JP3861736B2 - Partial discharge diagnostic equipment for gas insulation equipment - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は変電設備を構成するガス絶縁機器で発生する部分放電を監視して診断するガス絶縁機器の部分放電診断装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、変電設備は遠隔の僻地に設置され、その上、無人の設備が増えている。
変電設備の中心となるガス絶縁機器は異物や傷が原因で部分放電を発生し、重大事故に繋がる虞があることから電力制御所、営業所、メーカなどの保守監視センターで監視することが要求される。
【0003】
ガス絶縁機器(以後、GISと称することもある)の部分放電を検出する技術は、例えば、刊行物「電気共同研究」第46巻4号(電気共同研究会)平成2年発行、第147〜167頁第6章「変電部門におけるセンサ技術の適用」に記載されているように、外部放射電磁界センサ方式、接地線電流センサ方式、静電分圧センサ方式などがある。
【0004】
外部放射電磁界センサ方式は、タンク外に設けたループアンテナによりGIS内部で発生している部分放電を検知するもので、検知レベルは1500pC(ピコクーロン)程度である。pCは電荷量である。接地線電流センサ方式は、タンク接地線に流れるパルス電流を検出することにより内部で発生している部分放電を検知するもので100pC程度の検出レベルである。
【0005】
静電分圧センサ方式は、部分放電パルスに伴う電磁波をGISタンク内に設けた中間電極(アンテナ)により検出するもので、100pC程度の検出レベルである。静電分圧センサ方式は、周波数解析によるノイズ除去を行なうことで数pCの検知も可能であることが報告され、近年は、他の方式に比べて高感度である静電分圧センサ方式が多く使用されている。
【0006】
ところで、気中コロナの周波数成分は一般的に500MHz以下であるが、GIS内部で発生する部分放電は急峻なパルスとなる為に500MHz以上の高い周波数成分を有する電磁波となって管路内を伝播する。部分放電の周波数特徴を利用して、センサ信号の周波数成分を監視する方法の有用性が報告されており、部分放電診断装置に応用されている。
【0007】
例えば、特開平10−170596号公報には、スペクトラムアナライザを使用して検出した信号の強度の大きい周波数における電圧位相パターンと予め登録している欠陥種別毎の電圧位相パターンをニューロ処理により認識させ、異常の種類や程度、機器の劣化具合を診断する方法が開示されている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、携帯電話を始めとする無線機器も500MHz以上の特定周波数を利用しているので、絶縁診断中にこれらの無線周波数信号を検出することが非常に多くなり誤診断の原因になっている。誤診断を防止するには、ノイズとなる特定周波数帯域を信号処理する演算装置内で除外する方法やハードウェアにおいてフィルター回路を使用し特定周波数帯域をカットする方法が適用されている。
【0009】
しかし、このような方法では、当該特定周波数帯域内で部分放電信号をも同時に除外するので検出精度を低下させるという問題点を有している。特に、携帯電話等の無線機器の大幅な増加により使用周波数帯域が広がっており、除外しなければならない周波数帯域が増加しているので部分放電の検出を精度良く行えないようになっている。
【0010】
本発明の目的は、無線機器の使用周波数帯域における部分放電周波数信号を除外すること無く部分放電を精度良く検出できるガス絶縁機器の部分放電診断装置を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明の特徴とするところは、ガス絶縁機器の部分放電を検出する部分放電センサで検出された放電周波数信号の周波数が無線機器に割当てられている無線周波数帯域内にあるかを判定すると共に無線周波数帯域内における放電周波数信号パターンと無線周波数信号パターンを比較照合し、無線周波数帯域外で無線周波数信号パターンに一致しない放電周波数信号を入力して部分放電パターンと照合して放電要因を判定するようにしたことにある。
【0012】
本発明は無線機器の使用周波数帯域における部分放電周波数信号を除外すること無く、部分放電の発生する全周波数帯域における部分放電周波数信号によって検出しているので部分放電を精度良く検出することができる。
【0013】
【発明の実施の形態】
まず、本発明の実施の形態について説明する前に、GISで発生する部分放電について説明する。
【0014】
