JP2021004811A - Partial discharge monitoring unit for rotary machine - Google Patents
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Abstract
Description
この出願は、回転機の部分放電監視装置、特に、回転機の固定子巻線の部分放電強度監視において、回転機の出力状況に応じて回転機内部の部分放電強度を検出する機能を備えた、回転機の部分放電監視装置に関するものである。 This application has a function of detecting the partial discharge strength inside the rotary machine according to the output status of the rotary machine in the partial discharge monitoring device of the rotary machine, particularly the partial discharge strength monitoring of the stator winding of the rotary machine. , It relates to a partial discharge monitoring device of a rotating machine.
回転機の固定子巻線は、回転機の運転時のストレス等の要因によって、絶縁劣化が発生し、絶縁劣化が進行すると最終的に絶縁破壊になり、回転機自体の故障に至る。よって、固定子巻線の絶縁劣化の状況を把握する為の装置として、部分放電センサおよび部分放電遠隔監視装置等が開発されている(例えば、下記特許文献1および特許文献2参照)。
Insulation deterioration occurs in the stator winding of the rotating machine due to factors such as stress during operation of the rotating machine, and if the insulation deterioration progresses, the insulation is finally destroyed, leading to failure of the rotating machine itself. Therefore, a partial discharge sensor, a partial discharge remote monitoring device, and the like have been developed as devices for grasping the state of insulation deterioration of the stator winding (see, for example,
上記特許文献1および特許文献2に記載された部分放電遠隔監視装置では、回転機の電圧を検出して、電圧値がある一定の値であれば回転機が運転されていると判定し、回転機が運転しているときのみ部分放電を検出するようにして、回転機の部分放電遠隔監視装置による部分放電の監視コストを低減することを目的としているが、運転されていると判定した状況では常に部分放電を検出する仕組みとなっており、回転機の運転状況に応じて回転機の部分放電強度の検出を細かく制御することが出来ない。また、回転機が運転されていないと判定したときに発生した部分放電強度を検出する仕組みと判定する仕組みが無く、固定子の絶縁劣化の進行に伴う、部分放電強度の増加による固定子の寿命を判断する仕組みもない。
The partial discharge remote monitoring device described in
この出願は、上記のような問題を解決するためになされたものであり、回転機の運転状況に応じて部分放電の検出動作を実行し、部分放電の監視作業を効率化することを目的とする。 This application was made to solve the above-mentioned problems, and the purpose of this application is to execute a partial discharge detection operation according to the operating condition of the rotating machine and to improve the efficiency of the partial discharge monitoring work. To do.
この出願に開示される回転機の部分放電監視装置は、回転機の部分放電を検出する部分放電検出回路と、前記部分放電検出回路の作動を制御する制御回路とを備え、前記制御回路は、前記回転機の電圧値と電流値とから導出される電力値を比較演算し前記電力値の検出程度に応じて前記部分放電検出回路の作動を実行あるいは停止させることを特徴とする。 The partial discharge monitoring device for a rotating machine disclosed in this application includes a partial discharge detecting circuit for detecting a partial discharge of the rotating machine and a control circuit for controlling the operation of the partial discharge detecting circuit. It is characterized in that the electric power value derived from the voltage value and the current value of the rotating machine is compared and calculated, and the operation of the partial discharge detection circuit is executed or stopped according to the degree of detection of the electric power value.
この出願に開示される回転機の部分放電監視装置によれば、回転機の運転状況に応じて部分放電の検出動作を実行することにより、部分放電の監視作業を効率化して監視コストを低減するとともに、部分放電の検出機器における経年劣化を軽減することが可能となる。 According to the partial discharge monitoring device of the rotating machine disclosed in this application, the partial discharge monitoring work is streamlined and the monitoring cost is reduced by executing the partial discharge detecting operation according to the operating condition of the rotating machine. At the same time, it becomes possible to reduce the aged deterioration of the partial discharge detection device.
実施の形態1.
実施の形態1を図1および図2に基づいて説明する。図1は、実施の形態1による回転機の部分放電遠隔監視装置におけるシステム構成図である。図2は実施の形態1による回転機の部分放電遠隔監視装置における処理フロー図である。
図1に示す通り、3相同期発電機からなる回転機1に、回転機1内における固定子コイルの放電箇所において部分放電強度12を検出する部分放電センサ2が設置され、部分放電センサ2で検出した部分放電強度12は部分放電センサケーブル5を経由して部分放電検出回路9に入力される。部分放電検出回路9へ入力されたデータは主メモリ16に格納されたあと、CPU:19がメモリ31に格納して、通信回路24を通して、監視端末26のデータ格納部30に格納される。部分放電センサ2は回転機1における各相毎などの複数の放電箇所にそれぞれ設置されるものである。
The first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is a system configuration diagram of a partial discharge remote monitoring device for a rotating machine according to the first embodiment. FIG. 2 is a processing flow diagram in the partial discharge remote monitoring device of the rotary machine according to the first embodiment.
