JP2755808B2

JP2755808B2 - 電気機器の部分放電検出装置

Info

Publication number: JP2755808B2
Application number: JP27168290A
Authority: JP
Inventors: 昌志南谷
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1990-10-09
Filing date: 1990-10-09
Publication date: 1998-05-25
Anticipated expiration: 2013-05-25
Also published as: JPH04147066A

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、高電圧が印加される巻線等を有した電気機
器の部分放電検出装置に関する。

（従来の技術）例えば、密閉タンク内に六弗化硫黄ガス（SF6）が充
填された変圧器においては、巻線の絶縁材料として放電
に対しては信頼性の劣るポリエチレンテレフタレートの
ような有機高分子材料を使用している場合がある。この
ような場合、巻線に部分放電が発生すると絶縁性能が低
下する虞があるので、巻線に部分放電が極力発生しない
ように、設計上十分に配慮がなされている。

しかしながら、長期間の運転によって巻線に部分放電
が発生するようになったときは速やかにこれに対処する
必要があるので、部分放電の検出装置或は方法が考えら
れている。即ち、特開昭57−80572号公報で示されるよ
うに、部分放電に伴って発生する電流パルス及び部分放
電音を検出することにより部分放電を検出したり、或は
特開昭57−112232号公報で示されるように、コロナ放電
に伴って放出される電磁波をループアンテナで検出する
ことにより、コロナ放電を検出しようとする方法があ
る。

第３図には上述のような検出装置の電気的構成の一例
が示されている。この第３図において、部分放電センサ
１は部分放電の発生を検出してそれに応じた検出信号を
出力するもので、この場合、部分放電に伴って発生する
電磁波を検出するようになっている。そして、部分放電
センサ１からの検出信号は増幅器２で増幅されてからA/
D変換器３によりデジタル信号に変換されて出力され
る。従って、A/D変換器３からのデジタル信号に基づい
て検出信号の周波数分析を行うことにより、検出信号が
部分放電に伴って出力されたか否かを判断することがで
きる。ここで、４はタイマ回路で、これは内部に図示し
ないスイッチング回路を備え、所定周期でそのスイッチ
ング回路をオンすることにより電池５を増幅器２及びA/
D変換器３に接続する電力供給動作を実行する。この場
合、タイマ回路４に設れられたスイッチング回路のオン
周期は30分から１時間程度に設定されている。従って、
タイマ回路４に設定された時間となると、タイマ回路４
による電力供給動作により電池５が増幅器２及びA/D変
換器３に接続されるので、それらの回路が機能して放電
センサ１による部分放電の測定が定期的に行われる。

（発明が解決しようとする課題）ところで、上記従来構成による検出装置の場合、測定
周期が短くなる程、部分放電の発生の検出精度を高める
ことができる。また、斯様に測定周期を短くすることに
より測定サンプルを多く得られる結果、検出信号が部分
放電により出力されたのか、或は外部ノイズにより出力
されたのかを正確に判別することができる。しかしなが
ら、検出精度を高めるために測定周期を過度に短く設定
した場合、電力供給用の電池が短期間で消耗してしまう
ので、電池を短期間で交換する必要を生じる。

しかして、電気機器に上述の部分放電検出装置を設け
ているのは、電気機器の保守の簡素化，或は自動化が目
的であるため、短時間で電池の交換が必要となること
は、それらの目的に反することになる。このため、電池
の消耗度合いを勘案して、測定周期は上述したように30
分から１時間に設定されているのである。従って、この
ように測定周期を比較的長めに設定している事情下で
は、部分放電の発生を迅速に検出できないと共に、測定
サンプル数が少なくて、部分放電と外部ノイズとを明確
に区別できないという課題が残されている。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的
は、電力供給用の電池が短期間に消耗してしまうことを
防止しながら、部分放電の発生を迅速にしかも確実に検
出することが可能となる部分放電検出装置を提供するに
ある。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）本発明の部分放電検出装置は、部分放電の発生に応じ
た検出信号を出力する検出手段を設け、装置全体に電力
を供給する電池を設け、所定周期で前記電池を電力供給
状態に切換える電力供給動作を実行するタイマ手段を設
け、前記検出手段からの検出信号に基づいて部分放電が
発生したと判断したときは前記タイマ手段による前記電
力供給動作の実行周期を短くないしは連続するように変
更する判定手段を設けたものである。

