JP2647412B2

JP2647412B2 - 変電機器の予防診断法

Info

Publication number: JP2647412B2
Application number: JP63037440A
Authority: JP
Inventors: 泰雄青木; 弘斉藤
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1988-02-22
Filing date: 1988-02-22
Publication date: 1997-08-27
Anticipated expiration: 2012-08-27
Also published as: JPH01214219A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、ガス絶縁開閉装置等の変電機器の予防診断
法に係り、特に、異常現象を高確度で検出するために用
いて好適な変電機器の予防診断法に関する。

〔従来の技術〕

変電機器、例えば、ガス絶縁開閉装置の予防診断法に
関する従来技術として、例えば、特開昭62−7310号公報
等に記載された技術が知られている。この種従来技術
は、複数のガス絶縁開閉装置の夫々に対応して設けられ
ている診断装置に、系統に接続された電圧変成器の二次
出力を与え、交流電圧に同期した信号により、交流電圧
の一サイクルを適宜の時間帯に分割したとき、各時間帯
毎の異常検出結果パターンに基づいて、異常と、その発
生原因を検出するものである。以下、この種従来技術に
よる診断法を図面により説明する。

第４図は従来技術による診断法を備えた標準的な電気
所の設備構成図である。第４図において、１はガス絶縁
開閉装置、２は電圧変成器、３は遮断器、４は断路器、
５は診断装置、６は監視装置、７は信号ケーブルであ
る。

一般の電気所をガス絶縁開閉装置等で構成する場合、
その装置数は、複数必要となり、これに対応する診断装
置も複数必要とするのが普通である。

第４図に例示する電気所は、２本の母線と、これらの
母線の一方と他の設備とを接続し、あるいは母線相互間
を接続する複数個のガス絶縁開閉装置１と、これらのガ
ス絶縁開閉装置１に対応して設けられている診断装置５
と、各母線に接続され、その二次電圧を診断装置５の夫
々に供給する電圧変成器２と、各診断装置５によるガス
絶縁開閉装置１の診断結果を信号ケーブル７を介して受
取る監視装置６とにより構成されている。また、各ガス
絶縁開閉装置１は、複数個の断路器４と遮断器３とによ
り構成される。

第４図において、電圧変成器２は、設備の小型化、経
済性等の点から母線に夫々１個設置されるのが一般的で
あり、その二次出力は、電気所の一箇所に通常集中的に
設置されている種々の保護、制御装置に共通に用いられ
る。そして、診断装置５は、ガス絶縁開閉装置１の異常
を検出するために、ガス絶縁開閉装置１の本体に取付け
られた異常検出センサの出力信号が微小信号であるた
め、各絶縁開閉装置１の本体の近傍、すなわち屋外に分
散して設置され、その検出信号は、監視、制御室等に設
置されている監視装置６に、信号ケーブル７を介して送
られ、その異常を運転者に知らせる。

〔発明が解決しようとする課題〕

前記従来技術は、診断装置５が屋外に分散配置されて
いるため、サージ、ノイズ等に対する防止策を充分に行
う必要があり、例えば、信号線７を光ケーブル等により
構成するという配慮が必要である。しかし、この従来技
術は、電力の供給に直接関連する保護、制御装置等と共
用する電圧変成器２の二次出力を、屋外に分散して設置
した診断装置５へ直接供給しているので、電気ケーブル
の所要長さが大きくなり、保護、制御装置等の信頼度を
低下させてしまうという問題点を有している。

また、このような問題点を回避するため、電圧信号を
光信号に変換して、診断装置５に供給できるように構成
した場合でも、この構成は、前述の電気ケーブルにより
電圧信号を供給する場合と同様に診断装置５の夫々が、
電圧信号として、いずれの電圧変成器からの信号を用い
るかを、個々に判別選択しなければならず、診断装置５
が複雑化するという問題点を解決できない。