As shown in FIG. 1, a
回転機1内の回転機電圧を検出する回転機電圧センサ3が設置され、図2(a)に示すステップS001において回転機電圧センサ3で検出した電圧値13は回転機電圧検出センサケーブル6を経由して電圧検出回路10に入力される。電圧検出回路10へ入力されたデータはステップS002において主メモリ16に格納されたあと、CPU:19がメモリ31に格納して、通信回路24を通して、監視端末26のデータ格納部30に格納される。
A rotary
回転機1内の回転機電流を検出する回転機電流センサ4が設置され、ステップS003において回転機電流センサ4で検出した電流値14は回転機電流検出センサケーブル7を経由して電流検出回路11に入力される。電流検出回路11へ入力されたデータはステップS004において制御回路15の主メモリ16に格納されたあと、CPU:19がメモリ31に格納して、通信回路24を通して、監視端末26のデータ格納部30に格納される。
A rotary machine
主メモリ16に電圧値13および電流値14が格納されると、計算部17は電圧値13と電流値14から回転機1の出力相当値としての電力値21を計算し(ステップS005)、主メモリ16に電力値21を格納する(ステップS006)。ステップS007において判定部18は主メモリ16に格納された電力値21が閾値22以上であれば、回転機が予め設定された規定値以上の出力で運転されている正常運転状態であると判断し、主メモリ16内の部分放電検出フラグ20を“1”にする(ステップS008)。
When the
CPU:19は主メモリ16を設定値23で規定された周期で参照しており、部分放電検出フラグ20が“1”であれば、部分放電検出回路9をON状態にして(ステップS009)、部分放電検出を開始し(ステップS010)、図2(b)に示す通り、部分放電センサ2から部分放電強度12を検出し(ステップS015)、主メモリ16に部分放電強度12を格納した後、主メモリ16内の部分放電検出フラグ20を“0”にして(ステップS016)、部分放電検出を終了する(ステップS017)。
The CPU: 19 refers to the
一方、判定部18は主メモリ16に格納された電力値21が閾値22以下であった場合は、回転機1が規定値未満の出力で運転されている弱運転状態か非運転状態であると判断し、主メモリ16内の部分放電検出フラグ20を“0”にする(ステップS011)。CPU:19は主メモリ16を設定値23で規定された周期で参照しており、ステップS012において部分放電検出フラグ20が“0”であれば、部分放電検出回路9をOFF状態にして(ステップS013)、部分放電検出を停止する(ステップS014)。
On the other hand, when the
回転機電圧センサ3および回転機電流センサ4で検出された電圧値13と電流値14から導出され主メモリ16に格納された電力値21は、制御回路15におけるCPU:19および判定部18により閾値22を参照して比較演算され、電力値21の検出程度に応じて部分放電検出フラグ20を“1”または“0”として、部分放電検出回路9の作動を実行あるいは停止させるものである。
電力値21が閾値22以下である場合、回転機1が規定値未満の出力で運転されている弱運転状態であっても部分放電検出回路9の作動は停止される。回転機1の弱運転状態における部分放電発生の可能性は無視できる程度に小さいものであり、回転機1の弱運転状態において部分放電検出回路9の作動を停止しても、回転機1の部分放電遠隔監視動作は支障なく遂行できる。
電力値21の検出程度に応じて部分放電検出回路9の作動を実行あるいは停止させ、回転機の運転状況に応じて部分放電の検出動作を実行することにより、部分放電の監視作業を効率化して監視コストを低減するとともに、部分放電の検出機器における経年劣化を軽減することが可能となる。
The
When the
By executing or stopping the operation of the partial
CPU:19には設定値23が格納されており、設定値23にはCPU:19が主メモリ16を参照する際の周期と判定部18で判定する際の閾値22が記載されている。設定値23は、監視端末26に設けられた監視ソフトウェア27の設定ファイル28で生成され、通信回路29およびネットワーク通信網25を通して通信回路24で受信し、通信回路24は受信した設定ファイル28をCPU:19内のメモリ31に書き込むことができ、遠隔地から任意に変更可能とする。これにより、回転機の部分放電遠隔監視装置における遠隔操作の適切な運用を行うことができる。
The
実施の形態1における回転機の部分放電監視装置は、図1および図2に示す通り、次の構成が適用されている。
3相発電機からなる回転機1の部分放電を検出する部分放電検出回路9と、前記部分放電検出回路9を予め設定された規定の周期で周期的に作動させる制御回路15とを備え、前記制御回路15は、前記回転機1の電圧値13と電流値14とから導出され検出される出力相当値としての電力値21に応じて前記部分放電検出回路9の作動を実行あるいは停止させるものであって、前記回転機1の電圧値13を検出するための回転機電圧センサ3により電圧値13を取得する電圧検出回路10と、前記回転機1の電流値14を検出するための回転機電流センサ4により電流値14を取得する電流検出回路11とを備え、前記部分放電検出回路9は、前記回転機1における固定子コイルの部分放電を検出するための各相毎などに設けられた複数の部分放電センサ2により部分放電強度を取得するものであり、前記制御回路15は、前記電圧値13および前記電流値14ならびに前記部分放電強度12を保存するメモリ31と、前記電圧値13および前記電流値14から前記電力値21を計算する計算部17と、前記電力値21により前記回転機1の運転状態を判定する判定部18と、前記判定部18の判定結果に応じて前記部分放電検出回路9の作動を実行あるいは停止させるCPU:19からなる演算部とを有するとともに、前記制御回路15は、前記電力値21が事前に設定された規定値である閾値を超えている場合に前記部分放電検出回路9の作動を実行させ、前記電力値21が前記閾値を超えていない場合に前記部分放電検出回路9の作動を停止させることを特徴とする。すなわち、前記制御回路15は、前記電力値21の有無ではなく、前記電力値21の検出値につき閾値を参照して比較演算し前記電力値21の検出程度に応じて前記部分放電検出回路9の作動を実行あるいは停止させることを特徴とする。
As shown in FIGS. 1 and 2, the following configuration is applied to the partial discharge monitoring device for the rotating machine according to the first embodiment.
