JP3107357B2 - Partial discharge determination method - Google Patents
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、部分放電判別法に関
し、特に、測定データの経時変化を考慮に入れて部分放
電発生の有無を高精度に判別することができる部分放電
判別法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a partial discharge determination method, and more particularly to a partial discharge determination method capable of determining with high accuracy whether or not a partial discharge has occurred in consideration of a change with time in measurement data.
【０００２】[0002]
【従来の技術】長距離電力ケーブルの部分放電測定にお
いては、電力ケーブルの絶縁接続部の絶縁筒両端に設け
られた静電結合用の検出電極（箔電極）と、検出電極の
間に接続された検出インピーダンスとを用い、検出イン
ピーダンスの両端に生じる電位差から部分放電発生の有
無を判断している。図５に上記方法で検出された交流課
電圧ｅの位相φと各部分放電パルスの関係の一例を示
す。上記方法においては一般に、測定者が検出された波
形をモニタ上で監視し、例えば、課電圧ｅのピーク値前
後にパルスｐが観測された場合で、かつ、部分放電パル
スの放電電荷量や発生頻度が課電圧値により変化するこ
とを考慮して部分放電の発生の有無を判断している。2. Description of the Related Art In a partial discharge measurement of a long-distance power cable, a detection electrode (foil electrode) for electrostatic coupling provided at both ends of an insulating tube of an insulated connection portion of a power cable is connected between the detection electrodes. The presence or absence of occurrence of partial discharge is determined from the potential difference generated between both ends of the detected impedance using the detected impedance. FIG. 5 shows an example of the relationship between the phase φ of the AC application voltage e detected by the above method and each partial discharge pulse. In the above method, generally, a measurer monitors a detected waveform on a monitor, for example, when a pulse p is observed before and after a peak value of the applied voltage e, and when a discharge charge amount or a generated partial discharge pulse is generated. The presence or absence of partial discharge is determined in consideration of the fact that the frequency changes depending on the applied voltage value.
【０００３】また、図６に示されるような、多層構造を
有するニューラルネットワーク（以下「ＮＮ」とい
う。）を用いて部分放電発生の有無を判別する方法があ
る。これは、図７（ａ）に示される部分放電信号波形
と、図７（ｂ）に示される外部ノイズ信号波形とをＮＮ
に学習させ、実測データである未知の信号波形を学習済
のＮＮに入力することによって、未知の信号が部分放電
信号か外部ノイズ信号かを判別させるという方法であ
る。この図６に示されるＮＮは、入力層２３、中間層２
４及び出力層２５から構成され、入力層各セルは、中間
層の各セルと接続され、また、中間層の各セルは、出力
層の一方のセル２５ａ（部分放電あり）と他方のセル２
５ｂ（部分放電なし）とに接続されている。[0003] There is also a method of judging the occurrence of partial discharge using a neural network having a multilayer structure (hereinafter referred to as "NN") as shown in FIG. This is because the partial discharge signal waveform shown in FIG. 7A and the external noise signal waveform shown in FIG.
In this method, the unknown signal waveform, which is the measured data, is input to the learned NN to determine whether the unknown signal is a partial discharge signal or an external noise signal. The NN shown in FIG. 6 is the input layer 23, the intermediate layer 2
4 and an output layer 25, each cell of the input layer is connected to each cell of the intermediate layer, and each cell of the intermediate layer is composed of one cell 25a (with partial discharge) of the output layer and the other cell 2a.
5b (no partial discharge).
【０００４】具体的には、特願平３−３２９７３５号
に、電力ケーブルから検出された信号からスペクトラム
アナライザ等を用いてＳ／Ｎ比が高い信号を検出し、図
８に示されるこの信号の放電電荷量の大きさｑ、課電圧
波形に対する発生位相φ及び発生頻度ｎの情報をＮＮに
入力し、部分放電発生の有無を判別する方法が提案され
ている。この方法では、未学習の測定データであるφ−
ｑ−ｎ分布パターンをＮＮに入力すると、図９の出力が
得られる。この図９中の「ｐｄ：８６％」の表示は、学
習させた部分放電信号波形に対する測定データの類似度
を示しており、その値が１００％に近くなる程、この測
定データは学習させた部分放電パターンと似ていること
を示している。同様に、「ｎｏｉｓｅ：２９％」の表示
は、外部ノイズに対する測定データの類似度を示してい
る。したがって、部分放電発生の有無は、所定のしきい
値（例えば７０％）を決め、上記値との大小関係を比較
して部分放電発生の判別が行われる。More specifically, Japanese Patent Application No. 3-329735 discloses that a signal having a high S / N ratio is detected from a signal detected from a power cable using a spectrum analyzer or the like. A method has been proposed in which information on the magnitude q of the discharge charge amount, the generation phase φ with respect to the applied voltage waveform, and the generation frequency n is input to the NN to determine whether or not partial discharge has occurred. In this method, the unlearned measurement data φ−
When the qn distribution pattern is input to NN, the output of FIG. 9 is obtained. The indication of “pd: 86%” in FIG. 9 indicates the similarity of the measured data to the learned partial discharge signal waveform, and the closer the value is to 100%, the more the measured data is learned. It shows that it is similar to the partial discharge pattern. Similarly, the display of “noise: 29%” indicates the similarity of the measurement data to external noise. Therefore, a predetermined threshold value (for example, 70%) is determined for the presence or absence of the partial discharge, and the occurrence of the partial discharge is determined by comparing the magnitude relationship with the above-mentioned value.
