JPH01114313A - ガス絶縁開閉装置の内部部分放電検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、電力機器を接地金属容器内にコンパクトに収
納したガス絶縁開閉装置に適用される内部部分放電検出
装置に関する。

（従来の技術） 近年、変電所用地の高騰や都市部における電力供給量の
増大に伴う変電設備の増強化の必要性から、ガス絶縁開
閉装置（ＧＩＳ）が普及して稼動している。このガス絶
縁開閉装置は、公知のように密閉容器内に断路器、遮断
器などを収納配置し、その周りに絶縁性および消弧性に
優れたＳＦｓガスを充填して絶縁を確保している。

このようなガス絶縁開閉装置は、コンパクト化。

接地タンクの露出充電部の削減などで種々の利点がある
。しかしその反面、高性能化に伴う保守診断の困難さ、
保守修復作業時間の増大などで、密閉容器内部に異常が
生じた場合、その信頼性が著しく低下するという欠点を
有する。

したがって、ガス絶縁開閉装置の設備には、遮断器、断
路器および接地開閉器に投入、引外指令などを発する変
電ＩＮ器制御システムと、変電機器の稼動運転状態が正
常であることの信頼度確認と異常発生時の早期検出監視
が可能な予防保全システムを備えている。

後者の予防保全システムの監視項目としては、その計測
値自体が急激に変化しないコロナ但、ガス水分量、ガス
成分、ガス圧力、ガス温度、ガス密度２曲面、油圧、油
温１分解ガス量などの準定常的である項目と、遮断器お
よび断路器などの動作時間のように短い時間内での処理
を必要とする項目とがある。通常の監視方法としては、
後者の項目について機器動作時に計測を行い、データを
処理、演算してその結果を出力表示および記憶し、また
前者の準定常的な項目については、ある一定時間の間隔
で計測を行い、データを処理、演算してその結果を出力
表示および記憶している。

（発明が解決しようとする問題点） このような監視項目の中で、機器−の異常予知の観点か
ら最も重要なものの一つに部分放電検出（］ロナ検出）
がある。しかしながら、部分放電検出については、従来
より多くの検出方式の提案がなされているが、これらを
実際の機器にシステムとして適用する場合の置体的手段
に問題が残っていた。

本発明の目的は、ガス絶縁機器の内部部分放電に起因し
て発生する信号の伝播特性に注目し、実際のガス絶縁変
電所への効率的な部分放電検出が可能なガス絶縁開閉装
置の内部部分放電検出装置を提供することにある。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 本発明のガス絶縁開閉装置の内部部分放電検出装置は、
高電圧導体、遮断器おにび断路器などを連設して絶縁性
ガスとともに接地金属容器内に収納してなるガス絶縁開
閉装置の内部部分放電を検出するシステムにおいて、そ
のガス絶縁開閉装置の連設機器を少なくとも一端に開閉
機器が位置するように一定区間毎の領域に分け、その各
領域内の絶縁スペーサの埋設電極に内部部分放電検出器
を接続したことを特徴とするものである。

（作　用） 本発明においては、接地金属容器内における電磁波伝播
の特殊の様相と、各回線の機器配列構成を開閉機器を基
準として複数領域に分割したことを利用し、効率的に部
分放電監視を実施することができる。

（実施例） 以下本発明を第１図および第２図に示す実施例を参照し
て説明する。第１図において、本発明の対象となるガス
絶縁開閉装置は、並行する主母線１Ａ、ＩＢから三回線
Ｉ、　ＩＩ、　Ｉ［Ｉを引き出した場合を示している。

この三回線１．　Ｉ［、ＩＩＩの接続機器構成は同一で
あるから、代表して回線工について説明し、他の回線ｎ
、ｍについては同一符号を付して説明に代えることにす
る。

回線工は次のように構成されている。両生母線１Ａ、１
Ｂから母線側断路器２Ａ、２Ｂを引き出し、これを共通
に接続して遮断器３の一方の端子に接続する。この遮断
器３と共通接続点との間と大地Ｅとの間に接地開閉器４
を接続している。また遮断器３の他の端子は線路側断路
器５を介してケーブルヘッド６に接続され、その断路器
５とケーブルヘッド６との間と大地Ｅとの間に接地開閉
器７が接続されている。

さらにこの種のガス絶縁開閉装置は、これらの母線側断
路器２Ａ、２Ｂ、遮断器３．接地開閉器４、線路側断路
器５．ケーブルヘッド６および接地開閉器７は、接地電
位の金属容器８内に連設して収納され、絶縁スペーサ９
Ａ、９８．１０Ａ、１０Ｂ、１１および１２により母線
側断路器２Ａ、２Ｂ。

遮断器３および線路側断路器５がガス区分されている。

しかして、本発明においては、ケーブルヘッド６、接地
開閉器７．絶縁スペーサ１２および線路側断路器５を含
んだＡ領域として区分け、線路側断路器５．絶縁スペー
サ１１．遮断器３．接地開閉器４、絶縁スペーサＩＯＡ
、　ＩＯＢおにび母線側断路器２Ａ、２Ｂを含んだＢ領
域に区分け、母線側断路器２Ａ、絶縁スペーサ９Ａおよ
び主母線１Ａを含んだＣ領域に区分け、母線側断路器２
Ｂ、絶縁スペーサ９Ｂおよび主母線１Ｂを含んだＤ領域
にそれぞれ区分けしたことを特徴とするものである。