The partial
この構成により、回転機の運転状況に応じて部分放電の検出動作を実行することにより、部分放電の監視作業を効率化して監視コストを低減するとともに、部分放電の検出機器における経年劣化を軽減することが可能となるものであって、部分放電監視装置の可用性を向上することができる。
すなわち、回転機の運転状況と連動して部分放電検出を制御できるので、低コストで監視でき、部分放電の異常値の検知による故障予測と、固定子の絶縁劣化の状況を部分放電強度の増減により判定することで、早期の固定子の交換と、メンテナンスにより固定子の故障を防止することが可能となる。
With this configuration, by executing the partial discharge detection operation according to the operating status of the rotating machine, the partial discharge monitoring work is streamlined, the monitoring cost is reduced, and the aged deterioration of the partial discharge detection device is reduced. This makes it possible to improve the availability of the partial discharge monitoring device.
That is, since partial discharge detection can be controlled in conjunction with the operating status of the rotating machine, it can be monitored at low cost, failure prediction by detecting abnormal values of partial discharge, and increase / decrease in partial discharge strength for the status of stator insulation deterioration. By making a judgment based on the above, it is possible to prevent the stator from failing due to early replacement of the stator and maintenance.
また、実施の形態1における回転機の部分放電遠隔監視装置は、図1および図2に示す通り、次の構成が適用されている。
前記制御回路15が前記部分放電検出回路9の作動により取得した部分放電強度を送信する通信回路24を有する部分放電/電圧・電流検出装置8からなる監視信号生成装置を備え、前記部分放電検出回路9の作動により取得した部分放電強度12を監視端末26に送信するものであり、前記監視端末26は前記通信回路24を介して前記監視信号生成装置との通信を行うものであって、前記監視端末26は、前記回転機1の部分放電強度を監視するための監視ソフトウェア27と、前記回転機1の部分放電強度12を格納するデータ格納部30と、前記回転機1の前記電力値21に応じて前記制御回路15により前記部分放電検出回路9を制御するための設定値を記載した設定ファイル28とを有することを特徴とする。
Further, as shown in FIGS. 1 and 2, the following configuration is applied to the partial discharge remote monitoring device for the rotating machine according to the first embodiment.
The control circuit 15 includes a monitoring signal generator including a partial discharge / voltage /
この構成により、回転機の運転状況に応じて部分放電の検出動作を実行することにより、部分放電の監視作業を効率化して監視コストを低減するとともに、部分放電の検出機器における経年劣化を軽減することが可能となるものであって、部分放電監視装置の可用性を向上することができるばかりでなく、監視要素および制御要素を具備する監視端末により部分放電遠隔監視作業を的確に遂行することができる。 With this configuration, by executing the partial discharge detection operation according to the operating status of the rotating machine, the partial discharge monitoring work is streamlined, the monitoring cost is reduced, and the aged deterioration of the partial discharge detection device is reduced. Not only can the availability of the partial discharge monitoring device be improved, but also the partial discharge remote monitoring work can be accurately performed by the monitoring terminal provided with the monitoring element and the control element. ..
実施の形態2.
実施の形態2を図3および図4に基づいて説明する。図3は、この出願に係る実施の形態2による励磁機を有する回転機の遠隔監視装置のシステム構成図である。図4はこの出願の実施の形態2による処理フロー図である。
図3に示す通り、3相同期発電機からなる回転機1に設けられた励磁機32に、励磁機32内の励磁電流を検出する励磁電流センサ33が設置され、励磁電流センサ33で検出した励磁電流値36は励磁機電流検出センサケーブル34を経由して励磁電流検出回路35に入力される。励磁電流検出回路35へ入力されたデータは主メモリ16に格納されたあと、CPU:19がメモリ31に格納して、通信回路24を通して、監視端末26のデータ格納部30に格納される。
The second embodiment will be described with reference to FIGS. 3 and 4. FIG. 3 is a system configuration diagram of a remote monitoring device for a rotating machine having an exciter according to the second embodiment of the present application. FIG. 4 is a processing flow diagram according to the second embodiment of this application.