また、前記従来技術は、ガス絶縁開閉装置毎に異常診
断を実施した場合、対象ガス絶縁開閉装置以外の異常、
例えば、送電線での異常放電等とガス絶縁開閉装置の異
常とを識別が困難であり、送電線での異常現象を、ガス
絶縁開閉装置の異常と誤まつて判断してしまう誤診断を
行なう等の、診断確度の低下を生じるという問題点を有
する。

本発明の目的は、前述した従来技術の問題点を解決
し、システムを簡易化してかつ診断の高信頼度化を図つ
た変電機器の予防診断法を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明によれば前記目的は、変電器機の異常を検出す
る複数の診断装置と、これら複数の診断装置の夫々と接
続される１個の監視装置とを備え、前記監視装置は、系
統電圧入力回路より入力された複数の系統電圧を電圧検
出回路により検出し、検出された系統電圧値が所定の電
圧値以上となっている系の電圧信号を健全な系統電圧信
号として選択し、選択された系統電圧信号によりサンプ
リング信号用の同期信号を作成して、該同期信号を前記
複数の診断装置に分配し、前記複数の診断装置は、分配
された同期信号により変電機器の異常検出を行うことに
より達成される。

〔作用〕

系統電圧に同期したサンプリング信号を、共通に設け
られた電圧変成器の二次電圧からその健全性等の判断基
準により選択して、個々の診断装置に供給することによ
り、システムの簡易化を図ることができる。

また、複数のガス絶縁開閉装置に対する診断条件が、
サンプリング信号が共通に使用されることにより同一と
なるため、複数の診断装置の診断結果情報を比較判断す
ることにより、高い信頼度で個々のガス絶縁開閉装置の
診断を行うことが可能となる。

〔実施例〕

以下、本発明による変電機器の予防診断法の一実施例
を図面により詳細に説明する。

第１図は本発明の方法を実施する診断装置と監視装置
とによる予防診断装置の構成を示すブロツク図、第２
図、第３図は第１図の動作を説明する波形図である。第
１図において、８はセンサ、９は放電々流検出部、10は
放電パルス検出部、11、20は論理判断部、12は診断結果
出力部、13は同期信号受信部、14は制御信号発生部、15
は入力部、16は同期信号送信部、17は同期信号発生回
路、18は電圧信号選択回路、19は入出力回路、21は電圧
検出回路、22は系統電圧入力回路であり、他の符号は、
第４図の場合と同一である。

第１図に示す本発明の実施例は、ガス絶縁開閉装置１
の内部異常放電を、本体のケースと大地間に挿入した、
放電々流の検出センサにより検出し、ガス絶縁開閉装置
の異常を診断する場合の例を示している。

第１図において、ガス絶縁開閉装置１は、電気設備の
構成に応じて複数個備えられており、診断装置５、セン
サ８もガス絶縁開閉装置１の個々に対応して備えられ
る。第１図では、説明を容易にするため、これらは、１
つのみ図示してある。診断装置５が複数個備えられる場
合、診断装置５は、個々に、監視装置６に備えられる複
数個の接続用のポートの夫々に接続される。

診断装置５は、放電々流検出部９、放電パルス検出部
10、論理判断部11、診断結果出力部12、同期信号受信部
13及び制御信号発生部14により構成され、監視装置６
は、入力部15、同期信号送信部16は、同期信号発生回路
17、電圧信号選択回路18、入出力回路19、論理判断回路
20、電圧検出回路21及び系統電圧入力回路22により構成
されている。監視装置６は、複数の診断装置５に共通
に、監視、制御室等の屋内に設置され、複数の診断装置
５との接続を行う場合、入力部15を複数備えて構成され
る。

