JP2022158192A - Partial discharge position locating device, partial discharge position locating method, and program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、部分放電位置標定装置、部分放電位置標定方法、およびプログラムに関する。 The present invention relates to a partial discharge positioning device, a partial discharge positioning method, and a program.
ガス絶縁開閉装置(GIS;Gas Insulated Switchgear)の内部における部分放電の発生位置を標定する技術として、特許文献1~4に記載の技術がある。
特許文献1には、ガス絶縁開閉装置の内部で部分放電が発生したときに生じる電磁波の信号を検出するセンサを、ガス絶縁開閉装置の複数の位置に設置し、複数のセンサで検出された電磁波の受信信号の大きさを比較することにより、部分放電の発生位置を標定することが記載されている。
In
特許文献2には、ガス絶縁開閉装置の内部で発生した部分放電の電圧サージの電位差を検出する第1のセンサおよび第2のセンサを、ガス絶縁開閉装置のタンクのフランジに設置し、第1のセンサおよび第2のセンサで得られる信号の時間差に基づいて、部分放電の発生位置を標定することが記載されている。 In Patent Document 2, a first sensor and a second sensor for detecting a potential difference of a voltage surge of partial discharge generated inside a gas-insulated switchgear are installed on a flange of a tank of the gas-insulated switchgear. It describes locating the position of occurrence of partial discharge based on the time difference between the signals obtained by the first sensor and the second sensor.
特許文献3には、絶縁スペーサによって区分される複数のガス区分間ごとにタンクの内径よりも小さな内径を有する細径部が形成されたガス絶縁開閉装置の各ガス区分に対し、ガス絶縁開閉装置の内部で部分放電が発生したときに生じる電磁波の信号を検出するセンサを設置し、各センサにより検出された信号に、細径部の内径で決まるカットオフ周波数以下の周波数成分が含まれるか否かによってどのガス区分内で部分放電が発生したのかを判定することが記載されている。 Patent Document 3 discloses a gas insulated switchgear for each gas zone of a gas insulated switchgear in which a small diameter portion having an inner diameter smaller than the inner diameter of a tank is formed between a plurality of gas zones separated by insulating spacers. A sensor is installed to detect the electromagnetic wave signal generated when partial discharge occurs inside, and whether the signal detected by each sensor contains a frequency component below the cutoff frequency determined by the inner diameter of the small diameter part. It is described that it is determined in which gas division a partial discharge has occurred.
特許文献4には、ガス絶縁開閉装置の内部で部分放電が発生したときに生じる電磁波の信号を検出するセンサを、ガス絶縁開閉装置の複数の位置に設置し、複数のセンサで検出された電磁波の周波数スペクトルのスペクトル強度と、複数のセンサの設置位置と、の関係から、最大のスペクトル強度となる位置を、部分放電の発生位置として標定することが記載されている。 In Patent Document 4, sensors for detecting signals of electromagnetic waves generated when partial discharge occurs inside the gas-insulated switchgear are installed at a plurality of positions of the gas-insulated switchgear, and the electromagnetic waves detected by the sensors are and the installation positions of a plurality of sensors, it is described that the position with the maximum spectral intensity is determined as the position of occurrence of partial discharge.
しかしながら、部分放電により発生する電磁波をセンサで受信した時の信号強度(検出強度)は伝搬距離が長くなるほど指数関数的に小さくなるが、信号強度のバラつきなどによって、伝搬距離が相対的に長い方の検出強度が、相対的に短い方の検出強度に比べて高くなる場合がある(例えば後述する図3参照)。このため、特許文献1に記載の技術のような電磁波の検出強度の単純な比較のみでは、部分放電の発生位置の評定に誤判定が生じる可能性がある。このような誤判定を抑制するためには、センサ間の距離を近距離にすることも考えられるが、その分だけ多数のセンサが必要になる。よって、部分放電の発生位置の標定するための装置が高価になる。
However, the signal strength (detection strength) when the sensor receives electromagnetic waves generated by partial discharge decreases exponentially as the propagation distance increases. may be higher than the detection intensity of the relatively shorter one (see, for example, FIG. 3, which will be described later). For this reason, only a simple comparison of the detected intensity of the electromagnetic wave, such as the technique described in
また、特許文献2に記載の技術では、2つのセンサで得られる信号の時間差に基づいて、部分放電の発生位置を標定する。従って、部分放電の発生位置を高精度に標定するためには、例えば10-9secオーダで高精度に複数センサの同時計測技術が可能な計測機器が必要になる。よって、部分放電の発生位置の標定するための装置が高価になる。 Further, in the technique described in Patent Document 2, the position of occurrence of partial discharge is determined based on the time difference between signals obtained by two sensors. Therefore, in order to locate the position of occurrence of partial discharge with high accuracy, a measuring instrument capable of simultaneous measurement technology of a plurality of sensors with high accuracy, for example, on the order of 10 -9 seconds is required. Therefore, a device for locating the position of occurrence of partial discharge becomes expensive.
また、特許文献3に記載の技術では、ガス区分の数に応じた数のセンサが必要になる。従って、ガス絶縁開閉装置の規模に応じて多数のセンサが必要になる。よって、部分放電の発生位置の標定するための装置が高価になる。 In addition, the technique described in Patent Document 3 requires a number of sensors corresponding to the number of gas divisions. Therefore, a large number of sensors are required according to the scale of the gas-insulated switchgear. Therefore, a device for locating the position of occurrence of partial discharge becomes expensive.
また、特許文献4に記載の技術では、電磁波の周波数スペクトルのスペクトル強度と、複数のセンサの設置位置と、の関係から、最大のスペクトル強度となる位置を求める必要がある。従って、部分放電の発生位置を標定するための計算負荷が大きくなる。よって、部分放電の発生位置の標定するための装置が高価になる。 Further, in the technique described in Patent Document 4, it is necessary to obtain the position where the spectral intensity is maximum from the relationship between the spectral intensity of the frequency spectrum of the electromagnetic waves and the installation positions of the plurality of sensors. Therefore, the calculation load for locating the position of occurrence of partial discharge increases. Therefore, a device for locating the position of occurrence of partial discharge becomes expensive.
本発明は、以上のような問題点に鑑みてなされたものであり、ガス絶縁開閉装置における部分放電の発生位置をより低コストで且つ運用上必要な範囲で高精度に標定することができるようにすることを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the problems described above, and is intended to enable the location of partial discharge generation in a gas-insulated switchgear to be located at a lower cost and with a high degree of accuracy within a range necessary for operation. The purpose is to
本発明の部分放電位置標定装置は、母線が部分的に収容される母線部分空間および前記母線から分岐した分岐線が収容される分岐線収容空間が内部に形成された1以上の単位ユニットを有するガス絶縁開閉装置で発生した部分放電の発生位置を標定する部分放電位置標定装置であって、前記ガス絶縁開閉装置に設置された少なくとも1つのセンサによる、前記部分放電の発生時に生じる電磁波の検出結果となる波形データを取得する波形データ取得部と、前記波形データに基づいて、前記部分放電の発生位置を標定する標定部と、を備え、前記標定部は、前記波形データの周波数スペクトルを取得する周波数スペクトル取得部と、前記周波数スペクトルの分布の偏りの有無に基づいて、前記部分放電の発生位置が存在する空間が、前記1以上の単位ユニットの前記母線部分空間によって形成される母線収容空間内であるか、前記1以上の単位ユニットのいずれかの前記分岐線収容空間内であるかを判定する周波数スペクトル判定部と、を備える。 The partial discharge position locating apparatus of the present invention has one or more unit units in which a busbar partial space for partially housing a busbar and a branch line housing space for housing a branch line branched from the busbar are formed. A partial discharge locating device for locating the position of partial discharge generated in a gas-insulated switchgear, wherein at least one sensor installed in the gas-insulated switchgear detects electromagnetic waves generated when the partial discharge occurs. and a locating unit for locating the occurrence position of the partial discharge based on the waveform data, wherein the locating unit acquires the frequency spectrum of the waveform data Based on the frequency spectrum acquisition unit and the presence or absence of bias in the distribution of the frequency spectrum, the space in which the partial discharge generation position exists is within the bus bar accommodation space formed by the bus bar partial spaces of the one or more unit units. and a frequency spectrum determination unit that determines whether it is within the branch line accommodation space of any one of the one or more unit units.
本発明の部分放電位置標定方法は、母線が部分的に収容される母線部分空間および前記母線から分岐した分岐線が収容される分岐線収容空間が内部に形成された1以上の単位ユニットを有するガス絶縁開閉装置で発生した部分放電の発生位置を標定する部分放電位置標定方法であって、前記ガス絶縁開閉装置に設置された少なくとも1つのセンサによる、前記部分放電の発生時に生じる電磁波の検出結果となる波形データを取得する波形データ取得工程と、前記波形データに基づいて、前記部分放電の発生位置を標定する標定工程と、を備え、前記標定工程は、前記波形データの周波数スペクトルを取得する周波数スペクトル取得工程と、前記周波数スペクトルの分布の偏りの有無に基づいて、前記部分放電の発生位置が存在する空間が、前記1以上の単位ユニットの前記母線部分空間によって形成される母線収容空間内であるか、前記1以上の単位ユニットのいずれかの前記分岐線収容空間内であるかを判定する周波数スペクトル判定工程と、を備える。 The partial discharge locating method of the present invention has one or more unit units inside which are formed a busbar partial space for partially housing a busbar and a branch line housing space for housing a branch line branched from the busbar. A partial discharge position locating method for locating the position of partial discharge generated in a gas-insulated switchgear, wherein at least one sensor installed in the gas-insulated switchgear detects electromagnetic waves generated when the partial discharge occurs. and a locating step of locating the occurrence position of the partial discharge based on the waveform data, wherein the locating step acquires the frequency spectrum of the waveform data Based on the frequency spectrum acquisition step and the presence or absence of bias in the distribution of the frequency spectrum, the space where the partial discharge generation position exists is within the bus bar accommodation space formed by the bus bar partial spaces of the one or more unit units. and a frequency spectrum determination step of determining whether it is within the branch line accommodation space of any one of the one or more unit units.
本発明のプログラムは、前記部分放電位置標定装置の各部としてコンピュータを機能させるためのものである。 A program of the present invention is for causing a computer to function as each part of the partial discharge positioning apparatus.
本発明によれば、ガス絶縁開閉装置における部分放電の発生位置をより低コストで且つ運用上必要な範囲で高精度に標定することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the generation position of the partial discharge in a gas insulated switchgear can be determined at low cost and with high precision within the range necessary for operation.
以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態を説明する。
尚、長さ、位置、大きさ、間隔等、比較対象が同じであることは、厳密に同じである場合の他、発明の主旨を逸脱しない範囲で異なるもの(例えば、設計時に定められる公差の範囲内で異なるもの)も含むものとする。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
It should be noted that the same length, position, size, interval, etc., for comparison means that they are strictly the same, as well as those that differ within the scope of the invention (for example, tolerances determined at the time of design). different within the range) are also included.
図1Aは、ガス絶縁開閉装置100の部分放電位置標定システム1の構成の一例を示す図である。図1Bは、ガス絶縁開閉装置100を構成する単位ユニット110の断面図であり、図1AのI-I断面を示す。また、図1Cは、図1Aに対応したガス絶縁開閉装置100の回路図である。
図1Aおよび図1Cに示すように、部分放電位置標定システム1は、ガス絶縁開閉装置100に設置された1以上のセンサ190と、部分放電位置標定装置600と、を備える。上記のセンサ190と部分放電位置標定装置600とは有線あるいは無線により接続されており、センサ190による検出結果が部分放電位置標定装置600に入力されるように構成される。
以下、これらの構成についてそれぞれ説明する。
FIG. 1A is a diagram showing an example of the configuration of a partial
As shown in FIGS. 1A and 1C, the partial discharge locating
Each of these configurations will be described below.
<ガス絶縁開閉装置>
図1Aおよび図1Cにおいて、ガス絶縁開閉装置100は、1以上の単位ユニット110(本実施形態では4つの単位ユニット110a~110d)を備える。複数の単位ユニット110a~110dは同じ構成を有しており、そのうちの1つの単位ユニット110dの断面図を代表して図1Bで示す。複数の単位ユニット110a~110dを相互に結合(一列に連結)することにより、ガス絶縁開閉装置100が構成される。尚、ガス絶縁開閉装置100が備える単位ユニット110の数は規模に応じて任意であり、1以上であれば良い。
<Gas insulated switchgear>
1A and 1C, the gas-insulated
各単位ユニット110a~110dは、中空空間を有する。各単位ユニット110a~110dは、例えば、後述する母線収容空間を形成する密閉容器部分に設けられた不図示のフランジ継手を用いて相互に結合される。各単位ユニット110a~110dが結合された状態で、各単位ユニット110a~110dの中空空間は連通する。各単位ユニット110a~110dの中空空間により、ガス絶縁開閉装置100の中空空間が形成される。ガス絶縁開閉装置100の中空空間は密閉された状態であり、ガス絶縁開閉装置100の中空空間にはSF6ガス(六フッ化硫黄ガス)等の絶縁ガスが封入されている。
Each
ガス絶縁開閉装置100の中空空間には、母線120a~120bと、分岐線130a~130dと、断路器140a~140dと、遮断器150a~150dと、ケーブルヘッド160a~160dと、が収容される。尚、図1Aにおいて、実際には、母線120a、120bおよび分岐線130a~130dは、ガス絶縁開閉装置100の外部から視認することはできないが、各図の関係を分かりやすくするために、母線120a、120bを破線で示し、分岐線130a~130dを破線で示し、これらを透視した様子の概略を示す。また、図1Aおよび図1Cに示すように、ここでは、特別高圧電力系統として二重母線系統の電力系統を例示する。しかしながら、ガス絶縁開閉装置に収容される母線の数は1以上であれば良い。
The hollow space of the gas-insulated
母線120a~120bは、主回路の導体として機能し、上位の電力系統からの電流を全て受け、分岐線130a~130dに分電する電線である。分岐線130a~130dは、断路器140a~140d、遮断器150a~150d、およびケーブルヘッド160a~160dを直列に接続し、母線120a~120bとケーブルヘッド160a~160dに接続される不図示の負荷(電気機器)とを接続するための導体として機能する(図1B~図1C参照)。尚、接続するとは、電気的に接続することを意味する。このことは、その他の説明でも同じである。
The
断路器140a~140dは、回路に電流が流れていない状態で開閉を行う。図1Cでは、断路器140a~140dが、分岐線130a~130dのうち母線120aに接続されている電線131a~131dと、分岐線130a~130dのうち母線120bに接続されている電線132a~132dと、の両方に対して接続していない状態を示す。ただし、通常、断路器140a~140dは、電線131a~131dおよび電線132a~132dの一方に対して接続し他方に対して接続しないように開閉を行う。断路器140a~140dは、例えば、送電系統(母線120a~120b)を切り替えたり、保守点検を行う際にケーブルヘッド160a~160dに接続される不図示の負荷(電気機器)を主回路から確実に切り離したりするために使用される。
The
遮断器150a~150dは、ケーブルヘッド160a~160dに接続される不図示の負荷(電気機器)に流れる負荷電流を遮断する機能を有する。地絡事故や短絡事故等により事故電流が発生した際には、遮断器150a~150dは自動的に開き、事故電流が負荷に流れることを防止する。
The
ケーブルヘッド160a~160dは、不図示の負荷(電気機器)に接続される。母線120a~120bから断路器140a~140dおよび遮断器150a~150dを経由して流れる電流は、ケーブルヘッド160a~160dから不図示の負荷(電気機器)に負荷電流として供給される。
The cable heads 160a to 160d are connected to loads (electrical equipment) not shown. Current flowing from the
図1Aおよび図1Bに示すように、ガス絶縁開閉装置100の中空空間は、母線120a~120bが収容される空間に対応する母線収容空間170a~170bと、分岐線130a~130dが収容される空間に対応する分岐線収容空間180a~180dと、を有する。上記の母線収容空間は、1以上の単位ユニット110(110a~110d)が一列に連結されることにより、各単位ユニット110a~110d内に形成された母線用部分空間171a~174a、171b~174bが一方向(母線120a~120bの延在方向)に連なることで、ガス絶縁開閉装置100の内部に形成される空間である。図1Aに示す例では、各単位ユニット110の内部には、2つの母線部分収容空間170a~170bと、1つの分岐線収容空間180a~180dとが形成されている。このため、ガス絶縁開閉装置100は、母線120a~120bの長手方向に延びる2つの母線収容空間170a~170bと、単位ユニット110の数と同数(4つ)の、母線120a~120bと直交する方向に延びる分岐線収容空間180a~180dと、を有している。図1Aおよび図1Bでは、母線収容空間170a~170bを相対的に濃いグレーで示し、分岐線収容空間180a~180dを相対的に薄いグレーで示す。なお、ガス絶縁開閉装置100が有する母線収容空間の数は1以上であれば良い。
As shown in FIGS. 1A and 1B, the hollow space of the gas-insulated
尚、ガス絶縁開閉装置100自体は公知の技術で実現することができるので、ここでは、ガス絶縁開閉装置100の概略のみを説明した。また、ガス絶縁開閉装置は、図1A~図1Cに示すガス絶縁開閉装置100に限定されず、公知の種々の管路型ガス絶縁開閉装置であってもよい。
Since the gas-insulated
<センサ>
ガス絶縁開閉装置100には、単位ユニットの数など装置規模に応じて1以上のセンサが設置される。通常、ガス絶縁開閉装置100は複数の単位ユニットを有することから複数のセンサが設置される。本実施形態では、上述した2つの母線収容空間170a~170bおよび4つの分岐線収容空間180a~180dに、それぞれ1つずつセンサ190a~190fが設置される。尚、図1Aにおいて、実際には、センサ190a~190fは、ガス絶縁開閉装置100の外部から視認することはできないが、各図の関係を分かりやすくするために、センサ190a~190fを点線で示し、これらを透視した様子の概略を示す。
<Sensor>
One or more sensors are installed in the gas-insulated
母線120a~120bや分岐線130a~130dにおいて、ガス絶縁開閉装置100の内部事故(短絡事故や地絡事故等)の前兆として部分放電が発生すると、部分放電の発生位置を起点として電磁波が発生する。センサ190a~190fは、この部分放電により発生する電磁波(以下、適宜単に電磁波と称する)を検出し、検出した電磁波の強度に応じた検出値を出力するセンサである。本実施形態では、センサ190a~190fとして、UHF(Ultra High Frequency)アンテナを備え、電磁波の強度に応じた電圧値を出力するセンサを例示する。
When partial discharge occurs in the
図2は、センサ190aの配置の一例を示す図である。図2では、ガス絶縁開閉装置100の内部(母線120a)に発生した部分放電の発生位置CPから伝搬する電磁波を破線で示す。尚、図2において、絶縁スペーサ210は、母線120aを支持するための部材である。このような絶縁スペーサは、母線120bおよび分岐線130a~130dに対しても設置される。
FIG. 2 is a diagram showing an example of arrangement of the
図2に示す例では、センサ190aは、ガス絶縁開閉装置100の内壁面の凹部に、センサ190aの検出面がガス絶縁開閉装置100の中空空間(母線収容空間170a)に対して露出するように配置される。その他のセンサ190b~190fも、センサ190aと同様に、センサ190b~190fの検出面がガス絶縁開閉装置100の中空空間(母線収容空間170b、分岐線収容空間180a~180d)に対して露出するように配置される。
In the example shown in FIG. 2, the
<知見>
次に、本発明者らが得た知見について、図3を用いて説明する。
本発明者らは、ガス絶縁開閉装置100の内部に発生する部分放電の発生位置CPからセンサ設置位置までの電磁波の伝搬経路に沿った距離である伝搬距離と、センサで上記の電磁波を検出した際に得られる検出値(例えば電圧値)の大きさを示す検出強度と、の関係を調査した。ここでは、上記の検出強度は、上記の電磁波を検出した際に得られる検出値の時系列データ(以下、波形データとも称する)における波高値(振幅の最大値)とした。ただし、上記の検出強度は、波高値に限定されず、例えば、実効値または波形のpeak-to-peak値であってもよい。図3は、伝搬距離と検出強度との関係の一例を示す図である。尚、図3においてR2は、図3に示す四角形の点から回帰分析により求められる近似曲線310に対する決定係数である。
<Knowledge>
Next, the findings obtained by the inventors will be described with reference to FIG.
The present inventors detected the above-mentioned electromagnetic waves with the propagation distance, which is the distance along the propagation path of the electromagnetic wave from the generation position CP of the partial discharge generated inside the gas-insulated
図3に示すように伝搬距離が長くなるにつれて検出強度は指数関数的に減少する。しかしながら、センサでの検知時の検出強度のバラつきなどによって、伝搬距離が相対的に長い方の検出強度が、相対的に短い方の検出強度に比べて高くなる場合がある。具体的には、図3では、伝搬距離が10m付近には、6~7m付近のものよりも高い検出強度を有するプロット点が存在している。従って、検出強度の大小関係の比較だけでは、部分放電の発生位置CPの位置評定に誤判定が生じる可能性があることが分かる。 As shown in FIG. 3, the detected intensity decreases exponentially as the propagation distance increases. However, there are cases where the detected strength in the relatively long propagation distance is higher than the detected strength in the relatively short propagation distance due to variations in the detection strength at the time of detection by the sensor. Specifically, in FIG. 3, there are plot points with a higher detection intensity near the propagation distance of 10 m than those near 6 to 7 m. Therefore, it can be seen that an erroneous determination may occur in the position evaluation of the partial discharge generation position CP only by comparing the magnitude relationship of the detected intensities.
その一方で、本発明者らは、分岐線収容空間に設置されたセンサが受信した電磁波の信号波形の周波数スペクトルに基づいて、部分放電の発生位置が母線収容空間か分岐線収容空間かを判定することが可能であることを見出した。詳述すると、部分放電による電磁波を模擬した例えばパルス信号などとなる模擬信号を、母線収容空間内あるいは分岐線収容空間内で発生させる。例えば分岐線収容空間180a~180d内で上記の模擬信号を発生させる場合には、図4に示すように、センサ190c~190fのうちの1つを用いるなどして発生させることが可能である。この模擬信号は、分岐線収容空間に設置された各センサで検出されることになるが、任意のセンサ190a~190fで模擬信号を検出した際に得られる波形データをFFT(Fast Fourier Transform)により周波数解析することにより、その周波数スペクトルを求めた。図4は、上記の波形データの周波数スペクトルを求めるための試験装置の構成の一例を示す図である。
On the other hand, the present inventors determined whether the position where the partial discharge is generated is the bus line accommodation space or the branch line accommodation space based on the frequency spectrum of the signal waveform of the electromagnetic wave received by the sensor installed in the branch line accommodation space. found that it is possible to More specifically, a simulated signal, such as a pulse signal, simulating the electromagnetic wave caused by partial discharge is generated in the bus line accommodation space or the branch line accommodation space. For example, when the simulated signals are generated in the branch
センサ190a~190fのうちの1つにパルス発生器410を接続する。図4では、センサ190fにパルス発生器410が接続されている状態を例示する。また、全てのセンサ190a~190fにオシロスコープ420を接続する。前述したようにセンサ190a~190fはUHFアンテナを備える。パルス発生器410からパルス発生器410に接続されたセンサ190fに模擬信号を出力し、センサ190fから模擬信号を送信させる。パルス発生器410に接続されたセンサ190f以外のセンサ190a~190eで受信した模擬信号に応じた波形データをオシロスコープ420で取得し、解析用PC430により周波数解析を実行して周波数スペクトルを求めることを、各センサ190a~190eのそれぞれについて実行した。以上のようにして周波数スペクトルを求めることを、パルス発生器410に接続するセンサ(即ち、模擬信号を送信するセンサ)を変更して実行した。
A
図5Aおよび図5Bは、上記の波形データの周波数スペクトルの第1の例、第2の例を示す図である。尚、図5Aおよび図5Bにおいて、スペクトル強度(周波数スペクトルの強度)の単位を無次元化している(縦軸の[-]は単位が無次元化されていることを示す)。
図5Aにおいて、周波数スペクトル510(実線)は、模擬信号を送信するセンサが、分岐線収容空間180aに設置されているセンサ190cである場合の、センサ190dで受信した模擬信号に応じた波形データの周波数スペクトルである。周波数スペクトル520(破線)は、模擬信号を送信するセンサが、母線収容空間170bに設置されているセンサ190bである場合の、センサ190dで受信した波形データの周波数スペクトルである。
5A and 5B are diagrams showing a first example and a second example of the frequency spectrum of the above waveform data. In FIGS. 5A and 5B, the unit of spectral intensity (intensity of frequency spectrum) is dimensionless ([-] on the vertical axis indicates that the unit is dimensionless).
In FIG. 5A, the frequency spectrum 510 (solid line) is waveform data corresponding to the simulated signal received by the
他方、図5Bにおいて、周波数スペクトル530は、模擬信号を送信するセンサが、分岐線収容空間180dに設置されているセンサ190fである場合の、センサ190eで受信した波形データの周波数スペクトルである。周波数スペクトル540は、模擬信号を送信するセンサが、母線収容空間170bに設置されているセンサ190bである場合の、センサ190eで受信した波形データの周波数スペクトルである。
On the other hand, in FIG. 5B,
図5Aにおいて、周波数スペクトル510を求めた際に使用した、模擬信号の送信側のセンサ190cと受信側のセンサ190dとの距離は、周波数スペクトル520を求めた際に使用した、模擬信号の送信側のセンサ190bと受信側のセンサ190dとの距離の、約2倍程度であるが、周波数スペクトルにおけるスペクトル強度の最大値に大きな差はない。
In FIG. 5A , the distance between
また、図5Bにおいて、周波数スペクトル530を求めた際に使用した、模擬信号の送信側のセンサ190fと受信側のセンサ190eとの距離は、周波数スペクトル540を求めた際に使用した、模擬信号の送信側のセンサ190bと受信側のセンサ190eとの距離の、約1.4倍程度であるが、周波数スペクトルにおけるスペクトル強度の最大値に大きな差はない。
In FIG. 5B, the distance between the
一方、図5Aにおいて、周波数スペクトル510、520の分布を比較すると、周波数スペクトル510は、部分放電により発生する電磁波に含まれる周波数帯のうち、周波数が850MHz以上1100MHz以下の周波数帯ではその他の周波数帯に比べてスペクトル強度が大きいピークが少なくなり、スペクトル強度が大きいピークは850MHz以下の領域に集中していることが分かる。一方、周波数スペクトル520は、周波数が850MHz以上1100MHz以下の周波数帯とその他の周波数帯とにおける分布の偏りは周波数スペクトル510に比べて小さく、スペクトル強度が大きいピークが広範囲にわたって生じていることが分かる。
On the other hand, in FIG. 5A, when the distributions of the
同様に、図5Bにおいて、周波数スペクトル530、540の分布を比較すると、周波数スペクトル530は、部分放電により発生する電磁波に含まれる周波数帯のうち、周波数が650MHz以上1100MHz以下の周波数帯ではその他の周波数帯に比べてスペクトル強度が大きいピークが少なくなり、スペクトル強度が大きいピークは650MHz以下の領域に集中していることが分かる。一方、周波数スペクトル540は、周波数が650MHz以上1100MHz以下の周波数帯とその他の周波数帯とにおける分布の偏りは周波数スペクトル530に比べて小さく、スペクトル強度が大きいピークが広範囲にわたって生じていることが分かる。
Similarly, in FIG. 5B, when the distributions of the
周波数スペクトル510、530は、模擬信号を送信するセンサが、分岐線収容空間180a、180dに設置されているセンサ190c、190fである場合の、周波数スペクトルである。一方、周波数スペクトル520、540は、模擬信号を送信するセンサが、母線収容空間170bに設置されているセンサ190bである場合の、周波数スペクトルである。
模擬信号の送信側のセンサが分岐線収容空間180a、180dに設置されている場合に、図5Aおよび図5Bに示す周波数スペクトル510、530のような周波数スペクトルの分布の偏りが顕著に大きくなるのに対し、模擬信号の送信側のセンサが母線収容空間170bに設置されている場合に、図5Aおよび図5Bに示す周波数スペクトル520、540のような周波数スペクトルの分布の偏りが小さくなるという傾向は、模擬信号の送信側のセンサと受信側のセンサとの組み合わせを変えても同じであった。
When the sensors on the transmission side of the simulated signal are installed in the branch
以上のことから、本発明者らは、分岐線収容空間180a~180dで部分放電が発生すると、センサ190a~190fから出力される波形データに基づく周波数スペクトルの分布に相対的に大きな偏りが生じるのに対し、母線収容空間170a~170bで部分放電が発生すると、センサ190a~190fから出力される波形データの周波数スペクトルの分布に生じる偏りは相対的に小さくなるという知見を得た。
From the above, the present inventors have found that when partial discharge occurs in the branch
従って、例えば、センサ190a~190fから選択された1つのセンサから出力される波形データの周波数スペクトルが、周波数スペクトルの分布に偏りがあると見なせる場合に、部分放電の発生位置CPが分岐線収容空間180a~180dであると判定し、そうでない場合に、部分放電の発生位置CPが母線収容空間170a~170bであると判定すれば、部分放電の発生位置CPを標定することができる。ここで、実際の部分放電の発生位置CPは、母線収容空間170a~170b(母線120a~120b)および分岐線収容空間180a~180d(分岐線130a~130d)の限定された空間である。しかしながら、断路器140a~140dおよび遮断器150a~150dによる電力の遮断は、母線収容空間170a~170bまたは分岐線収容空間180a~180dの単位で実行される。従って、母線収容空間170a~170bまたは分岐線収容空間180a~180dの単位で部分放電の発生位置CPを標定することができれば、実用上の問題はない。
Therefore, for example, when the frequency spectrum of the waveform data output from one sensor selected from the
周波数スペクトルの分布に偏りがあると見なせるか否かは、例えば、規定の周波数よりも高周波数側の高周波数帯における周波数スペクトルの分析値と、規定値よりも低周波数側の低周波数帯における周波数スペクトルの分析値と、の比較の結果に基づいて判定される。ここで、例えば、センサ190a~190fから出力される波形データの周波数スペクトルの分布において低周波数帯側(あるいは高周波数帯側)に、高周波数帯側(あるいは低周波数帯側)よりもピークが偏って存在するといった、波形データの周波数スペクトルの分布に偏りが存在するか否かを判定することが可能な周波数値が規定の周波数として設定される。例えば、上記の規定の周波数は、実験などを通して得た、部分放電の電磁波に起因する周波数スペクトルの分布全体(ノイズ部分の除く)の中央付近などの周波数値に設定されても良い。あるいは、実験などを通して部分放電の発生の有無に応じて得た周波数スペクトルの分布の違いから、部分放電の発生の有無を判定することが可能な周波数値を選択して、上記の規定の周波数として設定しても良い。また、上記の規定の周波数は、対象となるガス絶縁開閉装置の内部構造や設置状態等の諸条件に応じて設定しても良い。
Whether or not the distribution of the frequency spectrum can be considered biased can be determined, for example, by analyzing the frequency spectrum in the high frequency band on the higher frequency side than the specified frequency and the frequency in the low frequency band on the lower frequency side than the specified value. It is determined based on the result of comparison between the analysis value of the spectrum and the result of comparison. Here, for example, in the distribution of the frequency spectrum of the waveform data output from the
本実施形態では、規定の周波数は、例えば、センサ190c、190fから出力される波形データに基づく周波数スペクトル510、530において、スペクトル強度が大きいピークが集中する周波数帯の上限値である850MHz、650MHzを上限値、下限値とする範囲内(650MHz以上850MHz以下)から選択される。規定の周波数は、例えば、650MHzとしても、850MHzとしても、これらの平均値である750MHzとしてよい。また、高周波数帯の上限値を規定の周波数として定めてもよい。規定の周波数よりも高周波数側の高周波数帯の上限値は、例えば、部分放電により発生する電磁波に含まれる周波数帯の上限値として想定される値に応じて、1100MHzまたは1050MHzとしてもよい。
In the present embodiment, the prescribed frequencies are, for example, 850 MHz and 650 MHz, which are the upper limits of the frequency band where peaks with high spectral intensity concentrate in the
周波数スペクトルの分析値は、例えば、積分値である。また、全周波数帯における周波数スペクトルのピークの総数に対する、規定の周波数よりも高周波数側の高周波数帯におけるスペクトル強度が閾値を上回るピークの数の割合、または、全周波数帯における周波数スペクトルのピークの総数に対する、規定の周波数よりも低周波数側の低周波数帯におけるスペクトル強度が閾値を上回るピークの数の割合を、周波数スペクトルの分析値としてもよい。 An analysis value of the frequency spectrum is, for example, an integral value. Also, the ratio of the number of peaks whose spectral intensity exceeds the threshold in the high frequency band on the higher frequency side than the specified frequency to the total number of peaks in the frequency spectrum in all frequency bands, or the number of peaks in the frequency spectrum in all frequency bands The ratio of the number of peaks whose spectrum intensity exceeds the threshold in the low frequency band on the lower frequency side than the specified frequency to the total number may be used as the analysis value of the frequency spectrum.