As shown in FIG. 3, an exciting
回転機1内の回転機電圧を検出する回転機電圧センサ3が設置され、図4(a)に示すステップS021において回転機電圧センサ3で検出した電圧値13は回転機電圧検出センサケーブル6を経由して電圧検出回路10に入力される。電圧検出回路10へ入力されたデータはステップS022において主メモリ16に格納されたあと、CPU:19がメモリ31に格納して、通信回路24を通して、監視端末26のデータ格納部30に格納される。
A rotary
回転機1内の回転機電流を検出する回転機電流センサ4が設置され、ステップS023において回転機電流センサ4で検出した電流値14は回転機電流検出センサケーブル7を経由して電流検出回路11に入力される。電流検出回路11へ入力されたデータはステップS024において主メモリ16に格納されたあと、CPU:19がメモリ31に格納して、通信回路24を通して、監視端末26のデータ格納部30に格納される。
A rotary machine
主メモリ16に電圧値13および電流値14が格納されると、計算部17は電圧値13と電流値14から電力値21を計算し(ステップS025)、主メモリ16に電力値21を格納する(ステップS026)。ステップS027において判定部18は主メモリ16に格納された電力値21が閾値22以上であれば、回転機が運転状態であると判断し、主メモリ16内の部分放電検出フラグ20を“1”にする(ステップS028)。
When the
CPU:19は主メモリ16を設定値23で規定された周期で参照しており、部分放電検出フラグ20が“1”であれば、部分放電検出回路9をON状態にして(ステップS029)、実施の形態1における図2(b)と同様の処理ステップで部分放電検出を開始し、部分放電センサ2から部分放電強度12を検出し、主メモリ16に部分放電強度12を格納し、部分放電検出を終了し、主メモリ16内の部分放電検出フラグ20を“0”にする。
The CPU: 19 refers to the
判定部18は主メモリ16に格納された電力値21が閾値22以上であれば、回転機が予め設定された規定値以上の出力相当値である電力値で運転されている正常運転状態であると判断し、主メモリ16内の励磁電流検出フラグ37を“1”にする(ステップS030)。CPU:19は主メモリ16を設定値23で規定された周期で参照しており、励磁電流検出フラグ37が“1”であれば、ステップS031において励磁電流検出回路35をON状態にして、励磁電流検出を開始し、励磁電流センサ33から励磁電流値36を検出し(ステップS035)、主メモリ16に励磁電流値36を格納し(ステップS036)、励磁電流検出を終了する。
判定部18は、主メモリ16内の励磁電流検出フラグ37を“0”にし、励磁電流検出を終了する(ステップS037)。励磁電流検出回路35へ入力されたデータは主メモリ16に格納されたあと、CPU:19がメモリ31に格納して、通信回路24を通して、監視端末26のデータ格納部30に格納される。
If the
The determination unit 18 sets the exciting current detection flag 37 in the
回転機電圧センサ3および回転機電流センサ4で検出された電圧値13と電流値14から導出され主メモリ16に格納された電力値21は、制御回路15におけるCPU:19および判定部18により閾値22を参照して比較演算され、電力値21の検出程度に応じて部分放電検出フラグ20および励磁電流検出フラグ37を“1”または“0”として、部分放電検出回路9および励磁電流検出回路35の作動を実行あるいは停止させる。
電力値21の検出程度に応じて部分放電検出回路9の作動を実行あるいは停止させ、回転機の運転状況に応じて部分放電の検出動作を実行することにより、部分放電の監視作業を効率化して監視コストを低減するとともに、部分放電の検出機器における経年劣化を軽減することが可能となる。しかも、励磁電流値36を部分放電強度12とともに監視端末26へ送信することにより、部分放電遠隔監視作業の的確な遂行に万全を期すことができる。励磁電流値36と比較して部分放電強度12が相対的に大きいときは、部分放電につき異常状態が生じているとすることができるものであり、励磁電流値36と部分放電強度12とを比較検討することによって部分放電遠隔監視作業をより確実に行うことができるものである。
The
By executing or stopping the operation of the partial
実施の形態2における回転機の部分放電遠隔監視装置は、図3および図4に示す通り、次の構成が適用されている。
3相同期発電機からなる回転機1の部分放電を検出する部分放電検出回路9と、前記部分放電検出回路9を周期的に作動させる制御回路15とを備え、前記制御回路15は、前記回転機1の電圧値13と電流値14とから導出される出力相当値としての電力値21に応じて前記部分放電検出回路9の作動を実行あるいは停止させるものであって、前記回転機1の固定子コイルに励磁電流値36としての直流電流を供給する励磁機32と、前記励磁電流値36を励磁電流センサ33により検出する励磁電流検出回路35を備え、前記制御回路15は、前記電力値21が事前に設定された規定値である閾値を超えている場合に前記励磁電流検出回路35の作動を実行させ、前記電力値21が前記閾値を超えていない場合に前記励磁電流検出回路35の作動を停止させるとともに、前記励磁電流検出回路35の作動により取得した励磁電流値36を前記部分放電検出回路9により取得した部分放電強度12とともに通信回路24,29およびネットワーク通信網25を介して監視端末26に送信することを特徴とする
この構成により、回転機の運転状況に応じて部分放電の検出動作を実行することにより、部分放電の監視作業を効率化して監視コストを低減するものであって、部分放電の検出機器における経年劣化を軽減することが可能となるとともに、部分放電監視装置の可用性を向上することができるばかりでなく、励磁電流値を部分放電強度とともに監視端末へ送信することによって、励磁電流値と部分放電強度とを比較検討することにより部分放電遠隔監視作業の的確な遂行に万全を期すことができる。
As shown in FIGS. 3 and 4, the following configuration is applied to the partial discharge remote monitoring device for the rotating machine according to the second embodiment.
