JP4644547B2 - Accident detection device for gas insulated switchgear - Google Patents
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Description
本発明は、ガス絶縁開閉装置(GIS)の内部事故を通電電流に基づいて検出するガス絶縁開閉装置の事故検出装置に関する。 The present invention relates to an accident detection device for a gas-insulated switchgear that detects an internal fault of a gas-insulated switchgear (GIS) based on an energized current.
GISを含む回路において事故が発生した場合、その原因個所(事故区間あるいは事故発生個所)を特定するために、GIS内部での事故発生の有無を判別する必要が生じる。つまり、事故個所がGISの内部か外部かを検出する必要がある。 When an accident occurs in a circuit including the GIS, it is necessary to determine whether or not an accident has occurred in the GIS in order to identify the cause (accident section or accident occurrence location). In other words, it is necessary to detect whether the accident location is inside or outside the GIS.
GISにおける事故判別は、CT(変流器)などの電流センサにより検出される通電電流のモニターにより行うことができる。事故個所がGISの内部か外部かを判別するためには、そのGISの内部で上記通電電流を検出し、この検出に基づいて事故判別を行えばよい。このためには、GIS内部にあらかじめCTなどの電流センサを設置して通電電流の検出を行わせればよい。GIS内部にて検出される通電電流の異常有無(たとえば漏れ電流やサージ電流の有無)を外部からモニターすることにより、そのGISの内部に事故個所があるか否かを判別することができる。 Accident discrimination in GIS can be performed by monitoring an energized current detected by a current sensor such as a CT (current transformer). In order to determine whether the accident location is inside or outside the GIS, the energization current is detected inside the GIS, and the accident is determined based on this detection. For this purpose, a current sensor such as CT may be installed in the GIS in advance to detect the energization current. By monitoring from outside the presence or absence of an energization current detected within the GIS (for example, the presence or absence of leakage current or surge current), it is possible to determine whether or not there is an accident location within the GIS.
電力系統に使用されている開閉設備は新旧も含めて多種多様であり、GISにおいては、内部事故判別ための電流センサが内部に設置されていないものもある。しかし、事故発生時にはその原因個所を特定するために、上記センサが内部に設置されていないGISについても、内部事故の有無を判別する必要がある。このためには、そのGIS内部に上記電流センサを新たに設置する必要が生じる。 There are a wide variety of switchgears used in the power system, including new and old, and some GISs do not have a current sensor for determining internal accidents. However, in order to identify the cause of an accident when it occurs, it is necessary to determine the presence or absence of an internal accident even for a GIS in which the sensor is not installed. For this purpose, it is necessary to newly install the current sensor inside the GIS.
しかし、GISの内部には絶縁ガスとして六フッ化硫黄(SF6)などが封入されている。したがって、その内部に上記電流センサを設置しようとすると、その絶縁ガスを抜いてから内部を分解し、電流センサを設置してから再度、絶縁ガスを封入するといった、大規模かつ面倒な作業および工事が発生することになる。また、絶縁気体として多用されているSF6は、絶縁ガスとしての適性にはすぐれているが、強力な温室効果ガスの可能性があるとの指摘もあって、その扱いや処理に苦慮させられる。 However, sulfur hexafluoride (SF6) or the like is enclosed as an insulating gas inside the GIS. Therefore, when trying to install the current sensor in the interior, the insulating gas is removed and then the inside is disassembled, and the current sensor is installed and then the insulation gas is sealed again. Will occur. In addition, SF6, which is frequently used as an insulating gas, is excellent in suitability as an insulating gas, but it is pointed out that there is a possibility of a powerful greenhouse gas, which makes it difficult to handle and treat it.
本発明は以上のような問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、GISの内部事故を判別するための通電電流検出を、そのGISの内部に触れることなく、外部へロゴスキーコイルを取り付けるだけの簡単な構成でもって的確に行えるようにしたGISの事故検出装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and its purpose is to detect an energization current for determining an internal accident of a GIS and to connect a Rogowski coil to the outside without touching the inside of the GIS. It is an object of the present invention to provide a GIS accident detection apparatus that can be accurately performed with a simple configuration that is simply attached.
上記の目的を達成するため、本発明は、ガス絶縁開閉装置の内部事故を通電電流に基づいて検出するガス絶縁開閉装置の事故検出装置において、前記通電電流のセンサ部にロゴスキーコイルを使用するとともに、このロゴスキーコイルを、取付治具により、前記開閉装置の導体引出し部に設けられている突起状の絶縁ブッシングのフランジ下部を囲む位置に取り付けたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention uses a Rogowski coil in a sensor part of the energized current in an accident detection apparatus for a gas insulated switchgear that detects an internal accident of the gas insulated switchgear based on the energized current. In addition, the Rogowski coil is attached to a position surrounding the lower flange portion of the protruding insulating bushing provided in the conductor lead-out portion of the switchgear with an attaching jig.