次に、その動作を説明する。

第４図に示すと同様に構成される電気所に本発明が適
用される場合、第４図に示した電圧変成器２の二次電圧
は、監視装置６内の系統電圧入力回路22に、V₁、V₂とし
て取込まれ、系統電圧入力回路22により、電子回路等で
構成される次段の処理部での処理に好適なレベルに変換
される。このレベル変換された出力は、電圧検出回路21
に与えられ、電圧検出回路21は、この信号に基づいて、
系統電圧の健全性、例えば、電圧の大きさが定常値であ
るか否か等を判定する。論理判断部20は、電圧検出回路
21での判定結果により、電圧低下等の異常がないこと、
及び、入出力回路19から入力されるガス絶縁開閉装置１
内の断路器４の入、切情報から、診断対象とするガス絶
縁開閉装置１がいずれの母線側に接続されているかを判
断し、これらの判断結果に基づいて、電圧信号選択回路
18に選択信号を発し、診断の対象となるガス絶縁開閉装
置１の診断装置５に、サンプリング同期信号として使用
するに最適な電圧信号系を選択する。同期信号発生回路
17、前述で選択された電圧信号V_Sを受取り、この系統の
電圧信号に同期したサンプリング同期信号S_yを作成す
る。同期信号送信部16は、診断対象とする診断装置１へ
このサンプリング同期信号S_yを供給するものであり、例
えば、サンプリング同期信号S_yを光信号等に変換して送
出する。

第２図は、２つの系統電圧信号V₁、V₂と、電圧選択回
路18で選択された電圧信号V_Sと、サンプリング同期信号
S_yの様子を波形で示したものである。第２図において、
系統電圧が健全であるか否かを判断するレベルが電圧レ
ベルV_Dとして示されており、この図の例の場合、系統電
圧信号V₁がレベルV_Dを越えており、系統電圧信号V₂はレ
ベルV_Dより小さいので、電圧選択回路18が選択した電圧
信号V_Sは、V₁であり、サンプリング同期信号S_yは、V₁側
の系統電圧に同期していることを示している。

一方、診断装置５において、ガス絶縁開閉装置１の本
体ケースに接続されたセンサ８により検出された接地電
流は、放電々流検出部９により、商用周波数成分等の診
断に不要な信号が除去され、放電々流成分のみが検出さ
れる。この放電々流検出部９により検出された放電検出
信号は、前述したサンプリング同期信号S_yを受信する同
期信号受信部13及び制御信号発生部14により作成された
サンプリング信号S_Pに基づいて、放電パルス検出部10に
よりサンプリングされ、これにより、系統の電圧信号に
同期したサンプリング間隔毎に放電の有無が検出され
る。

論理判断部11は、制御信号発生部14からの判断起動信
号O_Pにより、放電パルス検出部10からの検出放電パルス
信号ipに基づいて、系統電圧信号に同期したサンプリグ
間隔毎の放電パターンを判断し、異常の有無及び原因等
を検定する。このようにして得られた診断結果は、診断
結果出力部12により、光信号等に変換され監視制御装置
６の入力部15に送られ、その後、論理判断部20、入出回
路19を介して表示装置等に表示される等して、保守者に
異常を知らせる。

前述した診断装置５における動作が第３図に波形図で
示されている。第３図の例は、ガス絶縁開閉装置１に印
加されている電圧波形Ｖの１サイクルを12に等分割した
時間帯に同期したサンプリングパルスSPにより、放電々
流検出部９により検出された放電々流igを放電パルス検
出部10が検出し、検出放電パルス信号ipとして出力する
様子を示すものである。

論理判断部11における判断は、例えば、次のように行
われる。すなわち、論理判断部11は、例えば、ガス絶縁
開閉装置１に印加されている電圧波形の負のピーク側で
ある第３図の期間Ｉ、Ｊに放電パルスが検出されている
場合、ガス絶縁開閉装置１内のガス中にシヤープエツチ
部を生じている可能性があると判断し、また、電圧位相
に依存せず、ランダムに放電パルスが検出されている場
合、金属部品の接触不良等の原因による可能性があると
判断することができる。

次に、前述の動作により診断された結果を電気所の運
用、保守者に対し、警報信号として発する場合等の、監
視装置６内の論理判断部20における判断動作について説
明する。