A partial
実施の形態3.
実施の形態3を図5から図7までに基づいて説明する。図5は、この出願の実施の形態3による回転機の部分放電遠隔監視装置のシステム構成図である。図6はこの出願の実施の形態3による処理のフロー図であり、図7は実施の形態3による動作波形を示すイメージ図である。
図5に示す通り、3相同期発電機からなる回転機1に、回転機1内における固定子コイルの放電箇所において部分放電を検出する部分放電センサ2が設置され、部分放電センサ2で検出した部分放電強度12は部分放電センサケーブル5を経由して部分放電検出回路9に入力される。部分放電検出回路9へ入力されたデータは主メモリ16に格納されたあと、CPU:19がメモリ31に格納して、通信回路24を通して、監視端末26のデータ格納部30に格納される。
The third embodiment will be described with reference to FIGS. 5 to 7. FIG. 5 is a system configuration diagram of a partial discharge remote monitoring device for a rotating machine according to the third embodiment of this application. FIG. 6 is a flow chart of processing according to the third embodiment of this application, and FIG. 7 is an image diagram showing an operation waveform according to the third embodiment.
As shown in FIG. 5, a
回転機1内の回転機電圧を検出する回転機電圧センサ3が設置され、図6に示されるステップS041において回転機電圧センサ3で検出した電圧値13は回転機電圧検出センサケーブル6を経由して電圧検出回路10に入力される。電圧検出回路10へ入力されたデータはステップS042において主メモリ16に格納されたあと、CPU:19がメモリ31に格納して、通信回路24を通して、監視端末26のデータ格納部30に格納される。
A rotating
回転機1内の回転機電流を検出する回転機電流センサ4が設置され、ステップS043において回転機電流センサ4で検出した電流値14は回転機電流検出センサケーブル7を経由して電流検出回路11に入力される。電流検出回路11へ入力されたデータはステップS044において主メモリ16に格納されたあと、CPU:19がメモリ31に格納して、通信回路24を通して、監視端末26のデータ格納部30に格納される。
A rotary machine
主メモリ16に電圧値13と電流値14が格納されると、計算部17は電圧値13と電流値14から電力値21を計算し(ステップS045)、主メモリ16に電力値21を格納する(ステップS046)。部分放電センサ2から部分放電強度12を検出し(ステップS047)、主メモリ16に部分放電強度12を格納し(ステップS048)、部分放電検出を終了する。
When the
判定部18はステップS049において主メモリ16に格納された電力値21が閾値22以上であった場合は、CPU:19はメモリ31に、部分放電強度12と電力値21を格納し(ステップS050)、通信回路24、ネットワーク通信網25を通して通信回路29に電力値21と部分放電強度12を送信し(ステップS051)、通信回路29は監視端末26のデータ格納部30に電力値21と部分放電強度12を格納する(ステップS052)。
When the
一方、図7の動作波形に示すように、電力値21が閾値22以下であり部分放電強度12が部分放電閾値38を超過して、一定波形で反復される正常波形21A,12Aと異なる異常波形21X,12Xで示されるような異常状態が生じる場合がある。判定部18は、このように主メモリ16に格納された電力値21が閾値22以下であった場合は、ステップS053において部分放電強度12を部分放電強度閾値38と比較し、部分放電強度12が部分放電強度閾値38以上であった場合は、主メモリ16内の状態フラグ39を“1”にする(ステップS054)。
On the other hand, as shown in the operation waveform of FIG. 7, the
CPU:19は主メモリ16を設定値23で規定された周期で参照しており、状態フラグ39が“1”であれば、異常信号値と判定し、異常判定情報40を、通信回路24を通して、監視端末26のデータ格納部30に格納し、状態フラグ39を“0”にクリアする(ステップS55)。
The CPU: 19 refers to the
回転機電圧センサ3および回転機電流センサ4で検出された電圧値13と電流値14から導出され主メモリ16に格納された電力値21は、制御回路15におけるCPU:19および判定部18により閾値22を参照して比較演算され、電力値21の検出程度に応じて部分放電検出フラグ20および励磁電流検出フラグ37を“1”または“0”として、部分放電検出回路9および励磁電流検出回路35の作動を実行あるいは停止させる。そして、前記制御回路15は、前記電力値21が事前に設定された規定値である閾値を超えておらず、かつ前記部分放電検出回路9で検出される部分放電強度12が事前に設定された規定値である閾値を超えている場合には、異常状態と判定し、異常判定情報40としての異常情報を通信回路24,29およびネットワーク通信網25を介して監視端末へ送信する。
The
電力値21の検出程度に応じて部分放電検出回路9の作動を実行あるいは停止させ、回転機の運転状況に応じて部分放電の検出動作を実行することにより、部分放電の監視作業を効率化して監視コストを低減するとともに、部分放電の検出機器における経年劣化を軽減することが可能となる。しかも、図7の動作波形に示すように、前記電力値21が事前に設定された規定値である閾値を超えておらず、かつ前記部分放電検出回路9で検出される部分放電強度12が事前に設定された規定値である閾値を超えている状態が生じている場合に生成され監視端末26へ送信される異常判定情報40からなる異常情報により部分放電に係る異常状態の把握を的確に行うことができるものである。
異常判定情報40は、図7に例示されている通り、測定日時、測定日時の回転機の発電量、測定対象のセンサ名、測定対象のセンサの部分放電強度で構成される。
By executing or stopping the operation of the partial
As illustrated in FIG. 7, the abnormality determination information 40 is composed of the measurement date and time, the amount of power generated by the rotating machine at the measurement date and time, the name of the sensor to be measured, and the partial discharge strength of the sensor to be measured.