ガス絶縁開閉装置やガス遮断器などのガス絶縁機器は、製造時の異物の混入や絶縁物における欠陥などが存在すると部分放電が発生する。これらを放置すると雷サージや開閉サージのストレスを受け、地絡・短絡事故を発生させる原因になる。部分放電は、主として500〜2000MHzのUHF帯域の周波数成分を有する電磁波となって管路内を伝播する。また、部分放電は、欠陥の種別による固有の電圧位相パターン(周波数信号パターン)を持っており、この周波数信号パターンを認識することにより欠陥種別の判定を行なうことが出来る。
【0015】
図1に本発明の一実施形態を示す。
図1において、対象とする変電設備のガス絶縁機器1には部分放電を検知する部分放電センサ2が取付けられている。センサ2はガス絶縁機器1に埋め込む電極内蔵(アンテナ)方式のものやスペーサ部表面設置型のスペーサアンテナ方式のものを用いることができる。
【0016】
部分放電センサ2で検出された放電周波数信号は部分放電診断装置3に入力される。部分放電診断装置3に入力された放電周波数信号は信号検出部4で増幅され周波数成分が抽出される。また、検出した放電周波数信号は、商用電源周波数の1サイクルを基準にした電圧位相情報に加工される。信号検出部4は放電周波数信号(電圧位相情報)を周波数判定部5に与える。
【0017】
無線周波数帯域テーブル10には携帯電話等の無線機器に割当てられている無線周波数帯域が格納されている。周波数判定部15は放電周波数信号の周波数が無線周波数帯域テーブル10に格納されている無線周波数帯域内にあるかを判定する。
【0018】
周波数判定部5は放電周波数信号が無線周波数帯域内にあると判定した放電周波数信号を信号幅確認部6に与え、また、無線周波数帯域外の放電周波数信号を放電要因判定部9に与える。信号幅確認部6は無線周波数信号(無線信号)の1パケットの信号幅を設定幅として与えられ、放電周波数信号の信号幅と比較する。
【0019】
信号幅確認部6は放電周波数信号の信号幅が設定幅とほぼ同じであると放電周波数信号を信号位相合せ部7に与え、また、放電周波数信号の信号幅が設定幅より大きいか小さいと放電周波数信号を放電要因判定部9に与える。
【0020】
信号位相合せ部7は放電周波数信号パターンを無線信号パターンテーブル11に格納されている無線信号パターン(無線周波数信号パターン)との比較を行い易くするため放電周波数信号をシフト処理する。シフト処理では放電周波数信号の位相パターンを無線周波数信号パターンの位相原点(0°)へ移動させる処理を実行する。
【0021】
信号パターン認識部8は、シフト処理した放電周波数信号波形と無線信号パターンテーブル11に予め登録されているシフト処理された無線信号パターンとを照合する。信号パターン認識部8は両信号のパターンが合致すれば携帯電話等の無線通信信号と判定して除外し、合致しなければ部分放電による放電周波数信号と判定し放電要因判定部9に与える。
【0022】
放電要因判定部9は周波数判定部5、信号幅確認部6および信号パターン認識部8で判定された放電周波数信号を入力してパターン認識処理を行い部分放電パターンテーブル12の部分放電パターンとの照合を行い部分放電の各種要因を判定する。
【0023】
図2に信号パターンの一例を示す。図2は、横軸にガス絶縁機器1に印加される商用電源電圧の1サイクルの位相角(0〜360°)を48分割し、縦軸にその各位相に対する最大信号強度を表したグラフである。1サイクル中の最大の信号強度を1として正規化したグラフで表わしている。
【0024】
異物の大きさや付着の具合、印加電圧の大きさにより1サイクル中におけるパターンと立ち上りタイミングに違いがあることが刊行物「電気学会技術報告」第502号頁73表4.5の部分放電パルスパターンの例に示されている。
【0025】
部分放電の1サイクルの位相は、その欠陥種別により特徴的なものが多く、位相のパターンにより欠陥種別を判定することが可能である。このことから、欠陥種別毎の位相パターンを登録しておき、検出信号の位相データと比較することで欠陥種別を導き出すことができる。
【0026】
図2の(a)〜(c)に部分放電位相パターンの一例を示す。例えば、図2(a)のスペーサクラックのケースでは、電圧位相に対し正負均等なパターンとなる。また、図2(b)の高圧導体突起や図2(c)のタンク底面異物のケースでは、正負ピークを中心に大きな幅のパターンになる。
【0027】
図2(d)は携帯電話の例であるが、単発な矩形波状となり、0°〜360°間ではランダムなタイミングの位相角で立ち上がる波形となり、出現個所が一定でないことから位相パターンによる推測が難しくなる。しかし、矩形波状の幅は常に変わらない特徴を持っている。
【0028】
本発明では次のような処理により携帯電話等の既知の無線周波数信号に対する信号判別を行うようにしている。
【0029】
