JP2885223B2 - 高圧電力機器の異常診断システム - Google Patents

高圧電力機器の異常診断システム

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JP2885223B2 JP9134714A JP13471497A JP2885223B2 JP 2885223 B2 JP2885223 B2 JP 2885223B2 JP 9134714 A JP9134714 A JP 9134714A JP 13471497 A JP13471497 A JP 13471497A JP 2885223 B2 JP2885223 B2 JP 2885223B2
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    • H01H1/0015Means for testing or for inspecting contacts, e.g. wear indicator
    • H01H2001/0021Camera or endoscope for monitoring contacts, their position or mechanism

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は高圧電力機器の異常
診断システムに係リ、特に絶縁,通電異常を診断するの
に好適なシステムに関する。
【0002】
【従来の技術】従来高圧電力機器の異常診断技術として
は、個別的なものが多く、絶縁に関しては、特開昭59−
2518号,特開昭55−41135 号,インターナショナル・シ
ンポジウム・オン・ガス・インシュレイテッド・サブス
テーションズ.(Int.Symp.on.Gas Insulated Substati
ons)L1(1985)アイ・イー・イー・イー・トラン
ザクション・オン・パワーアパラタス・アンド・システ
ムズ(IEEE Trans.PowerApparatus and Systems) Vol.
PAS−100,No.6(1981)第2733頁から
第2739頁等が挙げられ、通電に関しては特開昭56−
31323 号等が挙げられる。
【0003】例えば、Int.Symp.on.Gas Insulated Subs
tations.L1では数MHz〜数GHzまでの部分放電の信
号を検出する手段が述べられている。
【0004】また、特開昭55−41135 号にはGISの振
動や電界により跳びはねる異物の衝突音を検出し、異物
の有無を監視していた。
【0005】さらに、絶縁異常診断に関しては特開昭55
−117421号ではタンクからの振動を検出するため複雑な
アルゴリズムを有する処理装置を提案していた。
【0006】電気学会電力技術研究会資料PE−87−
7には、変電機器の診断システムが紹介されており、外
部診断方式の採用,センサ信号の一次処理,現地盤と本
館盤の機能分担,光伝送採用,計算機による異常診断が
なされている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は高圧電
力機器の絶縁および通電の異常を個々に検出しようとす
るものであり、異常信号の処理技術は必ずしもニーズに
マッチするものでなく、異常信号を見落すこともあっ
た。また、種々の信号による異常診断のアルゴリズムが
十分に配慮されておらず、異常の要因,程度,位置標定
までの精度の高い診断を行えないという問題があった。
【0008】例えば、絶縁異常の徴候である部分放電を
数MHz以上の高周波電気信号を捕えて検出しようとす
る手段がInt.Symp.on.Gas Insulated Substations.L1
にあったが、電気ノイズが大きい場合にノイズ除去の手
段が講じられておらず、微小部分放電を検出できない問
題があった。また、微小異物の跳躍振動をAE(Acoust
ic Emission)により検出する手段においても同様にノイ
ズに関する問題があった。さらに通電異常の検出手段に
おいても同様の問題があった。
【0009】電気学会電力技術研究会資料に変電機器の
診断システムが紹介してあるが、異常信号を検出出来た
としても、異常の種類,程度,位置等の信号との間の相
関関係がよく分っていなかったので、異常の定性的,定
量的診断を行えない問題があった。また、異常診断の仕
方,表示,記録,伝送手段に系統だったシステムが配慮
されておらず、合理性,経済性に欠けている問題があっ
た。
【0010】本発明の目的は、上記の問題点を解消する
ように、高圧電力機器の絶縁性能,通電性能の高精度な
異常診断を行い、異常の処置ガイダンス,寿命予測等の
予防,予測保全を適切に行えるシステムを提供すること
にある。
【0011】なお、高電圧電力機器においては、重大事
故につながる要因として、微小異物混入により発生する
絶縁異常と接触不良による通電異常が主となっており、
これらをより早期に発見することが重要な課題である。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の高圧電力機器の異常診断システムは、高圧電
力機器の被測定タンクの温度分布を測定するための赤外
線カメラと、該赤外線カメラで撮像された画像を処理す
るための処理装置とを備え、該処理装置の画像の処理に
より自動監視を行う高圧電力機器の異常診断システムで
あって、被測定タンクを伏角20度以上で望むように前
記赤外線カメラを設置したことを特徴とする。
【0013】又、被測定タンクを伏角30度以上で望む
ように前記赤外線カメラを設置したことを特徴とする。
【0014】又、前記赤外線カメラが上下方向及び水平
方向の首振り角度を調整する機構を内蔵したステージを
介して設置されているものである。又、前記赤外線カメ
ラを変電所構内に送電線引込口を固定するために設置さ
れている鉄構に設けたものである。又、前記赤外線カメ
ラが複数台設けられるものであって、前記赤外線カメラ
と前記処理装置との間に切換え可能な分岐装置を設けた
ものである。
【0015】信号処理部分に関しては、微弱な信号を遠
方へ伝送することが必要なため、各センサの信号を集約
する現地盤方式,アナログ/デジタル変換,光伝送,診
断情報の現地盤蓄積方式,高機能移動形診断車,信号記
録の時分割方式,現象起動方式,連続方式,信号検出系
の健全性をチェックするシステム,伝送のループ式,ス
ター式のような手段でより信頼性の高い、高精度な信号
処理が行える。
【0016】総合診断部分に関しては、処理された種々
の信号をもとに、異常限界値,過去のデータとの比較な
どによりガス絶縁機器の使用可能期間を予測計算し、点
検修理方法データにより修理方法判断を行い、修理費用
データにより修理に要するコストなどを出力し、画面表
示,プリントアウトするなど使用者の使い勝手を良くし
た。また、気象,天変地異情報などの外部信号も検出
し、前記総合診断入力に加え、さらに信号検出周期の最
適化を図り、より信頼性の高い効率的な診断,処置ガイ
ダンスが達成される。
【0017】
【発明の実施の形態】図1は本発明の全体ハード構成を
示したものであり、高圧電力機器の一例として、ガス絶
縁機器1が例示されている。本発明システムはその各部
に各種情報を得るためのセンサ(50a,50b,…,
50n)を配置した検出器50、これら検出量を処理
し、異常値の判定及び一部の診断を行いその結果を上位
の診断装置に伝送する現地盤1000、ここからの信号
を遠隔地へ送るための伝送部2000,送られた信号を処理
し総合診断を行う本館盤3000より構成されている。
【0018】ガス絶縁機器1は図1に示すように接地開
閉器8等の各種開閉装置を接地電位のタンク2内に収納
し、絶縁性能及び消弧性能の優れたSF6 ガス等を封入
したものである。電力は架空線20よりブッシング18
を介して機器内に導かれ、スペーサ10により支持され
た高圧導体14等から構成される母線,断路器6,遮断
器4等を経由して変圧器25に送られる。架空線20の
引き込み口の近傍には過電圧を抑制するための避雷器1
5が通常取り付けられている。このようなガス絶縁機器
1において最も問題となるのは絶縁異常及び通電異常に
より機器内部で発生する地絡事故であり、これを未然に
防止することが重要な課題となっている。このような地
絡事故の要因としては様々なものが考えられるが、工場
での組み立てから現地据付試験の間に多数の点検,試験
が行われ、これら地絡事故要因排除への努力がはらわれ
ている。しかしながら、完全に排除することは不可能で
あり、運転状態に入った後もこれらを監視することが機
器の信頼性向上の上から重要となる。本発明は、運転状
況下において最も重要となる絶縁異常検出,通電異常検
出,微小導電性異物検出の3種類を主体にした高感度,
高精度の異常診断システムである。
【0019】絶縁異常検出に関しては、複数のセンサで
検出した数GHzまでの電気信号の周波数分布を減算処
理し、分布の異常パターン,設定レベルとの比較による
診断を主としたものであり、音響センサ,振動センサ及
び分解ガスセンサ等の情報も加味し、最終的な診断で異
常の要因,位置標定,寿命予測等を可能にしている。通
電異常検出に関しては、振動センサにより200〜50
00Hzのタンク振動を検出し、商用周波数の整数倍の
信号とパターン,設定レベルとの比較による診断を主と
したものである。本診断は主として断路器6,遮断器4
等の接触部40の通電異常の診断に用いられる。温度セ
ンサ,赤外線カラメによる温度分布把握,X線診断装置
による内部状況把握、更には前述の絶縁異常検出の状況
等から最終的な診断では、通電異常の要因,位置標定,
寿命予測等を可能にしている。
【0020】微小導電性異物検出に関しては、複数の音
響センサ,振動センサで検出した数MHzまでのタンク
振動信号を除算処理し、その比と設定レベルとの比較に
より機器内混入異物30の識別を主としたものであり、
前述の絶縁異物検出等との総合診断により最終的には位
置標定,寿命予測等を可能にしている。
【0021】これら検出器50からの信号はガス絶縁機
器1の近傍に配置された現地盤1000に集められる。現地
盤1000の設置台数は変電所の規模,センサの数等に
より決定される。現地盤1000は下記のような働きを
する。
【0022】(1)微弱なセンサ信号を増幅し長距離伝送
を可能にする。
【0023】(2)センサからのアナログ信号をデジタル
化する。
【0024】(3)診断の信頼性を高めるため、センサの
健全性の自動診断を行う。
【0025】(4)センサから侵入するノイズ,サージ等
を本館盤に移動させないよう絶縁する。
【0026】(5)所定のアルゴリズムにより機器異物の
有無の一次診断を行う。
【0027】(6)計測データの一部記憶及び表示を行
う。
【0028】このようにして現地盤1000で処理され
た情報は伝送部2000を介して総合診断を行う本館盤
3000に伝送される。
【0029】伝送部2000としては通常電気的ノイズ
の影響を受けない光ファイバ系統が用いられる。場合に
よっては電磁波の利用も考えられる。
【0030】本館盤3000は現地盤1000からの異
常判定信号等をもとに総合診断を行う部分と、その結果
及び処置方法等を表示するマン・マシンインターフェー
スを備える。信頼性の高い診断を行うため、検出値のト
レンド情報を記憶しておく記憶部等を設けられている。
また、過去の事故事例に基づく知識データベースも備え
られており、エキスパートシステムの適用も可能であ
る。
【0031】この本館盤で行われる総合診断では、前述
の絶縁異常,通電異常,微小導電性異物検出の3種類の
検出状況が診断に大きく寄与しており、これらの検出状
況により、異常の度合を格付けされる。
【0032】図2は上記異常診断システムの機能面の構
成をまとめたものである。
【0033】ガス絶縁機器1に取り付けられた各種セン
サ50a,50b,50c,…,50nには適宜信号処
理部60a,60b,60c,…が設けられ、信号の増
幅,ノイズ除去,演算等が行われる。この信号処理結果
は、信号処理部ごとに独立に設けられた判定部70a,
70c等で単独信号として設定レベルとの比較により異
常判断される場合と、判定部70b,70mとして示す
ように2個以上の信号をもとに異常の有無を判定する場
合がある。次に、この判定結果をもとに異常の程度及び
発生位置を求める診断部80がある。この場合も判定部
と同様、単独情報で診断する場合80a,80bと2個
以上の判定結果をもとに診断する場合80c,80eが
ある。これらの診断結果は総合診断部90に送り込ま
れ、記憶部91に蓄えられている知識データベースや以
前の診断結果をもとに異常の詳細診断を行い、その結果
及び処置方法について表示部92により表示する。な
お、各診断部80,90の診断に際して一例としてエキ
スパートシステムが導入されている。
【0034】このような異常診断システムにおいて、検
出器50として図1に示すように絶縁診断に関するも
の、通電異常診断に関するもの、異物検出に関するもの
のように、本来の異常診断を目的として設置される主検
出器の他に系統運用上の各種信号,異常電圧,気象状
態,天変地異等のように、主検出器出力による異常診断
を補佐する目的で設置される補助検出器を付加する場合
がある。このような補助検出器で検出された値が設定レ
ベルを越えた場合にこれら信号との総合判断を行い、主
検出器の判定基準値を変える。または検出間隔を常時よ
りも短くし、より精度を上げるために使用される。例え
ば雷による異常電圧の発生を補助検出器で検出した時に