部分放電強度閾値38は監視端末26の設定ファイル28で生成され、通信回路29、ネットワーク通信網25を通して通信回路24で受信し、通信回路24は受信した設定ファイル28をCPU内のメモリ31に書き込むことができ、遠隔地から任意に変更可能とする。
The partial discharge strength threshold 38 is generated by the setting file 28 of the monitoring terminal 26, is received by the communication circuit 24 through the communication circuit 29 and the network communication network 25, and the communication circuit 24 writes the received setting file 28 to the
実施の形態3における回転機の部分放電遠隔監視装置は、図5から図7までに示す通り、実施の形態1または実施の形態2の構成において、次の構成が適用されている。
前記制御回路15は、前記電力値21が事前に設定された規定値である閾値を超えておらず、かつ前記部分放電検出回路9で検出される部分放電強度12が事前に設定された規定値である閾値を超えている場合には、異常状態と判定し、異常判定情報40からなる異常情報を通信回路24,29およびネットワーク通信網25を介して監視端末へ送信することを特徴とする
この構成により、回転機の運転状況に応じて部分放電の検出動作を実行することにより、部分放電の監視作業を効率化して監視コストを低減するとともに、部分放電の検出機器における経年劣化を軽減することが可能となるものであって、部分放電監視装置の可用性を向上することができるばかりでなく、部分放電に係る異常状態の把握を的確に行うことができる。
As shown in FIGS. 5 to 7, the following configuration is applied to the partial discharge remote monitoring device of the rotating machine according to the third embodiment in the configuration of the first embodiment or the second embodiment.
In the control circuit 15, the
実施の形態4.
実施の形態4を図8から図10までに基づいて説明する。図8はこの出願の実施の形態4による回転機の部分放電遠隔監視装置のシステム構成図である。図9はこの出願の実施の形態4による処理フロー図であり、図10は実施の形態4による動作波形を示すイメージ図である。
図8に示す通り、3相同期発電機からなる回転機1に、回転機1内における固定子コイルの放電箇所において部分放電を検出する部分放電センサ2が設置され、部分放電センサ2で検出した部分放電強度12は部分放電センサケーブル5を経由して部分放電検出回路9に入力される。部分放電検出回路9へ入力されたデータは主メモリ16に格納されたあと、CPU:19がメモリ31に格納して、通信回路24を通して、監視端末26のデータ格納部30に格納される。
The fourth embodiment will be described with reference to FIGS. 8 to 10. FIG. 8 is a system configuration diagram of a partial discharge remote monitoring device for a rotating machine according to the fourth embodiment of this application. FIG. 9 is a processing flow diagram according to the fourth embodiment of this application, and FIG. 10 is an image diagram showing an operation waveform according to the fourth embodiment.
