JP7378914B2 - 位相分解部分放電の評価 - Google Patents
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Description
本開示の特定の実施形態は、Phiqnパターンに関する以下の要因に基づくことができる。
電気機械のコイル(例えば、ステータ巻線)は、PDセンサが配置されているコイルの一端またはコイル内のどこかからコイルの他端へのインパルス信号の伝送に関して特定の伝達特性を有することが知られている。おおよその近似では、インパルス電圧に関して、コイルの一端からコイルの他端への伝達特性は、約1メガヘルツ(MHz)のコーナー周波数を有する高次ローパスの伝達特性に類似する場合がある。言い換えれば、PDセンサの近傍に位置する放電源は、コイルのより内側に位置する放電源のパルスよりも広い周波数スペクトルを有するパルスをそのPDセンサにおいて生成することができる。したがって、空間的に分離されたパルス源は、周波数領域で解析された場合に異なるスペクトルを有するパルスを生成することができる。本開示のさらなる実施形態では、この物理的事実を用いて、Phiqnパターンをさらに区別し、異なる場所の放電源によりPDプロセスを区別することができる。
[実施態様1]
位相分解部分放電(PD)の評価のためのシステム(100)であって、
電気機器(105)の高電圧絶縁体における少なくとも1つのPDプロセスを検出し、複数のPhiqnアレイを提供するように構成された測定装置(125)と、
前記測定装置(125)に通信可能に結合された機器コントローラ(600)と、を含み、前記機器コントローラ(600)は、
前記複数のPhiqnアレイのうちの少なくとも1つに存在する少なくとも1つのPhiqnパターン(205)を幾何学的形状(405)と関連付け、
前記複数のPD画像(200)内の前記幾何学的形状(405)に関連するパラメータを追跡し、
前記幾何学的形状(405)に関連する前記パラメータに基づいて、前記少なくとも1つのPhiqnパターン(205)に関連する放電強度を決定し、
前記放電強度に基づいて、前記高電圧絶縁体の絶縁品質を示す信号を提供するように構成される、システム(100)。
[実施態様2]
前記少なくとも1つのPhiqnパターン(205)を幾何学的形状(405)と関連付けるように構成された前記機器コントローラ(600)は、前記Phiqnパターン(205)に適合する前記幾何学的形状(405)のタイプ、位置、および寸法を決定するようにさらに構成される、実施態様1に記載のシステム(100)。
[実施態様3]
前記幾何学的形状(405)のパラメータを追跡するように構成された前記機器コントローラ(600)は、前記幾何学的形状(405)の前記位置および前記寸法の変化を追跡するようにさらに構成される、実施態様2に記載のシステム(100)。
[実施態様4]
前記幾何学的形状(405)は、前記PDプロセスのタイプに関連付けられる、実施態様1に記載のシステム(100)。
[実施態様5]
少なくとも1つのPhiqnパターン(205)を幾何学的形状(405)と関連付けるように構成された前記機器コントローラ(600)は、三角形(445,465)、横長の矩形(455,460)、縦長の矩形(405,410,415,420,430)、および楕円形(435,440,450)のうちの少なくとも1つを含むリストから前記幾何学的形状(405)を選択するようにさらに構成される、実施態様1に記載のシステム(100)。
[実施態様6]
前記放電強度を決定するように構成された前記機器コントローラ(600)は、前記少なくとも1つのPhiqnパターン(205)に関連付けられた前記幾何学的形状(405)内に位置する高周波パルスに基づいて前記放電強度を決定するようにさらに構成される、実施態様1に記載のシステム(100)。
[実施態様7]