は、主検出器である絶縁異常検出器が出力する可能性が
高く、他の異常要因に優先して絶縁異常診断に重点を置
くべく処理を行う。
【0035】尚、検出器50の検出結果から1つでも異
常判定が出た場合、検出間隔を短くし、診断精度を上げ
る方法も採られるが、この際、単に検出の間隔を変える
だけではなく、検出器の種類を変えるより高感度化を図
る、あるいは上位の異常診断システムを導入し高精度化
を図る方法もある。
【0036】以下各異常診断のために用いられる検出要
素とそこでの処理の詳細について述べる。
【0037】I.絶縁検出 図3において、1は内部に高電圧部を収納し外部を接地
された金属で包囲されたガス絶縁機器であり、このガス
絶縁機器1のブッシング18は送電線20に接続されて
いる。ガス絶縁機器1内で部分放電が発生すると電気的
パルスがガス絶縁機器に発生する。この電気的パルスを
ガス絶縁機器1の外壁に取り付けた部分放電検出器30
4により検出し、検出したパルスを忠実に伝送するため
に、部分放電検出器304の次段回路(増幅器307a
もしくは増幅器307aへの接続ケーブル)とのインピ
ーダンス整合をとるためのマッチングインピーダンス30
5aを経由して増幅器307aへ入力する。一方、送電線
20やブッシング18で発生する大気中の部分放電や空
中を伝搬してくる放送・通信用電磁波を検出するアンテ
ナ306をガス絶縁機器1に隣接して設置し、検出した
信号をマッチングインピーダンス305bを経由して増
幅器307bへ入力する。増幅器307は少なくとも
1.5GHz までの帯域幅を有し、入来した信号を忠実
に増幅する。部分放電検出器304,マッチングインピ
ーダンス305,アンテナ306及び増幅器307が図
1の検出器50にあたる。増幅器307では、部分放電
検出器304からの検出信号とアンテナ306からの検
出信号を夫々増幅し、スペクトル分析器308では交互
に上記検出信号の周波数スペクトルを分析する。分析結
果はメモリ311に一時的に記録されると同時に、次段
の演算判定部309に入力され、ここで、ガス絶縁機器
1の内部で発生した部分放電と当該機器の外部から発生
もしくは伝搬してきたノイズとの区別およびガス絶縁機
器1の内部で発生した部分放電の大きさ,有害さの判定
が行われ、その判定結果を表示部310で表示する。ス
ペクトル分析器308,演算判定部309,表示部31
0及びメモリ311が図1の現地盤1000に対応す
る。
【0038】部分放電検出器304は図4のように構成
されている。高電圧の高圧導体14の周囲を接地された
金属製のタンク2が包囲している。タンク2には内部点
検・保守のため、あるいは、水分や分解ガスを吸着する
吸着剤を取り付けるためのハンドボール323が設けら
れている。このハンドボール323のフランジ324に
絶縁物326を介して電極325を取り付け、電極32
5は絶縁ピース327によりフランジ324から絶縁さ
れてリード線328により外部のマッチングインピーダ
ンス305aに接続されている。電極325はタンク2
の内周面よりも高電圧の中心導体側に突出しないように
配設されており、高電圧の高圧導体14と電極325の
間の静電容量と電極325とフランジ324の間の静電
容量とで静電容量分圧して部分放電による電気的パルス
を検出する。
【0039】図5は部分放電検出器304をガス充気口
330に取り付けた場合であり、フランジ324にはガ
スの充気のためのガス配管331が溶接されている。電
極325と絶縁物326は、ガスの充気の妨げとならな
いようにガス配管331の出口にあたる所に貫通孔があ
けられている。
【0040】図6はタンク2の端末部322に部分放電
検出器304を取り付けた場合である。この場合、高電
圧の高圧導体14の末端に対向するよう電極3325が
設けられている。
【0041】図7は、図3の現地盤1000をより詳細
に示したものであり、この図において部分放電検出器3
04とアンテナ306により検出された電気的パルスや
ノイズはスペクトル分析器308の中の周波数スペクト
ル分析部312により数10KHz〜1.5GHz まで
のスペクトルに分析され、後述する周波数帯域AとBの
スペクトル分布と強さがスペクトル抽出部313により
抽出され、その結果がメモリ311に記録される。な
お、スペクトル分析は部分放電検出器304からの信号
とアンテナ306からの信号に対して交互に行われる。
【0042】部分放電検出器304で検出される電気的
パルスにはガス絶縁機器1の内部で発生した部分放電に
よるものと、送電線20やブッシング18自身で発生し
ている大気空気中の部分放電及び送電線自身がアンテナ
となってひろっている放送・通信波等のノイズ(総称し
て外部放電と呼ぶ)とが混在している。しかるに経験に
よれば、外部放電は主に大気中の部分放電に起因する
が、その放電電荷量が数百pC(ピュクーロン)以下の
場合には図8(a)に示すように400MHz以下の周
波数成分で構成される。放電電荷量が1000pCを超
すと図8(b)に示すように400MHz以下の周波数
成分の他に500〜1500MHzに周波数スペクトル
が現われる。一方、ガス絶縁機器1の内部で発生するS
6 ガス中の部分放電は500〜1500MHzの周波
数成分で構成される(図8(c))。このことから、前記
周波数帯域Aは400MHz以下に属する特定の帯域,
同帯域Bは500〜1500MHzに含まれる特定の帯
域と定める。
【0043】演算判定部309は、スペクトル分析器3
08によって分析された結果を用いて、ガス絶縁機器1
の内部で発生した部分放電(内部放電と略称する)と外
部放電の区別,内部放電の大きさの決定,内部放電発生
位置の判別を行う個所であり、図7にその判別のフロー
を示す。スペクトルパターン判定部314では次のパタ
ーン認識を行い、内部放電が外来ノイズか判定する。
【0044】スペクトル分析器308からの出力は図9
に示す5つのパターン(a)〜(e)に分類される。この
うち、(a)〜(c)は図8(a)〜(c)と同じものであ
り、内部放電と外部放電が共にない時には、スペクトル
分析器308と増幅器307自身の発生する白色雑音の
みになり同図(a)のようにスペクトルのないパターン
になる。大気空気中だけで部分放電が発生していて、し
かも、数百pC以下の放電電荷量の場合には同図(b)
に示すように400MHz以下の成分が現われる。内部
放電だけが発生している場合には同図(c)のように5
00〜1500MHzの帯域にスペクトルが発生する。
これに対し、図9(d)は、小さな外部放電と大きな内
部放電が共存した場合であり、400MHz以下のスペ
クトルの強度H1 は500〜1500MHzのスペクト
ル強度H2 より小になる。図9(e)は1000pC以
上の外部放電と小レベルの内部放電が共存する場合であ
り、この場合はH1 >H2 になる。
【0045】したがって、スペクトルパターン判定部3
14ではスペクトルパターンが図9の(a)〜(e)のい
ずれに属するか判別することにより、表1に従って部分
放電の内外部の発生位置を判別できる。即ち、タイプ
a,bのとき、異常なし、タイプc,dはガス絶縁機器
内部に異常あり、タイプeは不明と判定する。なお、表
1のタイプa〜eは図9の(a)〜(e)に対応する。
【0046】
【表1】
【0047】そして特にタイプeのパターンの時には、
図7の帯域B比較判定部315において、スペクトル強
度H2 が予め設定した機器に有害なレベルを越えている
か否かを比較し、越えている場合には異常の可能性あ
り、越えていない場合には異常なしと判定する。異常の
可能性ありと判定された場合には更に次のスペクトル減
算部317へ進む。
【0048】スペクトル減算部317では、アンテナ3
06からの信号を周波数スペクトル分析しメモリ311
内に格納されているデータを用いて部分放電検出器30
4からの信号のスペクトル分析結果から減算する。アン
テナ306は外部放電を高感度に検出するため、そのス
ペクトルを減算することにより外部放電のスペクトルを
除去することができる。図10はその原理を説明してい
る。同図(a)は内部放電と外部放電が同時に発生して
いる時に、部分放電検出器304で検出した信号のスペ
クトル分布であり、400MHz以下の成分と500〜
1500MHzの成分の両者を含み、ちょうど図9
(d)に相当する。アンテナ306で検出した信号のス
ペクトル(図10(b))には400MHz以下の周波数
成分のほか500〜1500MHzにも周波数成分をも
つ。(a)と(b)のふれを調節し減算することにより
外部放電の影響を除去したスペクトル分布(図10
(c))が得られる。
【0049】図7の残存スペクトル強度判定部318で
は、減算処理して残ったスペクトルの強さを、予め設定
した有害レベルと比較し、これを越えていればガス絶縁
機器内部に異常ありと判定すると同時に、予め設定され
たスペクトル強度と放電電荷量の校正カーブから放電電
荷量を求める。
【0050】さらに、表1のタイプcの場合にはスペク
トル減算することなく直接に、また、タイプd,eの場
合にはスペクトル減算した結果をスペクトル幅分析部3
19に取り込み、500〜1500MHzのスペクトル
について、特定の2つ以上の周波数帯についてスペクト
ル幅分析を行い、内部放電の発生箇所を判別する。すな
わち、内部放電は700MHz付近と1300MHz付
近に共に周波数成分をもつが、その付近に発生するスペ
クトルの帯域幅は、ガス空間の内部放電とスペーサ沿面
の内部放電とでは一般に異なる。ガス空間の内部放電は
700MHz付近のスペクトル帯域幅と1300MHz
付近のスペクトル帯域幅は図11(a)に夫々白丸と黒
丸で示すように放電電荷量が変わっても同等であるのに
対し、スペーサ沿面の内部放電では、同図(b)のよう
に1300MHz付近のスペクトル帯域幅の方が広くな
る。したがって、この2つの帯域幅を比較することによ
り、ガス空間の異常かスペーサ沿面の異常か判定を行
う。
【0051】ところで、ガス絶縁変電所のように大規模
なガス絶縁機器では、内部放電発生位置と部分放電検出
器304との距離が長くなる。部分放電パルスがガス絶
縁機器内を伝播してくる間に、高電圧の中心導体14自
身の抵抗とインダクタンス、及び、高電圧の中心導体1
4とシース2間の静電容量、シース2自身の抵抗とイン
ダクタンスにより、部分放電パルスが変歪され、部分放
電検出器304で検出された時には、伝搬距離によって
スペクトル成分に変化が生じる。この対策のために50
0〜1500MHz帯の少なくとも2つ以上の特定の周
波数帯F1 ,F2 ,F3 に注目し、予め、ガス絶縁機器
1のいくつかの部位において故意に模擬内部放電を発生
させ、その時のF1 ,F2 ,F3 の強度の絶対値,相対
強度F1 /F2 ,F2 /F3 ,F3 /F1 を測定し、図
12のように標準パターンとして図7の故障モードデー
タベース321に格納しておく。図12において(a)は
たとえば図1の断路部6の異常、(b)は遮断器4の異
常、(c)は避雷器15の異常という具合に対応づけて
おく。そして図7のスペクトル成分詳細分析部320に
おいて、F1 ,F2 ,F3 のスペクトル強度を抽出しそ
の絶対値および相対強度F1 /F2 ,F2 /F3 ,F3
/F1 を求め、故障モードデータベース321に格納さ
れている標準パターンと比較することにより、最も類似
度の高い標準パターンを選択し、その標準パターンが得
られた模擬内部放電発生点付近を内部放電発生箇所と判
定する。
【0052】以上の図7の各判定部314,315,3
18,319,320からの判定結果を総合判定部32
2において総合的に判断し、内部放電の発生の有無,内
部放電発生場所,内部放電がガス空間かスペース沿面
か,内部放電の有害さ,内部放電電荷量を表示部310
に表示させる。
【0053】図3ではスペクトル演算用の信号源として
アンテナ306を用いたが、図13に示すように、他相
からの信号を用いることも可能である。
【0054】ガス絶縁機器1a,1b,1cは各々a,
b,c相に対応し、各相とも同一仕様で同一性能のもの
が使用されており、それにつながるブッシング18a,
18b,18c,送電線20a,20b,20cとも同一
仕様,同一規格のものが用いられている。外部放電は
a,b,c相の各送電線,ブッシングとも同一スペクト
ル,同一強度で出るので、各相を互いに減算することに
より外部放電をキャンセルすることができる。c相を基
準相と定め、(a相)−(c相),(b相)−(c相)の減算
を行い、その残留スペクトルの絶対値が規定のレベル以
上になったときに内部放電発生と判定し、その発生相を
表2に従って決定する。
【0055】
【表2】
【0056】
【表3】
【0057】たとえば、表2において、〔(a相)−(c
相)〕の残存スペクトルのレベルの絶対値が規定レベル
以上でかつ〔(b相)−(c相)〕の絶対値が規定レベル
以下の場合はa相にb,c相にくらべて大きな部分放電
が発生していることになり、内部放電発生相はa相と判
定される。他の組み合わせの場合も同様な考えで判定が
行われる。同様の判定は表3に示したように、規定レベ
ルというものを設けないで、〔(a相)−(c相)〕の残
存スペクトルの絶対値のレベルと〔(b相)−(c
相)〕の残存スペクトルの絶対値のレベルとで、どちら
が大きいか比較するだけで判定することもできる。
【0058】II.異物検出 図14は、ガス絶縁機器1内部に存在する微小な異物、
特に絶縁性能低下の要因となる導電性異物を検出する微
小異物検出部のブロック線図である。図1のガス絶縁機