As shown in FIG. 8, a
回転機1内の回転機電圧を検出する回転機電圧センサ3が設置され、図9に示すステップS061において回転機電圧センサ3で検出された電圧値13は回転機電圧検出センサケーブル6を経由して電圧検出回路10に入力される。電圧検出回路10へ入力されたデータはステップS062において主メモリ16に格納されたあと、CPU:19がメモリ31に格納して、通信回路24を通して、監視端末26のデータ格納部30に格納される。
A rotating
回転機1内の回転機電流を検出する回転機電流センサ4が設置され、ステップS063において回転機電流センサ4で検出された電流値14は回転機電流検出センサケーブル7を経由して電流検出回路11に入力される。電流検出回路11へ入力されたデータはステップS064において主メモリ16に格納されたあと、CPU:19がメモリ31に格納して、通信回路24を通して、監視端末26のデータ格納部30に格納される。
A rotary machine
主メモリ16に電圧値13および電流値14が格納されると、計算部17は電圧値13と電流値14から電力値21を計算し(ステップS065)、主メモリ16に電力値21を格納する(ステップS066)。部分放電センサ2から部分放電強度12を検出し(ステップS067)、主メモリ16に部分放電強度12を格納し(ステップS068)、部分放電検出を終了する。
When the
ステップS069において判定部18は主メモリ16に格納された電力値21が閾値22以上であった場合は、回転機が予め設定された規定値以上の出力相当値で動作中と判断する。判定部18は主メモリ16に格納された電力値21が閾値22未満であった場合は、回転機が運転されていないか予め設定された規定値以下の出力相当値で動作中と判断し、主メモリ16内の部分放電検出フラグ20を“0”にする。CPU:19は主メモリ16を設定値23で規定された周期で参照しており、部分放電検出フラグ20が“0”であれば、部分放電検出回路9をOFF状態にして、部分放電検出を停止する。
In step S069, when the
ステップS070において判定部18は、主メモリ16に格納された部分放電強度12と部分放電強度閾値38を比較し、部分放電強度12が部分放電強度閾値38未満であり、電力値21が閾値22以上であった場合は正常と判断し、部分放電強度12と電力値21をCPU:19がメモリ31に格納して、通信回路24を通して、監視端末26のデータ格納部30に格納される。
In step S070, the determination unit 18 compares the
部分放電強度閾値38は監視端末26の設定ファイル28で生成され、通信回路29、ネットワーク通信網25を通して通信回路24で受信し、通信回路24は受信した設定ファイル28をCPU内のメモリ31に書き込むことができ、遠隔地から任意に変更可能とする。
The partial discharge strength threshold 38 is generated by the setting file 28 of the monitoring terminal 26, is received by the communication circuit 24 through the communication circuit 29 and the network communication network 25, and the communication circuit 24 writes the received setting file 28 to the
ステップS070において判定部18は、主メモリ16に格納された部分放電強度12と部分放電強度閾値38を比較し、部分放電強度12が部分放電強度閾値38以上であり、電力値21が閾値22以上であった場合はステップS071へ移行する。
ステップS071において判定部18は、主メモリ16に格納された部分放電強度12と部分放電強度基準値41を比較し、部分放電強度12と部分放電強度基準値41の差異が、寿命判定値42以下であれば、正常寿命範囲内と判断し、部分放電強度12と電力値21をCPU:19がメモリ31に格納して、通信回路24を通して、監視端末26のデータ格納部30に格納される。
In step S070, the determination unit 18 compares the
In step S071, the determination unit 18 compares the
部分放電強度基準値41および寿命判定値42は、監視端末26の設定ファイル28で生成され、通信回路29、ネットワーク通信網25を通して通信回路24で受信し、通信回路24は受信した設定ファイル28をCPU内のメモリ31に書き込むことができ、遠隔地から任意に変更可能とする。
The partial discharge strength reference value 41 and the life determination value 42 are generated by the setting file 28 of the monitoring terminal 26 and received by the communication circuit 24 through the communication circuit 29 and the network communication network 25, and the communication circuit 24 receives the received setting file 28. It can be written to the
図10の動作波形に示すように、一定波形で反復される正常波形21A,12Aと異なる異常波形12Xで示されるような異常状態が生じる場合がある。ステップS071において判定部18は、主メモリ16に格納された部分放電強度12と部分放電強度基準値41を比較し、部分放電強度12が図10の動作波形における異常波形12Xに示す状態にあり、部分放電強度12と部分放電強度基準値41の差異が、寿命判定値42以上であれば、主メモリ16内の寿命判定フラグ43に“1”を加え“2”とする(ステップS072)。寿命判定フラグ43が“1”の場合は、ノイズによる検知を考慮し寿命判定は行わない。
As shown in the operation waveform of FIG. 10, an abnormal state as shown by an
CPU:19は主メモリ16を設定値23で規定された周期で参照しており、ステップS073において寿命判定フラグ43が“2”以上であれば、固定子の絶縁劣化進行に伴う機器の寿命と判定し、機器の寿命が限界状態にあるとして寿命判定情報44をCPU:19がメモリ31に格納し、通信回路24を通して、監視端末26のデータ格納部30に格納される(ステップS074)。
寿命判定情報44は、図10に例示されている通り、測定日時、測定日時の回転機の発電値、測定対象のセンサ名、測定対象のセンサの部分放電強度、部分放電強度基準値との差異で構成される、
The CPU: 19 refers to the
As illustrated in FIG. 10, the life determination information 44 is different from the measurement date and time, the power generation value of the rotating machine at the measurement date and time, the sensor name of the measurement target, the partial discharge strength of the sensor to be measured, and the partial discharge strength reference value. Consists of
電力値21の検出程度に応じて部分放電検出回路9の作動を実行あるいは停止させ、回転機の運転状況に応じて部分放電の検出動作を実行することにより、部分放電の監視作業を効率化して監視コストを低減するとともに、部分放電の検出機器における経年劣化を軽減することが可能となる。しかも、前記制御回路15は、前記電力値21が閾値を超えておらず、かつ前記部分放電検出回路9で検出される部分放電強度12が予め設定された規定値である閾値を超えており、しかも前記部分放電強度12と部分放電強度基準値41の差が予め設定された規定値である寿命判定値42を超えている場合は、絶縁劣化進行に伴う寿命限界状態と判定し、寿命判定情報44としての寿命限界情報を通信回路24,29およびネットワーク通信網25を介して監視端末26へ送信することにより、絶縁劣化進行に伴う寿命限界状態の把握を的確に行うことができるものである。
By executing or stopping the operation of the partial
本実施の形態の遠隔監視システムは、発電機等の回転機を有するプラント等における回転機の部分放電を遠隔監視するのに有効に利用することができ、火力発電プラントだけでなく、各種の発電プラント(例えば、水力発電プラント、原子力発電プラント)に幅広く適応できる。 The remote monitoring system of the present embodiment can be effectively used for remotely monitoring the partial discharge of a rotating machine in a plant or the like having a rotating machine such as a generator, and can be effectively used not only for a thermal power plant but also for various types of power generation. It can be widely applied to plants (for example, hydroelectric power plants, nuclear power plants).
