JP3092335B2 - 部分放電パルスの識別法 - Google Patents
部分放電パルスの識別法Info
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- JP3092335B2 JP3092335B2 JP04191405A JP19140592A JP3092335B2 JP 3092335 B2 JP3092335 B2 JP 3092335B2 JP 04191405 A JP04191405 A JP 04191405A JP 19140592 A JP19140592 A JP 19140592A JP 3092335 B2 JP3092335 B2 JP 3092335B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は交流課電機器、特に電
力ケーブル線路の部分放電測定による絶縁診断を行う場
合、外部ノイズ対策として有効な部分放電パルスの識別
法に関する。
力ケーブル線路の部分放電測定による絶縁診断を行う場
合、外部ノイズ対策として有効な部分放電パルスの識別
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】以下、図面を参照して従来の技術を説明
する。図４は典型的な課電圧位相と電荷量分布の課電圧
依存性を示したグラフで、交流課電圧位相（φ）と各パ
ルスの放電電荷との関係を示す例であり、課電圧値をパ
ラメータとして示している。図５は同じく７３５ｋＶト
ランス巻線の典型的な部分放電パターンの例を示すグラ
フで、課電圧位相と放電電荷量Ｑ，発生頻度Ｎとの関係
を示している。ここでＮは各位相および電荷において測
定された１秒当りの部分放電パルスの数である。［ＩＥ
ＥＥ Ｔｒ．Ｐ．Ｄ．Ｖｏｌ．７，Ｎｏ．２，Ｐ４６９
Ａｐｒ．（１９９２）参照］従来は、図４，図５に示
すように、交流課電圧位相φ，放電電荷量Ｑ，発生頻度
Ｎの特性を求め、経験的にこのようなパターンを示す場
合が被測定試料からの内部部分放電であるとの判断を行
っていた。
する。図４は典型的な課電圧位相と電荷量分布の課電圧
依存性を示したグラフで、交流課電圧位相（φ）と各パ
ルスの放電電荷との関係を示す例であり、課電圧値をパ
ラメータとして示している。図５は同じく７３５ｋＶト
ランス巻線の典型的な部分放電パターンの例を示すグラ
フで、課電圧位相と放電電荷量Ｑ，発生頻度Ｎとの関係
を示している。ここでＮは各位相および電荷において測
定された１秒当りの部分放電パルスの数である。［ＩＥ
ＥＥ Ｔｒ．Ｐ．Ｄ．Ｖｏｌ．７，Ｎｏ．２，Ｐ４６９
Ａｐｒ．（１９９２）参照］従来は、図４，図５に示
すように、交流課電圧位相φ，放電電荷量Ｑ，発生頻度
Ｎの特性を求め、経験的にこのようなパターンを示す場
合が被測定試料からの内部部分放電であるとの判断を行
っていた。
【０００３】また、一般に部分放電特性の測定におい
て、モニターオッシロを課電圧電源に同期させて部分放
電パルスの発生状況を経験者が監視し、図４，図５に示
すように課電圧ピーク値前後にパルスが観察されれば部
分放電パルスであるという判断を行っていた。
て、モニターオッシロを課電圧電源に同期させて部分放
電パルスの発生状況を経験者が監視し、図４，図５に示
すように課電圧ピーク値前後にパルスが観察されれば部
分放電パルスであるという判断を行っていた。
【０００４】さらに、部分放電パルスは、図４に示すよ
うに課電圧値によりその発生量が変化することから、そ
れらの関係からも判断していた。
うに課電圧値によりその発生量が変化することから、そ
れらの関係からも判断していた。
【０００５】図６（Ａ）は部分放電パルスを、図６
（Ｂ）は外部ノイズの波形の例を示すグラフである。こ
の波形を基に図７に示すニューラルネットワークを用い
て部分放電と外部ノイズを識別する方法を示したもので
ある。即ち、図６（Ａ），（Ｂ）に示す波形の識別は、
図７に示す入力層，中間層および出力層の３層構造を有
するフィードフォワードタイプのニューラルネットワー
クを用いて行っていた。これは、事前に部分放電パルス
と外部ノイズパルスの学習を十分に行うことで、複雑な
未知信号が入力されたときに部分放電パルスか外部ノイ
ズパルスかの識別が可能になるというものである。
（Ｂ）は外部ノイズの波形の例を示すグラフである。こ
の波形を基に図７に示すニューラルネットワークを用い
て部分放電と外部ノイズを識別する方法を示したもので
ある。即ち、図６（Ａ），（Ｂ）に示す波形の識別は、
図７に示す入力層，中間層および出力層の３層構造を有