信号検出部4は部分放電センサ2により検出した放電周波数信号を増幅して周波数成分の抽出を行う。信号検出部4は、放電周波数信号を商用電源電圧を基準とした1サイクル分の電圧位相情報として加工する。本実施例では、位相情報は電圧位相7.5°毎の48分割データに加工したものとしている。なお、本実施例は、すべて電圧位相を7.5°毎の48分割したパターンで表しているがこれに限るものではない。
【0030】
周波数判定部5は放電周波数信号の判定処理を行う。周波数判定部5は、携帯電話等の無線周波数信号か実際に発生している部分放電の周波数信号かどうかを切り分ける処理を行うことになる。
【0031】
例えば、携帯電話は日本国内の場合、800MHzもしくは1500MHzを占有周波数帯域として割当てられている。正確な営業周波数帯は800MHzの場合、810MHz〜958MHz、1500MHzの場合、1429MHz〜1501MHzが電波法により規定され割当てられている。
【0032】
周波数判定部5は、検出した放電周波数信号の周波数と無線周波数帯域テーブル10に予め設定してある設定無線周波数帯域とを比較する。放電周波数信号の周波数が設定無線周波数帯域内の場合は携帯電話等の無線周波数信号である可能性もあり、放電周波数信号も含まれる。
【0033】
図3に概念図を示す。無線周波数帯域31aと31bが携帯電話で使用される周波数帯である。検出信号32は放電検出信号であるが、検出信号33は携帯電話の無線周波数信号か放電周波数信号の何れかになる。無線周波数帯域テーブル10はこの周波数帯域31a、31bをテーブル化したものである。
【0034】
無線周波数帯域テーブル10のテーブル構成の一例を図4に示す。設定する周波数の始点をF1nに、また、周波数の終点をF2nに設定する。図示のようにF11(810MHz)とF12(958MHz)を1行目に配置する。同様に複数の携帯電話や無線信号の周波数帯域を設定する場合には、図示のように複数箇所nの周波数帯域を設定する。符号nの数字は1、2、…の順に低周波側からにする。
【0035】
周波数判定部5は放電周波数信号が無線周波数帯域内にあると判定した放電周波数信号を信号幅確認部6に与え、また、無線周波数帯域外の放電周波数信号を放電要因判定部9に与える。信号幅確認部6は無線周波数信号(無線信号)の1パケットの信号幅を設定幅として与えられ、放電周波数信号の信号幅と比較する。
【0036】
信号幅確認部6は放電周波数信号の信号幅が設定幅とほぼ同じであると放電周波数信号を信号位相合せ部7に与え、また、放電周波数信号の信号幅が設定幅より大きいか小さいと放電周波数信号を放電要因判定部9に与える。
【0037】
信号幅確認部6は、前述したように携帯電話の信号の電圧位相幅は常に一定であることから48点の位相幅(信号幅)の和を設定幅として放電周波数信号と比較する。放電周波数信号と設定幅が一致すると無線周波数信号の可能性があるが、設定幅より大きいか、あるいは小さいと放電周波数信号と判定する。
【0038】
携帯電話の無線周波数信号は図2に示すように信号幅が変化しないが出現する位相角度が異なる。信号位相合せ部7は無線周波数信号の判別を容易にするために位相を位相原点である0°まで移動(シフト)する。
【0039】
信号位相合せ部7は放電周波数信号パターンを無線信号パターンテーブル11に格納されている無線信号パターン(無線周波数信号パターン)との比較を行い易くするため放電周波数信号をシフト処理する。
【0040】
信号位相合せ部7が実行するシフト処理の流れの一例を図5に示す。
処理51では、立ち上りが図6(a)のような1個(無線信号では1パケットであり、以後、1パケットと称する)又は図6(b)のような3パケット以上の位相パターンであるかを判定する。1パケットまたは3パケット以上の場合には処理54に移り、図6(a)、(b)に破線で示すように、位相原点である‘0°’へパケットをシフトする。
【0041】
処理51で1パケットまたは3パケット以上でないと判定すると処理52において図6(c)のように2パケットのパターンで、1パケット目の開始点が‘0°’以外のケースの時、図6(c)に破線で示すようにそのまま‘0°’へシフトする。処理53では、図6(d)のようにもし2パケット目の終了点が‘360°’の時、2パケット目の開始点を先頭として‘0°’へシフトする。何故ならば、図6(d)の場合、連続した1つのパターンとして考えられるからである。
【0042】
信号パターン認識部8は、シフト処理した放電周波数信号波形と無線信号パターンテーブル11に予め登録されているシフト処理された無線信号パターンとを照合しパターン認識処理を実行する。信号パターン認識部8は両信号のパターンが合致すれば携帯電話等の無線通信信号と判定して除外し、合致しなければ部分放電による放電周波数信号と判定し放電要因判定部9に与える。
【0043】
図7に無線信号パターンテーブル11の一例構成を示す。このテーブル11には、実際に計測した携帯電話や無線機器信号データや減衰を考慮した位相パターンでシフト処理した、つまり位相原点を合わせた無線信号パターンデータが登録されている。図7ではパターンを変えた2種類の携帯電話の信号の位相パターンを登録している。