前記少なくとも1つのPhiqnパターン(205)を前記幾何学的形状(405)と関連付けるように構成された前記機器コントローラ(600)は、学習アルゴリズムを利用して前記少なくとも1つのPhiqnパターン(205)を前記幾何学的形状(405)と関連付けるようにさらに構成され、前記学習アルゴリズムは、Phiqnアレイの履歴および前記Phiqnアレイの履歴で識別された以前のPhiqnパターン(205)で訓練される、実施態様1に記載のシステム(100)。
[実施態様8]
前記機器コントローラ(600)は、前記放電強度に基づいて、前記高電圧絶縁体の劣化率を決定するようにさらに構成される、実施態様1に記載のシステム(100)。
[実施態様9]
前記高電圧絶縁体の状態を示す前記信号を提供するように構成された前記機器コントローラ(600)は、
前記幾何学的形状(405)のパラメータを、前記電気機器(105)の動作パラメータの変化または周囲条件の変化のうちの少なくとも1つに相関させ、
前記相関に基づいて、前記高電圧絶縁体の前記絶縁品質を示す前記信号を修正するようにさらに構成される、実施態様1に記載のシステム(100)。
[実施態様10]
前記機器コントローラ(600)は、
前記電気機器(105)の動作パラメータまたは周囲条件のうちの少なくとも1つに基づいて、前記放電強度のしきい値を決定し、
前記放電強度が前記しきい値を超えていることを判定し、
前記判定に基づいて、前記絶縁品質に関する警告を選択的に提供するようにさらに構成される、実施態様9に記載のシステム(100)。
[実施態様11]
位相分解部分放電(PD)の評価のための方法(500)であって、
測定装置(125)によって、1つまたは複数のPhiqnアレイを提供するステップ(502)であって、前記測定装置(125)は、高電圧絶縁体を含む電気機器(105)における少なくとも1つの部分放電(PD)プロセスを検出するように構成される、ステップ(502)と、
前記1つまたは複数のPhiqnアレイに存在する少なくとも1つのPhiqnパターン(205)を、前記測定装置(125)に通信可能に結合された機器コントローラ(600)によって幾何学的形状(405)に関連付けるステップ(504)と、
前記1つまたは複数のPhiqnアレイ内の前記幾何学的形状(405)に関連するパラメータを前記機器コントローラ(600)によって追跡するステップ(506)と、
前記機器コントローラ(600)によって、前記幾何学的形状(405)の前記パラメータに基づいて、前記少なくとも1つのPhiqnパターン(205)に関連する放電強度を決定するステップ(508)と、
前記機器コントローラ(600)によって、前記放電強度に基づいて、前記高電圧絶縁体の絶縁品質を示す信号を提供するステップ(510)と、を含む方法(500)。
[実施態様12]
少なくとも1つのPhiqnパターン(205)を幾何学的形状(405)に関連付けるステップ(504)は、前記Phiqnパターン(205)に適合する前記幾何学的形状(405)のタイプ、位置、および寸法を決定するステップを含み、
前記幾何学的形状(405)に関連する前記パラメータを追跡するステップ(506)は、前記幾何学的形状(405)の前記位置および前記寸法の変化を追跡するステップを含む、実施態様11に記載の方法(500)。
[実施態様13]
前記放電強度に基づいて、前記高電圧絶縁体の劣化率を決定するステップをさらに含む、実施態様11に記載の方法(500)。
[実施態様14]
前記幾何学的形状(405)は、前記PDプロセスの少なくとも1つのタイプに関連付けられる、実施態様11に記載の方法(500)。
[実施態様15]
前記幾何学的形状(405)は、三角形(445,465)、横長の矩形(455,460)、縦長の矩形(405,410,415,420,430)、および楕円形(435,440,450)のうちの少なくとも1つを含むリストから選択される、実施態様11に記載の方法(500)。
[実施態様16]
前記放電強度を決定するステップ(508)は、Phiqnパターン(205)に関連する前記幾何学的形状(405)内に位置する高周波パルスに基づく、実施態様11に記載の方法(500)。
[実施態様17]
前記少なくとも1つのPhiqnパターン(205)は、学習アルゴリズムを利用することに基づいて前記幾何学的形状(405)に関連付けられ、前記学習アルゴリズムは、Phiqnアレイの履歴および前記Phiqnアレイの履歴内で識別された以前のPhiqnパターン(205)で訓練される、実施態様11に記載の方法(500)。
[実施態様18]
前記機器コントローラ(600)によって、前記幾何学的形状(405)の前記変化を前記電気機器(105)の動作パラメータの変化または周囲条件の変化のうちの少なくとも1つに相関させるステップと、
前記機器コントローラ(600)によって、前記相関に基づいて、前記高電圧絶縁体の前記絶縁品質を示す前記信号を修正するステップと、をさらに含む、実施態様11に記載の方法(500)。
[実施態様19]
前記機器コントローラ(600)によって、前記電気機器(105)の動作パラメータの前記変化または周囲条件の前記変化のうちの少なくとも1つに基づいて、前記放電強度のしきい値を決定するステップと、
前記機器コントローラ(600)によって、前記放電強度が前記しきい値を超えていることを判定するステップと、
前記判定の結果に基づいて、前記機器コントローラ(600)によって、前記絶縁品質に関する警告を選択的に提供するステップと、をさらに含む、実施態様18に記載の方法(500)。
[実施態様20]
位相分解部分放電(PD)の評価のためのシステム(100)であって、
高電圧絶縁体を含む電気機器(105)と、
前記高電圧絶縁体における少なくとも1つのPDプロセスを検出し、一連のPhiqnアレイを提供するように構成された測定装置(125)と、
前記測定装置(125)に通信可能に結合された機器コントローラ(600)と、を含み、前記機器コントローラ(600)は、
前記Phiqnアレイの少なくとも1つに存在する少なくとも1つのPhiqnパターン(205)を幾何学的形状(405)と関連付け、前記幾何学的形状(405)は、部分放電プロセスのタイプに関連付けられ、前記幾何学的形状(405)のタイプ、位置、および寸法は、前記少なくとも1つのPhiqnパターン(205)に適合するように選択され、
前記幾何学的形状(405)の前記位置および前記寸法の変化を追跡することによって、一連の前記Phiqnアレイにおける前記幾何学的形状(405)に関連するパラメータを追跡し、
前記幾何学的形状(405)の前記パラメータに基づいて、前記少なくとも1つのPhiqnパターン(205)に関連する放電強度を決定し、前記放電強度は前記幾何学的形状(405)内に見られるパルスに基づいており、
前記放電強度に基づいて、前記高電圧絶縁体の劣化率を決定し、
前記放電強度に基づいて、前記高電圧絶縁体の絶縁品質を示す信号を生成し、
前記幾何学的形状(405)のパラメータの前記変化を、前記電気機器(105)の動作パラメータの変化または周囲条件の変化のうちの少なくとも1つに相関させ、
前記相関に基づいて、前記高電圧絶縁体の前記絶縁品質を示す前記信号を修正し、
前記電気機器(105)の前記動作パラメータに基づいて、前記放電強度のしきい値を決定し、
前記放電強度が前記しきい値を超えていることを判定し、
前記放電強度が前記しきい値を超えているとの前記判定の結果に基づいて、前記高電圧絶縁体の品質に関する信号を提供するように構成される、システム(100)。
105 機械
110 スターポイントのPDセンサ
115 高電圧側のPDセンサ
120 接続ボックス
125 PD測定装置、部分放電装置
130 同期電圧、AC電圧
135 二重スクリーン同軸ケーブル
200 PD画像
205 Phiqnパターン
210 Phiqnパターン
300 PD画像
305 Phiqnパターン
310 Phiqnパターン
400 PD画像
405 幾何学的形状、縦長の矩形
410 幾何学的形状、縦長の矩形
415 幾何学的形状、縦長の矩形
420 幾何学的形状、縦長の矩形
425 幾何学的形状、縦長の矩形
430 幾何学的形状、縦長の矩形
435 幾何学的形状、縦長の矩形
440 幾何学的形状、縦長の矩形
445 幾何学的形状、縦長の矩形
450 幾何学的形状、縦長の矩形
455 幾何学的形状、縦長の矩形
460 幾何学的形状、縦長の矩形
465 幾何学的形状、縦長の矩形
500 方法
502 方法ブロック
504 方法ブロック
506 方法ブロック
508 方法ブロック
510 方法ブロック
600 機器コントローラ
610 メモリ
620 プログラムされたロジック
630 データ
640 オペレーティングシステム
650 プロセッサ
660 データバス
670 ユーザインターフェースデバイス
680 入力/出力インターフェース、I/Oインターフェース
Claims (9)
- 位相分解部分放電(PD)の評価のためのシステム(100)であって、当該システム(100)が、
電気機器(105)の高電圧絶縁体における少なくとも1つのPDプロセスを検出し、複数のPhiqnアレイを提供するように構成された測定装置(125)と、
前記測定装置(125)に通信可能に結合された機器コントローラ(600)と
を備えており、前記機器コントローラ(600)が、
前記複数のPhiqnアレイのうちの少なくとも1つに存在する少なくとも1つのPhiqnパターン(205)を、前記PDプロセスのタイプに関連付けられる幾何学的形状(405)と関連付け、
前記幾何学的形状の特性値であって、パルス繰り返し率、平均放電電流及び二次放電率の少なくとも1つを含む特性値を定量化し、
前記複数のPhiqnアレイ内の前記幾何学的形状(405)に関連する周囲パラメータであって、コイル温度、ガス圧力及び温度、並びにガス湿度を含む周囲パラメータを追跡し、
前記幾何学的形状(405)に基づいて、前記少なくとも1つのPhiqnパターン(205)に関連する放電強度を決定し、
前記幾何学的形状(405)に関連する前記周囲パラメータ及び前記幾何学的形状の前記特性値に基づいて、部分放電の発生の傾向を決定し、
前記放電強度及び前記傾向に基づいて、前記高電圧絶縁体の絶縁品質を示す信号を提供するように構成される、システム(100)。 - 前記少なくとも1つのPhiqnパターン(205)を幾何学的形状(405)と関連付けるように構成された前記機器コントローラ(600)が、前記Phiqnパターン(205)に適合する前記幾何学的形状のタイプ、位置及び寸法を決定するようにさらに構成され、
前記幾何学的形状(405)のパラメータを追跡するように構成された前記機器コントローラ(600)が、前記幾何学的形状(405)の前記位置及び前記寸法の変化を追跡するようにさらに構成され、
少なくとも1つのPhiqnパターン(205)を幾何学的形状(405)と関連付けるように構成された前記機器コントローラ(600)が、三角形、横長の矩形、縦長の矩形及び楕円形のうちの少なくとも1つを含むリストから前記幾何学的形状(405)を選択するようにさらに構成され、
前記放電強度を決定するように構成された前記機器コントローラ(600)が、前記少なくとも1つのPhiqnパターン(205)に関連付けられた前記幾何学的形状(405)内に位置する高周波パルスに基づいて前記放電強度を決定するようにさらに構成され、
前記機器コントローラ(600)が、前記放電強度に基づいて、前記高電圧絶縁体の劣化率を決定するようにさらに構成される、請求項1に記載のシステム(100)。 - 前記少なくとも1つのPhiqnパターン(205)を前記幾何学的形状(405)と関連付けるように構成された前記機器コントローラ(600)が、学習アルゴリズムを利用して前記少なくとも1つのPhiqnパターン(205)を前記幾何学的形状(405)と関連付けるようにさらに構成され、前記学習アルゴリズムが、Phiqnアレイの履歴及び前記Phiqnアレイの履歴で識別された以前のPhiqnパターン(205)で訓練される、請求項1に記載のシステム(100)。
- 前記高電圧絶縁体の状態を示す前記信号を提供するように構成された前記機器コントローラ(600)が、
前記電気機器(105)の動作パラメータ又は周囲条件のうちの少なくとも1つに基づいて、前記放電強度のしきい値を決定し、
前記放電強度が前記しきい値を超えていることを判定し、
前記判定に基づいて、前記絶縁品質に関する警告を選択的に提供するようにさらに構成される、請求項1に記載のシステム(100)。 - 位相分解部分放電(PD)の評価のための方法(500)であって、
測定装置(125)によって、1又は複数のPhiqnアレイを提供するステップ(502)であって、前記測定装置(125)が、高電圧絶縁体を含む電気機器(105)における少なくとも1つの部分放電(PD)プロセスを検出するように構成される、ステップ(502)と、
前記測定装置(125)に通信可能に結合された機器コントローラ(600)によって、前記1又は複数のPhiqnアレイに存在する少なくとも1つのPhiqnパターン(205)を幾何学的形状(405)に関連付けるステップ(504)であって、前記幾何学的形状(405)が、前記PDプロセスの少なくとも1つのタイプに関連付けられる、ステップと、
前記機器コントローラ(600)によって、前記幾何学的形状の特性値であって、パルス繰り返し率、平均放電電流及び二次放電率の少なくとも1つを含む特性値を定量化するステップと、
前記機器コントローラ(600)によって、前記1又は複数のPhiqnアレイ内の前記幾何学的形状(405)に関連する周囲パラメータであって、コイル温度、ガス圧力及び温度、並びにガス湿度を含む周囲パラメータを追跡するステップ(506)と、
前記機器コントローラ(600)によって、前記幾何学的形状(405)に基づいて、前記少なくとも1つのPhiqnパターン(205)に関連する放電強度を決定するステップ(508)と、
前記機器コントローラ(600)によって、前記幾何学的形状(405)に関連する前記周囲パラメータ及び前記幾何学的形状の前記特性値に基づいて、部分放電の発生の傾向を決定するステップと、
前記機器コントローラ(600)によって、前記放電強度及び前記傾向に基づいて、前記高電圧絶縁体の絶縁品質を示す信号を提供するステップ(510)と
を含む方法(500)。 - 少なくとも1つのPhiqnパターン(205)を幾何学的形状(405)に関連付けるステップが、前記Phiqnパターン(205)に適合する前記幾何学的形状(405)のタイプ、位置及び寸法を決定するステップを含み、
当該方法(500)が、前記機器コントローラ(600)によって、前記幾何学的形状(405)の前記位置及び前記寸法の変化を追跡するステップをさらに含み、
前記放電強度を決定するステップが、Phiqnパターンに関連する前記幾何学的形状(405)内に位置する高周波パルスに基づく、請求項5に記載の方法(500)。 - 前記幾何学的形状(405)が、三角形(445,465)、横長の矩形(455,460)、縦長の矩形(405,410,415,420,430)及び楕円形(435,440,450)のうちの少なくとも1つを含むリストから選択される、請求項5に記載の方法(500)。
- 前記少なくとも1つのPhiqnパターン(205)が、学習アルゴリズムを利用することに基づいて前記幾何学的形状(405)に関連付けられ、前記学習アルゴリズムが、Phiqnアレイの履歴及び前記Phiqnアレイの履歴内で識別された以前のPhiqnパターン(205)で訓練される、請求項5に記載の方法(500)。
- 前記機器コントローラ(600)によって、前記放電強度に基づいて、前記高電圧絶縁体の劣化率を決定するステップと、
前記機器コントローラ(600)によって、前記幾何学的形状(405)の変化を前記電気機器の動作パラメータの変化又は周囲条件の変化のうちの少なくとも1つに相関させるステップと、
前記機器コントローラ(600)によって、前記電気機器の動作パラメータの前記変化又は周囲条件の前記変化のうちの少なくとも1つに基づいて、前記放電強度のしきい値を決定するステップと、
前記機器コントローラ(600)によって、前記放電強度が前記しきい値を超えていることを判定するステップと、
前記判定の結果に基づいて、前記機器コントローラ(600)によって、前記絶縁品質に関する警告を選択的に提供するステップとをさらに含む、請求項5に記載の方法。
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