するフィードフォワードタイプのニューラルネットワー
クを用いて行っていた。これは、事前に部分放電パルス
と外部ノイズパルスの学習を十分に行うことで、複雑な
未知信号が入力されたときに部分放電パルスか外部ノイ
ズパルスかの識別が可能になるというものである。
【０００６】また、ニューラルネットワークを用いて電
力ケーブルおよび接続部から発生する部分放電信号を判
別する方法として、まず、スペクトラムアナライザ等に
より検出された信号に対し、Ｓ／Ｎ比の高い周波数成分
のみ取り出し、次にこの出力信号の大きさ（振幅）と発
生位相（課電圧に対する位相）と発生頻度の情報をニュ
ーラルネットワークの入力層に入力し、中間層および出
力層で評価した後、部分放電の発生の有無を判別するよ
うにしたことを特徴とする部分放電判別法が本件発明者
により提案されている。（特願平３−３２９７３５号参
照）
力ケーブルおよび接続部から発生する部分放電信号を判
別する方法として、まず、スペクトラムアナライザ等に
より検出された信号に対し、Ｓ／Ｎ比の高い周波数成分
のみ取り出し、次にこの出力信号の大きさ（振幅）と発
生位相（課電圧に対する位相）と発生頻度の情報をニュ
ーラルネットワークの入力層に入力し、中間層および出
力層で評価した後、部分放電の発生の有無を判別するよ
うにしたことを特徴とする部分放電判別法が本件発明者
により提案されている。（特願平３−３２９７３５号参
照）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところで、図４，図
５，図６に示すものは、いずれもパターン認識法であ
り、経時変化つまりトレンド情報は得られない。特に、
部分放電の場合、部分放電を生じている部分が部分放電
によって変質し、それによって絶縁劣化量も変化してし
まう。また、それにともなって部分放電の挙動も変化す
る。一般には部分放電が生じると絶縁劣化が生じ、それ
によって部分放電の発生量が増大する傾向がみられる。
しかし、これまでのパターン認識法では必ずしも明確に
その状態を評価することが困難であった。
５，図６に示すものは、いずれもパターン認識法であ
り、経時変化つまりトレンド情報は得られない。特に、
部分放電の場合、部分放電を生じている部分が部分放電
によって変質し、それによって絶縁劣化量も変化してし
まう。また、それにともなって部分放電の挙動も変化す
る。一般には部分放電が生じると絶縁劣化が生じ、それ
によって部分放電の発生量が増大する傾向がみられる。
しかし、これまでのパターン認識法では必ずしも明確に
その状態を評価することが困難であった。
【０００８】また、外部雑音は一般に次第に増大するこ
とは稀で、このトレンド情報の評価法は部分放電パルス
の識別法として有効と考えられるが、そのような評価法
がこれまではみられず、このため部分放電パルスのの有
効な識別法もなかった。
とは稀で、このトレンド情報の評価法は部分放電パルス
の識別法として有効と考えられるが、そのような評価法
がこれまではみられず、このため部分放電パルスのの有
効な識別法もなかった。
【０００９】この発明は、従来のパターン情報処理に対
し、対パルス率，連続パルス率の時系列情報を基に
部分放電とそれ以外の雑音とを識別する新規な識別法を
提供することを目的とする。
し、対パルス率，連続パルス率の時系列情報を基に
部分放電とそれ以外の雑音とを識別する新規な識別法を
提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】この発明は、各種高電圧
機器，電力ケーブル線路等の交流高電圧課電絶縁体から
生じる部分放電を測定する際に、対パルス率および
連続パルス率の時系列情報を基に被測定系からの部分放
電パルスであることを識別する部分放電パルスの識別法
である。
機器，電力ケーブル線路等の交流高電圧課電絶縁体から
生じる部分放電を測定する際に、対パルス率および
連続パルス率の時系列情報を基に被測定系からの部分放
電パルスであることを識別する部分放電パルスの識別法
である。
【００１１】
【実施例】以下、図面を参照してこの発明の部分放電パ
ルスの識別法の実施例を説明する。ここで対パルス率と
は、図１（Ａ）に示すように、例えばあるパルスの次の
逆極性半サイクル中に逆極性のパルスが生じれば１（連
続）、生じなければ０（不連続）として、１秒間におけ
る全パルスに対する連続パルスの発生確率を求めたもの
である。対パルス率Ｐの最大値は１である。
ルスの識別法の実施例を説明する。ここで対パルス率と
は、図１（Ａ）に示すように、例えばあるパルスの次の
逆極性半サイクル中に逆極性のパルスが生じれば１（連