【0044】
信号パターン認識部8は放電周波数信号パターンと無線信号パターンが一致すれば無線機器の無線周波数信号と判定することが出来る。以上のようにシフトした信号パターンで照合処理することにより、位相幅、信号の強度等細かい特徴を掴んで照合処理を行うことが出来る。
【0045】
放電要因判定部9は周波数判定部5、信号幅確認部6および信号パターン認識部8で判定された放電周波数信号を入力してパターン認識処理を行い部分放電パターンテーブル12の部分放電パターンとの照合を行い部分放電の各種要因を判定する。
【0046】
図8に部分放電パターンテーブル12の一例構成を示す。このテーブル12には、図7に示す無線信号パターンと同様に、実際に計測した部分放電の位相パターンを教師データとして欠陥種別毎に登録されている。図8は1番目にスペーサクラックの部分放電パターン、2番目にタンク底面異物の部分放電パターンを登録している例を示している。
【0047】
放電要因判定部9は放電周波数信号がテーブル12に登録してある部分放電のパターンと一致することにより欠陥種別を導き出すことが出来る。
【0048】
パターンの比較にはいろいろな処理方式があるが、本発明ではニューロの技術を適用する。ニューラルネットワーク技術は、人間による判断に近い処理をコンピュータにより実現するためのものであり、文字認識などのパターン認識に適用されている。ニューロの利点は曖昧な診断を処理し、パターン認識に限ればより人間に近い判定を下せることにある。パターン認識の分野においては色々な技術に適用されている。
【0049】
このようにしてガス絶縁機器の部分放電を検出するのであるが、無線機器の使用周波数帯域における部分放電周波数信号を除外すること無く、部分放電の発生する全周波数帯域における部分放電周波数信号によって検出しているので部分放電を精度良く検出することができる。
【0050】
また、上述の実施例は信号幅(位相幅)によっても放電周波数信号と無線周波数信号を区分しているので信号パターンの照合を簡略化できる。また、部分放電や携帯電話等の位相パターンを登録するテーブルが単純な構成となっており、テーブル本体のメモリ容量も少なくて済むことから、汎用の演算装置への搭載も可能である。
【0051】
【発明の効果】
本発明は無線機器の使用周波数帯域における部分放電周波数信号を除外すること無く、部分放電の発生する全周波数帯域における部分放電周波数信号によって検出しているので部分放電を精度良く検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施形態を示す構成図である。
【図2】 本発明を説明するためのパターン特性図である。
【図3】 本発明を説明するための信号強度−周波数特性図である。
【図4】 本発明を説明するための無線周波数帯域テーブルの一例構成図である。
【図5】 本発明のシフト処理のフロー図である。
【図6】 本発明のシフト処理の説明図である。
【図7】 本発明を説明するための無線信号パターンテーブルの一例構成図である。
【図8】 本発明を説明するための部分放電パターンテーブルの一例構成図である。
【符号の説明】
1…絶縁機器(GIS)、2…部分放電検出センサ、3…部分放電診断装置、4…信号検出部、5…周波数判定部、6…信号幅確認部、7…信号位相合わせ部、8…信号パターン認識部、9…部分放電判定部、10…無線周波数帯域テーブル、11…無線信号パターンテーブル、12…部分放電パターンテーブル。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a partial discharge diagnostic apparatus for gas insulation equipment that monitors and diagnoses partial discharge generated in gas insulation equipment constituting a substation facility.
[0002]
[Prior art]
In recent years, substation facilities are installed in remote areas, and unmanned facilities are increasing.
Gas insulation equipment at the center of substation facilities may cause partial discharges due to foreign matters or scratches, leading to serious accidents, so it is required to be monitored at maintenance monitoring centers such as power control stations, sales offices, and manufacturers. Is done.