【０００５】更に、特開平６−１１５３５号に、部分放
電信号の時系列情報に基づいて、対パルス率Ｐ又は連続
パルス率ＰC を定義して、その値から部分放電発生の有
無を判別する方法が提案されている。この対パルス率Ｐ
とは、図１０に示されるように、例えば１秒間の全パル
ス数の中で、ある半周期中のパルスと、そのパルスと対
になる次の逆極性の半周期中のパルスとが存在すれば
１、存在しなければ０として、対となるパルスが存在す
る確率を求めたものである。この対パルス率Ｐは、図１
１に示される装置構成を用いて求められる。すなわち、
正、負極性パルス検出器１３で検出された正、負極性パ
ルスは、正極性パルスを加算するパルスカウンタ１４
と、負極性パルスを加算するアップダウンカウンタ１５
へそれぞれ入力され、それぞれのパルス数を求めて、信
号処理回路１６へ入力して対パルス率Ｐが求められる。
また、連続パルス率ＰC とは、図１２に示されるよう
に、例えば、１秒間の半周期毎に正、負のパルスが交互
に連続して発生する数を全パルス数で除算することによ
って求めたものである。この連続パルス率も図１１と同
様の装置構成によって求めることができる。Furthermore, in JP-A-6-11535, on the basis of the time-series information of the partial discharge signal, to define a pair pulse rate P or continuous pulse rate P C, to determine the presence or absence of a partial discharge generated from that value A method has been proposed. This pulse rate P
As shown in FIG. 10, for example, in the total number of pulses in one second, a pulse in a certain half cycle and a pulse in the next half cycle of the opposite polarity paired with the pulse exist. In this case, the probability that a paired pulse exists is determined by assuming that 1 is set to 1 and 0 if not present. This pulse rate P is shown in FIG.
It is determined using the device configuration shown in FIG. That is,
A positive / negative pulse detected by the positive / negative pulse detector 13 is a pulse counter 14 for adding a positive pulse.
And an up-down counter 15 for adding a negative pulse
Are input to the signal processing circuit 16 to determine the pulse number P.
Further, the continuous pulse rate P C, as shown in FIG. 12, for example, by dividing for each half cycle of one second positive, with total number of pulses the number of negative pulses are generated alternately and continuously It is what I sought. This continuous pulse rate can also be obtained by the same device configuration as in FIG.
【０００６】上記方法によって求めた対パルス率Ｐ及び
連続パルス率ＰC は、以下のように用いられる。まず、
対パルス率Ｐを用いた部分放電の判別においては、図１
３に示されるように、半周期毎に１．０発のパルスが生
じる確率につき、ホワイトノイズの場合は０．３２、ボ
イド放電パルスの場合は０．９５であり、対パルス率Ｐ
を用いることによって容易に部分放電を識別することが
できる。次に、連続パルス率ＰC においては、図１４に
示されるように、半周期当りパルス数１．０の場合、ホ
ワイトノイズは０．０３〜０．１、ボイド放電パルスの
場合は０．３〜１．０であり、連続パルス率ＰC を用い
ることによって容易に部分放電を識別することができ
る。[0006] The pulse rate P and the continuous pulse rate P C obtained by the above method are used as follows. First,
In the determination of the partial discharge using the pulse rate P, FIG.
As shown in FIG. 3, the probability of generating 1.0 pulses every half cycle is 0.32 for white noise, 0.95 for void discharge pulses, and the pulse rate P
, The partial discharge can be easily identified. Then, in the continuous pulse rate P C, as shown in FIG. 14, when the half cycle per pulse number 1.0, white noise 0.03-0.1, if the void discharge pulse 0.3 is 1.0, it is possible to identify easily the partial discharge by using a continuous pulse rate P C.