続）、生じなければ０（不連続）として、１秒間におけ
る全パルスに対する連続パルスの発生確率を求めたもの
である。対パルス率Ｐの最大値は１である。
【００１２】図１（Ｂ）は連続パルスの例を示す。連続
パルス率ＰC とは、１秒間の半サイクル毎に正，負のパ
ルスが交互に連続して発生したパルスの数ＮA を全パル
ス数Ｎ1 で割ったもので、その最大値は１である。つま
り、１秒間を通して半サイクル毎に正，負のパルスが交
互に発生し続ければ連続パルス率は１となる。
パルス率ＰC とは、１秒間の半サイクル毎に正，負のパ
ルスが交互に連続して発生したパルスの数ＮA を全パル
ス数Ｎ1 で割ったもので、その最大値は１である。つま
り、１秒間を通して半サイクル毎に正，負のパルスが交
互に発生し続ければ連続パルス率は１となる。
【００１３】図２はボイド放電について、対パルス率を
算出した結果の例である。毎半サイクルに１．０発のパ
ルスが生じる場合、ホワイトノイズの対パルス率は０．
３２であり、一方、交流課電時のボイド放電パルスは
０．９５となり、ボイド放電パルスとノイズパルスとの
識別が可能なことを示している。
算出した結果の例である。毎半サイクルに１．０発のパ
ルスが生じる場合、ホワイトノイズの対パルス率は０．
３２であり、一方、交流課電時のボイド放電パルスは
０．９５となり、ボイド放電パルスとノイズパルスとの
識別が可能なことを示している。
【００１４】なお、図中Ｖｍは絶縁体における印加電圧
を表わし、最初の部分放電発生開始電圧値をＶｍ１００
としている。Ｖｍ７０，Ｖｍ８０，Ｖｍ９０，Ｖｍ１１
０は、最初の部分放電発生電圧をＶｍ１００としたとき
の印加電圧比率値を表わしている。因に、部分放電は一
度発生すると印加電圧を多少低くしても発生する特徴が
ある。
を表わし、最初の部分放電発生開始電圧値をＶｍ１００
としている。Ｖｍ７０，Ｖｍ８０，Ｖｍ９０，Ｖｍ１１
０は、最初の部分放電発生電圧をＶｍ１００としたとき
の印加電圧比率値を表わしている。因に、部分放電は一
度発生すると印加電圧を多少低くしても発生する特徴が
ある。
【００１５】また、Ｖｒは印加電圧値に対するボイド
（放電発生部分）にかかる電圧の比率値（％）を表わし
ている。
（放電発生部分）にかかる電圧の比率値（％）を表わし
ている。
【００１６】図３はホワイトノイズと連続パルス率との
関係を求めたものである。半サイクル当たりパルス数
１．０の場合、ホワイトノイズの連続パルス率は０．０
３〜０．１程度であるに対し、ボイド放電パルスは０．
３〜１．０で、明らかに識別可能といえる。
関係を求めたものである。半サイクル当たりパルス数
１．０の場合、ホワイトノイズの連続パルス率は０．０
３〜０．１程度であるに対し、ボイド放電パルスは０．
３〜１．０で、明らかに識別可能といえる。
【００１７】このような計算はある仮定（ホワイトヘッ
ド型部分放電モデル）を基に算出したものであるが、６
６ｋＶ架橋ポリエチレン絶縁ケーブルの外側から針を刺
し、電気トリーパルスを発生させた場合の部分放電の挙
動がこの仮定と良く一致したことが確かめられた。
ド型部分放電モデル）を基に算出したものであるが、６
６ｋＶ架橋ポリエチレン絶縁ケーブルの外側から針を刺
し、電気トリーパルスを発生させた場合の部分放電の挙
動がこの仮定と良く一致したことが確かめられた。
【００１８】
【発明の効果】以上説明したとおり、この発明の部分放
電パルスの識別法によれば、対パルス率，連続パルス率
を基に部分放電パルスと外部雑音パルスとの識別を試み
たものであるが、従来のパターン情報処理あるいは他の
外部ノイズ対策との組み合わせ、また、対パルス率，連
続パルス率の経時変化を求め、例えば電気トリー放電
等、部分放電が次第に進展する場合の識別法としても有
効である。ここでは対パルス率，連続パルス率を算出す
るために１秒値で説明したが、１０秒，１００秒等ある
いは１秒より短い時間でも可能である。
電パルスの識別法によれば、対パルス率，連続パルス率
を基に部分放電パルスと外部雑音パルスとの識別を試み
たものであるが、従来のパターン情報処理あるいは他の
外部ノイズ対策との組み合わせ、また、対パルス率，連
続パルス率の経時変化を求め、例えば電気トリー放電
等、部分放電が次第に進展する場合の識別法としても有
効である。ここでは対パルス率，連続パルス率を算出す
るために１秒値で説明したが、１０秒，１００秒等ある
いは１秒より短い時間でも可能である。
【図１】（Ａ），（Ｂ）は、それぞれこの発明の部分放
電パルスの識別法に使用する対パルス率および連続パル
ス率の説明のためのパルス図、