実施の形態4における回転機の部分放電遠隔監視装置は、図8から図10までに示す通り、実施の形態1から実施の形態3までの何れかの構成において、次の構成が適用されている。
制御回路15は、部分放電検出回路9で検出される部分放電強度12と部分放電強度基準値41の差が予め設定された規定値である寿命判定値42を超えている場合は、絶縁劣化進行に伴う寿命限界状態と判定し、寿命判定情報44としての寿命限界情報を通信回路24,29およびネットワーク通信網25を介して監視端末26へ送信することを特徴とする。
この構成により、回転機の運転状況に応じて部分放電の検出動作を実行することにより、部分放電の監視作業を効率化して監視コストを低減するとともに、部分放電の検出機器における経年劣化を軽減することが可能となるであって、部分放電監視装置の可用性を向上することができるばかりでなく、絶縁劣化進行に伴う寿命限界状態の把握を的確に行うことができる。
As shown in FIGS. 8 to 10, the following configuration is applied to the partial discharge remote monitoring device for the rotating machine according to the fourth embodiment in any of the configurations from the first embodiment to the third embodiment. ..
When the difference between the
With this configuration, by executing the partial discharge detection operation according to the operating status of the rotating machine, the partial discharge monitoring work is streamlined, the monitoring cost is reduced, and the aged deterioration of the partial discharge detection device is reduced. Not only can the availability of the partial discharge monitoring device be improved, but also the life limit state due to the progress of insulation deterioration can be accurately grasped.
また、本願は上述した実施の形態例に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した本願の要旨を逸脱しない限りその他種々の応用例、変形例を取り得ることは勿論である。
なお、この出願における技術思想としての開示事項は、その技術範囲内において、実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略したりすることが可能である。
Further, the present application is not limited to the above-described embodiment, and it goes without saying that various other application examples and modifications can be taken as long as the gist of the present application described in the claims is not deviated.
The matters disclosed as the technical idea in this application can be freely combined with the embodiments, and the embodiments can be appropriately modified or omitted within the technical scope.
1 回転機、
2 部分放電センサ、
3 回転機電圧センサ、
4 回転機電流センサ、
5 部分放電センサケーブル、
6 回転機電圧検出センサケーブル、
7 回転機電流検出センサケーブル、
8 部分放電/電圧・電流検出装置(監視信号生成装置)、
9 部分放電検出回路、
10 電圧検出回路、
11 電流検出回路、
12 部分放電強度、
13 電圧値、
14 電流値、
15 制御回路、
16 主メモリ、
17 計算部、
18 判定部、
19 CPU、
20 部分放電検出フラグ、
21 電力値、
22 閾値、
23 設定値、
24 通信回路、
25 ネットワーク通信網、
26 監視端末、
27 監視ソフトウェア、
28 設定ファイル、
29 通信回路、
30 データ格納部、
31 メモリ、
32 励磁機、
33 励磁電流センサ、
34 励磁機電流検出センサケーブル、
35 励磁電流検出回路、
36 励磁電流値、
37 励磁電流検出フラグ、
38 部分放電強度閾値、
39 状態フラグ、
40 異常判定情報、
41 部分放電強度基準値、
42 寿命判定値、
43 寿命判定フラグ、
44 寿命判定情報。
1 rotating machine,
2 partial discharge sensor,
3 Rotating machine voltage sensor,
4 Rotating machine current sensor,
5 Partial discharge sensor cable,
6 Rotating machine voltage detection sensor cable,
7 Rotating machine current detection sensor cable,
8 Partial discharge / voltage / current detector (monitoring signal generator),
9 Partial discharge detection circuit,
10 Voltage detection circuit,
11 Current detection circuit,
12 Partial discharge strength,
13 Voltage value,
14 Current value,
15 Control circuit,
16 main memory,
17 Calculation unit,
18 Judgment unit,
19 CPU,
20 partial discharge detection flag,
21 power value,
22 threshold,
23 set value,
24 communication circuit,
25 network communication network,
26 Monitoring terminal,
27 Monitoring software,
28 configuration file,
29 Communication circuit,
30 Data storage,
31 memory,
32 exciter,
33 Exciting current sensor,
34 Exciter current detection sensor cable,
35 Excitation current detection circuit,
36 Excitation current value,
37 Excitation current detection flag,
38 partial discharge intensity threshold,
39 status flag,
40 Abnormality judgment information,
41 Partial discharge strength reference value,
42 Life judgment value,
43 Life judgment flag,
44 Life judgment information.
Claims (8)
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