JPH01234015A

JPH01234015A - ガス絶縁機器の部分放電監視装置

Info

Publication number: JPH01234015A
Application number: JP63058317A
Authority: JP
Inventors: Tokio Yamagiwa; 山際　時生; Toshio Ishikawa; 敏雄石川; Shuzo Iwaasa; 岩浅　修蔵; Atsushi Ozawa; 小沢　淳
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1988-03-14
Filing date: 1988-03-14
Publication date: 1989-09-19
Anticipated expiration: 2014-01-13
Also published as: JP2845882B2

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】〔産業上の利用分野〕本発明はガス絶縁機器の部分放電監視装置に係り、特に
部分放電の判別精度を上げ寿命予Ｊ１りの信頼性を向上
させるガス絶縁機器の部分放電監視装置に関する。

〔従来の技術〕

従来よりガス絶縁機器の異常を検出するため、例えば特
開昭６１−６９３１２号公報及び特開昭６１−１４７１
７０号公報等の記載のようにガス絶、録ホ器へ部分数′
貨検出器を設け、この部分放電検出器は検出周波数帯域
が各種選定され、外来ノイズの影晋を避ける検討が行わ
れている。また、特開昭６１−１００６７０号公報に記
載のように、ガス絶縁機器に設ける１台の検出装置で検
出周波数帯を切換え、対象となる電力機器の卓越周波数
を選定することにより信号検出の感度向上を図る方式も
検討されている。

一方、外来ノイズは周波数帯及び発生位相が安定してお
らず特定が非常に難かしいものである。

また２部分放電においても、監視の対象となるガス絶縁
機器の絶縁ガスを封入すると共に導体などを配置する接
地タンクの内部からのものと、送電線あるいは変電所内
の母線引き込み部等の人気中で発生するものとがあり、
これらを区別することも重要な課題となっている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述した従来技術においては、比較的外来ノイズの少な
い周波数帯域を選定し、信号検出感度を向上しようとす
るものである。一方、ガス絶縁機器で発生する部分放電
信号は、原因及び発生部位により異なり、有害でありな
がらもかなり信号が小さいものがある。このため、長期
寿命の予測診断を行うに当たり、より高感度の検出技術
が望まれている。

また、単に部分放電信号を検出するのみではなく、それ
が対象機器から発生しているものか、或いはその周囲で
発生しているものなのか等を判別し位置標定する技術の
向上も重要となっている。

〔課題を解決するための手段〕

本発明ではガス絶縁機器の周囲に配置したアンテナや、
機器の接地線に取付けた検出器或いは機器の内部に検出
用電極を組込んで検出部とし、この検出部に侵入する信
号を複数の帯域増幅器を用いて周波数帯域に分割して取
り込み、各周波数帯における信号の発生状況を同時に中
央演算装置を用いて比較するようにしている。

〔作用〕

これによって、ガス絶縁機器中で発生する部分放電の周
波数特性は、高周波領域（数百Ｍ　Ｈｚ以上）までの広
帯域に発生しているため、複数の帯域増幅器にて複数の
周波数帯で同時に検出できる。

また、ノイズは各周波数帯に無秩序に侵入するため、同
期性がないため、判定を比較的容易に行える。なお、部
分放電においても、発生部位、特にガス絶縁機器の内外
においては周波数帯域が異なるため、複数周波数帯のど
のようなところで検出されるかにより標定することも可
能である。

