JP7418302B2 - 放電判定装置およびその方法 - Google Patents
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Landscapes
- Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)
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Description
2 印加電圧発生回路(印加電圧発生回路)
4 電圧測定部(検出器)
5 電流測定部(検出器)
6 A/D変換回路
8 表示部
10 電子制御部
12 CPU
14 ROM
16 RAM
20 巻線(巻線)
30 測定回路(判定用回路)
V 電圧(巻線の両端で観測される電圧)
Vi インパルス電圧(インパルス電圧)
Via 印加したインパルス電圧(インパルス電圧)
Vmax1 最大電圧値(第1最大電圧値)
Vmax2 最大電圧値(第2最大電圧値)
Imax1 最大電流値(第1最大電流値)
Imax 最大電流値(第2最大電流値)
Rt1 第1放電発生推定時間帯(第1時間帯)
Rt2 第2放電発生推定時間帯(第2時間帯)
Te1 端子
Te2 端子
L1 電力ライン
L2 電力ライン
T1 第1時間(第1時間)
T2 第2時間(第2時間)
Tth1 第1閾値範囲の下限(第1閾値範囲)
Tth2 第1閾値範囲の上限(第1閾値範囲)
Vth1 第1閾値(第1閾値)
Tth3 第2閾値範囲の下限(第2閾値範囲)
Tth4 第2閾値範囲の上限(第2閾値範囲)
Vth2 第2閾値(第2閾値)
Claims (13)
- 電気機器の巻線に放電が発生しているか否かを判定する放電判定装置であって、
前記巻線の両端にインパルス電圧またはパルス電圧を印加可能に該巻線の両端に接続される印加電圧発生回路と、
前記巻線の両端で観測される第1時系列電圧データ、または、前記巻線および前記印加電圧発生回路を含む判定用回路に流れる第1時系列電流データを検出するために該判定用回路に接続された検出器と、
該検出器によって検出された前記第1時系列電圧データまたは前記第1時系列電流データに基づき、前記インパルス電圧またはパルス電圧が印加されたときから電圧または電流が増加後に減少してゼロになるまでの第1時間帯を計測する時間帯計測部と、
前記検出器によって検出された前記第1時系列電圧データまたは前記第1時系列電流データをフーリエ変換することにより周波数スペクトルを求めるフーリエ変換部と、
前記周波数スペクトルから放電特有の周波数成分のみを抽出する周波数成分抽出部と、
抽出した前記放電特有の周波数成分における前記周波数スペクトルを逆フーリエ変換することにより第2時系列電圧データまたは第2時系列電流データを求める逆フーリエ変換部と、
前記第2時系列電圧データまたは前記第2時系列電流データの前記第1時間帯において観測される第1最大電圧値または第1最大電流値と、前記インパルス電圧または前記パルス電圧を印加したときから該第1最大電圧値または該第1最大電流値が観測されるまでの第1時間と、を求める特徴量抽出部と、
前記インパルス電圧または前記パルス電圧と、放電発生時間と、の関係を予め定めた第1放電推定マップに、印加した前記インパルス電圧または前記パルス電圧を適用して第1閾値範囲を設定する閾値範囲設定部と、
前記第1時間が前記第1閾値範囲内であれば前記巻線に放電が発生していると推定し、前記第1時間が前記第1閾値範囲外であれば前記巻線に放電が発生していないと判定する推定部と、
該推定部によって前記巻線に放電が発生していると推定されたときに、前記第1最大電圧値または前記第1最大電流値と第1閾値とを比較して、前記第1最大電圧値または前記第1最大電流値が前記第1閾値より大きいときに前記巻線に放電が発生していると判定し、前記第1最大電圧値または前記第1最大電流値が前記第1閾値以下のときに前記巻線に放電は発生していないと判定する判定部と、
を備える放電判定装置。 - 前記第1時間と前記第1閾値との関係を予め定めた第1放電判定マップに、前記第1時間を適用して前記第1閾値を設定する閾値設定部をさらに備える
請求項1に記載の放電判定装置。 - 前記時間帯計測部は、前記検出器によって検出された前記第1時系列電圧データまたは前記第1時系列電流データに基づき、前記電圧または前記電流がゼロになったときから前記電圧または前記電流が増加または減少後に減少または増加して再びゼロになるまでの第2時間帯を計測し、
前記特徴量抽出部は、前記第2時系列電圧データまたは前記第2時系列電流データにおいて、前記第1時間帯経過後の前記第2時間帯における第2最大電圧値または第2最大電流値と、前記インパルス電圧または前記パルス電圧を印加したときから該第2最大電圧値または該第2最大電流値を示すまでの第2時間と、を求め、
前記閾値範囲設定部は、前記インパルス電圧または前記パルス電圧と、前記放電発生時間と、の関係を予め定めた第2放電推定マップに、印加した前記インパルス電圧または前記パルス電圧を適用して第2閾値範囲を設定し、
前記推定部は、前記第1および/または第2時間が前記第1および/または第2閾値範囲内であれば前記巻線に放電が発生していると推定し、前記第1および/または第2時間が前記第1および/または第2閾値範囲外であれば前記巻線に放電が発生していないと判定し、
前記判定部は、前記第1最大電圧値または前記第1最大電流値、および/または、前記第2最大電圧値または前記第2最大電流値が、前記第1および/または第2閾値より大きいときに前記巻線に放電が発生していると判定し、前記第1最大電圧値または前記第1最大電流値、および/または、前記第2最大電圧値または前記第2最大電流値が、前記第1および/または第2閾値以下のときに前記巻線に放電は発生していないと判定する
請求項1または2に記載の放電判定装置。 - 前記閾値設定部は、前記第2時間と前記第2閾値との関係を予め定めた第2放電判定マップに、前記第2時間を適用して前記第2閾値を設定する
請求項2に従属する請求項3に記載の放電判定装置。 - 前記特徴量抽出部は、前記第2時間帯毎に前記第2最大電圧値または第2最大電流値と、前記第2時間と、を求める請求項3または4に記載の放電判定装置。
- 前記周波数成分抽出部は、前記放電特有の周波数成分として5MHzより大きく30MHz未満の周波数成分を前記周波数スペクトルから抽出する
請求項1ないし5のいずれか1項に記載の放電判定装置。 - 電気機器の巻線に放電が発生しているか否かを判定する放電判定方法であって、
(a)前記巻線の両端にインパルス電圧またはパルス電圧を印加し、
(b)前記巻線の両端で観測される第1時系列電圧データ、または、前記巻線を含む判定用回路に流れる第1時系列電流データを検出し、
(c)検出した前記第1時系列電圧データまたは前記第1時系列電流データに基づき、前記インパルス電圧またはパルス電圧を印加したときから電圧または電流が増加後に減少してゼロになるまでの第1時間帯を計測し、
(d)検出した前記第1時系列電圧データまたは前記第1時系列電流データをフーリエ変換することにより周波数スペクトルを求め、
(e)前記周波数スペクトルから放電特有の周波数成分のみを抽出し、
(f)抽出した前記放電特有の周波数成分における前記周波数スペクトルを逆フーリエ変換することにより第2時系列電圧データまたは第2時系列電流データを求め、
(g)前記第2時系列電圧データまたは前記第2時系列電流データの前記第1時間帯において観測される第1最大電圧値または第1最大電流値と、前記インパルス電圧または前記パルス電圧を印加したときから該第1最大電圧値または該第1最大電流値が観測されるまでの第1時間と、を求め、
(h)前記インパルス電圧または前記パルス電圧と、放電発生時間との関係を予め定めた第1放電推定マップに、印加した前記インパルス電圧または前記パルス電圧を適用して第1閾値範囲を設定し、
(i)前記第1時間が前記第1閾値範囲内であれば前記巻線に放電が発生していると推定し、前記第1時間が前記第1閾値範囲外であれば前記巻線に放電が発生していないと判定し、
(j)前記ステップ(i)によって、前記巻線に放電が発生していると推定されたときに、前記第1最大電圧値または前記第1最大電流値と第1閾値とを比較して、前記第1最大電圧値または前記第1最大電流値が前記第1閾値より大きいときに前記巻線に放電が発生していると判定し、前記第1最大電圧値または前記第1最大電流値が前記第1閾値以下のときに前記巻線に放電は発生していないと判定する
放電判定方法。 - 前記第1時間と前記第1閾値との関係を予め定めた第1放電判定マップに、前記第1時間を適用して前記第1閾値を設定するステップ(k)をさらに備える
請求項7に記載の放電判定方法。 - 前記ステップ(c)は、検出した前記第1時系列電圧データまたは前記第1時系列電流データに基づき、前記電圧または前記電流がゼロになったときから前記電圧または前記電流が増加または減少後に減少または増加して再びゼロになるまでの第2時間帯を計測するステップをさらに含んでおり、
前記ステップ(g)は、前記第2時系列電圧データまたは前記第2時系列電流データにおいて、前記第1時間帯経過後の前記第2時間帯における第2最大電圧値または第2最大電流値と、前記インパルス電圧または前記パルス電圧を印加したときから該第2最大電圧値または該第2最大電流値を示すまでの第2時間と、を求めるステップを含んでおり、
前記ステップ(h)は、前記インパルス電圧または前記パルス電圧と、前記放電発生時間との関係を予め定めた第2放電推定マップに、印加した前記インパルス電圧または前記パルス電圧を適用して第2閾値範囲を設定し、
前記ステップ(i)は、前記第1および/または第2時間が前記第1および/または第2閾値範囲内であれば前記巻線に放電が発生していると推定し、前記第1および/または第2時間が前記第1および/または第2閾値範囲外であれば前記巻線に放電が発生していないと判定するステップであり、
前記ステップ(j)は、前記第1最大電圧値または前記第1最大電流値、および/または、前記第2最大電圧値または前記第2最大電流値が、前記第1および/または第2閾値より大きいときに前記巻線に放電が発生していると判定し、前記第1最大電圧値または前記第1最大電流値、および/または、前記第2最大電圧値または前記第2最大電流値が、前記第1および/または第2閾値以下のときに前記巻線に放電は発生していないと判定するステップである
請求項7または8に記載の放電判定方法。 - 前記ステップ(k)は、前記第2時間と前記第2閾値との関係を予め定めた第2放電判定マップに、前記第2時間を適用して前記第2閾値を設定するステップを含んでいる
請求項8に従属する請求項9に記載の放電判定方法。
- 前記ステップ(g)は、前記第2時間帯毎に前記第2最大電圧値または前記第2最大電流値と、前記第2時間と、を求めるステップをさらに含んでいる
請求項9または10に記載の放電判定方法。
- 前記ステップ(e)は、前記放電特有の周波数成分として5MHzより大きく30MHz未満の周波数成分を前記周波数スペクトルから抽出するステップである
請求項7ないし11のいずれか1項に記載の放電判定方法。 - 電気機器の巻線に放電が発生しているか否かを判定するためのプログラムであって、
請求項7ないし12のいずれか1項に記載の放電判定方法の各ステップを1または複数のコンピュータに実行させるためのプログラム。
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