JP2845882B2 - ガス絶縁機器の部分放電監視装置 - Google Patents
ガス絶縁機器の部分放電監視装置Info
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- JP2845882B2 JP2845882B2 JP63058317A JP5831788A JP2845882B2 JP 2845882 B2 JP2845882 B2 JP 2845882B2 JP 63058317 A JP63058317 A JP 63058317A JP 5831788 A JP5831788 A JP 5831788A JP 2845882 B2 JP2845882 B2 JP 2845882B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はガス絶縁機器の部分放電監視装置に係り、特
に部分放電の判別精度を上げ寿命予測の信頼性を向上さ
せるガス絶縁機器の部分放電監視装置に関する。
に部分放電の判別精度を上げ寿命予測の信頼性を向上さ
せるガス絶縁機器の部分放電監視装置に関する。
従来よりガス絶縁機器の異常を検出するため、例えば
特開昭61−69312号公報及び特開昭61−147170号公報等
の記載のようにガス絶縁機器へ部分放電検出器を設け、
この部分放電検出器は検出周波数帯域が各種選定され、
外来ノイズの影響を避ける検討が行われている。また、
特開昭61−100670号公報に記載のように、ガス絶縁機器
に設ける１台の検出装置で検出周波数帯を切換え、対象
となる電力機器の卓越周波数を選定することにより信号
検出の感度向上を図る方式も検討されている。
特開昭61−69312号公報及び特開昭61−147170号公報等
の記載のようにガス絶縁機器へ部分放電検出器を設け、
この部分放電検出器は検出周波数帯域が各種選定され、
外来ノイズの影響を避ける検討が行われている。また、
特開昭61−100670号公報に記載のように、ガス絶縁機器
に設ける１台の検出装置で検出周波数帯を切換え、対象
となる電力機器の卓越周波数を選定することにより信号
検出の感度向上を図る方式も検討されている。
一方、外来ノイズは周波数帯及び発生位相が安定して
おらず特定が非常に難かしいものである。また，部分放
電においても、監視の対象となるガス絶縁機器の絶縁ガ
スを封入すると共に導体などを配置する接地タンクの内
部からのものと、送電線あるいは変電所内の母線引き込
み部等の大気中で発生するものとがあり、これらを区別
することも重要な課題となつている。
おらず特定が非常に難かしいものである。また，部分放
電においても、監視の対象となるガス絶縁機器の絶縁ガ
スを封入すると共に導体などを配置する接地タンクの内
部からのものと、送電線あるいは変電所内の母線引き込
み部等の大気中で発生するものとがあり、これらを区別
することも重要な課題となつている。
上述した従来技術において、比較的外来ノイズの少な
い周波数帯域を選定し、信号検出感度を向上しようとす
るものである。一方、ガス絶縁機器で発生する部分放電
信号は、原因及び発生部位により異なり、有害でありな
がらもかなり信号が小さいものがある。このため、長期
寿命の予測診断を行うに当たり、より高感度の検出技術
が望まれている。
い周波数帯域を選定し、信号検出感度を向上しようとす
るものである。一方、ガス絶縁機器で発生する部分放電
信号は、原因及び発生部位により異なり、有害でありな
がらもかなり信号が小さいものがある。このため、長期
寿命の予測診断を行うに当たり、より高感度の検出技術
が望まれている。
また、単に部分放電信号を検出するのみではなく、そ
れが対象機器から発生しているものか、或いはその周囲
で発生しているものなのか等を判別し位置標定する技術
の向上も重要となつている。
れが対象機器から発生しているものか、或いはその周囲
で発生しているものなのか等を判別し位置標定する技術
の向上も重要となつている。
本発明のガス絶縁機器の部分放電監視装置は、接地タ
ンク内に絶縁ガスを充填するとともに導体と該導体を絶
縁支持する絶縁スペーサを配置したガス絶縁機器であっ
て、前記接地タンク内部に設けられた部分放電を検出す
る検出部と、該検出部の検出信号により200MHz以上の帯
域の周波数帯域と200MHz未満の帯域の周波数帯の複数の
複数帯域を検出する検出装置と、該検出装置の出力信号
値と予め設定した基準値と比較して前記複数の帯域のう
ち少なくとも２つの帯域の信号の異常値が検出された場
合に絶縁機器内部の部分放電発生と判別する検出演算装
置を備えたを特徴とするものである。
ンク内に絶縁ガスを充填するとともに導体と該導体を絶
縁支持する絶縁スペーサを配置したガス絶縁機器であっ
て、前記接地タンク内部に設けられた部分放電を検出す
る検出部と、該検出部の検出信号により200MHz以上の帯