〔実施例〕

以下、本発明を適用したガス絶縁機器の部分放電監視装
置の一実施例を第１図により説明する。

接地タンク１０内に通電用の中心導体１１を配置し、こ
れら導体をスペーサ１２により絶縁支持し、内部にＳＦ
６ガス等の絶縁媒体を封入したガス絶縁機器４０におけ
る母線の例を示している。このようなガス絶縁機器４０
内に発生する部分放電の検出の一つとして、接地線２０
に検出部１を取付けて行う方式がある。このような検出
部１より検出された信号は検出装置３０に導かれる。検
出装置３０は検出部１の信号を広帯域で増幅する広帯域
増幅器２、この出力を複数の狭帯域に分割して増幅する
各狭帯域増幅器３ａ、３ｂ、３ｃ、これらの出力より信
号として出てきたパルスの大きさと数を計数するパルス
カウンタ４ａ、４ｂ、４ｃから構成されている。このよ
うにして検出装置３０で得られた情報は、中央演算装置
５に導かれ、予め設定された比較判定装置６の情報と比
較判定することにより、部分放電の監視を行うものであ
る。すなわち、検出装置３０で得られたパルスの大きさ
及び数等の分布状況により部分放電の判定を行うように
し、この結果を表示装置７に表示する。

上記の第１図において接地線２０に取り付けた検出部１
の出力を第２図に示している。この第２図の（ａ）はガ
ス絶縁機器４０以外の大気中部で発生した部分放電の周
波数スペクトルであり、（ｂ）はガス絶縁機器４０の内
部で発生した部分放電の周波数スペクトルである。図中
に示す周波数において、ｊａは数ＭＨｚ帯、ｆｂは数十
ＭＨｚ帯、ｆｃは数百Ｍ　Ｉ−Ｉ　ｚ帯を代表している
。ここで特徴的なのは、第２図（ｂ）で明らかなように
ガス絶縁機器４０の内部の放電においては、５００ＭＨ
ｚ以上の高周波領域の周波数成分を持つ点である。した
がって、この領域に発生する部分放電パルスを検出する
ことにより、ガス絶縁機器４０の内外の判定が可能とな
る。また、第２図（ａ）の大気中の放電に対しては、数
ＭＨｚ帯ｆａと数十Ｍ　Ｉ−Ｉ　ｚ帯ｆ、に同時に発生
することで判定が可能である。

なお、外来ノイズは無秩序に侵入するため、単に１つの
帯域で監視することは信頼ある判定の七から問題であり
、複数帯域を同時に監視することが判定の信頼性を向上
する上で重要となる。

第−表は上述の判断アルゴリズムの一例を示したもので
ある。

第　　１　　表検出装置３０では帯域Ａ、Ｂ、Ｃの３つに分割しており
、帯域Ａは２〜７ＭＨｚ　、Ｂは２０〜７０Ｍｌ−工ｚ
、Ｃは２００〜７００　Ｍ　Ｈｚに選定されている。こ
れらの帯域での信号出力レベルを第２図の右側に示すよ
うにレベルＩ〜■の４つの領域に分割し、比較判定装置
６内に設定されている。

レベル■はガス絶縁機器４０の無課電状況下での信号の
出力レベルである。出力レベルがＩＩ〜１■において異
常値となるわけであるが（表中状態・９〜■）、３つの
周波数帯域の検出パターンにより、ガス絶縁機器の異常
診断を行い判定をくだしている。また、■〜■）のよう
に１つだけの周波数４１２域で異常値が検出されても、
これはノイズの可能性が極めて犬であるため正常と見な
される。２つ以上の帯域に同時に異常値が現われた場合
が問題となるが、Ｇ）の場合のように高周波帯域Ｃに異
常ｊ直が現われない場合には正常としている。この場合
には、第２図（ａ）に示すようにガス絶林機器外の大気
中での部分放電と判定される。ガス絶縁機器の異常とし
ては、状態（じ〜■の場合に該当する。

なお、本例においては電圧位相の関係を特に示していな
いが、検出時の部分放電発生位相により更に検出感度及
び位置標定の信頼性を向してきる。

このようなシステムを用いることにより、ガス絶縁機器
内に発生する部分放電を正確に検出することができるた
め、ガス絶縁機器の絶縁信頼、性の大幅な向上が図れる
。

本発明の他の実施例を第３図に示している。この例にお
いては、上部左半分の構成は第１図と同じであるが、上
部右半分が追加されている。すなわち、検出装置３０ａ
、３０ｂを２台使用し、−方はガス絶縁機器４０からの
信号をもう一方は空間からの電磁波をアンテナ５０を介
して取り込んだものであり、これらを総合してシステム
を構成している。このシステムにおいて、検出装置３０
ａ。