[0003]
For example, a technique for detecting partial discharge of a gas insulating device (hereinafter sometimes referred to as GIS) is, for example, the publication “Electrical Collaborative Research” Vol. 46, No. 4 (Electric Collaborative Research Group), 1990, 147- As described in Chapter 6 “Application of sensor technology in substation department” on page 167, there are an external radiated electromagnetic field sensor system, a ground line current sensor system, an electrostatic partial pressure sensor system, and the like.
[0004]
The external radiated electromagnetic field sensor method detects a partial discharge generated inside the GIS by a loop antenna provided outside the tank, and the detection level is about 1500 pC (picocoulomb). pC is a charge amount. The ground line current sensor system detects a partial discharge generated inside by detecting a pulse current flowing in the tank ground line, and has a detection level of about 100 pC.
[0005]
The electrostatic partial pressure sensor method detects an electromagnetic wave accompanying a partial discharge pulse by an intermediate electrode (antenna) provided in a GIS tank, and has a detection level of about 100 pC. It has been reported that the electrostatic partial pressure sensor system can detect several pC by removing noise by frequency analysis. In recent years, the electrostatic partial pressure sensor system is more sensitive than other systems. Many are used.
[0006]
By the way, the frequency component of the corona in the air is generally 500 MHz or less. However, since the partial discharge generated inside the GIS becomes a steep pulse, it propagates in the pipeline as an electromagnetic wave having a high frequency component of 500 MHz or more. To do. The usefulness of the method of monitoring the frequency component of the sensor signal by utilizing the frequency characteristics of the partial discharge has been reported and applied to a partial discharge diagnostic apparatus.
