破損箇所を修理することになる。但し、このような解体修理は停電を伴う工事であるため、確実に破損が発生しているという確証が多いほど好ましい。そこで、本実施の形態では、破損検出装置30と共に、ガス圧力増加以外の現象を検出する「補助検出装置」が用いられる。
Embodiment 8 FIG.
When the damage detection device 30 detects that a part of the element is damaged, the gas-insulated lightning arrester 10 is disassembled, and the damaged part inside the LA tank 11 is repaired. However, since such a dismantling repair is a work accompanied by a power failure, it is preferable that there is more confirmation that damage has surely occurred. Therefore, in the present embodiment, an “auxiliary detection device” that detects a phenomenon other than the increase in gas pressure is used together with the damage detection device 30.

図14は、本実施の形態に係る破損検出システムの構成例を概略的に示すブロック図である。本実施の形態に係る破損検出システムは、破損検出装置30に加えて、補助検出装置として分解ガス検出装置100と漏れ電流検出装置110を備えている。   FIG. 14 is a block diagram schematically showing a configuration example of the damage detection system according to the present embodiment. The damage detection system according to the present embodiment includes a cracked gas detection device 100 and a leakage current detection device 110 as auxiliary detection devices in addition to the damage detection device 30.

一部素子破損が発生した場合、破損時のエネルギーによって、LAタンク11内のガス12(SF)の分解が発生する。つまり、分解ガスの発生は、一部素子破損に伴って観測され得る共存現象である。分解ガス検出装置100は、LAタンク11内に設置された分解ガスセンサ101を用いて、このような分解ガスの発生を検出する。 When a part of the element is broken, the gas 12 (SF 6 ) in the LA tank 11 is decomposed by the energy at the time of the breakage. In other words, the generation of the decomposition gas is a coexistence phenomenon that can be observed with some element damage. The cracked gas detection device 100 detects the generation of such cracked gas using a cracked gas sensor 101 installed in the LA tank 11.

また、一部素子破損が発生した場合、LA13から接地線2への漏れ電流ileakが増加する。つまり、漏れ電流ileakの増加は、一部素子破損に伴って観測され得る共存現象である。漏れ電流検出装置110は、電流センサ111を用いて、このような漏れ電流ileakを検出する。   Further, when a part of the element is broken, the leakage current ileak from the LA 13 to the ground line 2 increases. That is, the increase in the leakage current ileak is a coexistence phenomenon that can be observed with some element damage. The leakage current detection device 110 detects such a leakage current ileak using the current sensor 111.

本実施の形態では、破損検出装置30から出力される上記の検出結果信号DSTが、分解ガス検出装置100及び漏れ電流検出装置110に入力される。そして、検出結果信号DSTがLowからHighへ切り替わったこと、すなわち、一部素子破損の検出をトリガとして、分解ガス検出装置100及び漏れ電流検出装置110が起動する。   In the present embodiment, the detection result signal DST output from the damage detection device 30 is input to the cracked gas detection device 100 and the leakage current detection device 110. Then, when the detection result signal DST is switched from Low to High, that is, detection of partial element breakage, the cracked gas detection device 100 and the leakage current detection device 110 are activated.

図15は、本実施の形態に係る破損検出システムの動作例を示すフローチャートである。   FIG. 15 is a flowchart showing an operation example of the damage detection system according to the present embodiment.

まず、破損検出装置30が、一部素子破損の検出を行う(ステップS1)。一部素子破損が検出されない場合(ステップS1;No)、GISはそのまま運転を継続する。一方、破損検出装置30によって一部素子破損が検出された場合(ステップS1;Yes)、その検出結果信号DSTに応答して、分解ガス検出装置100及び漏れ電流検出装置110が起動する。   First, the damage detection device 30 detects a partial element damage (step S1). If partial element damage is not detected (step S1; No), the GIS continues to operate. On the other hand, when a partial element breakage is detected by the breakage detection device 30 (step S1; Yes), the cracked gas detection device 100 and the leakage current detection device 110 are activated in response to the detection result signal DST.

