JP2950425B2 - Partial discharge monitoring device for electrical equipment - Google Patents
Partial discharge monitoring device for electrical equipmentInfo
- Publication number
- JP2950425B2 JP2950425B2 JP1084416A JP8441689A JP2950425B2 JP 2950425 B2 JP2950425 B2 JP 2950425B2 JP 1084416 A JP1084416 A JP 1084416A JP 8441689 A JP8441689 A JP 8441689A JP 2950425 B2 JP2950425 B2 JP 2950425B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- partial discharge
- monitoring device
- electrical equipment
- sensor
- wave
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
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、スイッチギヤ等の電気機器において、絶縁
劣化に伴う部分放電を監視する部分放電監視装置に関す
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to a partial discharge monitoring device for monitoring a partial discharge accompanying insulation deterioration in an electric device such as a switchgear.
（従来の技術） 一般にスイッチギヤ等は、絶縁物や絶縁媒体を介して
主回路充電部を絶縁し、電力の安定供給および開閉を行
っている。このスイッチギヤの一例として密閉容器内に
略大気圧のSF6ガスを封入し、かつ内部には、遮断器、
断路器、がいし、母線、ケーブルヘッド、接続導体等が
配設されている。(Prior Art) In general, a switchgear or the like insulates a main circuit charging portion through an insulator or an insulating medium to perform stable supply and opening and closing of power. As an example of this switchgear, SF 6 gas at substantially atmospheric pressure is sealed in a sealed container, and a circuit breaker,
Disconnectors, insulators, busbars, cable heads, connection conductors and the like are provided.
このような構成のものにおいて、異物の混入や、主回
路充電部の接続不良および温度変化によって絶縁物に熱
応力が加わり絶縁劣化した場合、部分放電が発生する。
この部分放電が、長時間持続して発生すると全面的な絶
縁破壊に進展しスイッチギヤの絶縁事故に結びつく危険
性がある。In such a configuration, when a thermal stress is applied to the insulator due to the entry of foreign matter, a poor connection of the main circuit charging unit, and a temperature change, and the insulation is deteriorated, partial discharge occurs.
If this partial discharge occurs continuously for a long time, there is a danger that it will lead to a total insulation breakdown and lead to a switchgear insulation accident.
そこで、部分放電を監視してその発生を早い時点で検
出する装置として、特公昭63−49845号公報）に開示さ
れているように部分放電または微小放電に伴う電磁波を
検知するものがある。Therefore, as an apparatus for monitoring partial discharge and detecting occurrence thereof at an early stage, there is an apparatus for detecting an electromagnetic wave accompanying partial discharge or minute discharge as disclosed in Japanese Patent Publication No. 63-49845).
更には、部分放電による音波をAE（Acoustic Emissio
n）により検知するものがあり、このAEは、前記密閉容
器にセンサを取付け、このセンサの出力をケーブルによ
り信号を伝播させ処理を行っている。Furthermore, the acoustic waves generated by the partial discharge are converted to AE (Acoustic Emissio
In this AE, a sensor is attached to the closed container, and the output of this sensor is processed by transmitting a signal through a cable.
この処理方法を使用した従来の部分放電検出装置の一
例について第５図を参照して説明する。一般的にはAEセ
ンサ11で得られた信号をプリアンプ（PA）12で増幅さ
せ、フィルター（Ｆ）13で周波数の分類を行い、このフ
ィルター13はハイパスとローパスの機能があり、数10Hz
から数MHzの周波数の区分けをしている。区分けした信
号は、メインアンプ（MA）14で更に増幅され、A/D変換
器15においてアナログからデジタル変換されると共に、
部分放電による信号を区別して、図示していない制御盤
や計算機へ転送され処理が行われる。An example of a conventional partial discharge detection device using this processing method will be described with reference to FIG. Generally, the signal obtained by the AE sensor 11 is amplified by a preamplifier (PA) 12 and the frequency is classified by a filter (F) 13. This filter 13 has a high-pass and a low-pass function, and is several tens of Hz.
From several MHz. The divided signal is further amplified by a main amplifier (MA) 14 and is converted from analog to digital by an A / D converter 15.
The signal due to the partial discharge is discriminated and transferred to a control panel or a computer (not shown) for processing.