この場合、前記取付治具は、前記ロゴスキーコイルを保持する保持部と、前記絶縁ブッシングに対する進退位置を調整できるように前記保持部に取り付けられた押え部材とを備え、前記押え部材の先端部が前記絶縁ブッシングのフランジ下部の外周面に直接的又は間接的に押し当てられることにより前記ロゴスキーコイルが前記絶縁ブッシングのフランジ下部を囲む位置に取り付けられる構成としてもよい。 In this case, the mounting jig includes a holding portion that holds the Rogowski coil, and a pressing member that is attached to the holding portion so as to be able to adjust an advancing / retreating position with respect to the insulating bushing, and a distal end portion of the pressing member The Rogowski coil may be attached to a position surrounding the lower flange portion of the insulating bushing by being directly or indirectly pressed against the outer peripheral surface of the lower flange portion of the insulating bushing.
また、前記ロゴスキーコイルは、両端がジョイント部で互いに連結されることにより環状に閉じるボビンにコイルが巻回されて形成されるとともに、前記ジョイント部は、ボビンの一端がその他端に螺入するネジ連結により形成されている構成としてもよい。この場合、前記ボビンはヒンジを介して連結された複数部分に分割されていてもよい。 Further, the prior SL Rogowski coil, with both ends are coil bobbin closed annular is formed by winding by being coupled to each other at a joint portion, the joint portion, one end of the bobbin and the other end screwed It is good also as a structure formed by the screw connection to do. In this case, the bobbin may be divided into a plurality of parts connected via a hinge.
本発明によれば、GISの内部事故を判別するための通電電流検出を、そのGISの内部に触れることなく、ロゴスキーコイルを外部へ付加するだけの簡単な構成でもって的確に行うことができる。これにより、内部に事故判別用の電流センサが設置されていないGISを含む回路においても、大規模かつ面倒な作業および工事を発生することなく、事故区間の検出を的確に行うことができるようになる。 According to the present invention, it is possible to accurately detect an energization current for determining an internal accident of a GIS with a simple configuration in which a Rogowski coil is added to the outside without touching the inside of the GIS. . As a result, even in a circuit including a GIS that does not have a current sensor for determining an accident inside, it is possible to accurately detect an accident section without causing a large-scale and troublesome work and construction. Become.
図1は、本発明による事故検出装置の一実施形態を示す。同図に示す装置は、その要部をなす電流センサとして、ロゴスキーコイル21を使用している。このロゴスキーコイル21は、GIS(ガス絶縁開閉装置)10の外部に取り付けられて、このGIS10の通電電流を検出する。この検出出力(検出情報)は、アナログ前置回路30を経てデジタル処理システム40へ伝送される。
FIG. 1 shows an embodiment of an accident detection apparatus according to the present invention. The apparatus shown in the figure uses a Rogowski
GIS10の導体引出し部には絶縁ブッシング12が設けられている。この絶縁ブッシング12はGIS10の筐体外部に突出する突起状をなす。GIS10の筐体を貫通する引き込み導体(配電線)11は、絶縁ブッシング12内を縦貫することにより絶縁されている。
An
ロゴスキーコイル21は、上記絶縁ブッシング12のフランジ下部13を取り囲む位置に、このフランジ下部13を中心とする大きなサークルを形成するように取り付けられている。このように設置されたロゴスキーコイル21は、GIS10の引き込み導体11を環状に取り囲むことにより、その引き込み導体11に流れる通電電流を検出する。ロゴスキーコイル21は、その特徴の一つとして大きな環内径を持つことができることから、高電圧部の電流測定に適しており、その円環の略中央を上記碍管内導体111が貫通するように設置することにより、その碍管内導体111を流れる電流による磁束変化を検出する。検出出力は誘導起電力として巻線の両端に現れる。
The Rogowski