さらに本発明においては、各Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄ領域内にあ
る少なくとも一個の絶縁スペーサ１２．１１゜９Ａおよ
び９Ｂに部分放電検出器１３Ａ、　１３Ｂ、　１３Ｃお
よび１３Ｄを接続したことを特徴とするものである。こ
れらの部分放電検出器１３Ａ〜１３０は、第２図に示す
ように絶縁スペーサ１２．１１．９Ａおよび９Ｂに埋設
した検出用電極１４に接続されるものである。これらの
部分放電検出器１３Ａ〜１３Ｄの回路構成は同一である
から、代表して検出器１３＾を第２図を参照して説明す
る。

第２図に示す絶縁スペーサ１２は、第１図のＡ領域の金
属容器８内をガス区分して線路側断路器５とケーブルヘ
ッド６とを接続する導体１５を絶縁支持してもくる。絶
縁スペーサ１２の埋設電極１４に接続された部分放電検
出器１３Ａは、電極１４と金属容器８の接地電位との間
に接続されるブイシタ１６．検波増幅回路１７．ピーク
ディテクタ・積分回路１８゜Ａ／Ｐ変換器１９．　Ｅ／
Ｄ変換器２０．バッテリ２１およびタイマー２２を備え
、Ｅ／Ｄ変換器２０の部分放電検出信号は光信号に変換
したのち光ケーブル２３で受信側に伝送される。

次にこのように構成されたガス絶縁開閉装置の内部部分
放電検出装置の作用について説明する。

まず、ガス絶縁機器の内部部分放電は、その立ち上がり
が数ｎｓというＳＦ６ガスの放電現象に関係しているた
め、それにより発生する信号も数１０ＭＨｚにまでおよ
ぶ電磁波となる。

ガス絶縁機器は充電部が接地された金属容器８内で行な
われるので、これら周波数の電磁波に対しては、金属容
器８が導波管として作用することになる。このため部分
放電により発生した信号は、接地金属容器８内を伝播す
る。したがってこのような電磁波の信号を検出すれば部
分放電の有無を判定することができる。

すなわち、部分放電にともなう電磁波は、接地金属８内
を伝播するが遮断器３．断路器２Ａ、２Ｂおよび５など
が開路すると、主回路部の電気的な接続が無くなるため
、この個所で電磁波は著しく減衰する。したがって遮断
器、断路器の開閉機器の位置をもとに部分放電検出する
区間を領域分けして測定する必要があるわけである。第
１図にはこのような部分放電測定領域の分割側を破線に
よって領域Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄとして示しである。

例えば第１図の回線■において、線路側、断路器５が開
で、母線断路器２Ａが開である場合、回線■の通常ライ
ンおよび主母線１Ａが停止しており、領域ＢおよびＤは
主母線２を通して充電されている。したがってこの円領
域Ｂ、Ｄでの部分放電測定が必要であり、部分放電検出
器１３Ｂおよび１３Ｄによって部分放電を検出すること
ができる。

また別のケースとして、回線工のラインおにび両生母線
１Ａ、ＩＢが充電された状態で、遮断器３３を点検する
場合、遮断器３が開路して領域Ｂのみが停止するので、
他の領域Ａ、８．Ｃ，Ｄでの部分放電測定が必要であり
、それぞれの部分放電検出器１３Ａ、１３Ｇ、１３Ｄで
部分放電を検出することができる。

このような部分放電監視は、他の回線■および■にも同
様に実施できるものであり、各回線■。

■、■を断路器、！！断器などの開閉機器を基準にして
各領域Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄに分割することにより、効率的に
部分放電監視を実施することができる。

通常、これら部分放電監視を行う場合、放送電波などを
含む気中伝播ノイズはガス絶縁機器の内部放電を測定す
る場合、信号検出部、伝送ケーブル、電源等から測定部
に侵入し、測定精度に大きな影響を及ぼす。鉄筋コンク
リート建屋内や地下室にガス絶縁開閉装置が収納されて
いる場合゛、室内が等価的に気中伝播ノイズに対してシ
ールドされるので、これら気中伝播ノイズの影響は著し
く低減される。したがって本発明のようにガス絶縁開閉
装置を各領域Ａ−Ｄに分割して内部部分放電を監視する
ことによって精度よく行なわれる。

［発明の効果］ 以上のように本発明においては、各回線の機器構成を開
閉機器を基準にして複数領域に分割し、その各領域に対
応して部分放電検出器を設けたことにより、接地金属容
器内の電磁波伝播の様相と、ガス絶縁開閉装置の運用形
態とから、効率よく部分放電監視を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のガス絶縁開閉装置の内部部分放電検出
装置の一実施例を示す系統図、第２図は本発明に使用す
る部分放電検出器の一実施例を示すブロック構成図であ
る。 Ｉ、　ＩＩ、　Ｉ［Ｉ・・・回線 Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄ・・・分割領域 ＩＡ、１Ｂ・・・主母線 ２Ａ、２Ｂ・・・母線側断路器 ３・・・遮断器 ４．７・・・接地開閉器 ５・・・線路側断路器 ６・・・ケーブルヘッド ８・・・接地金泥容器 ９、１０．１１．１２・・・絶縁スペーサ１３Ａ、　１
３ｅ、１３Ｃ，１３０・・・部分放電検出器（８７３３
）代理人　弁理士　猪　股　祥　晃（ほか　１名） Ａ 第１図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）高電圧導体、遮断器および断路器などを連設して
   絶縁性ガスとともに接地金属容器内に収納してなるガス
   絶縁開閉装置の内部部分放電を検出するシステムにおい
   て、そのガス絶縁開閉装置の連設機器を少なくとも一端
   に開閉機器が位置するように一定区間毎の領域に分け、
   その各領域内の絶縁スペーサの埋設電極に内部部分放電
   検出器を接続したことを特徴とするガス絶縁開閉装置の
   内部部分放電検出装置。
2. （２）開閉機器が断路器であることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載のガス絶縁開閉装置の内部部分放電
   検出装置。