[0007]
For example, in Japanese Patent Laid-Open No. 10-170596, a voltage phase pattern at a frequency with a high intensity of a signal detected using a spectrum analyzer and a voltage phase pattern for each defect type registered in advance are recognized by neuro processing, A method for diagnosing the type and degree of abnormality and the degree of deterioration of equipment is disclosed.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, since wireless devices such as mobile phones also use a specific frequency of 500 MHz or more, detection of these radio frequency signals during insulation diagnosis is extremely frequent, causing erroneous diagnosis. In order to prevent misdiagnosis, a method of removing a specific frequency band that causes noise in an arithmetic device that performs signal processing or a method of cutting a specific frequency band by using a filter circuit in hardware is applied.
[0009]
However, such a method has a problem that the detection accuracy is lowered because the partial discharge signal is also excluded at the same time in the specific frequency band. In particular, the use frequency band is widened due to a significant increase in wireless devices such as mobile phones, and the frequency band that must be excluded is increasing, so that partial discharge cannot be detected with high accuracy.
[0010]
An object of the present invention is to provide a partial discharge diagnostic device for a gas-insulated device that can accurately detect a partial discharge without excluding a partial discharge frequency signal in a use frequency band of a wireless device.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The feature of the present invention is that it is determined whether the frequency of the discharge frequency signal detected by the partial discharge sensor for detecting the partial discharge of the gas-insulated equipment is within the radio frequency band assigned to the radio equipment. The discharge frequency signal pattern and the radio frequency signal pattern in the frequency band are compared and collated, and a discharge frequency signal that does not match the radio frequency signal pattern outside the radio frequency band is input and collated with the partial discharge pattern to determine the discharge factor. It is in that.
[0012]
According to the present invention, partial discharge can be detected with high accuracy because the partial discharge frequency signal in the entire frequency band where partial discharge occurs is detected without excluding the partial discharge frequency signal in the use frequency band of the wireless device.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
First, before describing the embodiment of the present invention, partial discharge generated in GIS will be described.
[0014]
A gas-insulated device such as a gas-insulated switchgear or a gas circuit breaker generates a partial discharge when foreign matter is mixed during manufacturing or a defect in the insulator exists. If these are left unattended, they will be stressed by lightning surges and switching surges, causing ground faults and short circuit accidents. The partial discharge mainly propagates in the pipeline as an electromagnetic wave having a frequency component in the UHF band of 500 to 2000 MHz. The partial discharge has a unique voltage phase pattern (frequency signal pattern) depending on the type of defect, and the type of defect can be determined by recognizing this frequency signal pattern.
[0015]
FIG. 1 shows an embodiment of the present invention.
In FIG. 1, a
[0016]
The discharge frequency signal detected by the
[0017]
The radio frequency band table 10 stores radio frequency bands assigned to radio devices such as mobile phones. The frequency determination unit 15 determines whether the frequency of the discharge frequency signal is within the radio frequency band stored in the radio frequency band table 10.
[0018]
Frequency determining unit 5 provides a discharge frequency signal discharge frequency signal is determined to be within a radio frequency band to the signal width check unit 6, also provide a discharge frequency signals outside the radio frequency band to the discharge factor determination unit 9. The signal width confirmation unit 6 is given the signal width of one packet of the radio frequency signal (radio signal) as a set width, and compares it with the signal width of the discharge frequency signal.
[0019]
The signal width confirmation unit 6 gives the discharge frequency signal to the signal phase matching unit 7 when the signal width of the discharge frequency signal is substantially the same as the set width, and discharges when the signal width of the discharge frequency signal is larger or smaller than the set width. A frequency signal is given to the discharge factor determination unit 9.
[0020]
The signal phase matching unit 7 shifts the discharge frequency signal so that the discharge frequency signal pattern can be easily compared with the radio signal pattern (radio frequency signal pattern) stored in the radio signal pattern table 11. In the shift process, a process of moving the phase pattern of the discharge frequency signal to the phase origin (0 °) of the radio frequency signal pattern is executed.