【０００７】なお、上記各部分放電判別法は、１回の測
定データから得られた出力値のみを用いて部分放電発生
の判別を行うという方式を採っている。[0007] Each of the above partial discharge determination methods employs a method of determining the occurrence of partial discharge using only an output value obtained from one measurement data.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記部
分放電判別法は、いずれも１回の測定データから得られ
た出力値のみを用いて判別を行っているため、信号の経
時的変化が考慮されていない。すなわち、部分放電が発
生している部分は、部分放電によって絶縁層が変質し、
この変質によって部分放電の挙動が変化すること、更に
は、外部ノイズも多種多様な発生形態を有しているた
め、上記のように１回の測定データから得られた出力値
から部分放電の判別を行うのでは、判別精度が低いとい
う問題がある。However, in each of the above-mentioned partial discharge determination methods, the determination is made using only the output value obtained from one measurement data. Not. In other words, in the part where partial discharge is occurring, the insulating layer is deteriorated by the partial discharge,
Since the behavior of the partial discharge changes due to this alteration, and the external noise also has various generation modes, the determination of the partial discharge is made from the output value obtained from one measurement data as described above. Is problematic in that the determination accuracy is low.
【０００９】したがって、本発明の目的は、部分放電発
生の有無を高精度に判別することができる簡便な部分放
電判別法を提供することにある。Accordingly, it is an object of the present invention to provide a simple partial discharge determination method capable of determining with high accuracy whether or not a partial discharge has occurred.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明では、上記課題を
解決するため、電力ケーブルの絶縁接続部等の所定の検
出場所から部分放電信号及びノイズ信号を含む信号をｎ
回検出し、検出されたｎ個の信号をそれぞれ周波数分析
して各周波数に対する信号成分強度に対応した数値を求
め、 各周波数に対する信号成分強度に対応した数値をニ
ューラルネットワークにそれぞれ入力して、ｎ個の信号
に関する評価値を求め、ｎ個の信号に関する評価値につ
いて平均化を行い、平均化による平均値と所定のしきい
値との間で大小を比較して部分放電の有無を判別するこ
とを特徴とする部分放電判別法を提供する。According to the present invention, in order to solve the above-mentioned problems, a signal including a partial discharge signal and a noise signal is transmitted from a predetermined detection location such as an insulated connection portion of a power cable.
Times and frequency analysis of each of the detected n signals
To obtain the numerical value corresponding to the signal component strength for each frequency.
Because, the numerical value corresponding to the signal component strength for each frequency to input to two <br/>-menu neural network obtains the evaluation value related n signals, performs averaging evaluation value relating to n signals A method for determining partial discharge by comparing the magnitude between an average value obtained by averaging and a predetermined threshold to determine the presence or absence of partial discharge.
【００１１】また、本発明では、電力ケーブルの絶縁接
続部等の所定の検出場所から部分放電信号及びノイズ信
号を含む信号を所定の時間を１単位としてｎ回検出し、
検出されたｎ個のそれぞれの信号中の正極性時パルス及
び負極性時パルスの数をそれぞれ加算して正極性時パル
スの加算値Ｎ1 及び負極性時パルスの加算値Ｎ 2 を求
め、数１に従い各ｎ個の信号に関する対パルス率Ｐを演
算し、Further, according to the present invention, the insulating connection of the power cable is provided.
Partial discharge signal and noise signal
Signal is detected n times with a predetermined time as one unit,
The positive polarity pulse in each of the n detected signals
And the number of pulses at the time of
Sum N1And the added value N of the pulse at the time of negative polarity TwoSeeking
Therefore, the pulse rate P for each of n signals is performed according to Equation 1.
Calculation,
【数３】 各ｎ個の信号に関する対パルス率Ｐについて平均化を行
い、平均化による平均値と所定のしきい値との大小を比
較して部分放電の有無を判別することを特徴とする部分
放電判別法を提供する。(Equation 3) A partial discharge discriminating method characterized by averaging the pulse rate P for each of n signals and comparing the average value of the averaging with a predetermined threshold to determine the presence or absence of a partial discharge. I will provide a.
【００１２】更に、本発明では、電力ケーブルの絶縁接
続部等の所定の検出場所から部分放電信号及びノイズ信
号を含む信号を所定の時間を１単位としてｎ回検出し、
検出された各ｎ個の信号から正負のパルスが交互に連続
して発生する数ＮP と全パルス数ＮT を求め、数２に従
い前記各ｎ個の信号に関する連続パルス率ＰCを演算
し、Further, according to the present invention, a signal including a partial discharge signal and a noise signal is detected n times from a predetermined detection location such as an insulated connection portion of a power cable with a predetermined time as one unit, and
Obtains the number N P and the total number of pulses N T of the pulse of the positive and negative from each detected n signals were to occur continuously alternately, the calculated continuous pulse rate P C for each n-number of signals as the number 2 ,
【数４】 各ｎ個の信号に関する連続パルス率ＰC について平均化
を行い、平均化による平均値と所定のしきい値との大小
を比較して部分放電の有無を判別することを特徴とする
部分放電判別法を提供する。(Equation 4) Performs averaging for successive pulses index P C for each n-number of signals, the average mean value and a predetermined partial discharge determination, characterized in that to determine the presence or absence of magnitude comparing with partial discharge of the threshold by reduction Provide the law.