（作用）タイマ手段は所定周期で電池を電力供給状態に切換え
る電力供給動作を実行する。従って、電力供給動作の実
行時は、検出手段による部分放電の検出が実行される。

さて、上述の電力供給動作実行中に、電気機器に部分
放電が発生すると、検出手段から部分放電の発生に応じ
た検出信号が出力される。すると、判定手段は、検出信
号に基づいて部分放電が発生したと判断してタイマ手段
による電力供給動作の実行周期を短くないしは連続する
ように変更する。従って、判定手段による部分放電の検
出精度が高まると共に、電池の電力供給状態は部分放電
が発生したと判断されたときにのみ実行されるので、電
池が短期間に消耗することはない。

（実施例）以下、本発明をガス絶縁変圧器の部分放電を検出する
装置に適用した一実施例を第１図及び第２図を参照して
説明する。

装置全体の構成を示す第２図において、電気機器たる
変圧器本体11は、鉄心12に高電圧が印加される巻線13を
巻装して成る。ここで、巻線13は例えばポリエチレンテ
レフタレートが被覆されて絶縁処理されている。そし
て、変圧器本体11はアースされた金属製タンク14内に収
納されており、その収納状態でタンク14内には六弗化硫
黄ガス（SF6）が充填されている。タンク14には窓部15
が形成されており、その窓部15に部分放電センサ16が設
けられている。この部分放電センサ16は、部分放電の発
生に伴って発生する電磁波を検出するもので、その電磁
波の周期に応じた検出信号を出力する。そして、部分放
電センサ16はこれと共に検出手段を構成する部分放電検
出回路17と接続されている。この部分放電検出回路17は
所定周期で動作して部分放電センサ16からの検出信号を
測定すると共に、その測定結果に基づいて部分放電セン
サ16からの検出信号の測定周期を短く変更するようにな
っている。また、部分放電検出回路17は伝送ケーブル18
を介して出力装置19と接続されている。この出力装置19
は、部分放電検出回路17からの検出信号のスペクトラム
分布を表示するようになっており、そのスペクトラム分
析により部分放電の発生を判定することができる。

第１図には部分放電検出回路17の電気的構成がブロッ
ク図で示されている。この第１図において、増幅器20は
部分放電センサ16からの検出信号を増幅してA/D変換器2
1に出力する。A/D変換器21は増幅器20から出力された増
幅信号をデジタル変換して判定手段たる判定回路22に出
力する。この判定回路22は、A/D変換器21からのデジタ
ル信号に基づいて部分放電の発生を判定すると共に、部
分放電が発生したと判定したときは切換信号を出力す
る。

タイマ手段たるタイマ回路23は電池24と接続されたス
イッチング回路を備え、所定周期で上記スイッチング回
路をオンすることにより電池24を上記増幅器20,A/D変換
器21及び判定回路22に接続する電力供給動作を実行す
る。この場合、タイマ回路23に設定されている電力供給
動作の動作周期は30分から１時間程度に設定されてい
る。また、タイマ回路23は判定回路22からの切換信号を
受けるようになっており、その切換信号の入力状態で
は、電力供給動作の実行周期を短く変更するようになっ
ている。