器1課電時には、そのガス空間内に高電界がかかってい
るため、導電性異物30はクーロン力によって飛びは
ね、タンク2に衝突する。図14の微小異物検出部10
00では、タンク2の外表面に設置した音響センサによ
り衝突音をとらえ、異物30の有無を知る。尚、100
0は図1に示すように現地盤であるが、図14ではこの
うち微小異物検出部のみを示している。本検出部は、微
小な異物30の有無の検出機能だけでなく、検出音が検
出対象の微小異物30の衝突音かどうかを識別する機
能,微小異物30の大きさの推定機能,音の発生位置の
標定機能等を有している。
【0059】図14において、検出器50の一部である
AEセンサ410,加速度センサ420は、それぞれタ
ンク2の表面の高周波音と低周波音を検出するためのも
のである。それぞれのセンサ出力信号は、増幅器41
1,421で増幅され、バンドパスフィルタ412,4
22で必要周波数帯域のみ抽出される。電気雑音検出器
413,423は検出信号に混入するインパルス状の電
気雑音を検出し、その発生タイミング信号t1 ,t2
出力する。アナログスイッチ414,424は、発生タ
イミング信号t1 ,t2 で定まる電気雑音の発生期間の
み検出信号(バンドパスフィルタ412,422の出
力)をオフして、電気雑音をカットする。検波器41
5,425は、検出した音響信号の包絡線に関する信号
を抽出する回路である。音源識別指標演算器460は、
AEセンサ410,加速度センサ420の出力である高周
波音と低周波音から、音源の種類を識別するための指標
である音源識別指標を演算する。この演算器460の出
力信号としては、音源識別指標信号473のほかに、A
Eレベル信号472,加速度レベル信号474,音発生
タイミング信号471がある。時間差演算器450は、
ガス絶縁機器1のタンク2表面に複数個設置されたAE
センサ410の、それぞれの出力信号の時間差の演算
や、電気雑音と音響信号の発生タイミングとの時間差等
を演算する。信号452は、他の音響計測系からの信号
である。異物判定器470は、音源識別指標演算器46
0の出力をもとに異物の有無を判定する。異物診断器4
90は、時間差演算器450と、音源識別指標演算器4
60の出力をもとに、異物30の重さや材質,存在位置
等の推定機能を有する。
【0060】以上、微小異物検出部1000の全体構成
と主な機能について述べた。次に、音源識別指標演算部
460,時間差演算器450,異物判定器470,異物
診断器480について、さらに詳細に説明する。
【0061】ガス絶縁機器1のタンク2表面を伝播する
音としては、微小異物30の衝突音のほかに、騒音や雨
の衝突音がある。導電性すなわち金属性の異物30は、
比較的硬いため、その衝突音の周波数成分は、高周波域
まで伸びている。一方、雨は柔らかいため、その衝突音
は、比較的低周波成分が大きい。騒音も空気中を伝播す
るため、高周波成分はすぐ減衰して、タンク2表面を伝
播する音は、低周波成分が大きい。このため、検出音の
低周波成分と高周波成分の比率から、検出対象である導
電性異物30の衝突音か、他の要因で生じた音かの区別
ができる。そこで、音源識別指標Rを R=高周波音レベル/低周波音レベル (3.1) と定義し、音源識別指標の値から、検出対象の導電性異
物30の衝突音か、他の要因で生じた音かを区別でき
る。高周波音はAEセンサ410で、低周波音は加速度
センサ420で検出している。図15に、音源識別指標
演算器460の詳細なブロック線図を示す。音響検出回
路461は、AEセンサ410もしくは加速度センサ4
20の出力が、設定値を越えて変化したとき、衝突音が
減衰するに充分な時間幅のパルスを発生する。ピークホ
ルダー462,463は、音響検出回路461の出力パ
ルスの時間幅内のAEセンサ410および加速度センサ
420の出力の最大値をホールドして出力する。割算器
465は、ピークホルダー462,463の出力比、すなわ
ち音源識別指標Rを演算する。タイミング回路464
は、ピークホールド完了時点で、一定幅のパルスを発生
する。図15に示す回路により、AEセンサ410,加
速度センサ420それぞれのピーク信号472,474
と、音源識別信号473,音発生タイミング信号471
が得られる。図16は、図15の音源識別指標演算器4
60を用いて、各種音源の音源識別指標Rを演算した結
果である。音源Sa は異物30の衝突音、Sb は水滴
(雨に相当)衝突音、Sc は手打音である。音源識別指標
Rにより、音源の推定が可能であることがわかる。ま
た、音源識別指標Rの値が小さい場合、それは雑音と判
断して良いこともわかる。
【0062】図14の時間差演算器450では、各信号
間の時間差を算出する。時間差算出の信号の組み合わせ
は、以下の4通りである。
【0063】(1)各AEセンサ出力信号間の時間差 (2)電気雑音とAEセンサ出力信号もしくは、加速度セ
ンサ出力信号との時間差 (3)商用周波数の基準タイミングに対する、AEセンサ
出力信号もしくは加速度センサ出力の遅れ (4)商用周波数の基準タイミングに対する、電気雑音の
遅れ AEセンサ出力が、正,負いずれかの設定値を越えたと
きのタイミングを、AEセンサ出力発生タイミングとす
る。商用周波数の基準タイミングを、ここでは、負から
正に変化するときのゼロクロス点としている。それぞれ
の時間差は、それぞれの信号の発生時間の違いの間のク
ロックパルスの数を数えることで知るようにしてある。
信号の組み合わせと、その組み合わせの時間差は、信号
451として出力される。
【0064】異物判定器470は、音発生タイミング信
号471が“1”となり、かつ音源識別指標Rが設定値
を越えたとき、異物有りと判定し、異物判定信号475
のレベルを“1”とする。
【0065】異物診断器480は、異物測定信号475
が、“1”となったとき、ある一定期間動作し、下記の
3項目の診断と、後述の4項目の診断を行う。
【0066】(1)異物30の存在数 (2)異物30の存在位置 (3)異物30の重さ,材質 異物30の存在数は、異物30の発生要因と関連があ
る。ガス絶縁機器組み立て時に混入して、完全にとりき
れてない異物30は、あったとしてもその数は少ない。
一方、絶縁不良等で極めてローカルな部分が過熱する場
合、微小で数多くの金属粉が発生する可能性がある。異
物判定信号475が“1”になる頻度は、異物30の存
在数にある程度依存する。そこで、異物診断器480の
内部では、異物判定信号475の発生率を演算して、現
地盤1000内の表示器310に表示する。
【0067】異物30の存在位置の究明は、問題となる
場所に異物30が存在するかを判断するためと、異物除
去作業計画立案と実施のために極めて重要である。強風
時、硬質の異物30、例えば金属片,砂等がまいあが
り、タンク表面に衝突する可能性がある。この場合、ガ
ス絶縁機器1の設置部近傍の風速と、異物判定信号475
の発生率とは関係がある。つまり、風速が大きいと、発
生率は増加する。このため、異物診断器480では、風
速信号485と、異物判定信号の発生率との相関をと
り、相関の強さが設定値を越えたとき、異物30は、タ
ンク2の外表面に衝突してると判断する。つまり、問題
となる位置に異物30は存在してないと判断するわけで
ある。逆に、問題になる位置、すなわち、タンク2内に
異物30があると判断された場合、その存在位置が、ガ
ス絶縁機器1のどの部分にあるかを調べることになる。
このため、時間差演算器450の演算結果を用いる。す
なわち、隣接して配置されたAEセンサ出力の時間差か
ら音源位置、すなわち異物30の存在位置を推定する。
診断の結果、問題となる異物の有無と、異物の存在位置
に関する情報は、信号伝送ケーブル482を通して、本
館盤3000に送出される。また、異物があると判断さ
れた場合、警報を発生し、表示器310に表示する。こ
のとき、異物30の存在位置の時間変化も表示器310
に表示する。
【0068】導電性異物30は、原理的には、その寸法
が大きいほど絶縁低下の要因になりやすいため、その重
さと材質を知ることは、極めて重要である。クーロン力
により飛びはねる異物30の衝突音レベルは、ほぼ0か
ら最大値の間に分布する。この衝突音レベルの最大値
は、異物30の重さで決まる。また、音源識別指標R
は、衝突物体が硬く小さいほど大きく、柔らかく大きい
ほど小さな値をとるため、同一の重さでも、異物30の
材質により変化する。そこで、図17に示す方法で異物
の重さと材質を推定する。図17(a)は、異物質量対
衝突音レベル特性であり、(b)は、衝突物体の材質M
atをパラメータとした異物質量対異物識別指標Rの特性
である。これらの特性は、あらかじめ、模擬の異物30
をガス絶縁機器1の内部に入れて測定したものである。
実際の異物30の質量と材質の推定においては、図17
(a)により、測定衝突音レベルVAE1 から、質量M1
を推定する。さらに、図17(b)を用いて、測定した
異物識別指標R1 と、推定した質量M1 から材質Mat2
を推定する。材質Mat1 はアルミニウム,Mat2 は銅,
at3 は鉄である。ここでは、衝突音レベルVAEとし
て、ある一定時間の衝突音レベルの最大値を、異物識別
指標Rとして、衝突音レベルが最大のときのRの値を用
いている。この衝突物体の質量と材質の推定情報は、現
地盤1000内の表示器310に表示されるとともに、
本館盤3000に伝送ケーブル482を通して送られ
る。
【0069】異物診断器480は、異物30に関する診
断以外に、その他の要因に伴う音に関する診断機能を有
している。この診断機能は、異物判定信号475が
“1”になった場合だけでなく、単に音発生タイミング
信号471が“1”となったときでも、ある一定時間幅
有効となる。その診断機能は、以下の4項目である。
【0070】(1)AEセンサ出力と加速度センサ出力の
発生位相の安定性 (2)電気雑音とAEセンサ出力もしくは加速度センサ出
力の発生時間差の安定性 (3)雑音発生 (4)音源推定 AEセンサ410,加速度センサ420による検出音響
信号の発生タイミングが、商用周波数の位相に同期して
いる場合、部分放電に伴って音が発生して、それを検出
してくることが考えられる。このため、音の発生位相の
平均値と標準偏差の演算機構を有している。なお、各発
生音の位相は、時間差演算器450で演算ずみである。
【0071】電気雑音と検出音の発生時間差が安定して
る場合も、放電音を検出してくると考えられる。これも
同様に時間差の平均値と標準偏差から判断できる。そこ
で、時間差の平均と標準偏差の演算機構を有している。
【0072】計測系に電気雑音が混入するほど、ガス絶
縁機器1の設置位置周辺で強い電磁波が存在することを
知ることは、他の計測系の動作状況を知るうえで参考デ
ータとなる。そこで、電気雑音のみが発生してくること
を、時間差演算器450の出力から判定する。
【0073】異物診断器480では、問題となる導電性
の異物30の衝突音以外の他の音源についても診断する
機能を有している。雨の音,プラスチックの衝突音など
である。あらかじめ測定した音源と異物識別指標データ
をもとに診断する。音源が、内部か外部かの判定は、前
述の風速との相関を用いることで行う。但し、雨の音に
ついては、相関をとらずに外部音と判断する。タンク2
内部に、何らかの異物があると検出されれば、定検時に
内部状況をより詳細に検査することになる。
【0074】以上述べた4つの診断結果、すなわち音の
発生位相の安定性,電気雑音と音の発生時間差の安定
性,電気雑音のみの発生の有無,音源の推定結果は、現
地盤1000の表示器310に表示されるとともに、本
館盤3000に伝送ケーブル482を通して送られる。
【0075】以上述べた異物検出部においては、音響検
出を、2つのセンサで行っているが、広帯域のAEセン
サを用いれば、単一センサでも、同様の機能が実現でき
る。また、すべての構成要素は市販の回路素子を用いれ
ば実現可能である。AEセンサ410,加速度センサ4
20は、ここでは圧電型を使用しているが、歪みゲージ
等その他の原理のものを用いることも可能である。異物
診断器480の機能を、本館盤3000内で実現するこ
とも可能である。
【0076】III.振動測定(通電異常) 図18は本発明の振動測定機能の構成を模式的に示した
ものであり、検出対象を遮断器4とし、検出器50とし
て圧電形加速度センサ420を用いたものである。遮断
器4の構成は接地電位の気密容器であるタンク2にブッ
シング18,18′及び気密端子509,509′によ
り高圧導体14,14′が気密絶縁支持されており、可
動電極506と固定電極507よりなる遮断部508に
接続されている。気密端子509,509′の外は架空
線20,20′により送電系統の送電線あるいは他の送
変電機器に接続され電流流路が構成される。タンク2の
内部は絶縁性ガスとして一般的にはSF6 ガスが5気圧
程度封入されている。この様な構成において以下の原因
による通電異常が考えられる。i)電流遮断回数過多に
より遮断部電極の損耗,劣化、ii)可動電極駆動用操作
器の不具合による投入不良、iii)チューリップコンタク
ト部の押圧ばねの劣化による接触力不足、iv)組立不良
による導体接続部のボルト締付力不足、等である。これ
らの原因等で通電異常が発生し進展してゆく際に、比較
的早い時期に接触部より振動が発生することが判った。
これを検出するためここでは加速度センサ420をタン
ク2の外壁に設置し検出しているが、これは、通電信頼
性を損なうことなく異常検出するため、外部診断が望ま
れているためである。本発明にかかわる振動現象は0.