域の周波数帯域と200MHz未満の帯域の周波数帯の複数の
複数帯域を検出する検出装置と、該検出装置の出力信号
値と予め設定した基準値と比較して前記複数の帯域のう
ち少なくとも２つの帯域の信号の異常値が検出された場
合に絶縁機器内部の部分放電発生と判別する検出演算装
置を備えたを特徴とするものである。
これによつて、ガス絶縁機器中で発生する部分放電の
周波数特性は、高周波領域（数百MHz以上）までの広帯
域に発生しているため、複数の帯域増幅器にて複数の周
波数帯で同時に検出できる。また、ノイズは各周波数帯
に無秩序に侵入するため、同期性がないため、判定を比
較的容易に行える。なお、部分放電においても、発生部
位、特にガス絶縁機器の内外においては周波数帯域が異
なるため、複数周波数帯のどのようなところで検出され
るかにより標定することも可能である。
周波数特性は、高周波領域（数百MHz以上）までの広帯
域に発生しているため、複数の帯域増幅器にて複数の周
波数帯で同時に検出できる。また、ノイズは各周波数帯
に無秩序に侵入するため、同期性がないため、判定を比
較的容易に行える。なお、部分放電においても、発生部
位、特にガス絶縁機器の内外においては周波数帯域が異
なるため、複数周波数帯のどのようなところで検出され
るかにより標定することも可能である。
以下、本発明を適用したガス絶縁機器の部分放電監視
装置の一実施例を第１図により説明する。接地タンク10
内に通電用の中心導体11を配置し、これら導体をスペー
サ12により絶縁支持し、内部にSF6ガス等の絶縁媒体を
封入したガス絶縁機器40における母線の例を示してい
る。このようなガス絶縁機器40内に発生する部分放電の
検出の一つとして、接地線20に検出部１を取付けて行う
方式がある。このような検出部１より検出された信号は
検出装置30に導かれる。検出装置30は検出部１の信号を
広帯域で増幅する広帯域増幅器２、この出力を複数の狭
帯域に分割して増幅する各狭帯域増幅器3a,3b,3c、これ
らの出力より信号として出てきたパルスの大きさと数を
計数するパルスカウンタ4a,4b,4cから構成されている。
このようにして検出装置30で得られた情報は、中央演算
装置５に導かれ、予め設定された比較判定装置６の情報
と比較判定することにより、部分放電の監視を行うもの
である。すなわち、検出装置30で得られたパルスの大き
さ及び数等の分布状況により部分放電の判定を行うよう
にし、この結果を表示装置７に表示する。
装置の一実施例を第１図により説明する。接地タンク10
内に通電用の中心導体11を配置し、これら導体をスペー
サ12により絶縁支持し、内部にSF6ガス等の絶縁媒体を
封入したガス絶縁機器40における母線の例を示してい
る。このようなガス絶縁機器40内に発生する部分放電の
検出の一つとして、接地線20に検出部１を取付けて行う
方式がある。このような検出部１より検出された信号は
検出装置30に導かれる。検出装置30は検出部１の信号を
広帯域で増幅する広帯域増幅器２、この出力を複数の狭
帯域に分割して増幅する各狭帯域増幅器3a,3b,3c、これ
らの出力より信号として出てきたパルスの大きさと数を
計数するパルスカウンタ4a,4b,4cから構成されている。
このようにして検出装置30で得られた情報は、中央演算
装置５に導かれ、予め設定された比較判定装置６の情報
と比較判定することにより、部分放電の監視を行うもの
である。すなわち、検出装置30で得られたパルスの大き
さ及び数等の分布状況により部分放電の判定を行うよう
にし、この結果を表示装置７に表示する。
上記の第１図において接地線20に取り付けた検出部１
の出力を第２図に示している。この第２図の（ａ）はガ
ス絶縁機器40以外の大気中部で発生した部分放電の周波
数スペクトルであり、（ｂ）はガス絶縁機器40の内部で
発生した部分放電の周波数スペクトルである。図中に示
す周波数において、aは数MHz帯，bは数十MHz帯，
cは数百MHz帯を代表している。ここで特徴的なのは、第
２図（ｂ）で明らかなようにガス絶縁機器40の内部の放
電においては、500MHz以上の高周波領域の周波数成分を
持つ点である。したがつて、この領域に発生する部分放
電パルスを検出することにより、ガス絶縁機器40の内外
の判定が可能となる。また、第２図（ａ）の大気中の放
電に対しては、数MHz帯aと数十MHz帯bに同時に発生
することで判定が可能である。
の出力を第２図に示している。この第２図の（ａ）はガ
ス絶縁機器40以外の大気中部で発生した部分放電の周波
数スペクトルであり、（ｂ）はガス絶縁機器40の内部で
発生した部分放電の周波数スペクトルである。図中に示
す周波数において、aは数MHz帯，bは数十MHz帯，
cは数百MHz帯を代表している。ここで特徴的なのは、第
２図（ｂ）で明らかなようにガス絶縁機器40の内部の放
電においては、500MHz以上の高周波領域の周波数成分を