【００１３】[0013]
【実施例１】以下に、本発明の第１実施例を図面を参照
しつつ詳細に説明する。図１には、ＮＮを用いた部分放
電判別装置が示されている。この装置は、電力ケーブル
１の絶縁接続部２に設けられた静電結合用の検出箔電極
３と、検出箔電極３の間に接続された検出インピーダン
ス４と、検出インピーダンス４で検出された信号のスペ
クトル分布を得るためのスペクトラムアナライザ５と、
各信号に対する部分放電発生の有無を判別するＮＮ６
と、ｎ回のＮＮ６からの出力からそれらの平均値を求め
る平均化回路７と、２つのしきい値発生回路９、１０か
らの入力を受け、平均値との大小を比較する比較回路８
と、比較回路で比較された結果を表示するディスプレイ
１１と、上記装置を制御する制御部１２とから構成され
ている。Embodiment 1 Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows a partial discharge determination device using NN. This device includes a detection foil electrode 3 for electrostatic coupling provided at an insulating connection portion 2 of a power cable 1, a detection impedance 4 connected between the detection foil electrodes 3, and a signal detected by the detection impedance 4. A spectrum analyzer 5 for obtaining a spectral distribution of
NN6 for determining whether or not a partial discharge has occurred for each signal
And an averaging circuit 7 for calculating an average value of the outputs from the NN 6 for n times, and a comparison circuit 8 which receives inputs from the two threshold value generation circuits 9 and 10 and compares the magnitude with the average value.
And a display 11 for displaying the result of comparison by the comparison circuit, and a control unit 12 for controlling the device.
【００１４】次に、上記装置を用いて部分放電発生の有
無を判別する方法について説明する。まず、模擬欠陥を
有する電力ケーブル１を課電し、絶縁接続部２に検出箔
電極３を介して取り付けられた検出インピーダンス４の
両端に発生する電圧に基づく信号を検出し、スペクトラ
ムアナライザ５で信号のスペクトル分布を得る。Next, a method for determining whether or not partial discharge has occurred using the above-described apparatus will be described. First, a power cable 1 having a simulated defect is imposed, a signal based on a voltage generated at both ends of a detection impedance 4 attached to the insulating connection portion 2 via a detection foil electrode 3 is detected, and a signal is detected by a spectrum analyzer 5. To obtain the spectral distribution of
【００１５】ＮＮ６は、従来技術の欄で説明したように
予め学習されており、このＮＮ６に上記スペクトラムア
ナライザで得られた各周波数に対する信号成分強度に対
応した数値が入力される。ＮＮ６は、既に学習した部分
放電信号に基づいて、入力された信号を検討し、評価値
を出力する。なお、ＮＮ６における評価の過程の説明
は、既に知られているためここでは省略する。The NN 6 is learned in advance as described in the section of the prior art, and a numerical value corresponding to the signal component strength for each frequency obtained by the spectrum analyzer is input to the NN 6. The NN 6 examines the input signal based on the already learned partial discharge signal and outputs an evaluation value. Note that the description of the evaluation process in the NN 6 has been already known, and will not be repeated here.
【００１６】以上の信号に対する評価を本実施例におい
ては１０回繰り返し、表１に示されるＮＮ６の評価結果
を得た。In the present embodiment, the above evaluation of the signals was repeated 10 times, and the evaluation results of NN6 shown in Table 1 were obtained.
【表１】 [Table 1]
【００１７】また、模擬欠陥を有しない電力ケーブル１
についても同様に１０回繰り返し評価を行い、表２に示
される評価結果を得た。Further, the power cable 1 having no simulated defects
Was also repeatedly evaluated ten times, and the evaluation results shown in Table 2 were obtained.
【表２】 [Table 2]
【００１８】この評価結果は、平均化回路７に入力さ
れ、平均値が求められる。表１のデータの平均値は８
１．７％で、表２のデータの平均値は１８．２％であ
る。求められた平均値は、比較回路８に入力され、７０
％と３０％の２つのしきい値に対して大小が比較され
る。比較された結果は、ディスプレイ１１に出力され、
平均値が７０％以上である場合は、部分放電あり、７０
％未満３０％以上である場合は、部分放電の疑いあり、
３０％未満である場合は、部分放電なしと表示される。
したがって、上記模擬欠陥を有する電力ケーブル１から
得た信号の部分放電信号との類似度の平均値は、８１．
７％であるため、部分放電ありと表示される。また、模
擬欠陥を有しない電力ケーブル１から得た信号の部分放
電信号との類似度の平気値は、１８．２％であるため、
部分放電なしと表示される。The result of this evaluation is input to an averaging circuit 7, and an average value is obtained. The average of the data in Table 1 is 8
At 1.7%, the average of the data in Table 2 is 18.2%. The obtained average value is input to the comparison circuit 8 and
The magnitudes are compared for two thresholds of% and 30%. The result of the comparison is output to the display 11, and
When the average value is 70% or more, there is partial discharge,
% And 30% or more, there is a suspicion of partial discharge,
If it is less than 30%, it is indicated that there is no partial discharge.