001〜0.1G程度と比較的大きいものであり、周波
数範囲も200〜5000Hz程度なので加速度センサ42
0については市販品をそのまま使用できる。取付法は専
用のボスをタンク2に溶接しておくボルトで固定するの
が好ましいが、可搬式のものではタンク2の磁性体部分
に磁石で固定するのが便利である。専用ボスのない既納
品に設置する際は接着材で固定することも可能である。
【0077】加速度センサ420の出力信号は専用ケー
ブル511を通して増幅器421に送られる。通常加速
度センサ420の特性によりケーブル511の長さは数
m以内に制限されるので増幅器421は加速度センサ4
20の近傍に又は現地盤1000内に設置される。増幅器4
21の出力信号は伝送部2000を経て本館盤3000内の
帯域3波器514,ケーブル515,振動検出器516
に送られる。振動検出器516を変電所制御室内に設置
するため数十m以上離して設置する場合、外来サージに
対するS/N比を向上するため、電気−光変換し光ファ
イバケーブルを用いて伝送した後再び光−電気変換する
等考えられる。帯域3波器514は本発明に必須ではな
いが、周波数200Hz以下の信号及び5000Hz以
上の信号をカットすることによりS/N比が向上し、異
常検出精度が向上する。特に遮断器4の設置される環境
においては商用周波及びその倍の周波数を基音とする振
動が電磁力等を原因として多く存在するので前者の周波
数帯をカットすることは効果が大きい。検出器516は
200Hz〜5000Hzの電気信号を検出できるもの
なら基本的には何を用いても良い。全体を1つの筐体に
納めた可搬システムでは検出器516は簡易的には交流
電圧計を用いても良い。但し、周波数特性が保証されて
いることを確認しておくことが必要である。発生信号の
中心周波数を見極めることが振動発生源を特定する有力
な手がかりになるのでできればシンクロスコープを、好
ましくはスペクトルアナライザを使用するのが良い。
【0078】加速度センサ420による測定箇所は多い
方が異常検出信頼性の面からは好ましいが、図1記載の
単体遮断器4ではタンク2中央付近で1点測定すれば通
常の目的は達成できる。多数の送変電機器をガス絶縁母
線で接続したいわゆるGIS構成のものでは目安として
1つのガス区画に1箇所程度の測定点を設けるのが良
い。隣接するガス区画間にはスペーサ等が挿入され、そ
の接続部で振動が減衰するためである。
【0079】異常判定基準としては測定箇所毎に平時の
バックグランドノイズを測定しておき、その数倍程度に
設定するのが良いと考えられるが、その情報がないとき
は0.001〜0.01Gの間に設定すれば所期の目的は
達成される。
【0080】万一異常振動が検出された際の発生源特定
法としては、その周辺で数点の振動波形を同時に測定
し、それらの強度比較から判定するのが精度の上からは
最善である。
【0081】このようにして概略位置を特定したあと解
体点検により該当する箇所を確認すれば良い。なお、上
記振動発生時には異常部に軽度の溶着痕跡が残されてい
るので通電停止した状態でも異常部を正確に特定でき
る。
【0082】図19はさらに大型の遮断器4に本発明を
適用した例を示す。本実施例においては可動電極506
及び固定電極507よりなる遮断部508,508′を
2個直列に装備したものでありタンク2寸法も大きくな
るため、検出器として加速度センサ420,420′を
2個設置している。高電位導体部の通電不良時に発生す
る振動は主に固体部を伝搬するための加速度センサ42
0,420′の取り付け位置は図示の如く機械的に高導
位部と接続された点近傍が好ましい。本例では固定電極
側導体522を絶縁支持する絶縁支持筒523の固定さ
れたタンクフランジ524部鏡板525に設置した。こ
れにより外部診断法で感度よく通電異常部から発生する
振動が検出可能になる。
【0083】図20はガス絶縁開閉所で用いられるGI
S構成のものに本発明を適用した例である。タンク4,
4′,4″内に高圧導体14,14′,14″がコーン
スペーサ10,11及び貫通導体529,529′によ
り支持されている。実際のガス絶縁開閉機器においては
各種開閉器,測定器,避雷器,分岐機器等複雑に構成さ
れているがここでは簡単に高圧導体14で示した。この
様な構成においてはコーンスペーサ10,10′が高電
位部と接地電位部の機械的接続機構になるので加速度セ
ンサ420,420′の設置位置はコーンスペーサ1
0,10′もしくはその近傍に設置するのが好ましい。
一般的なガス絶縁機器においてはコーンスペーサ10,
10′は隣接するガス区画を仕切る壁となっており、万
一異常が検出されたときは異常発生部位の位置標定でき
ることが望ましい。どのガス区画に異常があるか事前に
標定できればそこだけを解体点検すればよく労力を大幅
に削減できるためである。この目的に対しガス仕切板と
なるコーンスペーサ毎に加速度センサを設置することに
より、相互の加速度センサによって検出された振動の信
号レベルの強度比較により簡単に異常のあるガス区画を
標定することが可能になる。
【0084】本発明による異常検出精度向上の方策とし
て、上述の検出感度向上の他のS/N比の向上がある。
雑音発生源として1つは商用周波の通電電流そのものに
よる電磁力,磁歪効果,誘導等によるものがある。実測
によるとこれらは本発明の目的とする振動検出の障害と
なる強度レベルとなるのは200Hz以下の範囲であ
る。これについては前述の如く帯域ろ過器等を通してカ
ットすることにより所期のS/N比が得られる。希に変
圧器等の近傍では磁歪振動等比較的大きな振動が発生し
ている場合もあるので、異常検出装置設置時の初期値,
可搬形システムでは平素の値を通電電流値とともに測定
・記録しておき、異常判定時の参考値とするのが良い。
他の雑音源として、物体又は人等の接触,衝突によるも
のがある。しかしこれ等は瞬間的に発生するものであ
り、繰り返し測定した複数のデータの平均値を求めるい
わゆる平均化処理により実用上問題にならない小さい値
として除去することは可能である。風雨等連続雑音に対
しては以下に述べる手段により除去することが可能であ
る。
【0085】図21,図22に検出器516として周波
数分析装置を用いたときの出力波形を示す。横軸に周波
数f,縦軸に振動強度Gの対数をとっている。図22波
形aは正常通電時で外部ノイズの比較的小さい状態であ
る。周波数が200Hz以下の範囲では商用周波の通電
電流による誘導,電磁力等の成分があり異常検出には不
向きなため、図はそれ以上の周波数範囲を示している。
図22波形bは風雨等の外部ノイズの影響がある場合で
あり、波形aに対し上方にシフトしたものとなってい
る。従って通電異常検出の判定基準としてある値を設定
し、信号レベルが単純にその値を越えたとき異常とする
のは外部ノイズレベルが大きくなったとき誤動作する可
能性があり危険である。図21に示す波形は通電異常が
あるときのものである。図示の如く通電電流周波数の偶
数倍の周波数に大きな振動成分があり、奇数倍の周波数
では比較的小さい周波数成分となる。これらの間は谷間
となり振動成分が少ない。図21に示す通電異常時の波
形に風雨等の外部ノイズが重なったときは、図21の波
形が上方にシフトした波形に近い。従って通電異常検出
の判定基準としては、通電電流周波数の偶数倍成分P
が、隣合う整数倍成分の間の値Lに対して何倍かという
値で示されるべきである。具体的数値としては2倍〜1
0倍以上とされるべきで検出信頼性を向上させる手段と
して複数のピークについて同様の検証をしてANDもし
くはORをとるのが良い。
【0086】図23は、ガス絶縁開閉所等検出箇所が多
い場合に対応できるよう安価に構成したものである。前
例と同じくタンク2外壁に加速度センサ420を設置
し、現地盤1000内の増幅器421を通した後狭帯域
バンドパスフィルタ519,519′で処理するもので
ある。バンドパスフィルタ519,519′の中心周波
数は図21P及びLに設定されている。さらに簡単には
バンドパスフィルタ519,519′を同調回路で構成
することも可能である。バンドパスフィルタ519,5
19′の出力は伝送部2000を経由して本館盤300
0内のコンピュータ520に送られ異常の有無を判定さ
れる。
【0087】風雨等の外来連続雑音の除去では、タンク
近傍にダミーの参照板を設け、その参照板に設置した加
速度センサで風雨を検出し、正規の加速度センサ420
の測定信号から減算処理、又は異常検出装置516の異
常警報出力のロック、等も可能である。
【0088】上記雑音と本質的には類似しているが、遮
断器,断路器等の操作時の振動,操作器駆動力発生のた
めの例えば油圧ポンプ駆動時にも高レベルの振動雑音を
発生する。これら変電所内の機器に対してはそれぞれの
操作信号を取り込み、操作信号発令時に異常警報出力を
ロックすることで異常検出精度を向上することが可能と
なる。
【0089】前述の実施例によってタンク振動を測定す
ることにより、通電異常進展過程の比較的早い時期に通
電異常部から発生する200〜500Hzの振動を検出
することが可能となり、ガス絶縁開閉機器が地絡等の重
大事故に至る前に未然に阻止できる効果がある。
【0090】IV.温度検出(通電異常) 図24は本検出法の根拠を説明したもので横軸に一日の
時刻,縦軸に測定点間の温度差を表わしている。温度差
は、変電所現地で相分離形GISを対象に直射日光を遮
って測定した温度について相間最大温度差を求め、年間
を通じての最大値を表示したものである。この結果よ
り、日没後22時〜6時迄の間は相間温度差が非常に小
さく0.5℃ 以下、日中ではやや大きく4℃前後になる
ことがわかった。この結果より、通電異常に伴う局所過
熱をタンク温度上昇として検出するには夜間のタンク温
度を測定し、相間温度差が0.5℃ 以上に設定した基準
値を上回ったとき異常有りと判定する手法が有効であ
る。
【0091】図25に具体的実施例を示した。図はGI
S構成の相分離形ガス絶縁機に上述の考え方を適用した
例であり、遮断器収納部周辺を示している。各相独立し
た気密構造のタンク2,2′,2″が水平配置されてお
り、内部は絶縁性ガスとして弗化硫黄ガス802が充填
されている。高圧導体14,14′及び遮断器804よ
りなる高電位部805が図示しない絶縁スペーサ等によ
り絶縁支持されている。ここでの異常検出装置806は
遮断器804の電極消耗による通電異常検出を目的とし
ており、遮断器804の直上に温度検出手段として熱電
対807,807′,807″からなる検出器50が設
置されている。本例は夜間温度測定を対象としているた
め日照を遮る笠状の覆いは不要である。但し発錆防止用
の防水カバー,補強手段及び地絡等のサージ侵入を防止
する絶縁手段は必要である。熱電対807,807′,
807″の出力は、増幅器421及びアナログデジタル
変換部810からなる現地盤1000及び伝送部200
0を経て、処理装置811からなる本館盤3000に送
られる。処理装置811の機能を図26に示した。異常
判定に先立ってまず時刻が夜間10時〜6時の範囲かど
うか判断し、その範囲にないときは測定結果に対し異常
の判定をせず処理を終了する。上記範囲にないときは熱
電対807,807′,807″で測定したそれぞれの
温度T1 ,T2 ,T3 に対し最大の温度差を求める。次
に予め設定されている判定基準(ここでは1.0℃ )と
比較し、判定基準以下のときはそのまま処理終了するが
上回っているときは警報を発生する。警報の種類として
本例では処理装置に付属するプリンタで時刻,温度測定
値等を出力するのみであるが、最寄りの制御所,指令所
の保守員にランプ点滅もしくは警報音等で報告するシス
テムも考えられる。さらに将来システムでは変電機器の
操作を掌る中央制御コンピュータに異常信号として伝送
するオンライン化も考えられている。以上のシーケンス
で処理を終了し、適当なインターパルで処理装置はこの
ルーチンを繰り返す。
【0092】上記実施例では温度測定点が3点であるが
大規模変電所を総合的に監視する将来システムでは測定
点が数百点に及ぶ場合も生じる。このような場合には形
状の類似した部品の測定点毎にグルーピングし、グルー
プ毎に最大温度差を求め、それぞれ判定基準と比較する
ことにより、環境温度の影響をさらに小さくすることが
可能となる。
【0093】図27は異なる実施例であり時刻が夜間1
0時〜6時迄は前例と同一の判定基準1と比較し、それ
以外の時間帯では日中の温度分布最大値にマージンを見
た判定基準2(ここでは5℃に設定)と比較するように
したものである。本例では熱電対センサに日照が直射す
るのを防止する覆い又は断熱材等が必要である。本例で
は日中に突発的に発生し、数時間で地絡に至る重度の異
常を検出することが可能となる。
【0094】図28は前例の考え方をさらに発展させた
もので、図24に示した温度差最大値にマージンを加え
たものを時刻tの関数となる判定基準H(t)として処理
装置に記憶しておき、時々刻々の温度測定値を常時監視
するようにしたものである。本例では前例同様突発事故
に対応できるが効果はさらに大きくなる。図24に示す
温度差の特性は、遮断器の設置される変電所の地形,緯
