JPH02147970A - ガス絶縁機器の部分放電診断方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明はガス絶縁機器の内部で発生する部分放電の位相
と放電々荷量を診断する方法に係り、特に、機器内部に
混入する金属線による部分放電を診断するに好適な部分
放電診断方法に関する。

〔従来の技術〕

従来の装置は、特開昭６２−７６４７２号公報に記載の
ように、ガス絶縁機器に部分放電による振動を検出する
振動計と、中心導体の電圧波形の位相を測定する電極が
設置されている。これらの振動計と電極には増幅器、演
算器、判定器が接続さ九ている。演算器は振動計によっ
て検出された信号のうち電圧波形に同期する信号のみが
増幅され、他のノイズ成分を分離するために、部分放電
による振動波のみが相当回数、累積加算が繰り返えされ
ていた。これにより他の振動などによる振動波は相対的
に低くなって、部分放電による振動以外の振動による振
動波はほとんど無視できる程度に低いレベルになる。こ
の信号波形は判定器によって判定されるようになってい
た。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術はガス絶縁機器の中心導体に課電されてい
る電圧波形と同期していない部分放電の発生をノイズと
区別することについて考慮がされておらず、異常信号を
見逃してしまう問題があった。また、電圧波形と同期し
ている部分放電を高精度で検出できたとしても、その部
分放電がガス絶縁機器内部のコンタクトの接触不良か、
電気フロートか、クラックスペーサか、混入した金属線
によるものなのかわからない。さらに、混入した金属線
がスペーサの沿面に付着しているのか、高電圧導体に固
定しているか、接地タンクＬに固定起立しているか、ま
た、接地タンク底部を飛び跳ねているのかを判別するこ
とは非常に田辺であり、異常の際の緊急度の判断ができ
ないという問題があった。

本発明の目的は、ガス絶縁機器の内部に発生する部分放
電を外部の発生とノイズから完全に分離して高感度に検
出し、機器内部に混入した金属線の位置を診断し、絶縁
事故を未然に防ぎ、異常の際の緊急度の判断をすること
にある。

〔課題を解決するための手段〕

」１記目的を達成するために、ガス絶縁機器の高電圧導
体に課電されている電圧位相に対して一定の位相をトリ
ガとして部分放電の測定の掃引を開始し、そのときの部
分放電周波数スペクトルのパターンから発生位相と放電
々荷量の大きさを診断する。

〔作用〕

ガス絶縁機器の部分放電の診断は部分放電検出器からの
信号を部分放電側定器で測定して行なう。

その際の掃引は、ガス絶縁機器の高電圧導体に課電され
ている電圧位相に対して、一定の位相をトリガとして開
始する。それによって、測定された部分放電の周波数ス
ペクトルで部分放電の発生する位相と部分放電々荷量の
大きさが診断できる。

部分放電の周波数スペクトル、発生位相、放電々荷量の
大きさから機器の内部に混入した金属線がどの位置の存
在しているかを知ることができる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図ないし第１２１図によ
り説明する。

第１図はガス絶縁機器１０の内部で発生する部分放電を
診断する方法のブロック図を示す。ガス絶縁機器１０に
内蔵された部分放電検出器１が設置される。部分放電検
出器１で検出された信号は部分放電測定器として、例え
ば、スペクトルアナライザ２に取り込まれる。このとき
１例えば、ガス絶縁機器１０の高電圧部に課電されてい
る課電電圧が零ボルトをクロスして正値になるときをト
リガとしてスペクトラムアナライザ２を掃引する。

また、掃引時間も変えて信号を取り込む。スペクトラム
アナライザ２に取り込まれた周波数スペクトルのパター
ンはコンピュータ３で判断、処理され、混入金属線の位
置が表示される。

第２図はガス絶縁機器１０の内部に混入した金属線がど
の様な状況で存在するかを示す。ガス絶縁機器１０の母
線の内部には、高電圧導体２０が接地タンク３０の中心
に絶縁スペーサ４０により支持されている。