Accordingly, the average value of the similarity between the signal obtained from the power cable 1 having the simulated defect and the partial discharge signal is 81.
Since it is 7%, it is indicated that partial discharge is present. Further, since the average value of the similarity between the signal obtained from the power cable 1 having no simulated defect and the partial discharge signal is 18.2%,
No partial discharge is displayed.
【００１９】ここで、実際に電力ケーブルに本実施例を
適用し、１０回測定した場合のデータを表３及び表４に
示す。Here, Table 3 and Table 4 show data obtained when the present embodiment is actually applied to a power cable and measured 10 times.
【表３】 [Table 3]
【表４】 なお、表３のデータは、課電圧値が低い場合、表４のデ
ータは、課電圧値が高い場合のデータである。[Table 4] Note that the data in Table 3 is data when the applied voltage value is low, and the data in Table 4 is data when the applied voltage value is high.
【００２０】そして、上述したように、上記データから
平均値をもとめて上記しきい値と大小を比較した結果、
表３のデータの平均値は、１８．５％で部分放電なし、
表４のデータの平均値は、８４．１％で部分放電ありと
いう結果を得た。そして、これらのデータを得る際に同
時にオシロスコープで信号を波形を観察した結果と比較
して見た。図２は、表３のデータを得たケーブルの検出
信号波形ｓ1 及び課電圧波形ｅ1 を示し、図３は、表４
のデータを得たケーブルの検出信号波形ｓ2 及び課電圧
波形ｅ2 を示している。図３からは部分放電を検出する
ことはできないが、図４からは部分放電ｐｄを検出する
ことができた。このように、同一のケーブルから異なる
結果がでたのは、部分放電の発生が課電圧値ｅによって
変化するためである。以上の結果から、本実施例の部分
放電判別法によって得られた結果と経験者がオシロスコ
ープを用いて判断した結果は一致することが確認され
た。As described above, as a result of calculating the average value from the data and comparing the threshold value with the magnitude,
The average of the data in Table 3 is 18.5% with no partial discharge,
The average value of the data in Table 4 was 84.1%, indicating that partial discharge was present. When obtaining these data, the signal was compared with the result of observing the waveform with an oscilloscope at the same time. FIG. 2 shows a detection signal waveform s 1 and a voltage application waveform e 1 of the cable from which the data of Table 3 was obtained.
3 shows a detection signal waveform s 2 and a voltage application waveform e 2 of the cable from which the data of FIG. Although a partial discharge cannot be detected from FIG. 3, a partial discharge pd could be detected from FIG. The reason why different results were obtained from the same cable is that the occurrence of partial discharge varies depending on the applied voltage value e. From the above results, it was confirmed that the result obtained by the partial discharge determination method of the present example and the result determined by an experienced person using an oscilloscope coincided with each other.
【００２１】なお、第１実施例においては、信号のスペ
クトル分布を得るため、スペクトラムアナライザ５を用
いているが、これをフーリエ変換機能を有するディジタ
イザ等に代えることもできる。In the first embodiment, the spectrum analyzer 5 is used to obtain the spectrum distribution of the signal. However, this can be replaced with a digitizer having a Fourier transform function.
【００２２】[0022]
【実施例２】以下に、本発明の第２実施例を図面を参照
しつつ詳細に説明する。なお、以下に説明する第２実施
例は、上記第１実施例と共通する構成及び作用の説明は
省略し、相違する点についてのみ説明する。Embodiment 2 Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the second embodiment described below, the description of the configuration and operation common to the first embodiment will be omitted, and only different points will be described.
【００２３】図４には、対パルス率を用いる部分放電判
別装置が示されている。この装置は、検出インピーダン
ス４で検出された正、負極性パルスを検出する正、負極
性パルス検出器１３と、正極性時のパルスを加算し、加
算結果Ｎ1 を出力するパルスカウンタ１４と、負極性時
のパルスを加算し、加算結果Ｎ2 を出力するアップダウ
ンカウンタ１５と、加算結果Ｎ1 及びＮ2 から対パルス
率Ｐを演算する信号処理回路１６と、ｎ個の対パルス率
から平均値を演算する平均化回路１７と、平均値としき
い値発生器１９、２０から入力される所定のしきい値と
で大小関係を比較する比較回路１８と、比較された結果
を表示するディスプレイ２１と、上記各装置を制御する
制御部２２とから構成されている。FIG. 4 shows a partial discharge discriminating apparatus using a pulse rate. This device includes a positive / negative pulse detector 13 for detecting positive / negative pulses detected by the detection impedance 4, a pulse counter 14 for adding a pulse at the time of positive polarity and outputting an addition result N 1 , An up-down counter 15 that adds the pulses at the time of the negative polarity and outputs an addition result N 2 , a signal processing circuit 16 that calculates the pulse rate P from the addition results N 1 and N 2 , and n number of pulse rates An averaging circuit 17 for calculating an average value, a comparison circuit 18 for comparing a magnitude relationship between the average value and a predetermined threshold value input from the threshold value generators 19 and 20, and a display for displaying the comparison result 21 and a control unit 22 for controlling the above devices.