度,経度等にも左右されるので詳細には現地据付け後図
24と同様の特性を測定し最終的な判定基準とすること
により効果は一層大きくなる。
【0095】本実施例によれば、タンク温度を夜間に測
定し、求めた温度差を比較すべき判定基準を、異常時に
現われる温度差以下に設定できるので、環境温度の影響
による誤動作を避け、しかも通電異常に基づく温度差を
高精度で検出できる効果がある。
【0096】V.サーモピュア 以下、赤外線放射温度計による測定法に関する実施例を
説明する。赤外線放射温度計を用いてガス遮断器のタン
ク表面温度分布を測定すると背景温度の影響により測定
誤差が大きくなる問題がある。一般的にガス遮断器は変
電所構内に屋外設置された水平方向の同筒形状であり、
赤外線放射温度計の計測部である赤外線カメラは地面上
に設置されるため、水平方向からガス遮断器を望むこと
が多くなる。このような配置では昼夜にかかわらず特に
晴天時に測定誤差が大きくなり、タンクの上部温度が低
く観測される。この現象を詳細に検討した結果、原因は
下記であることが判った。すなわち、タンク表面におけ
る赤外線放射率は、タンク表面に対する赤外線の放射さ
れる方向に依存し、法線方向では大きく、斜め方向に傾
斜する程小さくなる特性によるものである。実際に放射
率を測定した例を図29に示す。図29(a)に示すグ
ラフ横軸の角度θは、図29(b)に示すタンク表面9
01の法線方向902に対する赤外線カメラ903の望
む方向904のなす角度である。縦軸の放射率εはタン
クと同温の黒体から放射される赤外線エネルギー理論値
に対するタンク表面から実際に放射されるエネルギーの
比である。図示の如くθが大きい領域すなわちタンク表
面に対して斜め方向からの測定では放射率εが小さくな
ることがわかった。放射率εが小さいということはタン
クから放射される赤外線の量が減ることの他、環境から
タンクに入射したエネルギーと反射率(反射率=1−放
射率)の積がタンク表面で反射され見かけの放射エネル
ギーが変わることが測定誤差の原因となる。このとき例
えば屋内測定の如く周囲温度と被測定物の温度差が小さ
いときは誤差も小さいが、晴天時の屋外測定では青空は
赤外線的に見た等価温度が−20℃〜−40℃と低く、
タンクとの温度差が大きいため測定誤差が大きくなる。
以上述べた原因によって同筒形タンクを測定する場合、
タンク表面に対して赤外線カメラの望む角度の浅くなる
タンク周縁部で誤差が大きく、実際よりも低温に観測さ
れる問題があった。
【0097】これを例えば被測定タンクを伏角20度で
望む位置に赤外線カメラに設置すると、タンク上部にお
ける法線方向に対する赤外線カメラの望む角度θは70
度となり、図29(a)より放射率εは0.8 が確保さ
れる。伏角を30度とすると角度θは60度となり放射
率εは0.9 となる。このように赤外線カメラを高所に
設置することによってタンク上部で高い放射率を確保す
ることが可能となることがわかる。一方、タンク内部に
通電異常部があり局所過熱が発生すると内部に封入され
た6弗化硫黄ガス等の絶縁性ガスの対流を生じ、局所過
熱部直上のタンク上部温度が敏感に反応して温度上昇す
る。従ってタンク上部で所定の放射率が確保できるよう
にすなわち測定誤差を小さくするため高所に赤外線カメ
ラを設置することによって、早期に精度よく、局所過熱
によるタンク温度上昇を検出することが可能になる。
【0098】図30は、変電所構内に送電線引込口を固
定されるため設置されている鉄構905を利用して検出
器50に相当する赤外線カメラ903を固定するように
したものである。被測定タンク2,2′,2″は相分離形
ガス絶縁開閉機器の縦断面図を示し脚907によって地
面908上に固定されている。赤外線カメラ903の被
測定タンクを望む伏角θ1 はタンク上部における角度θ
と図29(a)に示す放射率εの関係から、放射率0.
9 を確保できる30度以上にすることが望ましいが、
場所の制約等障害がある場合最悪でも放射率0.8 を確
保する20度以上とすることが必要である。それぞれに
対応する温度測定誤差は、タンク温度10℃,背景(天
空)温度−20℃としたとき約3℃及び5℃であり、通
電異常検出の目的で許容される誤差の限界である。赤外
線カメラ903は防水を兼ねた保護ケース909に収納
され、モータ910,歯車911,ローラ912、より
なる昇降機構913により、滑車914にガイドされた
ワイヤ915を介して駆動され、鉄構に設けられた案内
溝916内をケース909に固定された車輪917が案内
され昇降制御される。昇降の目的は赤外線カメラ903
の視野の調整も含むが、赤外線カメラ903に内蔵され
た赤外線素子の冷却の目的で使用される液体窒素を補充
するため数時間おきに地上に降ろす必要があるためであ
る。赤外線カメラ903による測定画像を処理する現地
盤1000と同等機能を有する処理装置918本体は変
電所建屋919内の制御室に設置され、測定ケーブル9
20により赤外線カメラと接続されている。
【0099】本実施例によれば鉄構を用いて赤外線カメ
ラを設置することにより既存の変電所施設でも容易に本
発明を導入することが可能である。また高所に赤外線カ
メラを設置したことにより一台のカメラで見渡せる範囲
が広くなり、変電所全体を監視するために必要な赤外線
カメラの台数が少なくてすむという波及効果がある。赤
外線カメラを保持するものは本例のように変電所設備の
鉄構の他、建屋,変圧器を収納する防音壁,専用に建設
された架台等高所を確保できるものならば制約はなく、
対象とする変電所の構成に合わせて選択される。
【0100】図31は異なる実施例を示している。図示
のタンク2は、相分離形2回線ガス絶縁開閉装置の一部
であり、脚907により地面908上に設置されてい
る。赤外線カメラ903は地面908上にボルト921
で固定された専用のポール922上に上下方向及び水平方
向の首振り角度を調整する機構を内蔵したステージ923
を介して設置されている。測定ケーブル920及び回転
ステージ923の制御ケーブル924は地面908下に
堀られたダクト925内を通って制御室に設置された処
理装置918に接続されている。本実施例ではメンテナ
ンスの繁雑さを避けるため赤外線素子冷却に電子冷却方
式を採用した機種を用いている。液体窒素式のものに比
較して若干測定精度が下回わるが実用は可能である。
【0101】本実施例では2回線のガス絶縁開閉装置の
回線間に赤外線カメラを設置したことにより、被測定タ
ンクと赤外線カメラの間の距離を短くすることが可能と
なり、得られた画像の分解能が良くなる効果がある。相
間に設置しても同様の効果は得られる。
【0102】本実施例においても、赤外線カメラの望む
方向の伏角θ1 は測定対象とする領域内で望ましくは3
0度最悪でも20度を確保することが必要である。
【0103】図32はさらに異なる実施例である。タン
ク2は脚907により地面908上に設置されている。
ガス絶縁開閉器の母線部等ではタンク2の全長は百m以
上にも及ぶ場合があり、固定形カメラでは総台数が増え
測定結果の解析処理が大がかりになる。本実施例では赤
外線カメラ903を自走式台車926に固定しタンク9
06の長手方向と平行に配置した鉄構927上に固定し
た案内レール928上を駆動モータ929により車輪9
30を伝達ベルト931で駆動し自走可能としたもので
ある。本実施例では一台の赤外線カメラで広範囲の測定
が可能になることの他、どの測定点に対してもタンク2
上部表面に対して図29(a)に示す角度θを0度近辺
に保つことが可能となり、測定誤差を最小に押えること
ができる効果がある。
【0104】図33は測定部位を特定するのに有利なマ
ーキングに関する実施例である。図はタンク2を上方か
ら見た図であり、タンク表面上にシース形ヒータ932
がリード線933により接続されタンク2にスポット溶
接された金具934で固定されている。本例ではタンク
内部に収納された導体の接続部,開閉部等通電異常発生
の要因を有する部位の近傍にその直上を避けヒータ93
2発熱部を設けている。ヒータ932の発熱量は1箇所
につき数Wあれば充分でありタンク温度測定の誤差には
ならない。こうすることによって昼夜を問わず、温度分
布が小さい場合でも赤外線画像から簡単に測定位置を標
定することが可能になる。測定対象が大規模になり測定
点数が多くなったときはヒータ932の形状,長さ,ピ
ッチ等を測定点等に変えることにより本実施例の効果を
より高めることが可能である。
【0105】図34は赤外線カメラ903と処理装置9
18の間の接続法に関する実施例である。大規模な変電
所では広範囲を監視するため検出器50を構成する多数
の赤外線カメラ903が必要となる。これに対応して現
地盤1000の機能を有する処理装置918の台数が増
え、経済的にも解析処理も大がかりになる。これを避け
るため本実施例では複数の赤外線カメラ903と処理装
置918の間に切換え可能な分岐装置935を設け順次
赤外線カメラ903を切換えて監視してゆくものであ
る。これにより操作員は定位置に座ったまま順次変電所
全体を監視することが可能となる。将来の自動監視シス
テムにおいてはコンピュータと処理装置を接続し、画像
処理技術を用いて自動監視することが考えられている
が、本実施例はこのようなシステムにおいても同様に適
用することが可能である。
【0106】本実施例によれば、被測定タンクより高所
に赤外線カメラを設置し、タンク上部において赤外線カ
メラの望む角度が所定の放射率を得られるようにしたこ
とにより、内部の通電異常に伴う局所過熱に敏感に反応
して温度上昇するタンク上部の温度分布を正確に測定で
きるようになる効果がある。
【0107】通電異常の後期には、熱がタンクに伝わ
り、タンクの表面温度が上昇する。これを赤外線カメラ
により容易に測定できるが、日射の影響が存在すること
が判り、夜間の測定あるいは放射率を考慮した赤外線カ
メラの最適化により日射の影響を避けられる作用があ
る。
【0108】上記のような信号は一般的に微弱である
が、これらを用い診断するためには遠方へ伝送すること
が必要となる。そのために、信号を集約して増幅,変
換,演算処理,記録,健全性診断,伝送できる作用を有
するシステムを現地に設置し、総合的な診断に関して
は、制御,指令室で行える機能がある。稀頻度の徴候に
対しては、高精度移動形診断車が適切な、経済的な機能
を発揮する作用を有する。
【0109】総合診断部分で、余寿命予測,修理方法判
断,修理コスト算出などを外部信号と異常信号との比
較,異常信号の検出周期,診断順序などの最適化手段に
より高い信頼度で出力できるので効率の良い、定量的な
診断を行え、適切な処置ガイダンスが得られる。
【0110】本発明で用いられる図1の検出器及び各検
出器出力に対する現地盤1000での処理内容の概略は
以上の如きものであり、次に現地盤1000以降の処理
内容について説明する。
【0111】一般にセンサからの信号は微弱な場合が多
く、また機器に直接取り付けられるセンサ部で検出信号
を処理して遠方の本館盤3000へ伝送する方法は、電
源供給の面,装置コストの面で実用的ではない。この場
合、監視対象となる機器の大きさ,配置構成,センサの
種類,個数に応じて各センサの信号を途中で集約し上位
系へ伝送する方法が良く、図35に例を示すように、個
別機器1A〜1E対応で集約する方法(同図(a)),
数回線分の機器1A〜1Eを一括して集約する方法(同
図(b)),ヤード単位で同一ヤード内の機器1A〜1
Iを集約する方法(同図(c))等がある。これらはセ
ンサの種別,個数,ヤードの広さ,将来の増設計画等に
基づき選択され、現地盤1000がその集約機能を果し
ている。図36で現地盤1000の構成例を説明する。
【0112】現地盤1000は通常マイクロコンピュー
タを中心とした弱電機器で構成され、これが変電所構内
というノイズ,サージの環境が厳しい条件下に置かれる
ため、十分な配慮が必要となる。
【0113】各種センサ50からの信号は、対応する信
号ケーブル1001を介して高耐圧アイソレーションポ
ート1002へ接続されている。ここは信号ケーブル10
01から異常電圧が現地盤1000内に侵入し装置が焼損
したり、誤動隠したりせぬよう保護する部分であり、セ
ンサからの信号の性質に応じ絶縁アンプ,カップリング
トランス,フォトカップラーと言った器具が採用されて
いる。
【0114】各種センサ信号のうちアナログ量のまま入
力されるものは、フィルタ1003,信号切換器100
4を介しアナログ/デジタル変換器(A/D)1005
によりデジタル量に変換される。接点のON/OFF信
号として入力されるものは、デジタル入力回路(D/
I)1006を介して取り込まれる。また、センサ信号
間の時間差等を計測するものは、カウンター回路100
7により時間が計測され、計測値をデジタル量として取
り込まれる。これらのデジタル化された信号は、共通バ
スライン1008を介して中央処理装置(CPU)10
09により加工され、データは記憶ユニット311に記
憶される。
【0115】中央処理装置1009は、各種検出器50
に応じた信号処理プログラムにより入力された信号を処