また、高電圧導体２０と接地タンク３０との間の空間に
よはＳＦｓガス６０が充填される。金か線には、絶縁ス
ペーサ４０の沿面に付着している絶縁スペーサ付着金属
線５０、高電圧導体２０の表面に起立して固定される高
電圧導体固定金属線５１、接地タンク３０の内壁面に起
立して固定される接地タンク固定金属線５２、また、高
電圧導体２０と接地タンク３０との１■のＳＦｏガス６
゜中を飛び跳ねているフリー金属線５３などが考えられ
る。

第３図はガス絶縁機器１０の内部で発生した部分放電を
部分放電検出器１で検出し、その信号をスペクトラムア
ナライザ２で周波数スペクトルを見たものである。この
スペクトルは部分放電の測定の掃引のトリガが条件を指
定せずに測定したものである。また、このスペクトルは
最大値を保持したときのものである。外部（ブッシング
表面、送電線、硝子表面等）で発生した部分放電の周波
数スペクトルも比較のために示した。外部の部分放電周
波数のスペクトルが４００ＭＨｚ以下の帯域に対して、
ガス絶縁機器１０の内部に混入した金属線５０〜５３に
より発生する内部部分放電の周波数スペクトルは４００
ＭＨｚ以ｔの帯域である。なお、現地によっては７００
　Ｍ　Ｈｚ付近の狭帯域で放送波が測定される場合があ
る。これより発生した部分放電が、ガス絶縁機器］０の
外部であるか内部であるかを判断することができる。し
かし、このように内部に混入した金属線による部分放電
と診断できても、それが、絶縁スペーサ４０の沿面に付
着しているか、接地タンク３０に起立して固定している
か、高電圧導体２０に起立して固定しているか、また、
ＳＦａガス６ｏの空間にあるかを判断することができな
い。そこで、これらを診断する方法を以下に述べる。

第４図は接地タンクの固定金属線５２の場合である０部
分放電周波数スペクトルの測定の掃引条件を高電圧導体
２０に課電されている電圧が零ボルトをクロスして正値
になるときをトリガとし、（以下ラインモードと称す）
掃引時間を２０ｍ５としたものである。接地タンク固定
金属線５２の部分放電は、課電々圧の負のピーク付近に
発生することがわかっているため、ラインモードにすれ
ば、図中に示す限られたスペクトル帯となる。

第５図は高電圧導体固定金属線の場合である。

このとき、部分放電は課電々圧の正のピーク付近に発生
することがわかっているため、同様に限られた帯域であ
る。しかし、スペクトル強度は、この周波数帯域では、
接地タンク固定金属線の場合と比べ低レベルである。

第６図は絶縁スペーサ付着金属線の場合を示す。

これは課電々圧の両極のピークに部分放電が発生するた
め、二個所のスペクトル帯域が現れる。

第７図はフリー金属線の場合である。これは課電々圧の
極性、位相に関係なく部分放電が発生するため、ライン
モードで測定してもラインモードとしないときの測定結
果と同様のスペクトルが現れる。このように、ガス絶縁
機器１０の内部に混入した金属線の状況により１部分放
電スペクトルの測定をラインモードにすると、スペクト
ルパターンが特徴的になり、金属線の存在位置が診断で
きる。

第８図ないし第１１図は第４図ないし第７図の掃引時間
を８０ｍ５にしたときの部分放電周波数スペクトルを示
す。掃引時間を変えれば、その掃引時間における金属線
の状況により部分放電周波数スペクトルが異なる。この
ように、掃引時間も様々に変化させることにより、得ら
れた多くのスペクトルパターンから、より確実に診断で
きる。

第１２図、第１３図は放送波や通信波をラインモードで
掃引時間を変えて診断する方法を示す。

例えば、スペクトラムアナライザでスペクトルを監視中
に、第１２図に示す狭帯域で７００ＭＨｚ付近に呪われ
た場合、このスペクトルが第３図に示す外部部分放電の
スペクトルと比べて周波数が高い。だから、ガス絶縁機
器１ｏの内部部分放電か、あるいは、放送波、通信波の
疑いがある。仮に、放送波、通信波だとすると課電電圧
に全く同期しないから、第１２図に示すように、ライン
モードで掃引時間を調整して、課電電圧の零ボルトの位
置をスペクトルに合わせても、また、第１３図のように
、課電電圧のピークをスペクトルに合わせても、同一の
スペクトルが見られる。一方、内部部分放電の場合、第
１２図の破線のようには見られず、第１３図のように、
課電電圧のピークを合わせるとスペクトルが見られる。