[0021]
The signal
[0022]
The discharge factor determination unit 9 receives the discharge frequency signal determined by the frequency determination unit 5, the signal width confirmation unit 6 and the signal
[0023]
FIG. 2 shows an example of the signal pattern. FIG. 2 is a graph in which the horizontal axis is divided into 48 phase angles (0 to 360 °) of one cycle of the commercial power supply voltage applied to the
[0024]
Examples of partial discharge pulse patterns in the publication "Technical Report of the Institute of Electrical Engineers of Japan", No. 502, page 73, Table 4.5, show that there is a difference in the pattern and rise timing in one cycle depending on the size of foreign matter, the degree of adhesion, and the applied voltage. Is shown in
[0025]
The phase of one cycle of partial discharge is often characteristic depending on the defect type, and the defect type can be determined by the phase pattern. From this, it is possible to derive the defect type by registering the phase pattern for each defect type and comparing it with the phase data of the detection signal.
[0026]
An example of a partial discharge phase pattern is shown in FIGS. For example, in the case of the spacer crack in FIG. 2A, the pattern is equal to the positive and negative with respect to the voltage phase. Further, in the case of the high-voltage conductor protrusion of FIG. 2B or the tank bottom surface foreign substance of FIG. 2C, the pattern has a large width centering on the positive and negative peaks.
[0027]
FIG. 2D is an example of a mobile phone, but it has a single rectangular wave shape, a waveform that rises at a random timing phase angle between 0 ° and 360 °, and the appearance location is not constant. It becomes difficult. However, the width of the rectangular wave has a characteristic that does not always change.
[0028]
In the present invention, signal discrimination for a known radio frequency signal such as a cellular phone is performed by the following processing.
[0029]
The
[0030]
The frequency determination unit 5 performs a discharge frequency signal determination process. The frequency determination unit 5 performs processing for determining whether the signal is a radio frequency signal of a mobile phone or the like or a frequency signal of a partial discharge that is actually generated.
[0031]
For example, in the case of a mobile phone in Japan, 800 MHz or 1500 MHz is allocated as an occupied frequency band. In the case of 800 MHz, the correct operating frequency band is 810 MHz to 958 MHz and 1500 MHz, and 1429 MHz to 1501 MHz is defined and assigned by the Radio Law.
[0032]
The frequency determination unit 5 compares the frequency of the detected discharge frequency signal with the set radio frequency band preset in the radio frequency band table 10. When the frequency of the discharge frequency signal is within the set radio frequency band, it may be a radio frequency signal of a mobile phone or the like, and the discharge frequency signal is also included.
[0033]
FIG. 3 shows a conceptual diagram.
[0034]
An example of a table configuration of the radio frequency band table 10 is shown in FIG. The start point of the frequency to be set is set to F1n, and the end point of the frequency is set to F2n. As shown in the figure, F11 (810 MHz) and F12 (958 MHz) are arranged in the first row. Similarly, when setting the frequency bands of a plurality of mobile phones and radio signals, the frequency bands of a plurality of places n are set as shown in the figure. The number of the symbol n is from the low frequency side in the order of 1, 2,.
[0035]
Frequency determining unit 5 provides a discharge frequency signal discharge frequency signal is determined to be within a radio frequency band to the signal width check unit 6, also provide a discharge frequency signals outside the radio frequency band to the discharge factor determination unit 9. The signal width confirmation unit 6 is given the signal width of one packet of the radio frequency signal (radio signal) as a set width, and compares it with the signal width of the discharge frequency signal.
[0036]
The signal width confirmation unit 6 gives the discharge frequency signal to the signal phase matching unit 7 when the signal width of the discharge frequency signal is substantially the same as the set width, and discharges when the signal width of the discharge frequency signal is larger or smaller than the set width. A frequency signal is given to the discharge factor determination unit 9.
[0037]
Since the voltage phase width of the signal of the mobile phone is always constant as described above, the signal width confirmation unit 6 compares the sum of 48 phase widths (signal widths) with the discharge frequency signal as a set width. If the discharge frequency signal matches the set width, there is a possibility of a radio frequency signal, but if it is larger or smaller than the set width, it is determined as a discharge frequency signal.