<部分放電位置標定装置>
図6は、部分放電位置標定装置600の機能的な構成の一例を示す図である。部分放電位置標定装置600のハードウェアは、例えば、プロセッサ、主記憶装置や外部記憶装置などの記憶装置、および各種のインターフェースを備える情報処理装置(コンピュータ)、または、専用のハードウェアを用いることにより実現される。また、部分放電位置標定装置600は、各種の信号処理回路を備えていてもよい。また、部分放電位置標定装置600は、スペクトラムアナライザを備えていてもよい。
<Partial discharge positioning device>
FIG. 6 is a diagram showing an example of a functional configuration of the partial
部分放電位置標定装置600は、ガス絶縁開閉装置100の内部に発生した部分放電の発生位置CPを標定するための装置である。図6に示すように、部分放電位置標定装置600は、検出値取得部610と、記憶部620と、検知部630と、波形データ取得部640と、標定部650と、を備えており、部分放電が発生した場合に、その発生位置の標定を行うことが可能に構成される。また、本実施形態では、部分放電位置標定装置600は出力部660をさらに備えている。これらの機能部について、それぞれ説明する。尚、記憶部620が有する機能は、部分放電位置標定装置600とは別の装置に含まれていてもよい。このようにする場合、部分放電位置標定装置600は、当該別の装置との通信を行うことにより、記憶部620にアクセスする。
The partial discharge
<<検出値取得部610、記憶部620>>
検出値取得部610は、ガス絶縁開閉装置100に設置された1または複数のセンサ190が検出した検出値を取得して記憶部620に記憶する。本実施形態では、検出値取得部610は、規定のサンプリング周期で各センサ190(センサ190a~190f)が検出した検出値を予め決められた取得順で取得する。検出値取得部610は、検出値の取得順に基づいて、当該検出値を検出したセンサ190を特定する。検出値取得部610は、記憶部620(記憶部620を構成するハードウェアの一例である外部記憶装置など)に設定されているセンサ190毎の記憶領域に、各センサ190が検出した検出値を記憶(蓄積)する。尚、検出値取得部610は、必ずしも、検出値を予め決められた取得順で取得する必要はない。例えば、センサ190を特定する情報が付加された状態で検出値が部分放電位置標定装置600に送信されるようにしてもよい。このようにする場合、検出値取得部610は、検出値に付加されている情報に基づいて、当該検出値を検出したセンサ190を特定する。
<<Detected
The detected
<<検知部630>>
検知部630は、ガス絶縁開閉装置100に設置された1または複数のセンサ190のうちから、1以上のセンサ190が検出した検出値に基づいて、ガス絶縁開閉装置100における部分放電の発生の有無を検知する。検知部630は、複数のセンサ190のうちの少なくとも一部を監視対象として定めるなど、部分放電の発生の検知に必要な範囲でセンサ190毎の検出値を取得すればよく、全てのセンサ190の検出値を取得しても良いし、一部のセンサ190の検出値を取得してもよい。本実施形態では、検知部630は、第1強度取得部631と、センサ判定部632と、を備える。
<<detection unit 630>>
The detection unit 630 determines whether partial discharge occurs in the gas-insulated
<<<第1強度取得部631>>>
第1強度取得部631は、各センサ190(190a~190f)の検出強度を取得する。この検出強度は、センサ190が検出した検出値の大きさを示すものであれば特に限定されない。例えば、各センサ190の検出値そのもの(瞬時値)であってもよいし、規定期間の瞬時値の平均値など、複数の瞬時値に基づいて算出される統計値であっても良い。あるいは、検出強度は、既に説明したように、波形データから得られる波高値などやその統計値であってもよい。本実施形態では、第1強度取得部631が取得する検出強度は、瞬時値である。また、第1強度取得部631は、記憶部620に記憶された1以上の検出値に基づいてセンサ毎の検出強度を取得するようになっている。
<<<first intensity acquisition unit 631>>>
The first intensity acquisition section 631 acquires the detection intensity of each sensor 190 (190a to 190f). This detection strength is not particularly limited as long as it indicates the magnitude of the detection value detected by the
<<<センサ判定部632>>>
センサ判定部632は、第1強度取得部631により取得された検出強度が閾値を上回るか否かを判定することを、センサ190(190a~190f)のそれぞれの検出強度について実行する。そして、検出強度が閾値を上回るセンサ190が少なくとも1つある場合、ガス絶縁開閉装置100の内部で電磁波が検出されたと判定でき、ガス絶縁開閉装置100において部分放電が発生していると判定される。一方、検出強度が閾値を上回るセンサ190が1つもない場合、ガス絶縁開閉装置100において部分放電が発生していないと判定される。
<<<sensor determination unit 632>>>
The sensor determination unit 632 determines whether the detection intensity acquired by the first intensity acquisition unit 631 exceeds the threshold for each detection intensity of the sensors 190 (190a to 190f). When there is at least one
閾値は、例えば以下のようにして決めればよい。即ち、部分放電が発生した場合に各センサ190(190a~190f)から出力される検出強度の最小値を事前に調査し、調査した検出強度の最小値以上の値を閾値とする。閾値は、センサ190(190a~190f)毎に個別に設定されても、全てのセンサ190(190a~190f)に対して同じ値が設定されてもよい。 The threshold may be determined, for example, as follows. That is, the minimum value of the detected intensity output from each sensor 190 (190a to 190f) when partial discharge occurs is investigated in advance, and a value equal to or greater than the investigated minimum detected intensity is set as the threshold value. The threshold may be set individually for each sensor 190 (190a-190f), or the same value may be set for all the sensors 190 (190a-190f).
また、センサ判定部632は、検出強度が閾値を上回るセンサ190が1つである場合、母線収容空間170a~170bおよび分岐線収容空間180a~180dのうち、当該センサ190が設置された空間を、部分放電の発生位置CPとして決定する。
Further, when there is only one
<<波形データ取得部640>>
波形データ取得部640は、ガス絶縁開閉装置100に設置された1または複数のセンサ190のうちから、1以上のセンサ190の波形データを取得する。波形データ取得部640は、部分放電の発生位置CPの標定に必要な範囲でセンサ190毎の波形データを取得すれば良く、全てのセンサ190の波形データを取得しても良いし、一部のセンサ190の波形データを取得して良い。複数のセンサ190の波形データを取得する場合には、各波形データは互いに同じ時間帯の検出値を含んでいても良いし、少なくとも1つの波形データが他の波形データとは異なる時間帯の検出値を含んでいても良い。また、波形データは、波形の少なくとも一周期分を構成する複数の検出値のデータを含んでいれば良い。そして、波形データ取得部640は、記憶部620におけるセンサ190毎の記憶領域から複数の検出値を取得することにより、必要な波形データを取得するようになっている。本実施形態では、波形データ取得部640は、センサ判定部632により、検出強度が閾値を上回るセンサ190が2つ以上であると判定された場合に起動する。
<<Waveform
The waveform
<<標定部650>>
標定部650は、波形データ取得部640により取得されたセンサ190毎の波形データのうちの少なくとも1つの波形データに基づいて、ガス絶縁開閉装置100の内部に発生した部分放電の発生位置CPを標定する。本実施形態では、標定部650は、周波数スペクトル取得部651と、周波数スペクトル判定部652と、第2強度取得部653と、特定部654と、を備える。本実施形態では、標定部650は、センサ判定部632により、検出強度が閾値を上回るセンサが2つ以上であると判定され、さらに、波形データ取得部640により、波形データが取得された後に起動する。
<<orientation unit 650>>
The locating unit 650 locates the generation position CP of the partial discharge generated inside the gas insulated
<<<周波数スペクトル取得部651>>>
周波数スペクトル取得部651は、波形データ取得部640により取得された波形データの周波数スペクトルを算出して取得する。周波数スペクトルの算出には、例えば、FFTが用いられる。本実施形態では、周波数スペクトル取得部651は、分岐線収容空間180a~180dに設置された複数のセンサ190c~190fの中から、検知部630(センサ判定部632)により検出強度が閾値を上回ると判定されたセンサ190の1つを選択し、選択したセンサ190の波形データの周波数スペクトルを算出して取得する。分岐線収容空間180a~180dに設置された複数のセンサ190c~190fの中に、検知部630(センサ判定部632)により検出強度が閾値を上回ると判定されたセンサ190が複数ある場合、周波数スペクトル取得部651は、例えば、第1強度取得部631により取得された検出強度が最大のセンサ190の波形データの周波数スペクトルを算出して取得する。ただし、本実施形態に本発明は限定されず、周波数スペクトル取得部651は、検出強度が最大ではないセンサ190の波形データの周波数スペクトルを取得しても良い。例えば、周波数スペクトル取得部651は、部分放電の発生に対応する検出強度として予め設定された検出強度に最も近い検出強度の190の波形データの周波数スペクトルを取得しても良い。
<<<Frequency
The frequency
<<<周波数スペクトル判定部652>>>
周波数スペクトル判定部652は、周波数スペクトル取得部651により取得された波形データの周波数スペクトルの分布の偏りの有無に基づいて、ガス絶縁開閉装置100の内部で発生した部分放電の発生位置CPが、1以上の単位ユニット110(110a~110d)の母線収容空間170a~170bであるか、1以上の単位ユニット110(110a~110d)の分岐線収容空間180a~180dであるかを判定する。
<<<Frequency
The frequency
本実施形態では、周波数スペクトル判定部652は、周波数スペクトル取得部651により取得された波形データの周波数スペクトルの分布に偏りがないと見なせることを示す周波数分布条件を満たす場合に、部分放電の発生位置CPが母線収容空間170a~170bであると判定し、当該周波数分布条件を満たさない場合に、部分放電の発生位置CPが分岐線収容空間180a~180dであると判定する場合を例示する。
In the present embodiment, the frequency
より具体的に本実施形態では、前述した規定の周波数を750MHzとする。また、第1周波数帯を750MHz~1100MHzとし、第2周波数帯を400MHz~1100MHzとする。そして、第2周波数帯における波形データの周波数スペクトルの積分値(面積)に対する、第1周波数帯における波形データの周波数スペクトルの積分値の比が閾値以上であることを周波数分布条件とする場合を例示する。 More specifically, in this embodiment, the prescribed frequency mentioned above is set to 750 MHz. Also, the first frequency band is 750 MHz to 1100 MHz, and the second frequency band is 400 MHz to 1100 MHz. Then, the case where the frequency distribution condition is that the ratio of the integrated value of the frequency spectrum of the waveform data in the first frequency band to the integrated value (area) of the frequency spectrum of the waveform data in the second frequency band is greater than or equal to a threshold is illustrated. do.