分解ガス検出装置100が分解ガスを検出し、且つ、漏れ電流検出装置110が漏れ電流の増加を検出した場合、すなわち、補助検出装置が異常を検出した場合(ステップS2;Yes)、一部素子破損の発生は確実であると考えられる。従って、解体修理に移行する。それ以外の場合(ステップS2;No)、GISはそのまま運転を継続する。   When the cracked gas detection device 100 detects cracked gas and the leakage current detection device 110 detects an increase in leakage current, that is, when the auxiliary detection device detects an abnormality (step S2; Yes), some elements The occurrence of breakage is considered certain. Therefore, it shifts to dismantling repair. In other cases (step S2; No), the GIS continues to operate.

このように、本実施の形態によれば、破損検出装置30と共に補助検出装置も用いられる。これにより、一部素子破損の確証を増やすことが可能となる。結果として、不要な解体修理や停電を回避することが可能となる。すなわち、破損検出システムの信頼性が向上する。   Thus, according to the present embodiment, the auxiliary detection device is used together with the breakage detection device 30. As a result, it is possible to increase the confirmation of partial element damage. As a result, unnecessary dismantling repairs and power outages can be avoided. That is, the reliability of the damage detection system is improved.

尚、補助検出装置として、分解ガス検出装置100と漏れ電流検出装置110のうちいずれか一方が用いられてもよい。一方だけが用いられる場合、コストの観点で有利である。両方が用いられる場合、信頼性の観点で有利である。   In addition, any one of the cracked gas detection device 100 and the leakage current detection device 110 may be used as the auxiliary detection device. If only one is used, it is advantageous in terms of cost. When both are used, it is advantageous in terms of reliability.

尚、矛盾しない範囲で、上述の実施の形態同士を組み合わせることも可能である。   It should be noted that the above-described embodiments can be combined within a consistent range.

以上、本発明の実施の形態が添付の図面を参照することにより説明された。但し、本発明は、上述の実施の形態に限定されず、要旨を逸脱しない範囲で当業者により適宜変更され得る。   The embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be appropriately changed by those skilled in the art without departing from the scope of the invention.

1 高圧導体、2 接地線、10 ガス絶縁避雷器、11 LAタンク、12 ガス、13 LA、13−1〜13−k 素子、20 センサ、21 外気温センサ、20A 圧力センサ、20B 温度センサ、30 破損検出装置、40 破損検出部、50 サンプリング部、60 判定部、61 メモリ、62 比較器、63 カウンタ、64 比較器、65 比較器、66 計時器、67 比較器、70 解析部、71 データベース、80 補正部、100 分解ガス検出装置、101 分解ガスセンサ、110 漏れ電流検出装置、111 電流センサ、CNT カウント値、DAT サンプリングデータ、DAT’ 補正データ、DST 検出結果信号、SEN センサデータ、TE 外気温データ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 High voltage conductor, 2 Ground line, 10 Gas insulation lightning arrester, 11 LA tank, 12 Gas, 13 LA, 13-1 to 13-k element, 20 sensor, 21 Outside air temperature sensor, 20A Pressure sensor, 20B Temperature sensor, 30 Breakage Detection device, 40 Damage detection unit, 50 Sampling unit, 60 Judgment unit, 61 Memory, 62 Comparator, 63 Counter, 64 Comparator, 65 Comparator, 66 Timer, 67 Comparator, 70 Analysis unit, 71 Database, 80 Correction unit, 100 cracked gas detection device, 101 cracked gas sensor, 110 leakage current detection device, 111 current sensor, CNT count value, DAT sampling data, DAT 'correction data, DST detection result signal, SEN sensor data, TE ambient temperature data.