[0038]
As shown in FIG. 2, the radio frequency signal of the mobile phone does not change the signal width but appears in different phase angles. The signal phase matching unit 7 moves (shifts) the phase to 0 ° which is the phase origin in order to facilitate the discrimination of the radio frequency signal.
[0039]
The signal phase matching unit 7 shifts the discharge frequency signal so that the discharge frequency signal pattern can be easily compared with the radio signal pattern (radio frequency signal pattern) stored in the radio signal pattern table 11.
[0040]
An example of the flow of the shift process executed by the signal phase matching unit 7 is shown in FIG.
In process 51, whether the rising edge is one phase as shown in FIG. 6A (1 packet in the radio signal, hereinafter referred to as 1 packet), or a phase pattern of 3 packets or more as shown in FIG. 6B. Determine. If it is 1 packet or 3 packets or more, the process proceeds to processing 54, and the packet is shifted to '0 °' which is the phase origin as shown by the broken line in FIGS. 6 (a) and 6 (b).
[0041]
If it is determined in process 51 that the number of packets is not 1 packet or 3 packets or more, in
[0042]
The signal
[0043]
FIG. 7 shows an example configuration of the wireless signal pattern table 11. Registered in this table 11 is radio signal pattern data obtained by performing shift processing with actually measured mobile phone and radio device signal data and a phase pattern in consideration of attenuation, that is, matching the phase origin. In FIG. 7, phase patterns of signals of two types of cellular phones with different patterns are registered.
[0044]
If the discharge frequency signal pattern matches the radio signal pattern, the signal
[0045]
The discharge factor determination unit 9 receives the discharge frequency signal determined by the frequency determination unit 5, the signal width confirmation unit 6 and the signal
[0046]
FIG. 8 shows an example configuration of the partial discharge pattern table 12. Similar to the radio signal pattern shown in FIG. 7, the partial discharge phase pattern actually measured is registered in the table 12 as teacher data for each defect type. FIG. 8 shows an example in which a partial discharge pattern of spacer cracks is registered first and a partial discharge pattern of foreign matters on the tank bottom is registered second.
[0047]
The discharge factor determination unit 9 can derive the defect type when the discharge frequency signal matches the partial discharge pattern registered in the table 12.
[0048]
There are various processing methods for comparing patterns. In the present invention, a neuro technology is applied. The neural network technique is for realizing processing close to human judgment by a computer, and is applied to pattern recognition such as character recognition. The advantage of neuro is that it can handle ambiguous diagnoses and make judgments closer to humans if it is limited to pattern recognition. In the field of pattern recognition, it is applied to various technologies.
[0049]
In this way, the partial discharge of the gas insulated device is detected, but it is detected by the partial discharge frequency signal in the entire frequency band where the partial discharge occurs without excluding the partial discharge frequency signal in the frequency band used by the wireless device. Therefore, the partial discharge can be detected with high accuracy.
[0050]
Further, in the above-described embodiment, the discharge frequency signal and the radio frequency signal are distinguished by the signal width (phase width), so that the signal pattern verification can be simplified. In addition, since the table for registering phase patterns such as partial discharge and mobile phone has a simple configuration and the memory capacity of the table body is small, it can be mounted on a general-purpose computing device.
[0051]
【The invention's effect】
In the present invention, the partial discharge can be detected with high accuracy because the partial discharge frequency signal in the entire frequency band where the partial discharge occurs is detected without excluding the partial discharge frequency signal in the use frequency band of the wireless device.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a pattern characteristic diagram for explaining the present invention.
FIG. 3 is a signal intensity-frequency characteristic diagram for explaining the present invention.
FIG. 4 is an example configuration diagram of a radio frequency band table for explaining the present invention.
FIG. 5 is a flowchart of shift processing of the present invention.
FIG. 6 is an explanatory diagram of shift processing according to the present invention.
FIG. 7 is an example configuration diagram of a radio signal pattern table for explaining the present invention.
FIG. 8 is an exemplary configuration diagram of a partial discharge pattern table for explaining the present invention.
[Explanation of symbols]
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