持つ点である。したがつて、この領域に発生する部分放
電パルスを検出することにより、ガス絶縁機器40の内外
の判定が可能となる。また、第２図（ａ）の大気中の放
電に対しては、数MHz帯aと数十MHz帯bに同時に発生
することで判定が可能である。
なお、外来ノイズは無秩序に侵入するため、単に１つ
の帯域で監視することは信頼ある判定の上から問題であ
り、複数帯域を同時に監視することが判定の信頼性を向
上する上で重要となる。
の帯域で監視することは信頼ある判定の上から問題であ
り、複数帯域を同時に監視することが判定の信頼性を向
上する上で重要となる。
第一表は上述の判断アルゴリズムの一例を示したもの
である。
である。
検出装置30では帯域A,B,Cの３つに分割しており、帯
域Ａは２〜7MHz、Ｂは20〜70MHz,Cは200〜700MHzに選定
されている。これらの帯域での信号出力レベルを第２図
の右側に示すようにレベルＩ〜IVの４つの領域に分割
し、比較判定装置６内に設定されている。レベルＩはガ
ス絶縁機器40の無課電状況下での信号の出力レベルであ
る。出力レベルがII〜IVにおいて異常値となるわけであ
るが、（表中状態〜）、３つの周波数帯域の検出パ
ターンにより、ガス絶縁機器の異常診断を行い判定をく
だしている。また、〜のように１つだけの周波数帯
域で異常値が検出されても、これはノイズの可能性が極
めて大であるため正常と見なされる。２つ以上の帯域に
同時に異常値が現われた場合が問題となるが、の場合
のように高周波帯域Ｃに異常値が現われない場合には正
常としている。この場合には、第２図（ａ）に示すよう
にガス絶縁機器外の大気中での部分放電と判定される。
ガス絶縁機器の異常としては、状態〜の場合に該当
する。なお、本例においては電圧位相の関係を特に示し
ていないが、検出時の部分放電発生位相により更に検出
感度及び位置標定の信頼性を向上できる。
域Ａは２〜7MHz、Ｂは20〜70MHz,Cは200〜700MHzに選定
されている。これらの帯域での信号出力レベルを第２図
の右側に示すようにレベルＩ〜IVの４つの領域に分割
し、比較判定装置６内に設定されている。レベルＩはガ
ス絶縁機器40の無課電状況下での信号の出力レベルであ
る。出力レベルがII〜IVにおいて異常値となるわけであ
るが、（表中状態〜）、３つの周波数帯域の検出パ
ターンにより、ガス絶縁機器の異常診断を行い判定をく
だしている。また、〜のように１つだけの周波数帯
域で異常値が検出されても、これはノイズの可能性が極
めて大であるため正常と見なされる。２つ以上の帯域に
同時に異常値が現われた場合が問題となるが、の場合
のように高周波帯域Ｃに異常値が現われない場合には正
常としている。この場合には、第２図（ａ）に示すよう
にガス絶縁機器外の大気中での部分放電と判定される。
ガス絶縁機器の異常としては、状態〜の場合に該当
する。なお、本例においては電圧位相の関係を特に示し
ていないが、検出時の部分放電発生位相により更に検出
感度及び位置標定の信頼性を向上できる。
このようなシステムを用いることにより、ガス絶縁機
器内に発生する部分放電を正確に検出することができる
ため、ガス絶縁機器の絶縁信頼性の大幅な向上が図れ
る。
器内に発生する部分放電を正確に検出することができる
ため、ガス絶縁機器の絶縁信頼性の大幅な向上が図れ
る。
本発明の他の実施例を第３図に示している。この例に
おいては、上部左半分の構成は第１図と同じであるが、
上部右半分が追加されている。すなわち、検出装置30a,
30bを２台使用し、一方はガス絶縁機器40からの信号を
もう一方は空間からの電磁波をアンテナ50を介して取り
込んだものであり、これらを総合してシステムを構成し
ている。このシステムにおいて、検出装置30a,30bから
中央演算装置５に入る前にスイツチ8a,8bが設けられて
いる。これは、第４図（ａ），（ｂ）に示すように各種
の検出方法を可能にするためであり、検出装置30a,30b
からの信号を交互に取り込み判断する場合（ａ），同時
に取り込み判断する場合（ｂ）である。（ａ）はガス絶
縁機器の運転開始前の試験等に有効な方式であり、ガス
絶縁機器40を課電した状態でスイツチ8aを入れガス絶縁
機器からの信号を評価し、無課電状態でスイツチ8bを入
れ外来ノイズの状況を評価し、これらを総合的に評価す
ることにより、部分放電の判定をより正確に行うことが
できる。
おいては、上部左半分の構成は第１図と同じであるが、
上部右半分が追加されている。すなわち、検出装置30a,
30bを２台使用し、一方はガス絶縁機器40からの信号を
もう一方は空間からの電磁波をアンテナ50を介して取り
込んだものであり、これらを総合してシステムを構成し
ている。このシステムにおいて、検出装置30a,30bから
中央演算装置５に入る前にスイツチ8a,8bが設けられて