ここで、メインアンプ14より出力される信号（Ｂ点）
は、部分放電によるものとフィルターで通過させた周波
数、即ちノイズが重畳されている。Here, the signal output from the main amplifier 14 (point B)
Is superimposed on the frequency due to partial discharge and the frequency passed by the filter, that is, noise.
（発明が解決しようとする課題） 以上のような部分放電が長時間持続すると絶縁破壊に
結びつくので、その信号を適確に処理しなければならな
いが、第５図のＢ点に出力される波形には、部分放電の
信号とノイズが重畳されている。ノイズは、前記したと
うりフィルターで通過された周波数の他に、静電的や電
磁的に結合された各周波数、特に数100kHz以上のノイズ
および検出系の電源より侵入するものがあり、これらが
部分放電によるAE波に重畳される。これらのことより、
微弱な部分放電ではAE波形の出力電圧も小さいのでノイ
ズがAE波より大きくなることがあり検出感度がおちるこ
とがある。つまり、絶縁破壊に到る直前のような大きな
部分放電は検知されるものの、絶縁劣化を起こし始める
ような微弱な部分放電を確実に検出することが極めて難
しいという欠点がある。(Problems to be Solved by the Invention) If the above partial discharge lasts for a long time, it leads to dielectric breakdown. Therefore, it is necessary to process the signal properly, but the waveform output to the point B in FIG. Is superimposed with a partial discharge signal and noise. Noise, in addition to the frequencies passed through the filter as described above, includes various frequencies that are electrostatically and electromagnetically coupled, particularly noise of several hundred kHz or more, and intrusion from the power supply of the detection system. Superimposed on the AE wave due to partial discharge. Than these things,
In a weak partial discharge, the output voltage of the AE waveform is also small, so the noise may be larger than the AE wave, and the detection sensitivity may fall. That is, although a large partial discharge immediately before the dielectric breakdown is detected, there is a disadvantage that it is extremely difficult to reliably detect a weak partial discharge that starts to cause insulation deterioration.
そこで、本発明は、微弱な部分放電をAE波で確実に検
知できる電気機器の部分放電監視装置を得ることを目的
とする。Therefore, an object of the present invention is to provide a partial discharge monitoring device for electrical equipment that can reliably detect a weak partial discharge with an AE wave.
［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために、本発明は、内部にSF6ガ
スと共に電気機器が収納され、かつ内部容積が約８m3の
鋼板からなる密閉容器に取付けられ、この密閉容器に伝
わる微弱な超音波を電気信号に変換するアコーステイッ
クエミッションセンサと、このセンサの信号を増幅する
増幅器とを有し、部分放電をアコーステイックエミッシ
ョンにより検出する電気機器の部分放電監視装置におい
て、アコーステイックエミッションセンサと増幅器の間
に、中心周波数27kHzの共振を持ったバンドパスフィル
タを挿入したことを特徴とするものである。[Constitution of the Invention] (Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, the present invention relates to a hermetic seal made of a steel plate having an internal volume of about 8 m 3 in which electric equipment is housed together with SF 6 gas. An acoustic emission sensor attached to the container and converting a weak ultrasonic wave transmitted to the closed container into an electric signal, and an amplifier for amplifying the signal of the sensor, and a part of an electric device for detecting a partial discharge by the acoustic emission In the discharge monitoring device, a band-pass filter having a resonance at a center frequency of 27 kHz is inserted between the acoustic emission sensor and the amplifier.
（作用） 本発明によれば、部分放電による音波をAE波で見る
と、中心周波数が27kHzであるので、AEセンサからの信
号処理に、27kHzを中心周波数としたバンドパスフィル
ターを接続することにより、中心周波数が27kHzと異な
る周波数成分を持ったノイズが侵入せず、部分放電とノ
イズとの区別が容易となる。(Operation) According to the present invention, when the sound wave due to partial discharge is viewed as an AE wave, the center frequency is 27 kHz. Therefore, by connecting a band-pass filter having a center frequency of 27 kHz to the signal processing from the AE sensor. In addition, noise having a frequency component whose center frequency is different from 27 kHz does not enter, making it easy to distinguish between partial discharge and noise.