【００２４】次に、上記装置を用いて部分放電を判別す
る方法について説明する。まず、電力ケーブル１の信号
を１秒間検出する。同様に１０回検出を繰り返す。そし
て、この１０回検出した各信号から正極性パルスの加算
値Ｎ1 をパルスカウンタ１４で、負極性パルスの加算値
Ｎ2 をアップダウンカウンタ１５で求め、各加算値Ｎ 1
及びＮ2 は信号処理回路１６に入力される。信号処理回
路では、以下の数１に従って各信号に対する対パルス率
Ｐが演算される。Next, partial discharge is determined using the above-described device.
The following describes a method for performing this. First, the signal of power cable 1
For 1 second. Similarly, detection is repeated 10 times. Soshi
Then, a positive pulse is added from each of the signals detected ten times.
Value N1Is the added value of the negative pulse by the pulse counter 14.
NTwoIs calculated by the up / down counter 15, and each addition value N 1
And NTwoIs input to the signal processing circuit 16. Signal processing times
On the road, the pulse rate for each signal according to
P is calculated.
【数５】 演算された対パルス率Ｐは、平均化回路に入力され、平
均値が演算される。この平均値は、比較回路に入力され
て所定のしきい値と大小関係が比較される。比較された
結果は、ディスプレイ上に表示され、部分放電発生が判
別される。(Equation 5) The calculated pulse rate P is input to an averaging circuit, and an average value is calculated. The average value is input to a comparison circuit and compared with a predetermined threshold value. The result of the comparison is displayed on a display, and occurrence of partial discharge is determined.
【００２５】なお、第２実施例においては、対パルス率
を演算するためのデータを検出するために１秒間信号検
出を行うこととしたが、検出時間を１０秒、１００秒或
いは１秒以下等であることは問わない。In the second embodiment, signal detection is performed for one second in order to detect data for calculating the pulse rate. However, the detection time is set to 10 seconds, 100 seconds or less than 1 second. It does not matter.
【００２６】[0026]
【実施例３】以下に、本発明の第３実施例を図面を参照
しつつ詳細に説明する。本実施例は、連続パルス率ＰC
を用いて部分放電発生を判別する方法である。本実施例
の部分放電判別装置は、上記第２実施例の装置と共通す
るため、以下に部分放電を判別する方法について説明す
る。Embodiment 3 Hereinafter, a third embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. This embodiment, continuous pulse rate P C
This is a method for determining the occurrence of partial discharge by using the method. Since the partial discharge determination device of this embodiment is common to the device of the second embodiment, a method of determining partial discharge will be described below.
【００２７】まず、電力ケーブル１の信号を１秒間検出
する。同様に１０回検出を繰り返す。そして、この１０
回検出した各信号から正極性パルスの加算値Ｎ1 をパル
スカウンタ１４で、負極性パルスの加算値Ｎ2 をアップ
ダウンカウンタ１５で求め、各加算値Ｎ1 及びＮ2 は信
号処理回路１６にそれぞれ入力される。信号処理回路で
は、各信号に対する加算値Ｎ1 及びＮ2 から１秒間の半
周期に正、負のパルスが交互に連続して発生する数ＮP
と、１秒間の全パルス数ＮT が求められる。次に、この
ＮP 及びＮT を用い、以下の数２に従って各信号に対す
る連続パルス率ＰC が演算される。First, the signal of the power cable 1 is detected for one second. Similarly, detection is repeated 10 times. And this 10
The addition value N 1 of the positive pulse from the signal detected times by the pulse counter 14, the addition value N 2 of the negative pulse determined by the up-down counter 15, the addition value N 1 and N 2 to the signal processing circuit 16 Each is entered. In the signal processing circuit, the number N P in which positive and negative pulses alternately and continuously occur in a half cycle of 1 second from the added values N 1 and N 2 for each signal.
And the total number of pulses NT per second are obtained. Next, using the N P and N T, continuous pulse rate P C of each signal is calculated in accordance with the number of 2 or less.