Claims (12)

ガス絶縁避雷器を構成する一部の素子の破損を検出する破損検出装置であって、
前記ガス絶縁避雷器のタンク内のガスの温度に相当する物理量を検出するセンサから前記検出された物理量を示すセンサデータを受け取り、前記センサデータに基づいて前記一部の素子の破損を検出する破損検出部を備え、
前記破損検出部は、雷撃によって前記物理量が増加し、且つ、当該増加の挙動が前記タンク、前記ガス及び前記タンク内の構造物の熱時定数に依存することを検出した場合、前記一部の素子の破損が発生したと判定する
破損検出装置。
A breakage detection device for detecting breakage of some elements constituting a gas insulated lightning arrester,
Damage detection that receives sensor data indicating the detected physical quantity from a sensor that detects a physical quantity corresponding to the temperature of the gas in the tank of the gas insulated lightning arrester, and detects breakage of the part of the elements based on the sensor data Part
When the physical quantity increases due to lightning strike and the increase behavior depends on a thermal time constant of the tank, the gas, and a structure in the tank, the damage detection unit detects the part of the physical quantity. Damage detection device that determines that element damage has occurred.
前記破損検出部は、雷撃による前記物理量の増加の立ち上がり時間が前記熱時定数に依存することを検出した場合、前記一部の素子の破損が発生したと判定する
請求項1に記載の破損検出装置。
The damage detection unit according to claim 1, wherein the damage detection unit determines that the part of the element has been damaged when detecting that the rise time of the increase in the physical quantity due to a lightning stroke depends on the thermal time constant. apparatus.
前記破損検出部は、一定期間毎の前記物理量の増加分をモニタし、前記増加分が第1閾値以上となる回数をカウントし、前記回数が第2閾値以上となった場合、前記一部の素子の破損が発生したと判定する
請求項1に記載の破損検出装置。
The damage detection unit monitors an increase in the physical quantity for each fixed period, counts the number of times the increase is equal to or greater than a first threshold, and if the number exceeds the second threshold, The damage detection apparatus according to claim 1, wherein it is determined that element damage has occurred.
前記破損検出部は、前記回数に基づいて、前記一部の素子の破損の原因となった雷サージのエネルギーを推定する
請求項3に記載の破損検出装置。
The damage detection device according to claim 3, wherein the damage detection unit estimates lightning surge energy that causes damage to the part of the elements based on the number of times.
前記破損検出部は、雷撃によって前記物理量が増加した状態が前記熱時定数に依存する期間にわたって継続したことを検出した場合、前記一部の素子の破損が発生したと判定する
請求項1に記載の破損検出装置。
The said damage detection part determines with the said one part element having generate | occur | produced, when it detects that the state which the said physical quantity increased by the lightning strike continued over the period depending on the said thermal time constant. Damage detection device.
前記期間は10分以上である
請求項5に記載の破損検出装置。
The damage detection apparatus according to claim 5, wherein the period is 10 minutes or more.
前記破損検出部は、雷撃後の前記物理量の増加が第3閾値を超えている継続期間を計測し、前記継続期間が第4閾値以上となった場合、前記一部の素子の破損が発生したと判定する
請求項1に記載の破損検出装置。
The damage detection unit measures a duration in which the increase in the physical quantity after a lightning strike exceeds a third threshold, and when the duration exceeds a fourth threshold, the part of the element is damaged. The damage detection device according to claim 1.
前記破損検出部は、外気温に応じて前記物理量を補正し、補正後の前記物理量に基づいて、前記一部の素子の破損が発生したか否かの判定を行う
請求項1から7のいずれか一項に記載の破損検出装置。
The said damage detection part correct | amends the said physical quantity according to outside air temperature, and determines whether the damage of the said some element generate | occur | produced based on the said physical quantity after correction | amendment. The damage detection device according to claim 1.
前記センサは、前記タンク内の前記ガスの圧力を検出する圧力センサである
請求項1から8のいずれか一項に記載の破損検出装置。
The breakage detection device according to any one of claims 1 to 8, wherein the sensor is a pressure sensor that detects a pressure of the gas in the tank.
前記センサは、前記タンク内の前記ガスの温度を検出する温度センサである
請求項1から8のいずれか一項に記載の破損検出装置。
The damage detection apparatus according to any one of claims 1 to 8, wherein the sensor is a temperature sensor that detects a temperature of the gas in the tank.
請求項1から10のいずれか一項に記載の破損検出装置と、
前記タンク内の前記ガスの分解により生成される分解ガスと、前記ガス絶縁避雷器からの漏れ電流とのうち少なくとも一方を検出する補助検出装置と
を備え、
前記破損検出装置による前記一部の素子の破損の検出をトリガとして、前記補助検出装置が起動する
破損検出システム。
The breakage detection device according to any one of claims 1 to 10,
An auxiliary detection device that detects at least one of a cracked gas generated by the decomposition of the gas in the tank and a leakage current from the gas-insulated lightning arrester;
A breakage detection system in which the auxiliary detection device is activated by using the breakage detection device as a trigger to detect breakage of the part of elements.
ガス絶縁避雷器を構成する一部の素子の破損を検出する破損検出方法であって、
前記ガス絶縁避雷器のタンク内のガスの温度に相当する物理量を検出するステップと、
前記検出された物理量に基づいて前記一部の素子の破損を検出するステップと
を含み、
前記一部の素子の破損を検出するステップは、雷撃によって前記物理量が増加し、且つ、当該増加の挙動が前記タンク、前記ガス及び前記タンク内の構造物の熱時定数に依存することを検出した場合、前記一部の素子の破損が発生したと判定するステップを含む
破損検出方法。
A damage detection method for detecting damage to some elements constituting a gas insulated lightning arrester,
Detecting a physical quantity corresponding to the temperature of the gas in the tank of the gas insulated lightning arrester;
Detecting breakage of the part of the elements based on the detected physical quantity,
The step of detecting the breakage of the part of the elements detects that the physical quantity is increased by a lightning stroke, and the increase behavior depends on a thermal time constant of the tank, the gas, and a structure in the tank. A damage detection method including a step of determining that damage has occurred in some of the elements.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6157753B1 (en) * 2016-02-24 2017-07-05 三菱電機株式会社 Monitoring system and monitoring method
JP6322342B1 (en) * 2016-12-19 2018-05-09 三菱電機株式会社 Monitoring device and monitoring method