（実施例） 以下本発明の実施例を図面を用いて説明する。本発明
装置が適用される電気機器の一例としてのスイッチギャ
は第１図のように構成されている。すなわち、内部容積
が約８m3（幅1.25×奥行2.5m×高さ2.6m）の鋼板からな
る密閉容器１内に略大気圧のSF6ガスを密封し、かつ密
閉容器１内には遮断器２、遮断器２に接続された断路器
３、および一方の断路器３にはがいし４に固定された母
線５へ接続され、また他方の断路器３にはケーブルヘッ
ド６へ接続され、これらの機器は接続導体７で接続され
ているものがある。密閉容器１の前面開口部には扉1aが
設けられている。(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described with reference to the drawings. A switch gear as an example of an electric apparatus to which the present invention is applied is configured as shown in FIG. That is, SF 6 gas at substantially atmospheric pressure is sealed in a sealed container 1 made of a steel plate having an internal volume of about 8 m 3 (1.25 x 2.5 m x 2.6 m in height). 2, a disconnector 3 connected to the circuit breaker 2, and one disconnector 3 is connected to a bus 5 fixed to an insulator 4 and the other disconnector 3 is connected to a cable head 6; Some devices are connected by connection conductors 7. A door 1a is provided at the front opening of the sealed container 1.
しかしてコロナ放電の検出を行うために、密閉容器１
の外壁に11が取付けられ、このAEセンサ11の信号はケー
ブル16によって、以下に述べる信号処理回路に入力され
る。すなわち、AEセンサ11からの信号、即ちAE波は27kH
zに中心周波数を持ったバンドパスフィルター（BPF）17
に接続されている。そしてバンドパスフィルター17の出
力は従来装置と同様にプリアンプ（PA）12で増幅し、必
要に応じてハイパスとローパスのフィルター（Ｆ）13を
介し、メインアンプ（MA）14で増幅した後、A/D変換器1
5でアナログとデジタル変換（A/D）を行い、部分放電の
AE波を検知して図示しないない制御盤や計算機へ転送
し、監視すると共にアラーム等を出し、未然に絶縁事故
を防ぐものである。In order to detect corona discharge, the closed container 1
The signal of the AE sensor 11 is input to a signal processing circuit described below via a cable 16. That is, the signal from the AE sensor 11, that is, the AE wave is 27 kHz.
Bandpass filter (BPF) with center frequency at z 17
It is connected to the. The output of the band-pass filter 17 is amplified by a preamplifier (PA) 12 as in the conventional device, and if necessary, is amplified by a main amplifier (MA) 14 through a high-pass and low-pass filter (F) 13. / D converter 1
Perform analog and digital conversion (A / D) in 5
It detects the AE wave and transfers it to a control panel or computer (not shown) to monitor it and issue an alarm, etc. to prevent insulation accidents before it occurs.
ここで、バンドパスフィルター17の周波数特性につい
て第３図を参照して説明するが、中心周波数が27kHzで
±3kHzの幅を持った周波数を通過させ、それ以外の周波
数領域は最大で120dB減衰させる機能を持っている。ま
た、外来ノイズとして比較的高い周波数は1MHzで90dBの
減衰特性を有している。Here, the frequency characteristic of the band-pass filter 17 will be described with reference to FIG. 3, but the center frequency is 27 kHz and a frequency having a width of ± 3 kHz is passed, and the other frequency regions are attenuated up to 120 dB. Have a function. A relatively high frequency as external noise has an attenuation characteristic of 90 dB at 1 MHz.
このようなバイドパスフィルター17を介したAE波を第
４図に示すが、AE波Vaは、第２図のメインアンプ14の出
側のＡ点での信号である。AE波Vaは、部分放電のパルス
PDが発生すると小さなノイズの後、即ち、部分放電によ
る音波が伝搬する時間Ｔ（ms）後に現われ、27kHzの周
波数であり、あらかじめ設定しておいたしきい値Vbを越
えれば、部分放電として検知できる。AE波Vaの大きさは
部分放電の大きさや発生頻度によって異なり、また、伝
播時間Ｔは絶縁媒体（ここではSF6ガスであり、T0＝135
m/sec・20℃となる）により異なってくるが、AE波の周
波数は変化せずにバンドパスフィルター17によりノイズ
が抑制され、部分放電による27kHzの周波数だけが通過
し増幅されるので、微弱な部分放電でも確実に検出でき
る。これは、ノイズが小さいためにAE波Vaが現われやす
くなり、更に、しきい値Vbを下げられるので検出感度が
向上するためである。Shows an AE wave through such a carbide-pass filter 17 in FIG. 4, AE wave V a is the signal at the point A the exit side of the second view of the main amplifier 14. AE wave V a is, of partial discharge pulse
When a PD occurs, it appears after a small noise, that is, a time T (ms) during which a sound wave due to a partial discharge propagates, and has a frequency of 27 kHz. If the frequency exceeds a preset threshold Vb , it is detected as a partial discharge. it can. The size of the AE wave V a varies depending on the size and frequency of occurrence of partial discharge, also, the propagation time T is an insulating medium (SF 6 gas in this case, T 0 = 135
m / sec ・ 20 ℃), but the frequency of the AE wave does not change and the noise is suppressed by the band-pass filter 17, and only the 27kHz frequency due to partial discharge is passed and amplified. Even partial discharges can be reliably detected. This noise is AE wave V a is likely to appear in smaller, further, because the detection sensitivity is improved because it is lower the threshold V b.