閾値は、例えば以下のようにして決めればよい。即ち、図4に示した試験装置(パルス発生器410、オシロスコープ420、および解析用PC430)を用いて、分岐線収容空間180a~180dに設置されているセンサ190c~190fで受信された模擬信号に応じた波形データの周波数スペクトルを求めることを、模擬信号の送信側のセンサと受信側のセンサとの組み合わせを変えて実行する。このようにして得られた周波数スペクトルのそれぞれにおいて、第2周波数帯における波形データの周波数スペクトルの積分値に対する、第1周波数帯における波形データの周波数スペクトルの積分値の比を算出し、算出した比の最小値以上の値を閾値とする。閾値は例えば0.4である。
The threshold may be determined, for example, as follows. That is, using the test equipment (
<<<第2強度取得部653>>>
第2強度取得部653は、上述した周波数スペクトル判定部652によって判定されたいずれかの収容空間(母線収容空間170a~170bあるいは分岐線収容空間180a~180d)内のうちの、少なくとも上述した検出部630によって電磁波を検出したと判定された各センサ190の検出強度(前述)を取得する。本実施形態では、検出強度は波高値であり、第2強度取得部653は、記憶部620に記憶されたセンサ190毎の検出値に基づいて、必要なセンサ190についての検出強度を算出する。ただし、本実実施形態に本発明は限定されない。第2強度取得部653が取得する検出強度は、第1強度取得部631が取得する検出強度と同じ種類のものであってもよい。この場合には、第1強度取得部631の算出結果を記憶部620の所定の記憶領域に記憶しておくことで、第2強度取得部653は、その記憶領域から必要なセンサ190の検出強度を取得してもよい。
<<<Second
The second
すなわち、前述した第1強度取得部631は、ガス絶縁開閉装置100における部分放電の発生の有無の検知のために、各センサ190(190a~190f)の検出強度を取得する。一方、第2強度取得部653は、周波数スペクトル判定部652による判定結果に従って、母線収容空間170a~170b毎あるいは分岐線収容空間180a~180d毎に、各センサ190(190a~190b、190c~190f)の検出強度を取得する。
That is, the first intensity acquisition unit 631 described above acquires the detection intensity of each sensor 190 (190a to 190f) in order to detect whether or not partial discharge occurs in the gas-insulated
具体的に、部分放電の発生位置CPが母線収容空間170a~170bであることが周波数スペクトル判定部652により判定された場合、第2強度取得部653は母線収容空間170a~170bに設置されたセンサ190a~190bのうち、センサ判定部632により検出強度が閾値を上回ると判定されたセンサの検出強度を取得する。一方、部分放電の発生位置CPが分岐線収容空間180a~180dであることが周波数スペクトル判定部652により判定された場合、第2強度取得部653は、分岐線収容空間180a~180dに設置されたセンサ190c~190fのうち、センサ判定部632により検出強度が閾値を上回ると判定されたセンサの検出強度を取得する。なお、第2強度取得部653は、周波数スペクトル判定部652によって判定されたいずれかの収容空間(母線収容空間170a~170bあるいは分岐線収容空間180a~180d)内に設置された全てのセンサの検出強度を取得するように構成されてもよい。
Specifically, when the frequency
<<<特定部654>>>
特定部654は、周波数スペクトル判定部652による判定の結果と、第2強度取得部653により取得された検出強度と、に基づいて、ガス絶縁開閉装置100の内部に発生した部分放電の発生位置CPを特定する。換言すれば、特定部654は、部分放電の発生位置CPに最も近い1つのセンサ190を特定する。具体的には、特定部654は、周波数スペクトル判定部652によって判定されたいずれかの収容空間(母線収容空間170a~170bあるいは分岐線収容空間180a~180d)内で、電磁波を検出したセンサが複数の場合には最大の検出強度を示すセンサを部分放電の発生位置CPに最も近いセンサと判定し、電磁波を検出したセンサが1つである場合にはそのセンサを部分放電の発生位置CPに最も近いセンサと判定し、判定されたセンサが設置される収容空間を、部分放電の発生位置CPが存在する空間として特定する。
<<<
Based on the result of determination by the frequency
本実施形態では、部分放電の発生位置CPが母線収容空間170a~170bであることが周波数スペクトル判定部652により判定され、且つ、母線収容空間170a~170bに設置されたセンサ190a~190bのうち、センサ判定部632により検出強度が閾値を上回ると判定されたセンサの検出強度として複数の検出強度が第2強度取得部653により取得された場合、特定部654は、母線収容空間170a~170bのうち、最大の検出強度を示すセンサが設置された母線収容空間を、部分放電の発生位置CPとして決定する。
In the present embodiment, the frequency
一方、部分放電の発生位置CPが母線収容空間170a~170bであることが周波数スペクトル判定部652により判定され、且つ、母線収容空間170a~170bに設置されたセンサ190a~190bのうち、センサ判定部632により検出強度が閾値を上回ると判定されたセンサの検出強度として1つの検出強度が第2強度取得部653により取得された場合、特定部654は、検出強度の比較を行うことなく、当該センサが設置された母線収容空間を、部分放電の発生位置CPとして決定する。
On the other hand, the frequency
また、部分放電の発生位置CPが分岐線収容空間180a~180dであることが周波数スペクトル判定部652により判定され、且つ、分岐線収容空間180a~180dに設置されたセンサ190c~190fのうち、センサ判定部632により検出強度が閾値を上回ると判定されたセンサの検出強度として複数の検出強度が第2強度取得部653により取得された場合、特定部654は、分岐線収容空間180a~180dのうち、最大の検出強度を示すセンサが設置された分岐線収容空間を、部分放電の発生位置CPとして決定する。
Further, the frequency
一方、部分放電の発生位置CPが分岐線収容空間180a~180dであることが周波数スペクトル判定部652により判定され、且つ、分岐線収容空間180a~180dに設置されたセンサ190c~190fのうち、センサ判定部632により検出強度が閾値を上回ると判定されたセンサの検出強度として1つの検出強度が第2強度取得部653により取得された場合、特定部654は、検出強度の比較を行うことなく、当該センサが設置された分岐線収容空間を、部分放電の発生位置CPとして決定する。
On the other hand, the frequency
<<出力部660>>
出力部660は、標定部650により標定された部分放電の発生位置CPに応じて、断路器140a~140dおよび遮断器150a~150dに対する動作信号を生成してガス絶縁開閉装置100またはガス絶縁開閉装置100の動作を制御する制御装置(不図示)に出力する。
<<
The
出力部660は、標定部650により標定された部分放電の発生位置CPが母線収容空間である場合、当該母線収容空間に収容されている母線に対して接続されている全ての分岐線に連結されている全ての遮断器を開いた後に当該分岐線に連結されている全ての断路器を開くことを示す動作信号を生成して出力する。
When the partial discharge generation position CP located by the locating unit 650 is in the busbar accommodation space, the
例えば、標定部650により標定された部分放電の発生位置CPが母線収容空間170a(母線120a)であり、断路器140a~140dの全てが、電線131a~131dと接続されているものとする。この場合、出力部660は、遮断器150a~150dを全て開いた後に、断路器140a~140dを電線131a~131dから切り離すことを示す動作信号を生成して出力する。また、出力部660は、断路器140a~140dを電線132a~132dに接続した後、遮断器150a~150dを閉じることをさらに示す動作信号を生成して出力してもよい。これら2つの動作信号を1つの動作信号としてもよい。また、断路器140a~140dがループ開閉機能付きの断路器である場合、出力部660は、例えば、断路器140a~140dを電線132a~132dに接続した後(即ち、断路器140a~140dを電線131a~131d、132a~132dの双方に接続した後)、断路器140a~140dを電線131a~131dから切り離すことを示す動作信号を生成して出力しても良い。
For example, it is assumed that the partial discharge generation position CP located by the locating unit 650 is the bus
ただし、出力部660の機能は、前述したものに限定されない。例えば、出力部660は、上述した制御装置に代えて、あるいは、上述した制御装置と共に、管理者用端末のディスプレイやスピーカーなどの、標定した部分放電の発生位置CPを管理者などに報知可能な報知装置(不図示)に接続されていても良く、標定した部分放電の発生位置CPを報知装置(不図示)に出力しても良い。これと共に、出力部660は、操作すべき断路器あるいは遮断器を特定可能な情報を出力しても良い。これによって、管理者が、部分放電の発生や、その発生位置CPを迅速に把握することが可能となると共に、人手による遮断器や断路器の操作が可能になる。
However, the functions of the
以下の説明では、以上のようにして断路器140a~140dおよび遮断器150a~150dを動作させることにより、母線120aまたは120bを分岐線130a~130dに接続されている不図示の負荷から遮断することを、母線を電力系統から遮断するとも称する。
In the following description, by operating the disconnecting
また、例えば、標定部650により標定された部分放電の発生位置CPが分岐線収容空間180d(分岐線130d)であり、断路器140dが、電線131dまたは132dと接続されているものとする。この場合、出力部660は、遮断器150dを開いた後に、断路器140dを電線131d、132dから切り離すことを示す動作信号を生成して出力する。
Further, for example, it is assumed that the partial discharge generation position CP located by the locating unit 650 is the branch
以下の説明では、以上のようにして断路器140a、140b、140c、または140dと、遮断器150a、150b、150c、または150dと、を動作させることにより、分岐線130a、130b、130c、または130dに接続されている不図示の負荷を母線120a~120bから遮断することを、負荷を電力系統から遮断するとも称する。
In the following description,
<動作フローチャート>
次に、図7のフローチャートを参照しながら、上述した部分放電位置標定装置600を用いた部分放電位置標定方法の一例を説明する。なお、部分放電位置標定方法の少なくとも一部は、部分放電位置標定装置600を用いずに、人手で行っても良い。
<Operation flow chart>
Next, an example of a partial discharge position locating method using the above-described partial discharge
まず、ステップS701において、検出値取得部610は、各センサ190(センサ190a~190f)が検出した検出値を取得して記憶部620に記憶する。本実施形態では、検出値取得部610は、当該検出値を検出したセンサ190を特定し、各センサ190(センサ190a~190f)が検出した検出値を、センサ190毎の記憶領域に記憶(蓄積)する。
次に、ステップS702において、第1強度取得部631は、監視対象として定められた各センサ190(190a~190f)の検出強度を、記憶部620の記憶情報に基づいて取得する。
First, in step S701, the detection
Next, in step S702, the first intensity acquisition unit 631 acquires the detection intensity of each sensor 190 (190a to 190f) determined as monitoring targets based on the information stored in the
次に、ステップS703において、センサ判定部632は、ステップS702で取得された検出強度が閾値を上回るセンサがあるか否かを判定する。この判定の結果、検出強度が閾値を上回るセンサがない場合(ステップS703でNOの場合)、ガス絶縁開閉装置100の内部に部分放電は発生していないので、図7のフローチャートによる処理は終了する。
Next, in step S703, the sensor determination unit 632 determines whether or not there is a sensor whose detection intensity obtained in step S702 exceeds the threshold. As a result of this determination, if there is no sensor whose detection intensity exceeds the threshold value (NO in step S703), partial discharge is not generated inside the gas insulated
一方、検出強度が閾値を上回るセンサがある場合(ステップS703でYESの場合)、ステップS704の処理が実行される。ステップS704において、センサ判定部632は、ステップS702で取得された検出強度が閾値を上回るセンサの数が1つであるか否かを判定する。この判定の結果、検出強度が閾値を上回るセンサの数が1つである場合(ステップS704でYESの場合)、ステップS705の処理が実行される。 On the other hand, if there is a sensor whose detection intensity exceeds the threshold (YES in step S703), the process of step S704 is executed. In step S704, the sensor determination unit 632 determines whether or not the number of sensors whose detection intensity exceeds the threshold value obtained in step S702 is one. As a result of this determination, if the number of sensors whose detection intensity exceeds the threshold is one (YES in step S704), the process of step S705 is executed.