次に上記構成の作用を説明する。

タイマ回路23はこれに設定された所定周期毎に、スイ
ッチング回路をオンして電力供給動作を実行する。する
と、電池24が増幅器20,A/D変換器21及び判定回路22に接
続されるので、これらの回路に電力が供給されて機能す
る。この結果、部分放電センサ16から出力される検出信
号に基づいて部分放電の発生の判定が行われると共に、
その判定が設定時間行われたところでスイッチング回路
がオフされ、以て電力供給動作が終了される。そして、
斯様な部分放電の発生の判定はタイマ回路23に設定され
た周期毎に行われる。

さて、例えば変圧器本体11の巻線13の絶縁性能が経年
劣化すると、巻線13に部分放電が発生して電磁波が放出
されるようになる。すると、部分放電センサ16に電磁波
が鎖交するようになるので、部分放電センサ16からは鎖
交電磁波に応じた検出信号が出力されるようになる。そ
して、部分放電センサ16から出力された検出信号は増幅
器20で増幅されてからA/D変換器21によりデジタル信号
に変換されるので、判定回路22は、デジタル信号に基づ
いて周波数分析を行って部分放電が発生したか否かを判
定する。そして、判定回路22は、部分放電が発生したと
判断したときは切換信号を出力するので、タイマ回路23
によるスイッチング回路のオン周期が短くないしは連続
状態に切換えられる。この結果、電力供給動作の動作周
期が通常時よりも短くないしは連続状態になるので、判
定回路22による部分放電の判定が短周期ないしは連続し
て行われるようになり、以て部分放電の判定を迅速に行
うことができる。また、検出信号の測定サンプル数が多
くなる結果、検出信号が部分放電に伴って発生したもの
か、或は部分ノイズに伴って発生したものかを確実に判
断することができる。

そして、判定回路22は、検出信号に基づく判断の結
果、検出信号が外部ノイズによる影響であると判断した
ときは、切換信号の出力を停止し、これにより、タイマ
回路23は電力供給動作を元の動作周期、つまり30分乃至
１時間程度で実行する。従って、電池24の消耗度が抑制
されるようになるので、電池24の交換時期が延長される
ようになる。

要するに、上記構成のものによれば、判定回路22の判
定により部分放電が発生したと判定されたときは、タイ
マ回路23による電池24の電力供給動作の動作周期を通常
よりも短くないしは連続して行うように構成したので、
部分放電が発生した可能性が高いときのみ部分放電の測
定をみじかい短周期でないしは連続して実行し、以て部
分放電の発生を確実に検出することができる。しかも、
斯様に部分放電の測定を行う結果、部分放電の検出精度
を高めることができる。

尚、上記実施例では、部分放電センサとして、部分放
電の発生に伴って放出される電磁波を検出するセンサを
利用したが、部分放電センサとしては、部分放電の発生
に伴って放出される光，音などを検出するセンサを利用
するようにしてもよい。

［発明の効果］以上の説明から明らかなように、本発明の部分放電の
検出装置によれば、部分放電が発生した可能性が高いと
きのみ検出手段による部分放電の検出を短周期でないし
は連続してを実行するようにしたので、電力供給用の電
池が短期間に消耗してしまうことを防止しながら、部分
放電の発生を迅速にしかも確実に検出することが可能と
なるという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の一実施例を示すもので、第
１図は検出回路の構成を示すブロック図、第２図は全体
の概略構成図である。また、第３図は従来例を示す第１
図相当図である。図中、16は部分放電センサ（検出手段）、17は部分放電
検出回路（検出手段）、22は判定回路（判定手段）、23
はタイマ回路（タイマ手段）、24は電池である。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】電気機器の内部で発生した部分放電を検出
するものであって、前記部分放電の発生に応じた検出信
号を出力する検出手段と、装置全体に電力を供給する電
池と、所定周期で前記電池を電力供給状態に切換える電
力供給動作を実行するタイマ手段と、前記検出手段から
の検出信号に基づいて部分放電が発生したと判断したと
きは前記タイマ手段による前記電力供給動作の実行周期
を短くないしは連続するように変更する判定手段とを備
えたことを特徴とする電気機器の部分放電検出装置。