このように、部分放電の検出感度が向上することによ
り、絶縁劣化をする前段階の微弱な部分放電を検出で
き、事前にアラーム等を出し、絶縁破壊事故を未然に防
ぐことができる。また、複雑とならない単純系の回路構
成で外部からのノイズに影響されず感度よく検出でき
る。As described above, since the detection sensitivity of the partial discharge is improved, a weak partial discharge in a stage before the deterioration of insulation can be detected, an alarm or the like is issued in advance, and an insulation breakdown accident can be prevented. Further, the detection can be performed with high sensitivity without being affected by external noise with a simple circuit configuration that is not complicated.
［発明の効果］ 本発明による電気機器の部分放電監視装置によれば、
部分放電により伝搬する音波の周波数と同等の中心周波
数27kHzを持ったバンドパスフィルターをAEセンサに接
続することにより、外部からのノイズの影響を抑制し、
微弱な部分放電をAE波として確実に検知でき、スイッチ
ギヤ等の電気機器の絶縁劣化事故を未然に防ぐことがで
きる。[Effect of the Invention] According to the partial discharge monitoring device for electrical equipment according to the present invention,
By connecting a bandpass filter with a center frequency of 27 kHz equivalent to the frequency of sound waves propagated by partial discharge to the AE sensor, the effect of external noise is suppressed,
It can reliably detect a weak partial discharge as an AE wave, and can prevent insulation deterioration accidents in electrical equipment such as switchgear.
第１図は本発明による部分放電検出装置を設置したスイ
ッチギヤの一例を示す側面図、第２図は本発明による電
気機器の部分放電検出装置の一実施例を示すブロック
図、第３図は本発明の一実施例によるバンドパスフィル
ターの周波数特性図、第４図は本発明の一実施例による
部分放電パルスとAE波のオシログラム、第５図は従来の
部分放電検出装置の一例を示すブロック図である。 １…密閉容器、２…遮断器、３…断路器、４…がいし、
５…母線、６…ケーブルヘッド、７…接続導体、８…セ
ンサ、９…ケーブル、11…AEセンサ、12…プリアンプ、
13…フィルター、14…メインアンプ、15…A/D変換器、1
7…バイパスフィルター。FIG. 1 is a side view showing an example of a switchgear provided with a partial discharge detection device according to the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing one embodiment of a partial discharge detection device for electric equipment according to the present invention, and FIG. FIG. 4 is a frequency characteristic diagram of a bandpass filter according to an embodiment of the present invention, FIG. 4 is an oscillogram of a partial discharge pulse and an AE wave according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a block diagram showing an example of a conventional partial discharge detecting device. FIG. 1 ... closed container, 2 ... breaker, 3 ... disconnector, 4 ... insulator,
5 busbar, 6 cable head, 7 connection conductor, 8 sensor, 9 cable, 11 AE sensor, 12 preamplifier,
13… Filter, 14… Main amplifier, 15… A / D converter, 1
7 ... Bypass filter.