理し、所定の異常判定アルゴリズムに基づき異常の有無
を判定する。判定結果等の情報は、通信ユニット101
3で伝送情報として所定の書式に編集された後、変復調
装置(モデム)1014により伝送部2000の特性に
合わせた信号に変換して上位系の本館盤3000へ伝送
される。また、これらの情報は、インターフェース10
11を介して表示部310でも確認できるよう構成され
ており、保守・点検に際し機器の近傍で最新の監視デー
タを確認できるように配慮されている。
【0116】判定結果が機器に異常ありと判定された場
合、上位系に異常を報知するとともに、現地盤1000
自身にもデジタル出力ユニット(D/O)1015部よ
り接点出力を出せるようになっており、この信号を用い
て盤面表示をしたり、より高度なシステムの場合には、
別途待機させてある高機能移動形診断車への起動指令と
して使用し、高感度センサ等によるより詳細なデータ収
集を直ちに実施させることが可能である。
【0117】監視対象機器が無人変電所にある場合、現
地盤1000の機能の活用法には2通り考えられる。1
つは、内蔵の通信ユニット1013により情報を遠隔地
にある有人の制御所へ伝送し、ここの本館盤3000で
監視する方法である。この場合は、複数の変電所からの
監視情報を1ケ所でオンライン管理することが可能とな
る。
【0118】他の方法は、診断情報を現地盤1000内
に蓄積しておき、定期的な巡視の際にデータを収集し、
これをもとに機器の健全性を診断するものである。蓄積
データの収集は、記憶媒体の回収,ポータブルパソコン
等を利用したデータの回収及び盤内に小型プリンターを
内蔵しておき、プリンター出力用紙の回収等の方法を実
用的であり、保守の形態に応じて適当な方法を選択すれ
ば良い。
【0119】現地盤1000には複数のセンサからの複
数の種別の情報が集約されるため、中央処理装置100
9ではこれらを処理するに際して時分割に対処するよう
になっている。即ち、診断情報の中には、部分放電監視
のように、万一機器に異常が発生した。
【0120】現地盤1000と上位系の本館盤3000
との間の情報は、前者から後者への上り情報が主とな
る。一方、現地盤1000における異常判定を行うため
の基準値は、環境条件,機器の状態条件等に応じて変動
する必要がある場合とか、粗い監視で異常が検出された
場合に、引続き細密監視を行うと言った指令情報が必要
となり、これらは下り情報として本館盤3000から現
地盤1000へ伝送されてくる。
【0121】現地盤1000でのデータ記憶量は、監視
項目に応じて変化するが、基本的には、万一の障害によ
り伝送部2000が断線した場合、復旧するまでの間の
情報量を蓄積できれば良いと言う観点から、余裕を見込
んで記憶容量を設計すれば良い。
【0122】現地盤1000には複数のセンサから複数
の種別の情報が集約されるため、中央処理装置1009
ではこれらを処理するに際して時分割に対処するように
なっている。即ち、診断情報の中には、部分放電監視の
ように、万一機器に異常が発生した場合に、その異常徴
候が継続して検出されるものと、CB等の開閉時間の監
視,雷サージの計測等現象発生が単発的でかつ何時生ず
るか不明のものとがある。これらは全て図37に示すよ
うに、基本タスク,データ処理タスク,伝送タスク等、
複数のタスクを順次起動させて処理するようになってい
る。ここで処理時間の関係で順次起動されたタスク処理
で間に合わぬセンサ信号の処理に対しては、別途専用の
処理ユニット、例えばカウンターユニット1007で所
要の時間分解能で処理された後のデータがメインのタス
クで取り込まれ、データ処理される。個別タスクの1つ
に各種センサの健全性及び装置1000自身の健全性を
診断するプログラムも組込まれており、定期的にチェッ
クすることにより、現地盤全体の信頼性を維持すること
が可能となっている。
【0123】次に伝送路の実施例について説明する。
【0124】現地盤1000での収集情報を上位系へ集
めるために、変電所構内に伝送路が形成される。この場
合、現地盤1000で異常判定を行うに際し他の現地盤
での診断情報をリアルタイムで参照する必要がある場合
と、そうでない場合とで伝送路の構成に制約が生じる。
後者は単に複数の現地盤1000と上位系の本館盤30
00との間を図38に示すようにn:1の接続で対応す
ることも可能であり、コスト的にも安価なもので構成で
きる。
【0125】前者の場合は、図39に示すように(A)
のループ式又はスターカップラー1017を用いた
(B)のスター式というように現地盤1000相互間の
情報交換が可能となるように構成する必要がある。これ
は伝送の手順等が複雑でありコスト的にも前者に対し高
価となるが、他の保護装置,監視制御装置等の間で連携
をとることも可能であり、より高度な監視システム構築
に有用となる。
【0126】いずれの場合も、伝送部2000が変電所
構内を張り巡らされることより、耐ノイズ性の面から光
ファイバーを用いた光伝送路が適当である。
【0127】図43に本館盤3000のハード構成を示
す。通信インターフェース3005は、現地盤1000
から伝送部2000を経由して伝送されて来るデータを
受け取り、演算部3001の指示により、データ部30
03へそのデータを格納する。演算部3001では、前
述のデータとルール部3002の内容により、判断,処
理し、その結果を表示部3004、およびI/Oインタ
ーフェース3006へ出力する。I/Oインターフェー
ス3006は、音声出力3007および表示灯3008
へ信号を出力する。データ部3003には、検出器50
によって検出・現地盤1000で処理されたリアルタイ
ムの機器状態のデータが、過去から現在まで時系列的に
整理収納されている。さらに、演算部3001が判断・
処理に必要である異常限界値,点検修理方法,修理費用
および各計器の過去の故障内容等のデータが収納されて
いる。ルール部3002には、その時点における稼働中
の機器の健全状態を、演算部3001が総合的に判断
し、その後の処理を決定するためのルールが収納されて
いる。表示部3004は、演算部3001の判断結果
を、保守員が理解しやすい形で出力するもので、CRT
又は液晶表示器等を使用している。
【0128】次に本館盤3000でのソフトウェアの処
理内容について図40により説明する。
【0129】図40において、センサ部50Nによって
検出された収集データは、現地盤1000の判定部70
Nによって、基準値70Rのデータを規準にして判断さ
れ、診断部80Nで異常値か否かの診断がなされる。診
断部80Nの診断結果および収集されたデータは、伝送
部2000によって、本館盤3000へ送られ以下の処
理が実行される。現地盤1000におけるこのデータ収
集作業は、一定周期毎、又は、本館盤3000からの指
令により実施される。
【0130】格納部90Lでは、伝送されてきたデータ
を、項目単位に、時系列的に図43のデータ部3003
へ格納する。診断部80Nの結果が異常有りの場合、次
の処理を実施する。使用可能期間の予測計算部90Aで
は、異常時に収集されたデータ、その機器が運転可能な
異常データの限界値を示す異常限界値91A、および過
去のデータトレンド値から、異常の前徴は現われたけれ
ども、まだ運転継続可能な期間を予測する。例えば、通
電機能の場合は、異常部の温度上昇値がT1 ℃であり、
使用可能な温度上昇値が周囲環境から判断してT0
(このT0 の値は、一定周期値毎に周囲環境によって更
新される)とすると、その異常部の現地点までの温度上
昇率がΔTであるならば、使用可能な期間tR は、 tR =(T0−T1)×α/ΔT α:余裕率 として予測される。次に修理方法判断部90Bでは、異
常が検出された部分と、ガス絶縁機器1の各構成部分単
位に点検および修理を実施する場合の解体・交換および
調整方法のデータを収納している点検・修理方法のデー
タ部91Bとのデータから、修理の方法,修理に要する
期間を判断する。修理に要するコスト計算部90Cで
は、構成部分の修理に要する費用のデータが収納されて
いる修理費用データ部91Cのデータから、修理に要す
るコストを計算する。以上の処理を完了すると、出力部
92Aでは、マン−マシン性を考慮して、出力画像92
aのように、関連する必要情報を一画面に構成して出力
する。通電機能の診断を例にすると、通電異常部92a
1,運転継続可能期間(tR )92a2,解体・修理方
法92a3,修理に要する概略費用92a4,異常時点
で計測された温度上昇値(T1 )92a5,温度上昇限
度(T0 )92a6を一画面に出力する。
【0131】診断結果の表示出力方法の変更例を図42
を用いて次に説明する。この例では、異常が発生した場
合のみではなく、正常時においても収集データの表示要
求があった場合に、保守員が機器の状態を判断しやすい
ように出力画面を構成するものである。図42の過去の
故障データ部91Dには、機器の構成部分単位に過去に
発生した故障内容と故障の原因、そのとき収集されたデ
ータ、同時に異常が検出された部分の名称とデータおよ
びその部分に電気的および機械的に関連する部分の順序
付したデータが収納されている。過去の故障データ部9
1Dの内容は、異常が発生するとそのデータも追加さ
れ、自動的に更新される。計算、および解析データの処
理順位決定部90Dでは、まず異常があった場合につい
て説明する。異常が発生した部分の過去の故障データ部
91Dのデータから、同時に異常が発生した場合を第一
に、次に電気的および機械的に関連度の高い部分の順位
を決定する。データ処理部90Eでは、異常発生部のデ
ータ、次に過去に同時に異常が発生した部分、それか
ら、電気的,機械的に関連度の高い部分のデータから処
理を実行し、使用可能期間の予測計算90Aと同じよう
に異常の進展状態も予測する。画像表示データの決定部
90Fでは、データ処理部90Eで処理された順位と、
異常の内容から一画面に出力するデータの種類を決定す
る。出力部92Bでは、画像表示データ決定部90Fで
決定されたデータを出力画像92bのように表示する。
この例は、通電機能の診断結果が異常の場合であり、異
常部の位置を92b1に、異常部のトレンドと異常の進
展の予測(点線)を92b2に、異常部に関連の高い順
位から92b3,92b4の位置に表示する。次に、異
常は発生していないが保守員からA部の状態表示の要求
があった場合について説明する。指示されたA部を基準
にして、異常が発生した場合と同様に、同時に異常が発
生した実績があるか、次に電気的・機械的に関連性の高
い順位を、過去の故障データ部90Dにより、計算およ
び解析データの処理順位決定部90Dで決定する。デー
タ処理部90Eで、決定された順位に従ってデータを処
理する。画像表示データの決定部90Fでは、指示され
たA部を中心に、一画面に表示するデータの種類を決定
する。出力部92Bでは、出力画像92Cのように表示
する。指示されたA部のデータを92c1の位置に、次
に関連性の高い順位から、92c2,92c3,92c4の
位置にそれぞれ表示する。この場合、当然ながら、関連
性の高い順位から、同一グラフに色別に表示することも
可能である。
【0132】次に、異常が発生した場合に、異常判定の
信頼性をより高める方法について図42を用いて説明す
る。現地盤1000によって異常と診断された場合で
も、外部環境の変化に起因することもあり、そのときは
誤診断となってしまう。この診断の信頼性を高めるた
め、異常が発生した場合に、総合判断部90Gでは以下
の処理を行う。異常が発生したと同時期に、雷,日射,
雨,雪,塵埃等の状態をセンサ50Bによって検出し、
変化量検出部60Nでその信号の異常発生前との変化量
を計算し、その変化量が外部ノイズ信号として、異常診
断に関与するか否かを、外部ノイズ信号判定部80Pで
判定し、その外部ノイズ信号判定部80Pからの信号と
診断部80Nからの信号により、異常診断された結果
が、実際にガス絶縁機器の内部異常によるものか、又は
外部ノイズによるものかを判断する。総合判断部90G
の判断結果、異常判定の基準値70Rを変更し、再度、
データを収集して判定すべきか否かを基準変更判断部9
0Hで判断する。変更の必要が無い場合は、診断結果
を、出力部92Dによって出力する。規準値70Rが変
更を要する場合、次に、センサの種類の変更を要するか
否かを、センサ変更判断部90Jによって判断する。変
更不要の場合は、データ収集の周期を変更する周期変更
部90Kで周期を変更して、同一センサシステムによっ
てデータを収集する。そして、再度異常診断を行う。別
センサシステムによってデータを収集しなければ、正確
な異常診断ができない場合、およびさらに高精度の診断
によって、異常や位置標定や異常の原因判定まで行う場
合には、別センサシステム部50Cによってデータを収
集し、総合判断部90Gによって判断する。
【0133】以下に複数の現象が同時に検出されたとき
の総合判断に関する一実施例を示す。図42に示す外部
信号を含めた総合判断ルーチン90Gにおいて表4に示
す判断がなされる。
【0134】
【表4】
【0135】上記の如く異常が検出されたとき、検出さ
れた異常の種類と数により対応の仕方が予め決められて