ロゴスキーコイル21の上記検出出力は同軸ケープルなどの信号ラインを介して前置回路30に入力され、そこで、積分、フィルタリング、インピーダンス変換などのアナログ処理を経た後、デジタル変換されてデジタル処理システム40に入力される。デジタル処理システム40はマイクロコントローラを用いて構成され、電流モニター41、周波数弁別フィルタ42、信号解析43、事故判定44などの機能をデジタル処理により実行する。
The detection output of the Rogowski
以上のような構成により、GIS10の通電電流を検出することができる。本実施形態では、ロゴスキーコイル21が、上記GIS10の導体引出し部に設けられている突起状の絶縁ブッシング12を囲む位置に設置されて、この設置個所にて通電電流の検出を行うようになっている。この設置個所では、絶縁ブッシング12内の導体部分すなわち碍管内導体111に流れる電流を検出することになるが、被検出個所である碍管内導体111はGIS10の内外に跨っており、この個所に上記ロゴスキーコイル21を設置することにより、GIS10内部にCT等の電流センサを設置したのとほぼ等価の条件で通電電流を検出して内部事故判別を行うことができる。
With the configuration as described above, the energization current of the
また、上記ロゴスキーコイル21で囲まれた被測定個所の碍管内導体111は、絶縁ブッシング12で高圧絶縁されている個所でもある。これにより、新たな絶縁設備を付加することなく、後述するようにGIS10外部への簡単な付加構成だけでもって、GIS10内部の通電電流を的確に検出することができる。
In addition, the in-
図2は、上記ロゴスキーコイル21の検出出力を処理する回路部分の実施形態を示す。ロゴスキーコイル21はアナログの検出電流を出力する。このアナログ出力は前置回路30に入力されてアナログ処理される。前置回路30は、積分器31、LPF(ロー・パス・フィルタ)32、およびA/D変換器33などを有し、上記検出電流を予備処理する。この処理出力はA/D変換器33にてデジタル変換され、前述のデジタル処理システム40へ引き渡される。なお、前置回路30やデジタル処理システム40などの処理機能は、フロントエンドアンプなどのように、ロゴスキーコイル21の至近に置くことが望ましい回路を除いた主要部を、たとえば光ファイバなどを用いた通信回線を介して遠隔設置するようにしてもよい。
FIG. 2 shows an embodiment of a circuit portion for processing the detection output of the Rogowski
図3は、本発明で使用するロゴスキーコイル21の概略構成を示す。同図に示すように、ロゴスキーコイル21は、環状のボビン25に沿って巻回された巻線22と、この巻線22がワンターンを形成しないようにするための戻し巻線23とにより形成される。ボビン25は樹脂等からなる可撓性の絶縁管を用いて構成され、円環状に屈曲させられるとともに、その両端がジョイント部26にて互いに連結されている。また、ボビン25は複数(図3の例では4つ)の部分に分割され、各分割箇所にヒンジ29が設けられている。これにより、ジョイント部26での連結を外した状態でヒンジ29の箇所でボビン25を外側に大きく開くことによって、ロゴスキーコイル21を絶縁ブッシング12のフランジ下部13の周囲へ容易に取り付けることができるようになっている。
FIG. 3 shows a schematic configuration of the Rogowski
図4は、上記ジョイント部26の実施形態を示す。同図に示すジョイント部26は、ボビン25の一端と他端に嵌め込み凸部271と嵌め込み凹部272を振り分けて設け、これらを嵌合連結させるとともに、その連結状態を止めネジ273で抜け止め固定する構成としてある。このジョイント構造は構成が単純で着脱も簡単であるが、非巻線部分となるジョイント部26の長さ(d)は、止めネジ273の存在により、ある程度以上を確保する必要がある。
FIG. 4 shows an embodiment of the
図5は、上記ジョイント部26の別の実施形態を示す。同図に示すジョイント部26は、ボビン25の一端と他端に雄ネジ部281と雌ネジ部282を振り分けて設け、これらを互いにネジ連結させる。雄ネジ部281は、これと一体のネジ頭部(フランジ部)281aと共に、ボビン25の一端に回動可能に軸結されている。このジョイント構造は、図4に示したものと同様に構成が単純で着脱も簡単であるが、さらに、上記止めネジ273による抜け止めが不要なことにより、ジョイント部26の長さ(d)を大幅に縮小できるという特徴がある。ジョイント部26は非巻線部分となるが、この非巻線部分の幅(d)を小さくすることができる。これにより、たとえば、ロゴスキーコイル21を貫通する導体の位置が多少偏心していても、その偏心による測定誤差を大幅に少なくすることができることが判明した。このようなジョイント構造を有するロゴスキーコイル21は、本発明の用途に特に適している。
FIG. 5 shows another embodiment of the
図6〜図8は、ロゴスキーコイル21の取付構造と共に示す図であり、図6は絶縁ブッシング12の正面から見た状態を、図7は、図6中矢印Aの方向から見た状態を、図8は、図6中矢印A’の方向から見た状態を夫々示す。これらの図面に示すように、ロゴスキーコイル21は複数組(本例では4組)の取付治具50を介して絶縁ブッシング12のフランジ下部13に保持されている。各取付治具50は、ロゴスキーコイル21を保持する保持部52と、保持部52にナット54(図6を参照)により取り付けられた押え部材56と、押え部材56の先端部と絶縁ブッシング12との間に介装される当て板58とにより構成されている。押え部材56は、周囲にネジ切りされた棒状の部材であり、そのネジ部にナット54が螺着されている。したがって、ナット54の螺着位置を変えることにより、押え部材56の、絶縁ブッシング12に対する進退方向(つまりロゴスキーコイル21の径方向)の位置を調整できるようになっている。また、上記したように、ロゴスキーコイル21はその両端がジョイント部26で連結されていると共に、環状のボビンが分割されてその分割部にてヒンジ29により連結されている。
6-8 is a figure shown with the attachment structure of the