いる。これは、第４図（ａ），（ｂ）に示すように各種
の検出方法を可能にするためであり、検出装置30a,30b
からの信号を交互に取り込み判断する場合（ａ），同時
に取り込み判断する場合（ｂ）である。（ａ）はガス絶
縁機器の運転開始前の試験等に有効な方式であり、ガス
絶縁機器40を課電した状態でスイツチ8aを入れガス絶縁
機器からの信号を評価し、無課電状態でスイツチ8bを入
れ外来ノイズの状況を評価し、これらを総合的に評価す
ることにより、部分放電の判定をより正確に行うことが
できる。
また、第５図には他相あるいは他回線のガス絶縁機器
間40a,40bに設ける各検出部1a,1bの信号を取込み監視す
る本発明の例を示している。この場合においても前者と
同様部分放電の判定をより正確に行うことができる。
間40a,40bに設ける各検出部1a,1bの信号を取込み監視す
る本発明の例を示している。この場合においても前者と
同様部分放電の判定をより正確に行うことができる。
なお、ガス絶縁機器が設置される場所により、ノイズ
の周波数帯域は異なる。すなわち、複数の周波数帯域の
設定に当たつては極力ノイズが小さくなるようそれぞれ
の周波数帯域を選定することが感度向上の上で重要とな
る。
の周波数帯域は異なる。すなわち、複数の周波数帯域の
設定に当たつては極力ノイズが小さくなるようそれぞれ
の周波数帯域を選定することが感度向上の上で重要とな
る。
本発明によれば、ガス絶縁機器内で発生する微弱な部
分放電信号を外来ノイズや機器外の放電と正確に識別す
ることが可能となるため、ガス絶縁機器の長期寿命予測
診断が高精度で行えるようになる。このため、ガス絶縁
機器の絶縁信頼性を大幅に向上することができる。
分放電信号を外来ノイズや機器外の放電と正確に識別す
ることが可能となるため、ガス絶縁機器の長期寿命予測
診断が高精度で行えるようになる。このため、ガス絶縁
機器の絶縁信頼性を大幅に向上することができる。
第１図は本発明のガス絶縁機器の部分放電監視装置の一
実施例を示すブロツク図、第２図は本発明の原理を示す
特性図、第３図は本発明の他の実施例であるガス絶縁機
器の部分放電監視装置を示すブロツク図、第４図は第３
図の動作特性図、第５図は更に別の実施例であるガス絶
縁機器の部分放電監視装置を示すブロツク図である。 1,1a,1b…検出部、２…広帯域増幅器、３…狭帯域増幅
器、４…パルスカウンタ、５…中央演算装置、６…比較
判定装置、７…表示装置、10…接地タンク、11…中心導
体、12…スペーサ、20…接地線、30…検出装置、40,40
a,40b…ガス絶縁機器、50…アンテナ。
実施例を示すブロツク図、第２図は本発明の原理を示す
特性図、第３図は本発明の他の実施例であるガス絶縁機
器の部分放電監視装置を示すブロツク図、第４図は第３
図の動作特性図、第５図は更に別の実施例であるガス絶
縁機器の部分放電監視装置を示すブロツク図である。 1,1a,1b…検出部、２…広帯域増幅器、３…狭帯域増幅
器、４…パルスカウンタ、５…中央演算装置、６…比較
判定装置、７…表示装置、10…接地タンク、11…中心導
体、12…スペーサ、20…接地線、30…検出装置、40,40
a,40b…ガス絶縁機器、50…アンテナ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小沢 淳 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社 日立製作所日立研究所内 (56)参考文献 特開 昭61−173175（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−171470（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−55474（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−218880（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01R 31/12 - 31/32 H02H 5/00 - 7/00 H02B 13/06
Claims (3)
- 【請求項１】接地タンク内に絶縁ガスを充填するととも
に導体と該導体を絶縁支持する絶縁スペーサを配置した
ガス絶縁機器であって、前記接地タンク内部に設けられ
た部分放電を検出する検出部と、該検出部の検出信号に
より200〜700MHzの帯域の周波数帯域と200MHz未満の帯
域の周波数帯域の複数の帯域を検出する検出装置と、該
検出装置の出力信号値と予め設定した基準値とを比較し
て前記複数の帯域のうち200〜700MHzの帯域と他の帯域
の２つの帯域の信号の異常値が検出された場合に絶縁機
器内部の部分放電発生と判別する検出装置演算装置を備
えたことを特徴とするガス絶縁機器の部分放電監視装