論理判断部20は、診断装置５の診断結果出力部12及び
監視装置６の入力部15を介して取込まれた診断結果が、
異常と判断されている場合には、他の複数の同一サンプ
リング情報を使用している診断装置が同一パターンの放
電パルスを検出して異常を報告しているか否かをチエツ
クし、同一パターンの放電パルスを検出して異常を報告
している診断装置が複数個ある場合には、最終的な異常
とは判断せず、従つて警報を発しないように動作する。
これは、ガス絶縁開閉器以外、例えば、送電線等に異常
がある場合に生じる現象であり、ガス絶縁開閉器１その
ものの異常ではないと判定できるためである。また、論
理判断部20は、診断装置５からの異常判定報告の受領と
同時に、電圧検出回路21の検出結果が、系統電圧が健全
性を失つたことを検出している場合にも、これを異常と
判定せず、警報信号を発しないように動作する。この場
合、系統への落雷等による事故等が考えられるからであ
る。

本発明の実施例では、論理判断部20における判断を前
述のように行うことにより、誤診断を防止し、診断信頼
度を向上させることができる。

前述した本発明の実施例は、本発明をガス絶縁開閉装
置の予防診断のために適用したものであるが、本発明
は、変圧器、アレスター等の他の変電機器の予防診断の
ために適用することができる。

また、前述した本発明の実施例における監視装置６と
複数個の診断装置との接続は、１対ｎによる接続、ルー
プ伝送路による接続等、任意の形態で行われればよく、
監視装置６で、個々の診断装置の識別が可能な通信方式
によつて行われればよい。

このような本発明の実施例によれば、個々の診断装置
へ供給する系統電圧に同期したサンプリング信号が、共
通に設けられた電圧変成器より選択して用いられている
ので、システム全体の構成を簡易化でき、系統電圧が健
全か否かにより、サンプリング同期信号の選択及び最終
判断を実施しているので、診断の信頼度を向上させるこ
とができ、かつ、複数の診断装置に共通したサンプリン
グ同期信号を用いることによつて、総合的な判断を行う
ことができるので、対象外の設備の異常や、系統事故等
による誤診断を生じることを防止でき、さらに、診断の
信頼度を向上させることができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、システムの簡易
化、診断の高信頼度化を達成することができ、経済性及
び電力供給の信頼度を向上させることができるという効
果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法を実施する診断装置と監視装置に
よる予防診断装置の構成を示すブロツク図、第２図、第
３図は第１図の動作を説明する波形図、第４図は従来技
術による診断法を備えた標準的な電気所の設備構成図で
ある。１……ガス絶縁開閉装置、２……電圧変成器、３……遮
断器、４……断路器、５……診断装置、６……監視装
置、７……信号ケーブル、８……センサ、９……放電々
流検出部、10……放電パルス検出部、11,20……論理判
断部、12……診断結果出力部、13……同期信号発生回
路、14……制御信号発生部、15……入力部、16……同期
信号送信部、17……同期信号発生回路、18……電圧信号
選択回路、19……入出力回路、21……電圧検出回路、22
……系統電圧入力回路。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】変電器機の異常を検出する複数の診断装置
と、これら複数の診断装置の夫々と接続される１個の監
視装置とを備え、前記監視装置は、系統電圧入力回路よ
り入力された複数の系統電圧を電圧検出回路により検出
し、検出された系統電圧値が所定の電圧値以上となって
いる系の電圧信号を健全な系統電圧信号として選択し、
選択された系統電圧信号によりサンプリング信号用の同
期信号を作成して、該同期信号を前記複数の診断装置に
分配し、前記複数の診断装置は、分配された同期信号に
より変電機器の異常検出を行うことを特徴とする変電器
機の予防診断方法。
【請求項２】前記複数の診断装置による変電器機の異常
検出結果は前記監視装置に入力され、監視装置は、入力
された異常検出結果に基づいて異常の状態を判断し、該
判断結果を出力することを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載の変電器機の予防診断法。
【請求項３】前記監視装置は、前記電圧検出回路により
検出された系統電圧値が所定の電圧値以下であって、前
記系統電圧が健全でない場合、診断動作を中止すること
を特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項の記載
の変電器機の予防診断法。
【請求項４】前記複数の診断装置と１個の監視装置と
は、光信号により相互に接続されることを特徴とする特
許請求の範囲第１項、第２項または第３項記載の変電器
機の予防診断法。