３０ｂから中央演算装置５に入る前にスイッチ８ａ、８
ｂが設けられている。これは、第４図（ａ）、（ｂ）に
示すように各種の検出方法を可能にするためであり、検
出装置１ｆｆ３０ａ、３０ｂからの信号を交互に取り込
み判断する場合（ａ）。

同時に取り込み判断する場合（ｂ）である。（ａ）はガ
ス絶縁機器の運転開始前の試験等に有効な方式であり、
ガス絶縁機器４０を課電した状態でスイッチ８ａを入れ
ガス絶縁機器からの信号を評価し、無課電状態でスイッ
チ８ｂを入れ外来ノイズの状況を評価し、これらを総合
的に評価することにより、部分放電の判定をより正確に
行うことができる。

また、第５図には他相あるいは他回線のガス絶縁機器間
４．０ａ、４０ｂに設けろ各検出部１ａ。

１ｂの信号を取込み益視する本発明の例を示している。

この場合においても前者と同様部分放電の判定をより正
確に行うことができる。

なお、ガス絶縁機器が設置される場所により、ノイズの
周波数帯域は異なる。すなわち、複数の周波数帯域の設
定に当たっては極力ノイズが小さくなるようそれぞれの
周波数帯域を選定することが感度向上の」二で重要とな
る。

〔発明の効果〕

本発明によれば、ガス絶縁機器内で発生する微弱な部分
放電信号を外来ノイズや機器外の放電と正確に識別する
ことが可能となるため、ガス絶縁機器の長期寿命予測診
断が高精度で行えるようになる。このため、ガス絶縁機
器の絶縁信頼性を大幅に向上することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のガス絶縁機器の部分放電監視装置の一
実施例を示すブロック図、第２図は本発明の原理を示す
特性図、第３図は本発明の他の実施例であるガス絶縁機
器の部分放電監視装置を示すブロック図、第４図は第３
図の動作特性図、第５図は更に別の実施例であるガス絶
縁機器の部分放電監視装置を示すブロック図である。１、ｌａ、ｌｂ・・・検出部、２・・・広帯域増幅器、
３・・狭帯域増幅器、４・・・パルスカウンタ、５・・
・中央演算装置、６・・・比較判定装置、７・・・表示
装置、１０・・・接地タンク、１１・・・中心導体、１
２・・・スペーサ、２ｏ・・接地線、３０・・・検出装
置、４０゜４０ａ、４０ｂ・・・ガス絶縁機器、５０・
・・アンテナ。４０　・乃°ス省九胛に舅ｉ塔第　２　図同展歓　ｆ　（Ｈｚ）（ｂ、）尾液数　イ（Ｈｚ）第　３　図早　４　　囚日≠Ｆ　間　　　　→ 日キ　ル■　　　　→ 第　、Ｓ　口

Claims

【特許請求の範囲】１、接地タンク内に絶縁ガスを充填すると共に導体など
を配置してガス絶縁機器を構成し、前記絶縁機器の部分
放電を検出するものにおいて、前記接地タンクには内部
の部分放電を検出する検出部を接地線に設け、前記検出
部の検出信号を複数の周波数帯域に分割して増幅する手
段を有する検出装置を備え、前記検出装置の複数の周波
数帯域の出力信号を同時に比較判断する装置を設けたこ
とを特徴とする部分放電監視装置。２、特許請求の範囲第１項において、前記検出装置の複
数の周波数帯域には、少なくとも１つの周波数帯域とし
て５００ＭＨｚ以上を含んでいることを特徴とするガス
絶縁機器の部分放電監視装置。