ロゴスキーコイル21を絶縁ブッシング12のフランジ下部13に取り付ける場合、先ず、各取付治具50の保持部52をロゴスキーコイル21に取り付ける。次に、ロゴスキーコイル21のジョイント部26での連結を外した状態でヒンジ29の箇所で外側に大きく開き、絶縁ブッシング12のフランジ下部13を取り囲むようにロゴスキーコイル21を配置して再びヒンジ29の箇所で閉じ、ジョイント部26で両端を連結する。そして、各取付治具50のナット54により押え部材56の絶縁ブッシング12に対する進退位置を調節して、各当て板58がほぼ均等な力で絶縁ブッシング12のフランジ下部13へ押し当てられるようにする。これにより、ロゴスキーコイル21が絶縁ブッシング12のフランジ下部13の周囲に固定される。なお、本例では、押え部材56の先端が当て板58を介して間接的に絶縁ブッシング12へ押し当てられる構成としたが、押え部材56の先端が直接的に絶縁ブッシング12へ押し当てられる構成としてもよい。
When attaching the
以上説明したように、本実施形態では、取付治具50を用いることにより、簡単な取付操作でロゴスキーコイル21を絶縁ブッシング12のフランジ下部13の周囲に取り付けることができ、これによって、GIS10の内部事故を判別するための通電電流検出を、そのGIS10の内部に触れることなく、簡単な構成だけでもって的確に行うことができる。
As described above, in this embodiment, by using the mounting
以上、本発明をその代表的な実施形態に基づいて説明したが、本発明は上述した以外にも種々の形態が可能である。また、上述した実施形態は、事故発生時にGISの通電電流を検出して事故区間を特定する用途を前提としていたが、たとえば事故に至る前の部分放電を検出するという用途も考えられる。 As described above, the present invention has been described based on the representative embodiments. However, the present invention can have various forms other than those described above. Further, the above-described embodiment is premised on the use of detecting the GIS energizing current and specifying the accident section when an accident occurs. However, for example, a use of detecting a partial discharge before the accident is also conceivable.
10 GIS 11 引き込み導体(配電線)
12 絶縁ブッシング 13 フランジ下部
21 ロゴスキーコイル 22 巻線
23 戻し巻線 25 ボビン
26 ジョイント部 29 ヒンジ
50 治具 52 保持部
54 ナット 56 押え部材
58 当て板 111 碍管内導体
271 嵌め込み凸部 272 嵌め込み凹部
273 止めネジ 281 雄ネジ部
281a ネジ頭部(フランジ部) 282 雌ネジ部
10
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記取付治具は、前記ロゴスキーコイルを保持する保持部と、前記絶縁ブッシングに対する進退位置を調整できるように前記保持部に取り付けられた押え部材とを備え、前記押え部材の先端部が前記絶縁ブッシングのフランジ下部の外周面に直接的又は間接的に押し当てられることにより前記ロゴスキーコイルが前記絶縁ブッシングのフランジ下部を囲む位置に取り付けられている
ことを特徴とするガス絶縁開閉装置の事故検出装置。 In an accident detection device for a gas-insulated switchgear that detects an internal accident of a gas-insulated switchgear based on an energization current, a Rogowski coil is used for the energization current sensor, and the Rogowski coil is attached to a mounting jig. , Attached to a position surrounding the lower flange portion of the protruding insulating bushing provided in the conductor lead-out portion of the switchgear,
The mounting jig includes a holding portion that holds the Rogowski coil, and a pressing member that is attached to the holding portion so that an advancing / retreating position with respect to the insulating bushing can be adjusted, and a distal end portion of the pressing member is the insulating member. Accident detection of a gas insulated switchgear characterized in that the Rogowski coil is attached to a position surrounding the lower flange of the insulating bushing by being pressed directly or indirectly against the outer peripheral surface of the lower flange of the bushing apparatus.
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