いる。表4はガス絶縁機器の母線部に対して決められた
例であり、総合判定の仕方は対象と機器の性格及び重要
度を吟味して個別に決められている。表4に述べた異常
の他にも開閉部の操作器の操作特性を測定し開閉異常を
検出されることの他、ガス絶縁機器に封入されたSF6
ガス等の絶縁性ガスのガス圧を測定するガス圧異常等も
検出する機能を備える場合がある。これらのシステムに
おいてはそれらの異常も含めて総合判断がなされる。
【0136】次に、異常を検出したときに本館盤300
0で行われる機能について図44を用いて説明する。
【0137】ガス絶縁機器1の部分放電により電気的パ
ルス電圧,電圧的パルス電流,音,タンク壁の振動加速
度,光,SF6 ガスの分解等が発生する。これらの諸量
の内、少なくとも1つ以上の量を検出するため検出器5
0a,50b,50cが取り付けられている。各検出器
50a,50b,50cで検出された信号は現地盤10
00で処理されたのち、その処理データが伝送部200
0を介して、各検出器毎に本館盤3000に取り込まれ
る。本館盤3000は取り込んで処理データに重み付け
をすべきか否かの指令を行う重み付け指令部351、こ
の指令部からの指令をより各処理データに重み付けしそ
れに基づいてとるべき処置を指示する異常処理指示部3
53,異常の程度と種類に応じてとるべき処置を格納し
た異常処理データベース354,ガス絶縁機器1の余寿
命を推定し表示する余寿命診断部356、この診断部3
56の推論のためのデータを提供する余寿命データベー
ス357、および、余寿命診断結果を表示する余寿命表
示部358からなる。
【0138】重み付け指令部351では、特定の検出器
5aからの処理データが予め定めたしきい値と比較さ
れ、しきい値以下ならば各検出器5a,5b,5cから
の処理データに対する重み付けの係数Wとして0が、し
きい値を越えたならば0以外の重み付け係数が発生され
る。重み付け係数Wは検出器5の検出対象によって特定
の値をとり、鈍感な検出器ほど重み付け係数が大きくな
るように設定される。たとえば、検出器5a,5b,5
cでセンシングしている量をセンシング量a,b,c、
異常に対する敏感さをセンシング量c,b,aの順とす
れば、表5に示すように重み係数Wa ,Wb ,Wc が定
められる。このとき、Wa ≧Wb ≧Wc である。
【0139】
【表5】
【0140】重み付け判定部352では、重み付け指令
部351で生成された重み係数を用いて、各検出器5
a,5b,5cからの処理データのレベルTa,Tb,T
c の重み付けが行われた異常指数Sが演算される。この
演算は次式で行われる。
【0141】S=Waa+Wbb+Wcc 異常処理指示部353では、この異常指数SがS1 ,S
2 ,S3 ,…(S1 <S2 <S3 )にランク付けされ、
各ランクに応じてとるべき処置を異常処理データベース
354の中から捜し出し指示する。とるべき処置は、異
常の種類によって異なるため、当該データベース354
の中には表6に示すように異常の種類L,M,N毎に格
納されている。すなわち、異常の種類がLで異常指数が
2 の時にとるべき処置はX2 、異常の種類がNで異常
指数がS3 の時にとるべき処置はZ3 のように対応付け
られている。
【0142】
【表6】
【0143】部分放電が発生すると、その放電電荷量Q
は図45に示すように時間tとともに大きくなる。その
変化は一般に印加されている電圧V1 ,V2 ,V3 によ
り異なる。この関係を異常の種類L,M,N毎に予め求
めておき、余寿命データベース357の中に格納してお
く。すなわち、表7に示すように、異常の種類L,M,
Nに対し放電電荷量Qと電圧V,時間tの代表的な関係
式Q=FL(V,t),FM(V,t),FN(V,t)として
格納されている。
【0144】
【表7】
【0145】余寿命診断部356では、表7の関係式を
用いて、現在センシングした異常指数Sと電圧V,時間
tの間に同じ関係が成り立つとして今後の時間に対する
推定カーブを計算し、その結果を余寿命表示部358で
表示する。表示部では、図46に示すように、縦軸に異
常指数S,横軸に時間tをとり、異常指数のランク
1 ,S2 ,S3 を示す直線,異常指数の現在までの変
化を示す曲線S′,余寿命診断部356で推定された今
後のSの変化を示す曲線SL ,SM が表示される。ここ
で、SL とSM は図45のQ−t曲線のばらつきに対応
するもので、夫々、最も長寿命な場合と最も短寿命な場
合に対応する。この表示をすることにより、現在の時刻
t1 から何日後にランクS2 とS3 を越えるのか一目で
把握することができ、計画的な保守・修理が可能にな
る。当然のことながら、曲線S′はSH ,SL と区別で
きるように、実線と破線の使いわけ、色を変える等の工
夫が行われている。また、曲線S′,SH ,SL のほか
に、各ランクを越えるまでにかかる時間をランクS1 寿
命,ランクS2 寿命,ランクS3 寿命として画面もしく
は図面中に表示すると、もっと正確に余寿命を知らせる
ことができる。
【0146】図47に異物が検知された場合の、使用可
能期間の推定と、保守情報提示にかかわる処理の流れを
示す。
【0147】現地盤1000から、異物検知したとの情
報を本館盤3000が受けると、初めに異物30の長さ
の推定を行う。
【0148】導電性の異物30が、ガス絶縁機器1の内
部でクーロン力によりとびはねている場合、異物30自
体が有する電荷がタンク2との衝突などで放出されるた
め、部分放電検出器304により、その放電電荷量が検
出される。図48は、異物30の長さL1 ,L2 ,L3
をパラメータとしたガス絶縁機器1の印加電圧対放電電
荷量特性である。図で示すように、異物30の長さと放
電電荷量には、密接な関係がある。放電電荷量は、本発
明のシステムでは連続的に監視しており、ガス絶縁機器
1の印加電圧と、放電電荷量の関係から異物30の長さ
が推定できる。異物30が介在する印加電圧対放電電荷
量特性は、予め模擬的に異物30を使って測定してお
く。
【0149】異物30が存在しても、印加電圧の大きさ
によっては、ガス絶縁機器1の運転続行に大きな支障が
ない場合もある。このため、地絡に至る印加電圧の大き
さ、すなわちフラッシュオーバ電圧VOF1 ,VOF2 を推
定する。ここで、VOF1 は、商用周波数を印加した場合
のフラッシュオーバ電圧である。VOF2 は、インパルス
状の電圧印加の場合のフラッシュオーバ電圧である。異
物30の長さと、フラッシュオーバ電圧VOF1 ,VOF2
の関係は、予め測定したデータを記憶しておけば、異物
30の長さがわかっているので、VOF1 ,VOF2 が推定
できる。
【0150】ガス絶縁機器1の定格電圧Vt に安全率k
1 を乗じた値よりVOF1 が小さければ、すなわち、フラ
ッシュオーバ電圧VOF1 と定格電圧Vt が近い値なら
ば、遮断器切断等のガス絶縁機器の停止処理を行う。フ
ラッシュオーバ電圧VOF1 が安全率k1 を見込んでも定
格電圧Vt よりも大きいときは、次の処理を実施する。
OF2 とk2 ・Vin の比較部分は、雷撃によるガス絶
縁機器1の印加電圧の上昇で地絡が生じる可能性がある
かどうかをチェックしている。VOF2 は、インパルス状
のフラッシュオーバ電圧であり、k2 はその場合の安定
率、Vinは雷撃で予想されるインパルス状電圧の先頭値
である。Vinは、過去のその場所におけるガス絶縁機器
1の雷撃による電圧変化や、他の施設の雷撃による電圧
変化等から経験的に決められている。VOF2 よりk2
inが小さいとき、すなわち雷撃があっても地絡しない
と判定された場合、異物の位置や重さ等の情報を付し
て、安全であることを表示する。逆の場合、すなわち雷
撃により地絡の可能性がある場合、異物の位置や重さ等
の情報を付して、要注意であることを表示する。この場
合、さらに、外部情報との総合診断部に、判定結果に関
する情報を送出する。異物30が検知された場合、それ
が必ずしも地絡につながらない場合も、修理法の選択
と、修理コストの計算を実施する。
【0151】異物30の材質によりその修理法、すなわ
ち異物除去法は違ってくる。異物除去法は、下記の3種
類があり、異物の存在場所や、その材質により選択す
る。
【0152】(1)タンク2の外表面に磁石をあて、通
常、スペーサ近傍に設置されているパーティクルトラッ
プまで異物を移動させる。
【0153】(2)タンク2の外表面に圧電素子のアレ
イで構成される超音波モータを置き、異物30をクーロ
ン力でとびはねさせながらパーティクルトラップまで移
動させる。
【0154】(3)ガス絶縁機器1を解体し、洗浄液で
異物30を洗いおとす。
【0155】タンク2が非磁性材のステンレス等で、異
物30が、その材質の推定から磁性材である場合、最も
コストが低い(1)の方法が選択される。ただし、タン
ク2に段差があるような場合は、(3)の方法が選択さ
れる。タンク2が磁性材か、異物30が非磁性材の場
合、(2)の方法が選択される。この際、異物30の直
径を、異物質量と長さ,材質(密度)かに推定し、異物
除去作業における印加電圧の大きさを推定する。タンク
2に段差があってパーティクルトラップ11まで移動で
きない場合(3)の方法を選択する。
【0156】(2)の異物除去法を、図49により説明
する。高圧導体14とタンク2の間に異物30が存在す
る。高圧導体14は、スペーサ10に支持されており、
その近傍にパーティクルトラップ11が設置されてい
る。圧電素子アレイ401は、タンク2外表面に設置さ
れている。異物30は、高圧導体14と、タンク2間に
印加された電圧によりクーロン力を受けとびはねてい
る。タンク2内面は、拡大図のように振動しており、こ
の波は、パーティクルトラップ11側に進行している。
このため、とびはねている異物30は、パーティクルト
ラップ側に進み、ついには、パーティクルトラップ11
に捕捉される。
【0157】修理コストは、修理方法と、修理の位置に
依存する。予め計算されて記憶されているコストテーブ
ルと、異物の移動距離からコストを算出する。
【0158】選択した修理の方法や、計算した修理コス
トを、異物の存在位置等の関連情報とともに表示する。
【0159】以上述べた、使用可能性に関する判断結果
と、修理に関する判定結果は、ガス絶縁機器1の運用を
効率的に進めるうえで重要なデータとなる。
【0160】以下、タンク温度上昇測定による通電異常
検出時の使用可能期間予測計算法について説明する。図
50に示すブロック90Aは図40における使用可能期
間の予測計算ブロックに対応したものである。このルー
チンでは変電機器に設置された検出器から本館盤に取り
込まれたタンク温度上昇測定データ821をもとに、通
電異常による局所過熱を生じた部位の発生熱量を計算8
22する。その計算結果と、同じく変電機器から本館盤
に取り込まれた異常部に流れる通電電流データ823を
もとに通電異常部に生ずる極間電圧降下を計算824す
る。さらに、予めデータとして本館盤に入力・記憶され
ている異常進展特性に関するデータ825に前記の極間電
圧降下の計算結果を照らし合わせて使用可能期間計算8
26を求めこのルーチンを終了する。上述の計算ブロッ
クの詳細を以下に説明する。
【0161】温度上昇測定データ821の収集法として
は本文中に述べた赤外線放射温度計及び熱電対による測
定法の他白金抵抗線式測定法に関しては制約はなく、分
解能0.5℃ 程度が確保できるものなら基本的には何で
もよい。但し、検出信頼性を確保するためそれぞれの測
定法に固有の問題点を吟味し充分な測定精度が得られる
必要がある。
【0162】図51に発熱量計算822ブロックの機能
を示す。図に示す例では、タンク内のガス及び外部の大
気の対流解析,タンク及び高電位導体部の熱伝達を計算
し各部の温度分布を求める機能のある計算コード827
と、タンク及び高電位導体部の形状及び材料による熱伝
達率等の物性定数を記憶した記憶装置828からなって
いる。このルーチンでは計算開始にあたってまず計算コ
ード827から記憶装置828に対して異常発生部位の
位置情報829を与え、その部位に対応する前記の形状
諸元,材料物性定数830を受け取る。これをもとに計
算コード827は図50の温度上昇測定データ821
に、予め指定された精度で一致する温度上昇値が得られ
る迄発生熱量を変えて逐次計算を続ける。結果が得られ
た時点で本ルーチンを終了し次のステップへ進む。用い
る計算機の能力によっては上記計算に要する時間が長く
なりすぎることもある。このときは例えば、大気の対流
による損失は無視する。あるいは三次元を二次元の簡易
計算で代用する等の方法がとられる場合がある。さらに
簡易化したものは予め各点を対象に計算された図52に
示す発熱量に対するタンク温度上昇の特性を記憶してお
き、それを参照するのも可能である。実際には高電位導
体部を流れる通電電流によるジュール発熱と通電異常部
からの局所発熱の影響で温度上昇が決まるが、ここでい
う温度上昇値は健全部に対する異常部の温度差であるた
め、実用精度でこれは局所発熱によるものと考えること
ができ、通電電流による温度上昇分が無視できるためで
ある。