置。 - 【請求項２】前記検出部を接地部に設けるとともに、前
記検出装置が増幅器を具備していることを特徴とする特
許請求の範囲第１項に記載のガス絶縁機器の部分放電監
視装置。 - 【請求項３】前記検出装置が、前記検出部の検出信号に
より200〜700MHz、20〜70MHz、２〜7MHzの帯域の３つの
帯域を検出するものであることを特徴とする特許請求の
範囲第１項に記載のガス絶縁機器の部分放電監視装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63058317A JP2845882B2 (ja) | 1988-03-14 | 1988-03-14 | ガス絶縁機器の部分放電監視装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63058317A JP2845882B2 (ja) | 1988-03-14 | 1988-03-14 | ガス絶縁機器の部分放電監視装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01234015A JPH01234015A (ja) | 1989-09-19 |
| JP2845882B2 true JP2845882B2 (ja) | 1999-01-13 |
Family
ID=13080889
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63058317A Expired - Fee Related JP2845882B2 (ja) | 1988-03-14 | 1988-03-14 | ガス絶縁機器の部分放電監視装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2845882B2 (ja) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2723902B2 (ja) * | 1988-04-28 | 1998-03-09 | 株式会社日立製作所 | スペクトラム減算方式部分放電監視システム |
| JP3462257B2 (ja) * | 1994-03-23 | 2003-11-05 | 東京電力株式会社 | 部分放電検出方法 |
| JP3487017B2 (ja) * | 1995-06-02 | 2004-01-13 | 日新電機株式会社 | 電気機器絶縁診断装置 |
| JP3911720B2 (ja) * | 1996-04-26 | 2007-05-09 | 日新電機株式会社 | 電気機器絶縁監視装置 |
| JPH1051917A (ja) * | 1996-07-31 | 1998-02-20 | Nissin Electric Co Ltd | 絶縁診断装置用アンテナ |
| JP3707161B2 (ja) * | 1996-11-08 | 2005-10-19 | 日新電機株式会社 | 絶縁診断装置 |
| JPH10170596A (ja) * | 1996-12-09 | 1998-06-26 | Hitachi Ltd | 絶縁機器診断システム及び部分放電検出法 |
| WO2017187481A1 (ja) * | 2016-04-25 | 2017-11-02 | 株式会社東芝 | 部分放電検出装置 |
| JP6789872B2 (ja) * | 2017-04-05 | 2020-11-25 | 株式会社東芝 | 分析方法、分析装置、およびプログラム |
| JP7068376B2 (ja) * | 2020-04-21 | 2022-05-16 | 株式会社東芝 | 部分放電検出装置 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60171470A (ja) * | 1984-02-16 | 1985-09-04 | Fuji Electric Corp Res & Dev Ltd | 部分放電測定器 |
| JPS62134574A (ja) * | 1985-12-06 | 1987-06-17 | Mitsubishi Electric Corp | コロナ放電検知装置 |
| JPH068842B2 (ja) * | 1986-03-20 | 1994-02-02 | 日新電機株式会社 | 電気機器の部分放電検出方法 |
-
1988
- 1988-03-14 JP JP63058317A patent/JP2845882B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01234015A (ja) | 1989-09-19 |
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