電パルスの識別法に使用する対パルス率および連続パル
ス率の説明のためのパルス図、
【図２】対パルス率の演算結果を示すグラフ、
【図３】連続パルス率の演算結果を示すグラフ、
【図４】従来のパターン識別法によるφ−ｑ特性を示す
例で、課電圧値をパラメータ表示したグラフ、
例で、課電圧値をパラメータ表示したグラフ、
【図５】従来のパターン認識法によるφ，Ｑ，Ｎ特性を
示すグラフ、
示すグラフ、
【図６】（Ａ），（Ｂ）は、部分放電パルスと外部ノイ
ズの波形を示すグラフ、
ズの波形を示すグラフ、
【図７】ニュートラルネットワークの構成例を示す説明
図である。
図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 関井 康雄 茨城県日立市日高町５丁目１番１号「日 立電線株式会社パワーシステム研究所 内」 審査官 濱野 隆 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01R 31/12 - 31/20
Claims (1)
- 【請求項１】 各種高電圧機器，電力ケーブル線路等の
交流高電圧課電絶縁体から生じる部分放電を測定する際
に、測定されるパルスが一定時間の中で、あるパルスの
次の半サイクル中に逆極性のパルスとして生じる確率
（対パルス率）、および測定されるパルスが一定時間の
中で、半サイクル毎に正，負のパルスとして交互に連続
して生じる確率（連率パルス率）を基に上記測定される
パルスが上記交流高電圧課電絶縁体からの部分放電パル
スであることを識別する部分放電パルスの識別法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04191405A JP3092335B2 (ja) | 1992-06-26 | 1992-06-26 | 部分放電パルスの識別法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04191405A JP3092335B2 (ja) | 1992-06-26 | 1992-06-26 | 部分放電パルスの識別法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0611535A JPH0611535A (ja) | 1994-01-21 |
| JP3092335B2 true JP3092335B2 (ja) | 2000-09-25 |
Family
ID=16274064
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04191405A Expired - Fee Related JP3092335B2 (ja) | 1992-06-26 | 1992-06-26 | 部分放電パルスの識別法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3092335B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2670424B2 (ja) * | 1994-02-14 | 1997-10-29 | 東京電力株式会社 | 部分放電測定システム |
| JP3106884B2 (ja) * | 1994-12-12 | 2000-11-06 | 日立電線株式会社 | 部分放電測定方法 |
| JP4057182B2 (ja) * | 1999-01-26 | 2008-03-05 | 古河電気工業株式会社 | 部分放電判定方法 |
| JP2000328956A (ja) | 1999-05-20 | 2000-11-28 | Honda Motor Co Ltd | エンジン発電機 |
| KR102011459B1 (ko) * | 2017-12-01 | 2019-08-19 | 엘에스산전 주식회사 | 부분 방전에 대한 자가 진단이 가능한 표시 장치 |
| JP7326038B2 (ja) * | 2019-06-18 | 2023-08-15 | 株式会社東芝 | 部分放電診断装置、部分放電診断方法及び部分放電診断システム |
-
1992
- 1992-06-26 JP JP04191405A patent/JP3092335B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0611535A (ja) | 1994-01-21 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |