JP3184206B2 - Power equipment, power transmission and distribution unit and trip method thereof - Google Patents

Power equipment, power transmission and distribution unit and trip method thereof

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JP3184206B2
JP3184206B2 JP21701690A JP21701690A JP3184206B2 JP 3184206 B2 JP3184206 B2 JP 3184206B2 JP 21701690 A JP21701690 A JP 21701690A JP 21701690 A JP21701690 A JP 21701690A JP 3184206 B2 JP3184206 B2 JP 3184206B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電力機器に係り、さらに詳しくは機器内部
の異物による絶縁異常を診断し得る電力機器、電力送配
電ユニツト及びそのトリツプ方法に関する。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power device, and more particularly, to a power device, a power transmission / distribution unit, and a tripping method thereof capable of diagnosing insulation abnormality due to foreign matter inside the device.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

近年、電力需要は年々増大する一方、電気を使用する
社会生活環境が普及化し、良質な電力供給が社会的要請
となつている。この良質な電力供給とは停電がなく、電
圧,周波数変動が少ないと言うものである。このため、
電力機器には故障が少ないことが要求されている。電力
機器としては、例えばSF6ガスで絶縁された遮断器,変
圧器,母線等ではその高電圧部が密閉容器内に収納され
ているため、この機器の内部の異常を点検時における目
視により見付けることは難しい。
In recent years, demand for electric power has been increasing year by year, and social living environments using electricity have become widespread, and high-quality electric power supply has become a social demand. This high-quality power supply means that there is no power failure and there is little fluctuation in voltage and frequency. For this reason,
Power equipment is required to have few failures. For power equipment, for example, circuit breakers, transformers, buses, etc. that are insulated with SF 6 gas, the high-voltage parts are housed in a sealed container, so abnormalities inside this equipment can be found visually during inspection. It is difficult.

このため、機器の異常を事前に検出するための予防保
全方策が種々提案されている。その一例として、特開昭
55−37868号公報に示されるように、検出器が検出した
レベルに応じてそれぞれ数段階の警報を検出するもので
ある。
For this reason, various preventive maintenance measures for detecting an abnormality of the device in advance have been proposed. As one example,
As disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 55-37868, several levels of alarms are detected in accordance with the levels detected by the detectors.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

この種の予防保全方策は部分放電に関連する信号をい
かに精度よく検出するかに主体が置かれており、電力機
器内で電界の作用により移動する異物の形状,位置状況
を推定して電力機器の異常を検出し、その後の電力機器
の対応処理方策が配慮されていない。このため、電力機
器の保守員はその対応処理に対し混乱状態に陥るという
問題があつた。
This kind of preventive maintenance measures mainly focuses on how to accurately detect signals related to partial discharge, and estimates the shape and position of foreign objects that move due to the action of an electric field in power equipment, and No abnormality has been detected, and the subsequent processing measures for power equipment have not been considered. For this reason, there has been a problem that the maintenance staff of the power equipment falls into a state of confusion about the corresponding processing.

本発明の目的は、電力機器内を移動する異物の形状,
位置状況を推定して電力機器の異常状態を判断すると共
にこれに対する対応処理を適確に指示することができる
電力機器、電力送配電ユニツト及びトリツプ方法を提供
することにある。
An object of the present invention is to provide a shape of a foreign substance moving in a power device,
An object of the present invention is to provide a power device, a power transmission / distribution unit, and a trip method capable of estimating a position situation, determining an abnormal state of the power device, and appropriately instructing a corresponding process.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

上記目的を達成するために本発明は、容器内に導体を
有する電力機器において、前記容器内に存在すると共に
電界の作用によって前記容器内を移動し絶縁異常を誘起
する恐れのある異物の前記容器への衝突音を検出する第
1センサと、前記容器内で発生する部分放電を検出する
第2センサと、前記容器内における異物の状態を診断す
る診断部とを備え、前記診断部は、前記第1センサの検
出信号に基づいて異物が前記容器側に有るか無いかを判
断すると共に、前記第2センサの検出信号に基づいて求
められた検出周波数信号と設定されている基準周波数信
号との大小比較結果に基づいて前記容器内における部分
放電の発生を判断し、これら判断結果に基づいて前記容
器内における異物の状態を診断することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention relates to a power device having a conductor in a container, wherein the container includes a foreign substance which is present in the container and which may move in the container by the action of an electric field and induce an insulation abnormality. A first sensor that detects a collision sound to the second sensor, a second sensor that detects a partial discharge generated in the container, and a diagnostic unit that diagnoses a state of a foreign substance in the container. Based on the detection signal of the first sensor, it is determined whether or not foreign matter is present on the container side, and the detection frequency signal obtained based on the detection signal of the second sensor is compared with the set reference frequency signal. It is characterized in that the occurrence of partial discharge in the container is determined based on the result of the magnitude comparison, and the state of the foreign matter in the container is diagnosed based on the determination result.

また、前記診断部は、(1)前記第1センサの検出信
号に基づいて異物が前記容器側に無く、かつ前記検出周
波数信号が前記基準周波数信号より小さい場合には導体
に小さな異物が付着している、(2)前記第1センサの
検出信号に基づいて異物が前記容器側に有り、かつ前記
検出周波数信号が前記基準周波数信号より小さい場合に
は長さをもつ異物が容器側に存在している、(3)前記
第1センサの検出信号に基づいて異物が前記容器側に有
り、かつ前記検出周波数信号が前記基準周波数信号より
大きい場合には異物が容器と導体との間に浮上落下して
いる若しくは多数の異物が存在している、(4)前記第
1センサの検出信号に基づいて異物が前記容器側に有
り、かつ前記検出周波数信号が前記基準周波数信号より
大きい場合には前記(2)の場合の異物よりも長い異物
が容器側に存在している、(5)前記第1センサの検出
信号に基づいて異物が前記容器側に無く、かつ前記検出
周波数信号が前記基準周波数信号より大きい場合には前
記(1)の場合の異物よりも長い異物が導体側に存在し
ていると診断し、該診断結果に基づいて緊急停止指令を
出力することを特徴とする。
In addition, the diagnosis unit may include: (1) when a foreign substance is not present on the container side based on the detection signal of the first sensor and the detection frequency signal is smaller than the reference frequency signal, a small foreign substance adheres to the conductor; (2) When a foreign substance is present on the container side based on the detection signal of the first sensor and the detection frequency signal is smaller than the reference frequency signal, a foreign substance having a length exists on the container side. (3) If a foreign substance is present on the container side based on the detection signal of the first sensor and the detection frequency signal is higher than the reference frequency signal, the foreign substance floats and falls between the container and the conductor. (4) When a foreign substance is present on the container side based on the detection signal of the first sensor and the detected frequency signal is larger than the reference frequency signal, ( And (5) no foreign matter is present on the container side based on the detection signal of the first sensor, and the detection frequency signal is higher than the reference frequency signal. If the size is larger, it is diagnosed that a foreign substance longer than the foreign substance in the case (1) exists on the conductor side, and an emergency stop command is output based on the diagnosis result.

また、表示部或いは警報器を備えると共に、前記診断
部の緊急停止指令に基づいて前記表示部に前記診断結果
を表示させる或いは前記警報器に警報させることを特徴
とする。
In addition, a display unit or an alarm is provided, and the diagnosis result is displayed on the display unit or the alarm is alarmed based on an emergency stop command of the diagnostic unit.

上記目的を達成するために本発明は、電力系統に接続
されると共に、絶縁スペーサによって支持された導体、
該導体に接続された接続母線,断路器,変圧器,遮断
器,避雷器を少なくとも備え構成された電力送電ユニッ
トにおいて、前記機器のうち少なくとも一つの機器は、
その機器を構成する容器への異物の衝突音を検出する第
1センサと、前記容器内で発生する部分放電を検出する
第2センサと、前記容器内における異物の状態を診断す
る診断部と、該診断部から出力されたトリップ指令信号
に基づいて前記電力系統からユニットを切り離す装置と
を備え、前記診断部は、前記第1センサの検出信号に基
づいて異物が前記容器側に有るか無いかを判断すると共
に、前記第2センサの検出信号に基づいて求められた検
出周波数信号と設定されている基準周波数信号との大小
比較結果に基づいて前記容器内における部分放電の発生
を判断し、かつこれら判断結果に基づいて前記容器内に
おける異物の状態を診断し、該診断結果に基づいて前記
トリップ指令信号を出力することを特徴とする。
To achieve the above object, the present invention provides a conductor connected to a power system and supported by an insulating spacer,
In a power transmission unit configured to include at least a connection bus bar, a disconnector, a transformer, a circuit breaker, and a lightning arrester connected to the conductor, at least one of the devices includes:
A first sensor that detects a collision sound of a foreign object with a container constituting the device, a second sensor that detects a partial discharge generated in the container, and a diagnostic unit that diagnoses a state of the foreign object in the container, A device for disconnecting the unit from the power system based on the trip command signal output from the diagnostic unit, wherein the diagnostic unit determines whether or not foreign matter is present on the container side based on the detection signal of the first sensor. And determining the occurrence of partial discharge in the container based on the magnitude comparison result of the detection frequency signal obtained based on the detection signal of the second sensor and the set reference frequency signal, and The state of the foreign matter in the container is diagnosed based on these determination results, and the trip command signal is output based on the diagnosis result.

上記目的を達成するために本発明は、電力系統に接続
されると共に、絶縁スペーサによって支持された導体、
該導体に接続された接続母線,断路器,変圧器,遮断
器,避雷器を少なくとも備え構成された電力送電ユニッ
トのトリップ方法において、前記機器のうち少なくとも
一つの機器を構成する容器への異物の衝突音を第1セン
サで検出し、前記容器内で発生する部分放電を第2セン
サで検出し、前記第1センサの検出信号に基づいて異物
が前記容器側に有るか無いかを判断し、前記第2センサ
の検出信号に基づいて求められた検出周波数信号と設定
されている基準周波数信号との大小比較結果に基づいて
前記容器内における部分放電の発生を判断し、これら検
出結果に基づいて前記容器内における異物の状態を診断
し、該診断結果に基づいて前記電力送電ユニットの緊急
停止が可能であるか不可能であるかを判断し、緊急停止
可能な場合には、トリップ指令信号を出力して電力送電
ユニットを緊急停止させ、緊急停止が不可能な場合に
は、系統操作によって前記電力系統を緊急停止が可能な
状態に移行して前記電力系統から電力送電ユニットを切
り離すことを特徴とする。
To achieve the above object, the present invention provides a conductor connected to a power system and supported by an insulating spacer,
In a method of tripping a power transmission unit including at least a connection bus bar, a disconnector, a transformer, a circuit breaker, and a lightning arrester connected to the conductor, collision of foreign matter with a container constituting at least one of the devices The sound is detected by the first sensor, the partial discharge occurring in the container is detected by the second sensor, and it is determined whether or not foreign matter is present on the container side based on a detection signal of the first sensor. The occurrence of partial discharge in the container is determined based on a magnitude comparison result between a detection frequency signal obtained based on a detection signal of the second sensor and a set reference frequency signal, and based on these detection results, Diagnose the state of foreign matter in the container, determine whether the emergency stop of the power transmission unit is possible or impossible based on the diagnosis result. If the emergency stop is not possible by outputting a power command signal to the power transmission unit and the emergency stop is not possible, the power system is shifted to a state capable of emergency stop by system operation and the power transmission unit is switched from the power system. Is separated.

〔作用〕[Action]

上記のように構成された電力機器は、第1のセンサと
第2のセンサの検出信号にもとづき、判断結果を出力す
る装置において、機器容器内部に存在する異物の形状、
位置状態を推定して、異物による絶縁異常を判断し、そ
の判断結果を出力する。
The power device configured as described above is a device that outputs a determination result based on detection signals of the first sensor and the second sensor.
The position state is estimated, insulation abnormality due to foreign matter is determined, and the determination result is output.

また、診断装置によつて、機器容器内部の異物による
絶縁状態を診断し、その診断結果を表示器に表示させ、
または警報器に警報させおよび両者の信号をも発生させ
る。
Also, the diagnostic device diagnoses the insulation state due to foreign matter inside the equipment container, and displays the diagnostic result on a display,
Alternatively, an alarm is issued and both signals are generated.

また、トリツプ指令信号を出力する装置は絶縁異常の
存在を判断し、その判断結果からトリツプ指令信号をト
リツプ装置に出力する。これにより、トリツプ装置は電
力送配電ユニツトを系統から切り離すかまたはユニツト
を停止させる。
Also, the device that outputs the trip command signal determines the presence of the insulation abnormality, and outputs a trip command signal to the trip device based on the result of the determination. As a result, the trip unit disconnects the power transmission / distribution unit from the grid or stops the unit.

〔実施例〕〔Example〕

以下本発明の実施例を図面を用いて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図は本発明の電力機器の一例であるガス絶縁開閉
装置について説明する。この第1図において、ガス絶縁
開閉装置1は、遮断器9等の各種開閉装置を接地電位の
容器3内に収納し、絶縁性能及び消弧性能に優れたSF6
ガス等の絶縁性ガスを封入したものである。電力は架空
線4よりブツシング5を介して機器内に導かれ、絶縁ス
ペーサ6により支持された導体7から構成される母線,
断路器8,遮断器9等を経由して変圧器10に送られる。架
空線4の引き込み口の近傍には過電圧を抑制するための
避電器11が取り付けられている。このガス絶縁開閉装置
1は系統に接続され、電力送配電ユニツトを構成する。
FIG. 1 illustrates a gas insulated switchgear which is an example of the power equipment of the present invention. In FIG. 1, a gas insulated switchgear 1 includes various switchgears such as a circuit breaker 9 in a container 3 having a ground potential, and is provided with a SF 6 having excellent insulation performance and arc extinguishing performance.
Insulating gas such as gas is sealed. The electric power is guided from the overhead wire 4 through the bushing 5 into the equipment, and a bus composed of the conductor 7 supported by the insulating spacer 6.
It is sent to the transformer 10 via the disconnector 8, the circuit breaker 9, and the like. A light protector 11 for suppressing an overvoltage is attached near the entrance of the overhead wire 4. This gas insulated switchgear 1 is connected to a system and constitutes a power transmission and distribution unit.

次に上述したガス絶縁開閉装置1に付設される診断装
置の一例を説明する。
Next, an example of a diagnostic device attached to the gas insulated switchgear 1 will be described.

前述したガス絶縁開閉装置1の容器3には、容器3内
の異物の容器への衝突音を検出する複数個の第1のセン
サ12a,12bと、容器3の内部で発生する部分放電を検出
する第2のセンサ13とが設けられている。前述した第1
のセンサ12a,12bとしては例えば超音波マイクロホンが
使用される。また、この第1のセンサ12a,12bは雨滴等
が容器3に衝突した時に発生する振動による誤動作を防
止するために、検出周波帯域の異なる2種のセンサを1
個として使用しても良い。第2のセンサ13は例えば第2
図に示すように、容器3のハンドホール130におけるカ
バー131に絶縁物132を介して電極133を取り付け、この
電極133には絶縁ピース134を通してリード線135が接続
されている。この構成により、導体7と電極133の間の
静電容量と電極133とカバー131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器的パルスを検出する。
また、この種の静電容量による検出手段として、絶縁ス
ペーサ10の静電容量を利用して検出しても良いし、さら
に、部分放電電流を容器3に接続する接地線から検出す
るようにしても良い。この第2のセンサ13は、SF6ガス
で絶縁された容器3の内部で発生する500〜1500MHzの周
波数成分の部分放電を検出する。
The container 3 of the gas insulated switchgear 1 described above includes a plurality of first sensors 12a and 12b for detecting a collision sound of foreign matter in the container 3 with the container, and detecting a partial discharge generated inside the container 3. A second sensor 13 is provided. The first mentioned above
As the sensors 12a and 12b, for example, an ultrasonic microphone is used. The first sensors 12a and 12b include two types of sensors having different detection frequency bands in order to prevent malfunction caused by vibration generated when a raindrop or the like collides with the container 3.
It may be used as an individual. The second sensor 13 is, for example, a second sensor.
As shown in the figure, an electrode 133 is attached to a cover 131 in a handhole 130 of the container 3 via an insulator 132, and a lead 135 is connected to the electrode 133 through an insulating piece 134. With this configuration, an electric pulse due to partial discharge is detected by dividing the capacitance by the capacitance between the conductor 7 and the electrode 133 and the capacitance between the electrode 133 and the cover 131.
Further, as a detection means based on this kind of capacitance, the detection may be performed by using the capacitance of the insulating spacer 10, or the partial discharge current may be detected from a ground wire connected to the container 3. Is also good. The second sensor 13 detects the partial discharge of the frequency components of 500~1500MHz generated inside the container 3 is insulated with SF 6 gas.

第1図に戻り、第1のセンサ12a,12bはそれぞれ増幅
器14a,14bに接続されている。増幅器14a,14bはそれぞれ
信号処理部15a,15bに接続されている。信号処理部15a,1
5bは診断部16に接続されている。第2のセンサ13は増幅
器17に接続されている。増幅器17は周波数分析部18に接
続されている。この周波数分析部18は第2のセンサ13に
よつて検出された信号を周波数分析する。この周波数分
析部18は信号比較部19に接続されている。信号比較部19
には基準周波数発生部20が接続されている。基準周波数
発生部20には、前述した部分放電の500〜5000MHzの周波
数成分における値例えば中間値である1000MHzの基準周
波数とし、この基準周波数における基準周波数信号が設
定されている。基準周波数信号は信号比較部19に出力さ
れる。信号比較部19は、基準周波数発生部20から出力さ
れた基準周波数信号の大きさと、第2のセンサ13から出
力されると共に、基準周波数と同一の検出周波数におけ
る検出周波数信号とを比較し、この検出周波数信号が基
準周波数信号より大きいいかまたは小さいかの判別信号
を診断部16に出力するように接続されている。診断部16
は第1のセンサ12a,12bからのいずれか一方の信号によ
り、容器3内に異物があることを検出し、また、第2の
センサ13の検出周波数信号に関連する信号比較部19から
の周波数の大小判断された信号により、針状電極状の異
物による部分放電の発生を検出し、この検出結果に基づ
いて診断結果を決定する。表1は、診断部16における検
出結果とこの結果に基づいて得られる診断結果との関係
を纏めたものである。尚、診断部16は、同時刻における
第1のセンサ12a,12bの検出信号の大きさを比較し、こ
の比較結果に基づいて容器3内の異物の容器3中での軸
線方向位置を検出することができる。
Returning to FIG. 1, the first sensors 12a, 12b are connected to amplifiers 14a, 14b, respectively. The amplifiers 14a and 14b are connected to the signal processing units 15a and 15b, respectively. Signal processing unit 15a, 1
5b is connected to the diagnostic unit 16. The second sensor 13 is connected to an amplifier 17. The amplifier 17 is connected to the frequency analyzer 18. The frequency analyzer 18 analyzes the frequency of the signal detected by the second sensor 13. This frequency analysis unit 18 is connected to the signal comparison unit 19. Signal comparison unit 19
Is connected to a reference frequency generator 20. In the reference frequency generating section 20, a value in the frequency component of the partial discharge of 500 to 5000 MHz described above, for example, a reference frequency of 1000 MHz which is an intermediate value, and a reference frequency signal at this reference frequency is set. The reference frequency signal is output to signal comparing section 19. The signal comparison unit 19 compares the magnitude of the reference frequency signal output from the reference frequency generation unit 20 with the detection frequency signal output from the second sensor 13 and at the same detection frequency as the reference frequency. The diagnosis unit 16 is connected to output a determination signal indicating whether the detection frequency signal is larger or smaller than the reference frequency signal. Diagnosis unit 16
Detects that there is a foreign substance in the container 3 based on one of the signals from the first sensors 12a and 12b, and outputs the frequency from the signal comparing section 19 related to the detected frequency signal of the second sensor 13. The occurrence of partial discharge due to the needle-like electrode-like foreign matter is detected based on the signal determined to be larger or smaller, and a diagnosis result is determined based on the detection result. Table 1 summarizes the relationship between the detection result in the diagnosis unit 16 and the diagnosis result obtained based on this result. The diagnosis unit 16 compares the magnitudes of the detection signals of the first sensors 12a and 12b at the same time, and detects the position of the foreign matter in the container 3 in the axial direction based on the comparison result. be able to.

さらに、診断部16は表1に示す診断結果にもとづき、
第5図に示すような処理ステツプにより、対応処理内容
を表示部21に出力する。
Further, based on the diagnostic results shown in Table 1, the diagnostic unit 16
According to the processing steps shown in FIG. 5, the corresponding processing contents are output to the display unit 21.

前述した表1に示す検出結果により、その診断結果が
得られる理由を以下に説明する。
The reason why a diagnosis result is obtained from the detection results shown in Table 1 described above will be described below.

表1における対応番号1に示すように、異物が容器3
内にあり、内部部分放電が発生していない場合には、異
物は電界の低い接地側に存在しているので、監視を強化
しつつ電力機器を継続して使用することができる。
As shown by the corresponding number 1 in Table 1, the foreign matter is
When the internal partial discharge is not occurring, the foreign matter is present on the ground side where the electric field is low, and thus the power device can be continuously used while strengthening the monitoring.

表1の対応番号2の場合、すなわち異物が導体7に付
着し、小さな値の内部部分放電を生じている場合は、第
3図に示す異物の長さとコロナ発生電圧,閃絡電圧との
関係から明らかなように、小さな異物が電界の高い導体
7に付着し、極めて危険な状態になつたと判定できる。
前述した第3図において、特定曲線Aはコロナ発生電圧
を、特性曲線Bは閃絡電圧を示す。
In the case of Correspondence No. 2 in Table 1, that is, when the foreign matter adheres to the conductor 7 and generates a small internal discharge, the relationship between the length of the foreign matter and the corona generation voltage and flash voltage shown in FIG. As can be seen from the above, it can be determined that a small foreign substance has adhered to the conductor 7 having a high electric field, and the state has become extremely dangerous.
In FIG. 3 described above, the specific curve A indicates the corona generation voltage, and the characteristic curve B indicates the flash voltage.

表1の対応番号3の場合、すなわち異物が容器3側に
あり、小さな値の内部部分放電を生じている場合には、
第4図に示す異物が容器側に存在しているときの異物長
とコロナ発生電圧との特性から明らかなように、長さを
有する異物が針状電極の如く容器3の内面に存在してい
ると判断できる。このため、常時運転時でも雷サージ,
開閉サージの侵入により、機器の閃絡の危険度合を知る
ことができる。
In the case of the correspondence number 3 in Table 1, that is, when the foreign matter is on the container 3 side and a small internal discharge is generated,
As is clear from the characteristics of the foreign matter length and the corona generation voltage when the foreign matter shown in FIG. 4 is present on the container side, the foreign matter having a length exists on the inner surface of the container 3 like a needle electrode. It can be determined that there is. Therefore, even during normal operation, lightning surge,
With the intrusion of the switching surge, the degree of danger of flashing of the device can be known.

表1の対応番号4,5の場合、その検出結果にもとづ
き、当初、導体7側に付着した異物により、内部部分放
電が発生し、異物は浮上,落下を繰り返しているか、ま
たは異物が多数存在していることと判断できる。この場
合も危険状態と言える。
In the case of the corresponding numbers 4 and 5 in Table 1, based on the detection result, foreign matter attached to the conductor 7 initially causes internal partial discharge, and the foreign matter repeatedly floats and drops, or there are many foreign matters. You can judge that you are doing. In this case, it can be said that the situation is dangerous.

表1の対応番号6の場合には、大きな値の内部部分放
電が発生していると共に、異物が容器3側に有るため、
第4図により、さらに長さを持つ異物が針状電極となつ
ていると判断でき、危険な状態と言える。
In the case of the correspondence number 6 in Table 1, a large value of the internal partial discharge is generated, and the foreign matter is on the container 3 side.
From FIG. 4, it can be determined that a foreign substance having a further length is forming a needle-shaped electrode, which can be said to be a dangerous state.

さらに、表1の対応番号7の場合には、上述した対応
番号6の場合とは逆に、長さの有る異物が針状電極とし
て電界の高い導体7側に存在していると判断でき、この
場合にも高電圧の侵入に対して危険な状態になつてい
る。
Furthermore, in the case of the correspondence number 7 in Table 1, contrary to the case of the correspondence number 6 described above, it can be determined that a foreign substance having a length exists as the needle electrode on the conductor 7 side having a high electric field, In this case as well, there is a danger to the intrusion of high voltage.

また、表1には示さなかつたが、表1の対応番号1の
場合においても、異物の位置により危険な状態となり得
る。すなわち、ガス絶縁変電機器においては、導体等の
充電部は、絶縁ガスを封入する密閉容器(一般的には製
作の都合上、金属容器が用いられ、誘導による感電防止
のため接地されている)内に支持されるため、絶縁スペ
ーサ10が用いられている。導電性の異物あるいは絶縁ス
ペーサと誘電率の異なる物質が、絶縁スペーサ10の沿面
に付着すると、沿面の電界が乱れるため、電界集中が起
こり、その絶縁性能が大幅に低下する。この場合の危険
性を防ぐために、第1のセンサ12aと12bとの信号によ
り、異物が絶縁スペーサ10の近傍に位置しているか否か
を検出し、異物による機器の閃絡の危険度合を判定する
こともできる。
Although not shown in Table 1, even in the case of the corresponding number 1 in Table 1, a dangerous state may occur depending on the position of the foreign matter. That is, in a gas insulated substation device, a charged part such as a conductor is a sealed container that encloses an insulating gas (generally, a metal container is used for convenience of manufacture and grounded to prevent electric shock due to induction). Because it is supported inside, an insulating spacer 10 is used. If a conductive foreign substance or a substance having a dielectric constant different from that of the insulating spacer adheres to the surface of the insulating spacer 10, the electric field on the surface is disturbed, so that electric field concentration occurs, and the insulation performance is greatly reduced. In order to prevent the danger in this case, it is detected whether or not a foreign substance is located near the insulating spacer 10 based on signals from the first sensors 12a and 12b, and the degree of danger of flashing of the device due to the foreign substance is determined. You can also.

次に、上述した本発明の実施例の動作を第5図に示す
フローチヤートを用いて説明する。
Next, the operation of the embodiment of the present invention will be described with reference to a flowchart shown in FIG.

診断部16が前述した表1に示す対応番号1の検出結果
を入力すると、診断部16は表1の診断結果に示すよう
に、小さな異物が容器3側に存在していることを判断す
る。そして、第5図のフローチヤートに示すように、第
1のセンサ12aと12bとの信号により、異物が電界の高い
部分、例えば絶縁スペーサ10の近傍に位置しているかを
判別する(ステツプ50)。異物が電界の高い部分の近傍
に位置していないと判断すると、診断部16は第5図の符
号52で示す対処内容すなわち、「監視を強化しつつ継続
使用可。但し可能な限り早く点検の準備をすること」の
内容を、表示部21に出力する。これにより、保守員はそ
の内容により、対処作業を高じることができる。
When the diagnostic unit 16 receives the detection result of the corresponding number 1 shown in Table 1 described above, the diagnostic unit 16 determines that a small foreign substance exists on the container 3 side as shown in the diagnostic result of Table 1. Then, as shown in the flowchart of FIG. 5, it is determined from the signals from the first sensors 12a and 12b whether the foreign matter is located in a portion where the electric field is high, for example, near the insulating spacer 10 (step 50). . If it is determined that the foreign substance is not located near the high electric field portion, the diagnostic unit 16 takes the action indicated by the reference numeral 52 in FIG. 5, namely, "continues use while strengthening monitoring. The content of "Preparation" is output to the display unit 21. Thereby, the maintenance staff can enhance the coping work according to the content.

次に、第5図のステツプ50において、異物が電界の高
い部分の近傍に位置していると判断されると、診断部16
は電力機器を緊急停止することができるか否かを判別す
る(ステツプ51)。その結果、電力機器を緊急停止でき
る場合には、第5図の符号53で示す内容、すなわち「緊
急停止し、当該部分を系統から切離し、内部点検せ
よ。」の内容を表示部21に出力する。前述したステツプ
51において、電力機器の緊急停止が不可能と判別された
場合には、診断部16は第5図の符号54で示す内容、すな
わち、「系統操作により、緊急停止可能な状態に移行
し、当該部分を系統から切離し、内部点検せよ。」の内
容を表示部21に出力する。
Next, if it is determined in step 50 in FIG. 5 that the foreign matter is located near the portion where the electric field is high, the diagnosis section 16
Determines whether the emergency stop of the power device is possible (step 51). As a result, when the power device can be emergency-stopped, the contents indicated by reference numeral 53 in FIG. 5, that is, the content of “Emergency stop, disconnect the relevant part from the system, and inspect the inside” are output to the display unit 21. . The steps described above
In 51, when it is determined that the emergency stop of the power device is impossible, the diagnosis unit 16 shifts to the state indicated by reference numeral 54 in FIG. Separate the part from the system and check the inside. "To the display unit 21.

次に、表1に示す対応番号2〜7に示す検出結果およ
び診断結果となつた場合には、電力機器の異物による閃
絡の危険度合が高いため、診断部16は第5図に示すステ
ツプ51において、電力機器の緊急停止の可否を判別し、
これに応じて第5図の符号53,54で示す内容を、表示部2
1に出力する。
Next, when the detection results and the diagnosis results shown in the correspondence numbers 2 to 7 shown in Table 1 are obtained, the risk of flashing due to the foreign matter of the power equipment is high, and the diagnosis unit 16 executes the step shown in FIG. At 51, it is determined whether or not an emergency stop of the power equipment is possible,
In response, the contents indicated by reference numerals 53 and 54 in FIG.
Output to 1.

また、診断部16はトリツプ指令信号により、ユニツト
を系統から切り離すトリツプ装置に接続することも可能
である。
Further, the diagnostic unit 16 can be connected to a trip device that disconnects the unit from the system by a trip command signal.

以上述べたように、本発明の実施例によれば、電力機
器内で移動する異物の形状,存在位置を推定し、その異
物による絶縁異常の程度からその機器の残寿命を予知
し、さらにその対処方策を知ることができる。
As described above, according to the embodiment of the present invention, the shape and the location of a foreign object moving in a power device are estimated, the remaining life of the device is predicted from the degree of insulation abnormality caused by the foreign object, and furthermore, Know what to do.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本発明によれば、検出信号によつて電力機器で移動す
る異物の形状および存在位置を推定してその残寿命を予
知し、電力機器の危険度合を判定するので、保守員は事
前に電力機器に対し適切な処理をとることができる。そ
の結果、信頼性,安全性を高めることができる。
According to the present invention, since the shape and existence position of a foreign object moving in a power device are estimated based on a detection signal, the remaining life thereof is predicted, and the degree of danger of the power device is determined. Can take appropriate processing. As a result, reliability and safety can be improved.

また、本発明の方法によれば、保守員に対し、事前に
適切な処置方針を指示できるので、保守員の迅速な処置
作業が可能となる。
Further, according to the method of the present invention, an appropriate treatment policy can be instructed to the maintenance staff in advance, so that the maintenance staff can perform prompt treatment work.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明の電力機器の一実施例を示す構成図、第
2図は本発明に用いられる第2のセンサの具体例を示す
図、第3図は異物が導体に付着したときの異物の長さと
コロナ発生電圧、閃絡電圧との関係を示す特性図、第4
図は異物が容器側に存在したときの異物の長さとコロナ
発生電圧との関係を示す特性図、第5図は本発明におけ
る動作を説明するためのフローチヤート図である。 1……ガス絶縁開閉装置、3……容器、12a,12b……第
1のセンサ、13……第2のセンサ、14a,14b,17……増幅
器、15a,15b……信号処理部、16……診断部、18……周
波数分析部、19……信号比較部、21……表示部。
FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of the electric power device of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing a specific example of a second sensor used in the present invention, and FIG. FIG. 4 is a characteristic diagram showing the relationship between the length of the foreign matter and the corona generation voltage and the flashover voltage.
FIG. 5 is a characteristic diagram showing the relationship between the length of the foreign substance and the corona generation voltage when the foreign substance is present on the container side, and FIG. 5 is a flow chart for explaining the operation in the present invention. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Gas insulated switchgear, 3 ... Container, 12a, 12b ... 1st sensor, 13 ... 2nd sensor, 14a, 14b, 17 ... Amplifier, 15a, 15b ... Signal processing part, 16 ...... Diagnosis unit, 18 ... Frequency analysis unit, 19 ... Signal comparison unit, 21 ... Display unit.

フロントページの続き (72)発明者 川田 陽亮 茨城県日立市国分町1丁目1番1号 株 式会社日立製作所国分工場内 (72)発明者 福岡 勝 茨城県日立市国分町1丁目1番1号 株 式会社日立製作所国分工場内 (56)参考文献 特開 昭55−41135(JP,A) 特開 昭55−37868(JP,A) 特開 平1−313771(JP,A) 特開 平1−287475(JP,A) 実開 昭62−76675(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01R 31/00 G01R 31/12 H02B 13/065 H02G 5/06 H02H 5/00 Continued on the front page (72) Inventor Yosuke Kawada 1-1-1, Kokubuncho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture Inside the Kokubu Plant, Hitachi, Ltd. (72) Inventor Masaru Fukuoka 1-1-1, Kokubuncho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture No. 56 Kokubu Plant of Hitachi, Ltd. (56) References JP-A-55-41135 (JP, A) JP-A-55-37868 (JP, A) JP-A-1-313771 (JP, A) 1-287475 (JP, A) Fully open 1987-76675 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G01R 31/00 G01R 31/12 H02B 13/065 H02G 5 / 06 H02H 5/00

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】容器内に導体を有する電力機器において、
前記容器内に存在すると共に電界の作用によって前記容
器内を移動し絶縁異常を誘起する恐れのある異物の前記
容器への衝突音を検出する第1センサと、前記容器内で
発生する部分放電を検出する第2センサと、前記容器内
における異物の状態を診断する診断部とを備え、前記診
断部は、前記第1センサの検出信号に基づいて異物が前
記容器側に有るか無いかを判断すると共に、前記第2セ
ンサの検出信号に基づいて求められた検出周波数信号と
設定されている基準周波数信号との大小比較結果に基づ
いて前記容器内における部分放電の発生を判断し、これ
ら判断結果に基づいて前記容器内における異物の状態を
診断することを特徴とする電力機器。
1. A power device having a conductor in a container,
A first sensor for detecting a collision sound of a foreign substance that exists in the container and moves in the container by the action of an electric field and may cause an insulation abnormality to the container, and a partial discharge generated in the container. A second sensor for detecting, and a diagnostic unit for diagnosing a state of the foreign matter in the container, wherein the diagnostic unit determines whether the foreign matter is present on the container side based on a detection signal of the first sensor. And determining the occurrence of partial discharge in the container based on a magnitude comparison result between a detection frequency signal obtained based on a detection signal of the second sensor and a set reference frequency signal, and these determination results A power device for diagnosing a state of a foreign substance in the container based on the power.
【請求項2】請求項1に記載の電力機器において、前記
診断部は、(1)前記第1センサの検出信号に基づいて
異物が前記容器側に無く、かつ前記検出周波数信号が前
記基準周波数信号より小さい場合には導体に小さな異物
が付着している、(2)前記第1センサの検出信号に基
づいて異物が前記容器側に有り、かつ前記検出周波数信
号が前記基準周波数信号より小さい場合には長さをもつ
異物が容器側に存在している、(3)前記第1センサの
検出信号に基づいて異物が前記容器側に有り、かつ前記
検出周波数信号が前記基準周波数信号より大きい場合に
は異物が容器と導体との間を浮上落下している若しくは
多数の異物が存在している、(4)前記第1センサの検
出信号に基づいて異物が前記容器側に有り、かつ前記検
出周波数信号が前記基準周波数信号より大きい場合には
前記(2)の場合の異物よりも長い異物が容器側に存在
している、(5)前記第1センサの検出信号に基づいて
異物が前記容器側に無く、かつ前記検出周波数信号が前
記基準周波数信号より大きい場合には前記(1)の場合
の異物よりも長い異物が導体側に存在していると診断
し、該診断結果に基づいて緊急停止指令を出力すること
を特徴とする電力機器。
2. The power device according to claim 1, wherein the diagnosis unit includes: (1) no foreign matter is present on the container side based on a detection signal of the first sensor, and the detection frequency signal is equal to the reference frequency. When the signal is smaller than the signal, a small foreign substance is attached to the conductor. (2) When the foreign substance is present on the container side based on the detection signal of the first sensor and the detection frequency signal is smaller than the reference frequency signal. A foreign substance having a length exists on the container side. (3) When the foreign substance is present on the container side based on the detection signal of the first sensor and the detection frequency signal is larger than the reference frequency signal A foreign object is floating between the container and the conductor or a large number of foreign objects are present. (4) The foreign object is present on the container side based on the detection signal of the first sensor, and Frequency signal before When the frequency is larger than the reference frequency signal, a foreign substance longer than the foreign substance in the case of (2) exists on the container side. (5) No foreign substance is present on the container side based on the detection signal of the first sensor. If the detected frequency signal is larger than the reference frequency signal, it is diagnosed that a foreign substance longer than the foreign substance in the case (1) exists on the conductor side, and an emergency stop command is output based on the diagnosis result. Power equipment characterized by the following.
【請求項3】請求項2に記載の電力機器において、表示
部或いは警報器を備えると共に、前記診断部の緊急停止
指令に基づいて前記表示部に前記診断結果を表示させる
或いは前記警報器に警報させることを特徴とする電力機
器。
3. The power device according to claim 2, further comprising a display unit or an alarm device, wherein the diagnosis result is displayed on the display unit based on an emergency stop command of the diagnosis unit, or an alarm is issued to the alarm device. A power device characterized by causing a
【請求項4】電力系統に接続されると共に、絶縁スペー
サによって支持された導体、該導体に接続された接続母
線,断路器,変圧器,遮断器,避雷器を少なくとも備え
構成された電力送電ユニットにおいて、前記機器のうち
少なけとも一つの機器は、その機器を構成する容器への
異物の衝突音を検出する第1センサと、前記容器内で発
生する部分放電を検出する第2センサと、前記容器内に
おける異物の状態を診断する診断部と、該診断部から出
力されたトリップ指令信号に基づいて前記電力系統から
ユニットを切り離す装置とを備え、前記診断部は、前記
第1センサの検出信号に基づいて異物が前記容器側に有
るか無いかを判断すると共に、前記第2センサの検出信
号に基づいて求められた検出周波数信号と設定されてい
る基準周波数信号との大小比較結果に基づいて前記容器
内における部分放電の発生を判断し、かつこれら判断結
果に基づいて前記容器内における異物の状態を診断し、
該診断結果に基づいて前記トリップ指令信号を出力する
ことを特徴とする電力送電ユニット。
4. A power transmission unit connected to a power system and supported by an insulating spacer, and comprising at least a connection bus bar, a disconnector, a transformer, a circuit breaker, and a lightning arrester connected to the conductor. At least one of the devices includes a first sensor that detects a sound of collision of a foreign object with a container that forms the device, a second sensor that detects a partial discharge generated in the container, A diagnosing unit for diagnosing the state of the foreign matter in the container; and a device for disconnecting the unit from the power system based on a trip command signal output from the diagnosing unit, wherein the diagnosing unit detects a detection signal of the first sensor. And a reference frequency signal set based on the detection frequency signal obtained based on the detection signal of the second sensor. On the basis of the magnitude comparison result to determine the occurrence of a partial discharge in the vessel, and to diagnose the state of foreign matter in the vessel, based on these judgment results,
A power transmission unit that outputs the trip command signal based on the diagnosis result.
【請求項5】電力系統に接続されると共に、絶縁スペー
サによって支持された導体、該導体に接続された接続母
線,断路器,変圧器,遮断器,避雷器を少なくとも備え
構成された電力送電ユニットのトリップ方法において、
前記機器のうち少なくとも一つの機器を構成する容器へ
の異物の衝突音を第1センサで検出し、前記容器内で発
生する部分放電を第2センサで検出し、前記第1センサ
の検出信号に基づいて異物が前記容器側に有るか無いか
を判断し、前記第2センサの検出信号に基づいて求めら
れた検出周波数信号と設定されている基準周波数信号と
の大小比較結果に基づいて前記容器内における部分放電
の発生を判断し、これら判断結果に基づいて前記容器内
における異物の状態を診断し、該診断結果に基づいて前
記電力送電ユニットの緊急停止が可能であるか不可能で
あるかを判断し、緊急停止可能な場合には、トリップ指
令信号を出力して電力送電ユニットを緊急停止させ、緊
急停止が不可能な場合には、系統操作によって前記電力
系統を緊急停止が可能な状態に移行して前記電力系統か
ら前記電力送電ユニットを切り離すことを特徴とする電
力送電ユニットのトリップ方法。
5. A power transmission unit connected to a power system and having at least a conductor supported by an insulating spacer, a connection bus bar, a disconnector, a transformer, a circuit breaker, and a lightning arrester connected to the conductor. In the trip method,
A first sensor detects a collision sound of a foreign substance to a container constituting at least one of the devices, detects a partial discharge generated in the container by a second sensor, and generates a detection signal of the first sensor. It is determined whether or not a foreign substance is present on the container side based on the detection result, and the container is determined based on a comparison result of a detection frequency signal obtained based on a detection signal of the second sensor and a set reference frequency signal. The occurrence of partial discharge within the container, diagnose the state of the foreign matter in the container based on the result of the determination, and determine whether the emergency stop of the power transmission unit is possible or impossible based on the result of the diagnosis. If an emergency stop is possible, a trip command signal is output to make an emergency stop of the power transmission unit, and if an emergency stop is not possible, an emergency stop of the power system is performed by system operation. Trip method of power transmission unit, characterized in that disconnecting the power transmission unit from the electric power system shifts to capacity state.
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