【数６】 演算された各信号に対する連続パルス率ＰC は、平均化
回路に入力され、平均値が演算される。この平均値は、
比較回路に入力されて所定のしきい値と大小関係が比較
される。比較された結果は、ディスプレイ上に表示さ
れ、部分放電発生が判別される。(Equation 6) Continuous pulse rate P C for computed each signal is inputted to an averaging circuit, an average value is calculated. This average is
The value is input to a comparison circuit and a predetermined threshold value is compared with a magnitude relationship. The result of the comparison is displayed on a display, and occurrence of partial discharge is determined.
【００２８】なお、第３実施例においては、連続パルス
率ＰC を演算するためのデータを検出するために１秒間
信号検出を行うこととしたが、検出時間を１０秒、１０
０秒或いは１秒以下等であることは問わない。[0028] In the third embodiment, it is assumed that perform one second signal detection to detect the data for calculating a continuous pulse rate P C, the detection time of 10 seconds, 10
It does not matter that the time is 0 second or 1 second or less.
【００２９】以上説明した第１実施例乃至第３実施例に
おいては、電力ケーブルからの信号検出を絶縁接続部に
検出電極３を設けることによって行っているが、この検
出方法に代えて、ケーブルのアース線に検出インピーダ
ンスを設けて信号を検出する方法や、ケーブルの所定の
位置にコイルを設けて電磁結合により信号を検出する方
法を用いる等、信号検出の場所及び方法は問わない。ま
た、平均値を求めるためのデータを１０回測定するとし
ているが、１０回に限らず、データの数は多い方がより
精度の高い部分放電発生の判別を行うことができること
は言うまでもない。In the first to third embodiments described above, the detection of the signal from the power cable is performed by providing the detection electrode 3 on the insulated connection portion. There is no limitation on the location and method of signal detection, such as a method of detecting a signal by providing a detection impedance on the ground wire or a method of providing a coil at a predetermined position of a cable and detecting a signal by electromagnetic coupling. In addition, the data for obtaining the average value is measured ten times. However, the number of data is not limited to ten, and it goes without saying that the more the number of data, the more accurate the determination of the occurrence of partial discharge.
【００３０】[0030]
【発明の効果】以上のように、本発明の部分放電判別法
によれば、複数の測定データからその平均値を求めて部
分放電発生の判別を行うことにしたため、測定データの
経時変化をも含めて部分放電発生の判別を行うことがで
き、判別精度を向上させることができる。As described above, according to the partial discharge determination method of the present invention, the average value is obtained from a plurality of measurement data to determine the occurrence of the partial discharge. It is possible to determine whether partial discharge has occurred, and to improve the accuracy of the determination.
【図１】本発明の第１実施例を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of the present invention.
【図２】本発明の第１実施例における信号波形の説明図
である。FIG. 2 is an explanatory diagram of a signal waveform according to the first embodiment of the present invention.
【図３】本発明の第１実施例における信号波形の説明図
である。FIG. 3 is an explanatory diagram of a signal waveform in the first embodiment of the present invention.
【図４】本発明の第２実施例を示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram showing a second embodiment of the present invention.
【図５】部分放電信号の説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of a partial discharge signal.
【図６】ＮＮの構成の説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram of a configuration of an NN.
【図７】部分放電信号波形及びノイズ信号波形の説明図
である。FIG. 7 is an explanatory diagram of a partial discharge signal waveform and a noise signal waveform.
【図８】ＮＮに学習させる部分放電信号のモデルであ
る。FIG. 8 is a model of a partial discharge signal to be learned by an NN.
【図９】ＮＮの出力例である。FIG. 9 is an output example of a NN.
【図１０】従来の対パルス率を用いた部分放電判別装置
のブロック図である。FIG. 10 is a block diagram of a conventional partial discharge determination device using a pulse rate.
【図１１】対パルス率の説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram of a pulse rate.
【図１２】連続パルス率の説明図である。FIG. 12 is an explanatory diagram of a continuous pulse rate.
【図１３】対パルス率による部分放電判別法の説明図で
ある。FIG. 13 is an explanatory diagram of a partial discharge determination method based on a pulse rate.
【図１４】連続パルス率による部分放電判別法の説明図
である。FIG. 14 is an explanatory diagram of a partial discharge determination method based on a continuous pulse rate.