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5866520A (en) * 1981-10-14 1983-04-20 株式会社東芝 Gas pressure monitoring device for gas insulated equipment
JPH06201752A (en) * 1993-01-07 1994-07-22 Toshiba Corp Gas pressure monitoring device with accident point locating function
JPH0965527A (en) * 1995-08-23 1997-03-07 Toshiba Corp Fault point locating system
JP2000299905A (en) * 1999-04-12 2000-10-24 Mitsubishi Electric Corp Gas insulated lightning arrester
JP2002027623A (en) * 2000-07-06 2002-01-25 Mitsubishi Electric Corp Failure decision device for gas-insulated electrical, apparatus and gas-insulated electric apparatus monitor
JP2007185011A (en) * 2006-01-05 2007-07-19 Hitachi Ltd Fault point locator and locating method of gas insulated switchgear

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5866520A (en) * 1981-10-14 1983-04-20 株式会社東芝 Gas pressure monitoring device for gas insulated equipment
JPH06201752A (en) * 1993-01-07 1994-07-22 Toshiba Corp Gas pressure monitoring device with accident point locating function
JPH0965527A (en) * 1995-08-23 1997-03-07 Toshiba Corp Fault point locating system
JP2000299905A (en) * 1999-04-12 2000-10-24 Mitsubishi Electric Corp Gas insulated lightning arrester
JP2002027623A (en) * 2000-07-06 2002-01-25 Mitsubishi Electric Corp Failure decision device for gas-insulated electrical, apparatus and gas-insulated electric apparatus monitor
JP2007185011A (en) * 2006-01-05 2007-07-19 Hitachi Ltd Fault point locator and locating method of gas insulated switchgear

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6157753B1 (en) * 2016-02-24 2017-07-05 三菱電機株式会社 Monitoring system and monitoring method
WO2017145282A1 (en) * 2016-02-24 2017-08-31 三菱電機株式会社 Monitoring system and monitoring method
JP6322342B1 (en) * 2016-12-19 2018-05-09 三菱電機株式会社 Monitoring device and monitoring method
WO2018116357A1 (en) 2016-12-19 2018-06-28 三菱電機株式会社 Monitoring device and monitoring method
EP3557220A4 (en) * 2016-12-19 2020-05-13 Mitsubishi Electric Corporation Monitoring device and monitoring method

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