【0163】図50に示す通電電流に関するデータ82
3は異常部を流れる電流そのものであり、変電機器に通
常装備されている電流変成器等で測定されたものを用い
ることが可能で問題となる事項はない。極間電圧降下の
計算824でも、通電異常部は抵抗性でありオームの法
則に従って前述で求めた発熱量を通電電流で割れば得ら
れる。異常進展特性データ825は実測が記憶されてい
る。図53に銅導体の接合部を対象に測定された極間電
圧の経時変化特性を示す。上限831と下限832の間
のばらつきはあるが、使用期間を予測するにあたっての
異常進展特性データ825は実測の上限831にさらに
余裕をみて決定される。通電限界となる極間電圧V1
決定は導体材料の熱による溶融が始まる溶融電圧が採用
されるべきであり、ここではV1 として銅の溶融電圧に
等しい0.43V としている。溶融電圧に関する考え方
は例えば土屋全彌著総合電子出版社発行電気接点技術
(昭55年7月)等の文献に記載されているので参照願
いたい。通電異常が検出されて電極材料の溶融が始まる
時間t1 は通常1ケ月程度である。図1における使用可
能期間計算ブロック826では上述の異常進展特性デー
タに基づき、現状の極間電圧降下の計算結果を照らし合
わせて残り使用可能期間を決定する。
【0164】図54は本発明になる診断システムの他の
実施例について示したものである。図42及び図54に
おいて検出器III50C は前述のガス絶縁機器1の絶縁
異常,通電異常及び異物検出用の検出器50とは異な
り、雷,開閉サージ等の異常電圧の検出,気温,降雨,
風力等の気象条件の検出,地震等の天変地異の検出及び
系統,変電所等の各種制御信号の検出等の外部信号検出
用に設けられたものである。機器の異常判定で異常有り
となり(A)より信号が入った場合、上述の各種検出器
50Cの異常判定とともに総合判断を行い、判定基準値
の変更,検出器の変更,検出周期の変更,システムの変
更等を行うようにしている。
【0165】このような場合の例としては、次のような
ものがある。
【0166】(1)機器から音響的なる異常信号が検出
されても遮断器等開閉器の動作制御信号の有無により基
準レベルを変える等の総合判断を行い、最終的な判定を
行う(基準値の変更)。
【0167】(2)異常電圧を検出した場合、絶縁異常
検出の周期を短縮する(検出周期変更)。
【0168】(3)機器の温度変化が大きくなった場
合、気温等との総合判断により温度変化に応じ検出間隔
を変化させる。温度差が小さい場合には間隔を長く、温
度差が大きい場合には間隔を短くする(検出周期の変
更)。
【0169】(4)絶縁,通電等の異常が検出された場
合、寿命診断の精度向上のために分解ガス検出器等によ
りガスの性状を診断する(検出器の変更:検出器150
Aから検出器II50B)。
【0170】(5)異常が検出された場合、移動式の別
システムを導入して位置標定等の高精度化を図る(シス
テムの変更:システムA90SAからシステムB90S
B)。通常機器で発生する異常は確率的に極めて低いた
め、大規物な高価なシステムを組むことは経済的に不利
なものとなる。すなわち、センサの種類及びセンサ取り
付け数を極力少なくしたシステムが用いられる。図55
に示すシステムA90SAはこのような簡易化されたシ
ステムを示す。このような状況下において、システムA
90SAにより異常と判定した場合の二次的な精密診
断、あるいは定期的な機器の精密診断において別のシス
テムB90SBを使用する方法がある。システムB90
SBとしては、システムA90SAと同様、常設されて
いる場合と上述のように異常判定の後あるいは定期精密
診断時のみ移動し用いる場合とがある。例えば、システ
ムA90SAとして前述した絶縁異常診断システムのみ
とし、このシステムにより異常と診断した場合にシステ
ムB90SBとして絶縁,通電,異物等の総合診断シス
テムを導入するような形態となる。システムB90SB
は車に搭載された一括移動型が便利であり、複数の変電
所で使用することにより経済的にも優れたものとなる。
なお、変電所構内において、システムB90SBをロボ
ットのような形で設置することも可能であり、システム
A90SAでの異常検出により出動し、異常発生部での
詳細診断を行う方法もある。
【0171】図55から図59は異常検出した際にCR
T,プリンタ等の外部出力装置に出力され、運転者の利
便に好都合な情報を示しており、このうち図55は異常
検出項目と各項目毎の表示内容を示す。図56は絶縁監
視表示画面の一例、図57は記憶データのトレンド表示
画面の一例、図58は温度特性トレンド表示画面の一
例、図59は記憶データのプリンタ出力の一例を示して
いる。
【0172】
【発明の効果】本発明に係る高圧電力機器の異常診断シ
ステムによれば、被測定タンクを伏角20度以上又は3
0度以上で望むように赤外線カメラを設置したので、法
線方向に対する赤外線カメラの望む角度を70度以下又
は60度以下にでき、被測定タンク表面からの赤外線の
反射率を0.8以上又は0.9以上確保できる。これによ
り、測定誤差を小さくし、早期に精度良く局所加熱によ
る被測定タンクの温度上昇の検出が行えるので、高圧電
力機器の絶縁性能,通電性能の高精度な異常診断を行
い、異常の処理ガイダンス,寿命予測等の予防,予測保
全を適切に行える高圧電力機器の異常診断システムの提
供ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の全体構成図。
【図2】本発明の異常診断システムの機能構成図。
【図3】本発明の絶縁異常診断システムの全体構成概略
図。
【図4】本発明の部分放電検出器の概略構造とその取り
付け構造を示す図。
【図5】本発明の部分放電検出器の概略構造とその取り
付け構造を示す図。
【図6】本発明の部分放電検出器の概略構造とその取り
付け構造を示す図。
【図7】本発明の実施例の中のスペクトル分析器と演算
判定部の機能を示す本発明の概略図。
【図8】部分放電の発生場所によるスペクトル分布のパ
ターンの違いを説明する本発明の概略説明図。
【図9】五つのスペクトルパターンの説明図。
【図10】本発明のスペクトル減算の原理の概略説明
図。
【図11】ガス空間放電とスペーサ沿面放電によりスペ
クトル幅が相違することを示す本発明の概略説明図。
【図12】模擬内部放電を起こし内部放電位置とスペク
トル強度の標準パターンの関係を示す本発明の原理説明
図。
【図13】本発明の別の実施例の概略説明図。
【図14】微小異物検出のブロック線図。
【図15】音響識別指標演算器のブロック線図。
【図16】音響識別指標演算結果例を示す図。
【図17】異物材質判定図を示す図。
【図18】本発明の振動測定システムの構成例を示す
図。
【図19】遮断器に本発明を適用した例を示す図。
【図20】ガス絶縁開閉装置に本発明を適用した例を示
す図。
【図21】周波数分析出力波形例を示す図。
【図22】周波数分析出力波形例を示す図。
【図23】振動測定システムの他の構成例を示す図。
【図24】本発明の温度測定法の根拠の説明図。
【図25】本発明の温度測定システムの構成例を示す
図。
【図26】温度測定処理装置の機能を説明する図。
【図27】温度測定処理装置の機能を説明する図。
【図28】温度測定処理装置の機能を説明する図。
【図29】赤外線放射率の測定例およびガス絶縁機器の
タンクと赤外線カメラの方向の関係図。
【図30】変電所構内の赤外線カメラ取り付け実施例を
示す図。
【図31】図30の他の実施例を示す図。
【図32】図30の他の実施例を示す図。
【図33】マーキングの実施例を示す図。
【図34】赤外線カメラと処理装置の接続実施例を示す
図。
【図35】信号伝送方法の一例を示す図。
【図36】現地盤の構成例を示す図。
【図37】情報の時分割処理例を示す図。
【図38】信号伝送路の実施例を示す図。
【図39】リアルタイム式の信号伝送方式を示す図。
【図40】本館盤のソフトウエアの処理内容を示す図。
【図41】診断結果の表示出力方法の変更例を説明する
図。
【図42】異常が発生したときに異常判定の信頼性を高
める方法を説明する図。
【図43】本館盤のハード構成内容を示す図。
【図44】異常を検出した時に本館盤で行う機能を説明
する図。
【図45】放電電荷量の時間特性を示す図。
【図46】異常指数の時間特性を示す図。
【図47】異物検出処理の流れ図。
【図48】放電電荷量と印加電圧の関係を示す図。
【図49】異物除去法を説明する図。
【図50】通電異常使用可能期間計算ブロック図。
【図51】発熱量計算ブロックの機能を説明する図。
【図52】タンク温度上昇と発熱量の関係を示す図。
【図53】極間電圧の時間特性を示す図。
【図54】本発明による診断システムの他の実施例図。
【図55】異常検出項目の各項目毎の表示内容を示す
図。
【図56】絶縁監視表示画面の一例図。
【図57】記憶データのトレンド表示画面の一例図。
【図58】温度特性トレンド表示画面の一例図。
【図59】記憶データのプリンタ出力の一例図。
【符号の説明】
1…ガス絶縁機器、2…タンク、4…遮断器、10…コ
ーンスペーサ、14…高圧導体、30…異物、50…検
出器、60…信号処理、70…判定、80…診断、90
…総合診断、90A…使用可能期間の予測計算、90B
…修理方法判断、90SA…異常診断システムA、90
SB…異常診断システムB、91…記憶部、91D…過
去の故障データ、92…表示、92A…出力、304…
部分放電検出器、308…スペクトル分析器、309…
演算判定部、310…表示部、351…重み付け指令
部、356…余寿命診断部、410…AEセンサ、42
0…加速度センサ、421…増幅器、470…異物判定
器、480…異物診断器、824…極間電圧降下計算、
826…使用可能期間計算ブロック、901…タンク表
面、903…赤外線カメラ、918…処理装置、100
0…現地盤、1005…出力ユニット(D/O)、1006
…Digiatl Input 、1013…通信ユニット、1014
…モデム、1015…Digiatl Cutput、1017…スタ
ーカップラー、2000…伝送部、3000…本館盤、
3001…演算部、3002…ルール部、3003…デ
ータ部、3005…通信インターフェース。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山田 泉 茨城県日立市森山町1168番地 株式会社 日立製作所 エネルギー研究所内 (72)発明者 山極 時生 茨城県日立市国分町一丁目1番1号 株 式会社 日立製作所 国分工場内 (72)発明者 山田 洋 茨城県日立市国分町一丁目1番1号 株 式会社 日立製作所 国分工場内 (72)発明者 沢入 光雄 茨城県日立市国分町一丁目1番1号 株 式会社 日立製作所 国分工場内 (72)発明者 永井 一 東京都千代田区神田駿河台四丁目6番地 株式会社 日立製作所内 (56)参考文献 特開 昭62−245977(JP,A) 特開 昭60−111972(JP,A) 実開 昭63−35967(JP,U) 特許2751834(JP,B2) 特公 平7−38011(JP,B2) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G01R 31/00 H02B 13/065 H02B 5/04

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】高圧電力機器の被測定タンクの温度分布を
    測定するための赤外線カメラと、該赤外線カメラで撮像
    された画像を処理するための処理装置とを備え、該処理
    装置の画像の処理により自動監視を行う高圧電力機器の
    異常診断システムであって、被測定タンクを伏角20度
    以上で望むように前記赤外線カメラを設置したことを特
    徴とする高圧電力機器の異常診断システム。
  2. 【請求項2】高圧電力機器の被測定タンクの温度分布を
    測定するための赤外線カメラと、該赤外線カメラで撮像
    された画像を処理するための処理装置とを備え、該処理
    装置の画像の処理により自動監視を行う高圧電力機器の
    異常診断システムであって、被測定タンクを伏角30度
    以上で望むように前記赤外線カメラを設置したことを特
    徴とする高圧電力機器の異常診断システム。
  3. 【請求項3】前記赤外線カメラが上下方向及び水平方向
    の首振り角度を調整する機構を内蔵したステージを介し
    て設置されている請求項1又は2に記載の高圧電力機器
    の異常診断システム。
  4. 【請求項4】前記赤外線カメラを変電所構内に送電線引
    込口を固定するために設置されている鉄構に設けた請求
    項1又は2に記載の高圧電力機器の異常診断システム。
  5. 【請求項5】前記赤外線カメラが複数台設けられるもの
    であって、前記赤外線カメラと前記処理装置との間に切
    換え可能な分岐装置を設けた請求項1又は2に記載の高
    圧電力機器の異常診断システム。
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