ステップS705において、センサ判定部632は、母線収容空間170a~170bおよび分岐線収容空間180a~180dのうち、ステップS704で検出強度が閾値を上回ると判定されたセンサが設置された空間を、部分放電の発生位置CPとして決定する。
In step S705, the sensor determination unit 632 selects, of the bus
次に、ステップS706において、出力部660は、ステップS705で判定された空間に応じた動作信号を生成してガス絶縁開閉装置100またはガス絶縁開閉装置100の動作を制御する制御装置に出力する。そして、断路器140a~140dおよび遮断器150a~150dは、動作信号に従った動作を実行する。
Next, in step S<b>706 , the
例えば、ステップS705で決定された部分放電の発生位置CPが母線収容空間170aまたは170bである場合、出力部660は、母線120aまたは120bを電力系統から遮断することを示す動作信号を生成する。また、ステップS705で決定された部分放電の発生位置CPが分岐線収容空間180a、180b、180c、または180dである場合、出力部660は、当該分岐線収容空間に接続されている不図示の負荷を電力系統から遮断することを示す動作信号を生成する。これと共に、断路器140の動作信号など、部分放電の発生位置CPが判定された分岐線収容空間を形成する単位ユニット110を母線から切り離す動作信号を生成しても良い(後述のS717も同様)。ステップS706の処理が終了すると、図7のフローチャートによる処理は終了する。
For example, if the partial discharge generation position CP determined in step S705 is the bus
前述したステップS704において、検出強度が閾値を上回るセンサの数が1つでないと判定された場合(ステップS704でNOの場合)、検出強度が閾値を上回るセンサの数は2以上である。この場合、ステップS707の処理が実行される。ステップS707において、センサ判定部632は、ステップS702で取得された検出強度が閾値を上回るセンサに、分岐線収容空間180a~180dに設置されたセンサ190c~190fがないか否かを判定する。図7および以下の説明では、分岐線収容空間180a~180dに設置されたセンサ190c~190fを、負荷側センサとも称する。また、母線収容空間170a~170bに設置されたセンサ190a~190bを、母線側センサとも称する。
If it is determined in step S704 described above that the number of sensors whose detection strength exceeds the threshold is not one (NO in step S704), the number of sensors whose detection strength exceeds the threshold is two or more. In this case, the process of step S707 is executed. In step S707, the sensor determination unit 632 determines whether or not there are
この判定の結果、検出強度が閾値を上回るセンサに負荷側センサがない場合(ステップS707でYESの場合)、検出強度が閾値を上回るセンサは、母線収容空間170a~170bに設置されたセンサ190aまたは190bのみである。この場合、後述するステップS712の処理が実行される。一方、検出強度が閾値を上回るセンサに負荷側センサがある場合(ステップS707でNOの場合)、ステップS708の処理が実行される。ステップS708において、センサ判定部632は、ステップS702で取得された検出強度が閾値を上回るセンサに母線側センサ(センサ190a~190b)があるか否かを判定する。
As a result of this determination, if there is no load-side sensor among the sensors whose detection strength exceeds the threshold (YES in step S707), the sensors whose detection strength exceeds the threshold are the
この判定の結果、検出強度が閾値を上回るセンサに母線側センサがない場合(ステップS708でNOの場合)、検出強度が閾値を上回るセンサは、負荷側センサのみである。この場合、後述するステップS715の処理が実行される。一方、検出強度の大きさが閾値を上回るセンサに母線側センサがある場合(ステップS708でYESの場合)、検出強度が閾値を上回るセンサには、母線側センサおよび負荷側センサが含まれる。この場合、ステップS709の処理が実行される。 As a result of this determination, if there is no bus-side sensor among the sensors whose detection strength exceeds the threshold (NO in step S708), the sensors whose detection strength exceeds the threshold are only the load-side sensors. In this case, the process of step S715, which will be described later, is executed. On the other hand, if there is a bus-side sensor among the sensors whose detection intensity exceeds the threshold (YES in step S708), the sensors whose detection intensity exceeds the threshold include the bus-side sensor and the load-side sensor. In this case, the process of step S709 is executed.
ステップS709において、波形データ取得部640は、ステップS701で記憶部620に記憶された検出値に基づいて、波形データを取得する。本実施形態では、検出強度が閾値を上回る負荷側センサのうち、検出強度が最大の負荷側センサの波形データを取得する。尚、検出強度が閾値を上回る負荷側センサが1つである場合、波形データ取得部640は、当該の負荷側センサの波形データを取得する。
In step S709, the waveform
次に、ステップS710において、周波数スペクトル取得部651は、ステップS709で取得された負荷側センサの波形データの周波数スペクトルを算出して取得する。
次に、ステップS711において、周波数スペクトル判定部652は、ステップS710で取得された負荷側センサの波形データの周波数スペクトルの分布が周波数分布条件を満たすか否かを判定する。
Next, in step S710, the frequency
Next, in step S711, the frequency
周波数分布条件の具体例は、第2周波数帯である400MHz~1100MHzにおける周波数スペクトルの積分値の、第1周波数帯である750MHz~1100MHzにおける周波数スペクトルの積分値の比が0.4以上であるという条件である。図5Aおよび図5Bを参照しながら説明したように、このような周波数分布条件を満たす場合、ガス絶縁開閉装置100の内部に発生した部分放電の発生位置CPは母線収容空間170a~170bとなる(周波数スペクトル520、540を参照)。一方、周波数分布条件を満たさない場合、ガス絶縁開閉装置100の内部に発生した部分放電の発生位置CPは分岐線収容空間180a~180dとなる(周波数スペクトル510、530を参照)。
A specific example of the frequency distribution condition is that the ratio of the integrated value of the frequency spectrum in the second frequency band of 400 MHz to 1100 MHz to the integrated value of the frequency spectrum in the first frequency band of 750 MHz to 1100 MHz is 0.4 or more. It is a condition. As described with reference to FIGS. 5A and 5B, when such frequency distribution conditions are satisfied, the generation positions CP of the partial discharges generated inside the gas-insulated
ステップS711の判定の結果、ステップS710で取得された負荷側センサの波形データの周波数スペクトルの分布が周波数分布条件を満たさない場合(ステップS711でNOの場合)、後述するステップS715の処理が実行される。一方、ステップS711の判定の結果、ステップS710で取得された負荷側センサの波形データの周波数スペクトルの分布が周波数分布条件を満たす場合(ステップS711でYESの場合)、ステップS712の処理が実行される。前述したようにステップS707において、検出強度が閾値を上回るセンサに負荷側センサがないと判定された場合(ステップS707でYESの場合)にも、ステップS712の処理が実行される。ステップS712において、第2強度取得部653は、ステップS702で検出強度が閾値を上回ると判定された母線側センサの検出強度を取得する。
As a result of the determination in step S711, if the distribution of the frequency spectrum of the waveform data of the load-side sensor acquired in step S710 does not satisfy the frequency distribution condition (NO in step S711), the process of step S715, which will be described later, is executed. be. On the other hand, as a result of the determination in step S711, if the distribution of the frequency spectrum of the waveform data of the load-side sensor acquired in step S710 satisfies the frequency distribution condition (YES in step S711), the process of step S712 is executed. . As described above, even if it is determined in step S707 that there is no load-side sensor among the sensors whose detection intensity exceeds the threshold value (YES in step S707), the process of step S712 is executed. In step S712, the second
次に、ステップS713において、特定部654は、ステップS712で取得された母線側センサの検出強度に基づいて、母線側センサが設置された母線収容空間の1つを、部分放電の発生位置CPを母線収容空間として決定する。検出強度が閾値を上回ると判定された母線側センサの検出強度として複数の検出強度がステップS712で取得された場合、特定部654は、母線収容空間170a~170bのうち、最大の検出強度を示す母線側センサが設置された母線収容空間を、部分放電の発生位置CPとして決定する。一方、検出強度が閾値を上回ると判定された母線側センサの検出強度として1つの検出強度がステップS712で取得された場合、特定部654は、当該母線側センサが設置された母線収容空間を、部分放電の発生位置CPとして決定する。
Next, in step S713, based on the detection intensity of the bus-side sensor acquired in step S712, the specifying
次に、ステップS714において、出力部660は、ステップS713で判定された母線収容空間に収容された母線を電力系統から遮断することを示す動作信号を生成してガス絶縁開閉装置100またはガス絶縁開閉装置100の動作を制御する制御装置に出力する。ステップS714の処理が終了すると、図7のフローチャートによる処理は終了する。
Next, in step S714, the
前述したようにステップS708において、検出強度が閾値を上回るセンサに母線側センサがないと判定された場合(ステップS708でNOの場合)と、ステップS711において、波形データの周波数スペクトルの分布が周波数分布条件を満たすと判定された場合(ステップS711でNOの場合)には、ステップS715の処理が実行される。この場合、ガス絶縁開閉装置100の内部に発生した部分放電の発生位置CPは、分岐線収容空間180a~180dのいずれかである。