フロントページの続き (72)発明者 白石 正純 東京都府中市東芝町１番地 株式会社東 芝府中工場内 (72)発明者 下中 俊臣 東京都港区芝浦１丁目１番１号 株式会 社東芝本社事務所内 (56)参考文献 特開 昭62−262324（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−77375（ＪＰ，Ａ)Continuing on the front page (72) Inventor Masazumi Shiraishi 1 Toshiba-cho, Fuchu-shi, Tokyo Inside the Toshiba Fuchu Plant, Inc. (72) Inventor Toshiomi Shimonaka 1-1-1, Shibaura, Minato-ku, Tokyo Toshiba Corporation In the office (56) References JP-A-62-262324 (JP, A) JP-A-51-77375 (JP, A)
Claims (1)
れ、かつ内部容積が約８m3の鋼板からなる密閉容器に取
付けられ、この密閉容器に伝わる微弱な超音波を電気信
号に変換するアコーステイックエミッションセンサと、
このセンサの信号を増幅する増幅器とを有し、部分放電
をアコーステイックエミッションにより検出する電気機
器の部分放電監視装置において、 前記アコーステイックエミッションセンサと前記増幅器
の間に、中心周波数27kHzの共振を持ったバンドパスフ
ィルタを挿入したことを特徴とする電気機器の部分放電
監視装置。1. An acoustic device in which electric equipment is housed together with SF 6 gas and which is attached to a closed container made of a steel plate having an internal volume of about 8 m 3 and converts weak ultrasonic waves transmitted to the closed container into an electric signal. An emission sensor,
An amplifier for amplifying a signal of the sensor, and a partial discharge monitoring device for electrical equipment for detecting a partial discharge by acoustic emission, wherein a band having a resonance of a center frequency of 27 kHz is provided between the acoustic emission sensor and the amplifier. A partial discharge monitoring device for electrical equipment, wherein a pass filter is inserted.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1084416A JP2950425B2 (en) | 1989-04-03 | 1989-04-03 | Partial discharge monitoring device for electrical equipment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1084416A JP2950425B2 (en) | 1989-04-03 | 1989-04-03 | Partial discharge monitoring device for electrical equipment |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02265129A JPH02265129A (en) | 1990-10-29 |
| JP2950425B2 true JP2950425B2 (en) | 1999-09-20 |
Family
ID=13829985
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1084416A Expired - Lifetime JP2950425B2 (en) | 1989-04-03 | 1989-04-03 | Partial discharge monitoring device for electrical equipment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2950425B2 (en) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5177375A (en) * | 1974-12-27 | 1976-07-05 | Babcock Hitachi Kk | AKOOSUTEITSUKUEMITSUSHONNYORU KOZOBUTSUNO HAKAIYOCHIHOHO |
-
1989
- 1989-04-03 JP JP1084416A patent/JP2950425B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02265129A (en) | 1990-10-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0802421B1 (en) | Microwave sensor | |
| JPH09127181A (en) | Detecting device for corona discharge of electric power equipment | |
| JP2950425B2 (en) | Partial discharge monitoring device for electrical equipment | |
| JPS582540B2 (en) | Mitsupeigata Koden Atssetsubi no Zetsuenha Kaikenshiyutsusouchi | |
| JP3347004B2 (en) | Partial discharge detection device | |
| JP3176000B2 (en) | Partial discharge detection device for switchgear | |
| JP3682930B2 (en) | Insulation deterioration diagnosis device | |
| JP4342993B2 (en) | Insulation monitoring device for metal closed type switchboard | |
| JPH04194762A (en) | Device for monitoring partial discharge of electric apparatus | |
| JPH0545402A (en) | Partial discharge detection device of electrical equipment | |
| JPH0357977A (en) | Device for detecting partial discharge of gas-insulated switchgear | |
| JP3854783B2 (en) | Partial discharge diagnostic device | |
| JPH08129047A (en) | Microwave sensor | |
| JPH095386A (en) | Apparatus and method for detecting partial discharge | |
| JPS6140571A (en) | Partial dischrge measurement of hot cable | |
| JP2774645B2 (en) | Partial discharge detector | |
| JPH0524466B2 (en) | ||
| JP2723902B2 (en) | Spectrum subtraction type partial discharge monitoring system | |
| JPH04194675A (en) | Apparatus for monitoring partial discharge of electric machinery | |
| JPH0627182A (en) | Partial discharge monitoring apparatus | |
| JPH0690892B2 (en) | Abnormality detection device for gas insulated switchgear | |
| CN210775731U (en) | GIS partial discharge online monitoring device based on 4H-SiC sensor | |
| JPS604433B2 (en) | Partial discharge detection device for oil-filled electrical equipment | |
| JPH0283463A (en) | Internal partial discharge detection system of gas insulated switchgear | |
| JPH1152003A (en) | Apparatus for diagnosing partial discharge of gas-insulated electric apparatus |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080709 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090709 Year of fee payment: 10 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090709 Year of fee payment: 10 |