１ 電力ケーブル ２ 絶縁接
続部 ３ 検出箔電極 ４ 検出イ
ンピーダンス ５ スペクトラムアナライザ ６ ニュー
ラルネットワーク ７ 平均化回路 ８ 比較回
路 ９、１０、１９、２０ しきい値発生器 １１、２１ ディスプレイ １２、２２
制御部 １３ 正、負極性パルス検出器 １４ パルス
カウンタ １５ アップダウンカウンタ １６ 信号処
理回路 １７ 平均化回路 １８ 比較回
路 ２３ 入力層 ２４ 中間層 ２５ 出力層 ２５ａ、２５
ｂ セルDESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Power cable 2 Insulated connection part 3 Detection foil electrode 4 Detection impedance 5 Spectrum analyzer 6 Neural network 7 Averaging circuit 8 Comparison circuit 9, 10, 19, 20 Threshold generator 11, 21 Display 12, 22
Control unit 13 Positive and negative polarity pulse detectors 14 Pulse counter 15 Up / down counter 16 Signal processing circuit 17 Averaging circuit 18 Comparison circuit 23 Input layer 24 Middle layer 25 Output layer 25a, 25
b cell
フロントページの続き (72)発明者 江島 弘高 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 (56)参考文献 特開 平６−11535（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−331686（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−288795（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−176580（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−256895（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01R 31/12 Continuation of front page (72) Inventor Hirotaka Ejima 5-1-1, Hidaka-cho, Hitachi-shi, Ibaraki Power System Research Laboratories, Hitachi, Ltd. (56) References JP-A-6-11535 (JP, A) JP-A-6-331686 (JP, A) JP-A-5-288795 (JP, A) JP-A-2-176580 (JP, A) JP-A-5-256895 (JP, A) (58) Int.Cl. 7 , DB name) G01R 31/12
Claims (3)
出場所から部分放電信号及びノイズ信号を含む信号をｎ
回検出し、 前記検出されたｎ個の信号をそれぞれ周波数分析して各
周波数に対する信号成分強度に対応した数値を求め、 前記各周波数に対する信号成分強度に対応した数値を ニ
ューラルネットワークにそれぞれ入力して、前記ｎ個の
信号に関する評価値を求め、 前記ｎ個の信号に関する評価値について平均化を行い、 前記平均化による平均値と所定のしきい値との間で大小
を比較して部分放電の有無を判別することを特徴とする
部分放電判別法。1. A signal including a partial discharge signal and a noise signal is transmitted from a predetermined detection location such as an insulated connection portion of a power cable.
Times, and each of the detected n signals is frequency-analyzed.
Obtains a value corresponding to the signal component strength with respect to frequency, the numerical values corresponding to the signal component strength for each frequency to input to the neural network obtains the evaluation value for the previous SL n signals, before Symbol n signals A partial discharge discrimination method characterized by averaging the evaluation values of the partial discharge, and comparing the average value of the averaging with a predetermined threshold to determine the presence or absence of a partial discharge.
出場所から部分放電信号及びノイズ信号を含む信号を所
定の時間を１単位としてｎ回検出し、 前記検出されたｎ個のそれぞれの信号中の正極性時パル
ス及び負極性時パルスの数をそれぞれ加算して正極性時
パルスの加算値Ｎ1 及び負極性時パルスの加算値Ｎ2 を
求め、数１に従い前記各ｎ個の信号に関する対パルス率
Ｐを演算し、 【数１】 前記各ｎ個の信号に関する対パルス率Ｐについて平均化
を行い、 前記平均化による平均値と所定のしきい値との大小を比
較して部分放電の有無を判別することを特徴とする部分
放電判別法。2. A signal including a partial discharge signal and a noise signal is detected n times from a predetermined detection place such as an insulated connection portion of a power cable, with a predetermined time as one unit, and the detected n respective signals are detected. for a positive polarity during the pulse and the number of negative polarity pulses respectively added seeking addition value n 1 and the addition value n 2 of the negative polarity pulse of positive polarity during the pulse, the respective n-number of signals as the number 1 in The pulse rate P is calculated, and Averaging the pulse rate P with respect to each of the n signals, and comparing the average value obtained by the averaging with a predetermined threshold to determine the presence or absence of partial discharge. Discrimination method.
出場所から部分放電信号及びノイズ信号を含む信号を所
定の時間を１単位としてｎ回検出し、 前記検出された各ｎ個の信号から正負のパルスが交互に
連続して発生する数Ｎ P と全パルス数ＮT を求め、数２
に従い前記各ｎ個の信号に関する連続パルス率ＰC を演
算し、 【数２】 前記各ｎ個の信号に関する連続パルス率ＰC について平
均化を行い、 前記平均化による平均値と所定のしきい値との大小を比
較して部分放電の有無を判別することを特徴とする部分
放電判別法。3. A predetermined inspection of an insulated connection portion of a power cable or the like.
Signals including partial discharge signal and noise signal from the output location
Detects n times with a fixed time as one unit, and positive and negative pulses alternate from each of the detected n signals.
Number N that occurs consecutively PAnd the total number of pulses NT, And the number 2
The continuous pulse rate P for each of the n signalsCAct
, AndContinuous pulse rate P for each of the n signalsCAbout
Averaging, and comparing the average value of the averaging with a predetermined threshold value.
Comparing with each other to determine the presence or absence of partial discharge
Discharge discrimination method.
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