As described above, in step S708, if it is determined that there is no bus-side sensor among the sensors whose detection intensity exceeds the threshold (NO in step S708), and in step S711, the distribution of the frequency spectrum of the waveform data is determined as the frequency distribution. If it is determined that the condition is satisfied (NO in step S711), the process of step S715 is executed. In this case, the generation position CP of the partial discharge generated inside the gas-insulated
ステップS715において、第2強度取得部653は、ステップS702で検出強度が閾値を上回ると判定された負荷側センサの検出強度を取得する。
次に、ステップS716において、特定部654は、ステップS715で取得された負荷側センサの検出強度に基づいて、負荷側センサが設置された分岐線収容空間の1つを、部分放電の発生位置CPを分岐線収容空間として決定する。検出強度が閾値を上回ると判定された負荷側センサの検出強度として複数の検出強度がステップS715で取得された場合、特定部654は、分岐線収容空間180a~180dのうち、最大の検出強度を示す負荷側センサが設置された分岐線収容空間を、部分放電の発生位置CPとして決定する。一方、検出強度が閾値を上回ると判定された負荷側センサの検出強度として1つの検出強度がステップS712で取得された場合、特定部654は、当該負荷側センサが設置された分岐線収容空間を、部分放電の発生位置CPとして決定する。
In step S715, the second
Next, in step S716, based on the detection intensity of the load-side sensor acquired in step S715, the specifying
次に、ステップS717において、出力部660は、ステップS716で判定された分岐線収容空間に接続されている負荷を電力系統から遮断することを示す動作信号を生成してガス絶縁開閉装置100またはガス絶縁開閉装置100の動作を制御する制御装置に出力する。ステップS717の処理が終了すると、図7のフローチャートによる処理は終了する。なお、上述したステップS706、S714、S717については、本方法を人手で行う場合には、人が制御装置を操作することにより上記の動作信号を生成する。
Next, in step S717, the
<まとめ>
以上のように本実施形態では、部分放電位置標定装置600は、母線120a~120bが部分的に収容される母線部分空間171a~174a、171b~174bおよび母線120a~120bから分岐した分岐線130a~130dが収容される分岐線収容空間180a~180dが内部に形成された1以上の単位ユニット110(110a~110d)を有するガス絶縁開閉装置100で発生した部分放電の発生位置を標定する。その際に、部分放電位置標定装置600は、ガス絶縁開閉装置100に設置された少なくとも1つのセンサ190による、部分放電の発生時に生じる電磁波の検出結果となる波形データを取得する。そして、部分放電位置標定装置600は、取得した波形データの周波数スペクトルを取得し、取得した周波数スペクトルの分布の偏りの有無に基づいて、部分放電の発生位置CPが存在する空間が、1以上の単位ユニット110(110a~110d)の母線部分空間171a~174a、171b~174bによって形成される母線収容空間170a~170b内であるか、1以上の単位ユニット110(110a~110d)のいずれかの分岐線収容空間180a~180d内であるかを判定する。周波数スペクトルは、センサ190a~190fの波形データごとに得られるものであり、周波数スペクトルの分布の偏りは、複数のセンサについての比較を実行しなくても得られる。従って、部分放電を検出するためのセンサとして高価なセンサを用いたり、部分放電を検出するために多数のセンサを設置したり、大きな計算負荷をかけたりすることなく、部分放電の発生位置CPを高精度に標定することができ、部分放電の発生位置CPをより低コストで高精度に標定することができる。
<Summary>
As described above, in the present embodiment, the partial discharge
また、本実施形態では、センサ190c~190fは、分岐線収容空間180a~180dに設置される。従って、部分放電の発生位置CPが母線収容空間170a~170bか分岐線収容空間180a~180dかによって、センサ190c~190fの波形データの周波数スペクトルの分布の偏りの度合いが明瞭に異なるようになる(周波数スペクトル510、520、530、540を参照)。従って、部分放電の発生位置CPをより低コストで高精度に標定することができる。
Further, in this embodiment, the
また、本実施形態では、部分放電位置標定装置600は、周波数スペクトルの分布の偏りの有無に基づいて2以上のセンサ190で電磁波が検出されている場合に、当該2以上のセンサ190の各々が検出した電磁波の検出強度に基づいて、前記部分放電の発生位置CPを特定する。従って、比較的簡素なロジックで、部分放電の発生位置CPを高精度に判定することができる。
Further, in the present embodiment, when electromagnetic waves are detected by two or
また、本実施形態では、部分放電位置標定装置600は、波形データの検出強度が閾値を上回るセンサ190の有無に基づいて、部分放電の発生の有無を検知し、部分放電の発生を検知した場合に、波形データの周波数スペクトルを取得する。従って、波形データの検出強度と閾値との比較だけでは、部分放電の発生位置CPが、母線収容空間170a~170bおよび分岐線収容空間180a~180dの何れであるのかを判定することができない場合でも、波形データの周波数スペクトルに基づいて、部分放電の発生位置CPが、母線収容空間170a~170bおよび分岐線収容空間180a~180dの何れであるのかを判定することができる。
Further, in the present embodiment, the partial
また、本実施形態では、周波数分布条件は、規定の周波数よりも高周波数側の高周波数帯における周波数スペクトルの分析値と、規定の周波数よりも低周波数側の低周波数帯における周波数スペクトルの分析値と、の比較の結果に基づいて、周波数スペクトルの分布に偏りがあると見なせるか否かを判定する。従って、周波数スペクトルの分布の偏りを定量的に評価することができる。また、分析値を積分値とすることにより、分析値を、周波数スペクトルの分布の偏りの程度を適切に且つ容易に反映した値にすることができる。 Further, in the present embodiment, the frequency distribution conditions are the analysis value of the frequency spectrum in the high frequency band on the higher frequency side than the specified frequency and the analysis value of the frequency spectrum in the low frequency band on the lower frequency side than the specified frequency. , and it is determined whether or not the distribution of the frequency spectrum can be considered to be biased. Therefore, it is possible to quantitatively evaluate the bias of the distribution of the frequency spectrum. Further, by using the integrated value as the analysis value, the analysis value can be a value that appropriately and easily reflects the degree of bias in the distribution of the frequency spectrum.
<変形例>
本実施形態のように、母線収容空間170a~170bおよび分岐線収容空間180a~180dに1つずつセンサ190a~190fを設置すれば、過不足なくセンサを設置することができるので好ましい。しかしながら、センサ190a~190fの数は限定されない。1つの母線収容空間170a~170bに複数のセンサが設置されていても、1つの分岐線収容空間180a~180dに複数のセンサが設置されていてもよい。また、例えば、部分放電の発生位置CPが、母線収容空間170a~170bか分岐線収容空間180a~180dかを判定していれば、部分放電の発生位置CPが、母線収容空間170a~170bおよび分岐線収容空間180a~180dのどの空間であるのかを判定しなくてもよい場合には、母線収容空間170a~170bおよび分岐線収容空間180a~180dの全てにセンサを設置しなくてもよい。また、本実施形態では、全てのセンサ190a~190fから出力される波形データを取得する場合を例示した。しかしながら、必ずしも全てのセンサ190a~190fから出力される波形データを取得する必要はない。例えば、部分放電の発生位置CPが、母線収容空間170a~170bおよび分岐線収容空間180a~180dのどの空間であるのかを判定しなくてもよい場合には、母線収容空間170a~170bに設置されたセンサ190a~190bからから出力される波形データを取得しなくてもよい。また、例えば、母線収容空間の数が1つである場合にも、母線収容空間に設置されたセンサ190a~190bからから出力される波形データを取得しなくてもよい。
<Modification>
If one
また、本実施形態では、周波数分布条件が、波形データの周波数スペクトルの分布に偏りがないと見なせることを示す条件である場合を例示した。しかしながら、規定の周波数よりも高周波側の高周波数帯における周波数スペクトルの分析値と、規定の周波数よりも低周波側の低周波数帯における周波数スペクトルの分析値と、を比較する条件であれば、周波数分布条件は、必ずしも本実施形態で説明した条件でなくてもよい。例えば、周波数分布条件は、波形データの周波数スペクトルの分布に偏りがあると見なせることを示す条件であってもよい。また、規定の周波数よりも低周波数側の高周波数帯における周波数スペクトルの積分値に対する、規定の周波数よりも高周波数側の低周波数帯における前記周波数スペクトルの積分値の比が、閾値以上または閾値以下であることを周波数分布条件としてもよい。 Moreover, in the present embodiment, the frequency distribution condition is a condition indicating that the distribution of the frequency spectrum of the waveform data can be considered to be unbiased. However, if the analysis value of the frequency spectrum in the high frequency band on the higher frequency side than the specified frequency and the analysis value of the frequency spectrum in the low frequency band on the lower frequency side than the specified frequency are compared, the frequency The distribution conditions may not necessarily be the conditions described in this embodiment. For example, the frequency distribution condition may be a condition indicating that the distribution of the frequency spectrum of the waveform data can be regarded as biased. Also, the ratio of the integrated value of the frequency spectrum in the low frequency band on the high frequency side of the specified frequency to the integrated value of the frequency spectrum in the high frequency band on the low frequency side of the specified frequency is a threshold value or more or a threshold value or less. may be set as the frequency distribution condition.
また、本実施形態では、検知部630により部分放電の発生が検知された場合に、波形データの取得および周波数スペクトルの取得を行う場合を例示した。しかしながら、かならずしもこのようにする必要はない。例えば、部分放電の発生の検知の有無に関わらず、波形データの取得および周波数スペクトルの取得を行ってもよい。このようにする場合、例えば、波形データに基づいて、部分放電の発生の有無を検知してもよい。 Further, in the present embodiment, the case where the waveform data and the frequency spectrum are acquired when the detection unit 630 detects the occurrence of partial discharge is exemplified. However, this need not necessarily be the case. For example, acquisition of waveform data and acquisition of frequency spectrum may be performed regardless of whether occurrence of partial discharge is detected. In this case, for example, the occurrence of partial discharge may be detected based on waveform data.
また、前述したようにガス絶縁開閉装置は、図1A~図1Cに示すガス絶縁開閉装置100に限定されない。部分放電の発生位置が母線収容空間か分岐線収容空間かであるかによって波形データの周波数スペクトルの分布の偏りに差が生じることは、電磁波の伝搬距離と、電磁波の伝搬経路に存在する構造物と、電磁波の伝搬経路の形状と、が、母線収容空間および分岐線収容空間によって異なるためである。
Further, as described above, the gas-insulated switchgear is not limited to the gas-insulated
また、本実施形態で例示したガス絶縁開閉装置100においては、負荷側センサの波形データを選択して周波数スペクトルを取得すれば、部分放電の発生位置CPが、母線収容空間170a~170bか分岐線収容空間180a~180dかによって、センサ190c~190fの波形データの周波数スペクトルの分布の偏りの度合いが明瞭に異なるようにすることができるので好ましい。しかしながら、例えば、母線側センサの波形データの周波数スペクトルにおいても、部分放電の発生位置CPが、母線収容空間170a~170bか分岐線収容空間180a~180dかによって、センサの波形データの周波数スペクトルの分布の偏りの度合いが明瞭に異なるような構造のガス絶縁開閉装置に、本実施形態の部分放電位置標定装置600を適用する場合には、母線側センサの波形データを選択して周波数スペクトルを取得してもよい。
Further, in the gas insulated
尚、以上説明した本発明の実施形態は、コンピュータがプログラムを実行することによって実現することができる。また、前記プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体及び前記プログラム等のコンピュータプログラムプロダクトも本発明の実施形態として適用することができる。記録媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、CD-ROM、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ROM等を用いることができる。また、本発明の実施形態は、PLC(Programmable Logic Controller)により実現されてもよいし、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)等の専用のハードウェアにより実現されてもよい。
また、以上説明した本発明の実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
The embodiments of the present invention described above can be implemented by a computer executing a program. A computer-readable recording medium recording the program and a computer program product such as the program can also be applied as embodiments of the present invention. Examples of recording media that can be used include flexible disks, hard disks, optical disks, magneto-optical disks, CD-ROMs, magnetic tapes, nonvolatile memory cards, and ROMs. Further, the embodiments of the present invention may be realized by a PLC (Programmable Logic Controller), or may be realized by dedicated hardware such as an ASIC (Application Specific Integrated Circuit).
In addition, the embodiments of the present invention described above are merely examples of specific implementations of the present invention, and the technical scope of the present invention should not be construed to be limited by these. It is. That is, the present invention can be embodied in various forms without departing from its technical concept or main features.
1 部分放電位置標定システム
100 ガス絶縁開閉装置(GIS)
110(110a~110d) 単位ユニット
120a~120b 母線
130a~130d 分岐線
140a~140d 断路器
150a~150d 遮断器
160a~160d ケーブルヘッド
170a~170b 母線収容空間
171a~174a 母線用部分空間
171b~174b 母線用部分空間
180a~180d 分岐線収容空間
190(190a~190f) センサ
210 絶縁スペーサ
310 検出強度と伝搬距離との関係の近似曲線
410 パルス発生器
420 オシロスコープ
430 解析用PC
510~540 周波数スペクトル
600 部分放電位置標定装置
610 検出値取得部
620 記憶部
630 検知部
631 第1強度取得部
632 センサ判定部
640 波形データ取得部
650 標定部
651 周波数スペクトル取得部
652 周波数スペクトル判定部
653 第2強度取得部
564 特定部
660 出力部
CP 部分放電の発生位置
1 Partial
110 (110a to 110d)
510 to 540
Claims (8)
前記ガス絶縁開閉装置に設置された少なくとも1つのセンサによる、前記部分放電の発生時に生じる電磁波の検出結果となる波形データを取得する波形データ取得部と、
前記波形データに基づいて、前記部分放電の発生位置を標定する標定部と、を備え、
前記標定部は、
前記波形データの周波数スペクトルを取得する周波数スペクトル取得部と、
前記周波数スペクトルの分布の偏りの有無に基づいて、前記部分放電の発生位置が存在する空間が、前記1以上の単位ユニットの前記母線部分空間によって形成される母線収容空間内であるか、前記1以上の単位ユニットのいずれかの前記分岐線収容空間内であるかを判定する周波数スペクトル判定部と、
を備える部分放電位置標定装置。 Partial discharge generated in a gas insulated switchgear having one or more unit units in which a busbar partial space for partially accommodating a busbar and a branch wire accommodating space for accommodating a branch wire branched from the busbar are formed. A partial discharge position locating device for locating the position of occurrence,
a waveform data acquisition unit that acquires waveform data that is a detection result of electromagnetic waves generated when the partial discharge occurs by at least one sensor installed in the gas insulated switchgear;
a locating unit that locates the occurrence position of the partial discharge based on the waveform data,
The orientation unit is
a frequency spectrum acquisition unit that acquires a frequency spectrum of the waveform data;
Based on the presence or absence of bias in the distribution of the frequency spectrum, the space in which the position where the partial discharge occurs is within the bus bar accommodation space formed by the bus bar partial spaces of the one or more unit units, or the one a frequency spectrum determination unit that determines whether any of the above unit units is within the branch line accommodation space;
A partial discharge locating device comprising:
前記標定部は、
前記センサが検出した前記電磁波の検出強度を取得する強度取得部と、
前記周波数スペクトル判定部によって判定された前記空間内に設置された2以上のセンサで前記電磁波が検出されている場合に、前記2以上のセンサの各々が検出した前記電磁波の検出強度に基づいて、前記空間内における前記部分放電の発生位置を特定する特定部を、さらに有する、請求項2に記載の部分放電位置標定装置。 The gas insulated switchgear is provided with a plurality of the sensors,
The orientation unit is
an intensity acquisition unit that acquires the detection intensity of the electromagnetic wave detected by the sensor;
When the electromagnetic wave is detected by two or more sensors installed in the space determined by the frequency spectrum determination unit, based on the detection strength of the electromagnetic wave detected by each of the two or more sensors, 3. The partial discharge position locating device according to claim 2, further comprising a specifying unit that specifies a position where the partial discharge is generated in the space.
前記周波数スペクトル取得部は、
前記検知部により前記部分放電の発生が検知された場合に、前記波形データ取得部により取得された前記波形データの周波数スペクトルを取得する、請求項1~3のいずれか1項に記載の部分放電位置標定装置。 Further comprising a detection unit that detects the presence or absence of the occurrence of the partial discharge based on the presence or absence of the sensor whose detection intensity of the electromagnetic wave exceeds a threshold value for determining the occurrence of the electromagnetic wave,
The frequency spectrum acquisition unit is
The partial discharge according to any one of claims 1 to 3, wherein the frequency spectrum of the waveform data acquired by the waveform data acquisition unit is acquired when the generation of the partial discharge is detected by the detection unit. Positioning device.
規定の周波数よりも高周波数側の高周波数帯における前記周波数スペクトルの分析値と、前記規定の周波数よりも低周波数側の低周波数帯における前記周波数スペクトルの分析値と、の比較の結果に基づいて、前記周波数スペクトルの分布に偏りがあると見なせるか否かを判定する、請求項1~4のいずれか1項に記載の部分放電位置標定装置。 The frequency spectrum determination unit,
Based on the result of comparison between the analysis value of the frequency spectrum in a high frequency band on the higher frequency side than the prescribed frequency and the analysis value of the frequency spectrum in a low frequency band on the lower frequency side than the prescribed frequency 4. The partial discharge position locating device according to claim 1, wherein it is determined whether or not the frequency spectrum distribution can be regarded as biased.
前記ガス絶縁開閉装置に設置された少なくとも1つのセンサによる、前記部分放電の発生時に生じる電磁波の検出結果となる波形データを取得する波形データ取得工程と、
前記波形データに基づいて、前記部分放電の発生位置を標定する標定工程と、を備え、
前記標定工程は、
前記波形データの周波数スペクトルを取得する周波数スペクトル取得工程と、
前記周波数スペクトルの分布の偏りの有無に基づいて、前記部分放電の発生位置が存在する空間が、前記1以上の単位ユニットの前記母線部分空間によって形成される母線収容空間内であるか、前記1以上の単位ユニットのいずれかの前記分岐線収容空間内であるかを判定する周波数スペクトル判定工程と、
を備える部分放電位置標定方法。 Partial discharge generated in a gas insulated switchgear having one or more unit units in which a busbar partial space for partially accommodating a busbar and a branch wire accommodating space for accommodating a branch wire branched from the busbar are formed. A partial discharge localization method for locating the generation position,
a waveform data acquisition step of acquiring waveform data as a detection result of electromagnetic waves generated when the partial discharge occurs by at least one sensor installed in the gas insulated switchgear;
a locating step of locating the position of occurrence of the partial discharge based on the waveform data;
The orientation step includes
a frequency spectrum acquisition step of acquiring a frequency spectrum of the waveform data;
Based on the presence or absence of bias in the distribution of the frequency spectrum, the space in which the position where the partial discharge occurs is within the bus bar accommodation space formed by the bus bar partial spaces of the one or more unit units, or the one a frequency spectrum determination step of determining whether any of the above unit units is within the branch line accommodation space;
A partial discharge localization method comprising:
Priority Applications (1)
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JP2021062926A JP2022158192A (en) | 2021-04-01 | 2021-04-01 | Partial discharge position locating device, partial discharge position locating method, and program |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN118091398A (en) * | 2024-04-09 | 2024-05-28 | 浙江索高电气科技有限公司 | Method, equipment and medium for identifying partial discharge faults of high-voltage switch equipment |
-
2021
- 2021-04-01 JP JP2021062926A patent/JP2022158192A/en active Pending
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