このように、比較的高周波帯の放送波１通信波と内部部
分放電の見分けがつく。

本実施例によれば、発生した部分放電を外部のものと区
別できるだけでなく、ガス絶縁機器で最も問題となって
いる金属線の存在位置を知ることができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、ガス絶縁機器の外部で発生する部分放
電と区別し、内部に混入した金属線がスペーサ沿面に付
着しており、絶縁で最も危険な状態であるのか、金属線
が接地タンクを飛び跳ねていてスペーサ沿面に付着する
可能性が高いのか。

また、金属線が高電圧導体や接地タンクに起立しており
、スペーサ沿面付着の次に危険な状態であるかを診断す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のガス絶縁機器内部で発生す
る部分放電の診断方法のブロック図、第２図は金属線が
混入した状況を示すガス絶縁機器の断面図、第３図は外
部と内部の部分放電の周波数スペクトル図、第４図ない
し第１１図は各金属線の状況下でラインモードで測定し
た周波数スペクトル図、第１２図および第１３図は放送
波、通信波と内部部分放電の診断方法の説明図である。 １・・・部分放電検出器、２・・・スペクトラムアナラ
イザ、３・・・コンピュータ、１０・・・ガス絶縁機器
、２０・・・高電圧導体、５３・・・フリー金属線、３
０・・・接地タンク、４０−・・絶縁スペーサ。 第３因 周濱牧（ＭＨｚ） カ゛ス椛、得］殻器内部の部分４蛤１周液数スヘ・クト
ル特・圧第４図 クン７へ部の公紹孔捺起２飽丘の部外枚電同−茨数スヤ
７Ｆル第５図 高圧朴の金差４漿イ’ｔＡ吟の簀ｌ争枚電５周邊Ｊ（ス
Ｔ７ト４第６図 人Ｙ−刊貸面の４ンｂυ１イｔ、％ｅ’ｌｖｍｐ十枚電
、…浪Ｉ疋人Ｎ’７１−ル第９図 高圧４体の金、！１槃付厖時のＤ件枚電１！′Ｉ兼数ス
Ｔ’７）−ル第１０図 スヤー寸シ廿面の仝鳥線付基８１の秤分枚電周域数スヘ
・７トル第７図 ７り一會渾、ｌ＆の舒外放嘴しスざ７ト１し第８図 （ＭＨｚ） タンク＆絆の４′５４袈起江時の舒号枚宅」ボＩ又スペ
ア）１し第１１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、内部の部分放電を検出するための検出器が設置され
   ているガス絶縁機器の部分放電診断方法において、 前記ガス絶縁機器の高電圧導体に課電されている電圧の
   位相に対して、一定の位相をトリガとして前記部分放電
   の周波数スペクトルの測定を開始し、このときのスペク
   トルパターンから前記部分放電の発生する電圧位相と前
   記部分放電の放電々荷量を診断することを特徴とするガ
   ス絶縁機器の部分放電診断方法。 ２、特許請求の範囲第１項において、 前記ガス絶縁機器の前記高電圧導体に課電されて電圧が
   零ボルトをクロスして正値になるときをトリガとして前
   記部分放電の前記周波数スペクトルの測定を開始するこ
   とを特徴とするガス絶縁機器の部分放電診断方法。 ３、特許請求の範囲第１項において、 前記部分放電の前記周波数スペクトルの測定の掃引時間
   を変化させることを特徴とするガス絶縁機器の部分放電
   診断方法。 ４、特許請求の範囲第３項において、 前記掃引時間を変えても同じ周波数にスペクトルをもつ
   ものを外束ノイズと判断し、機器の前記部分放電と分離
   したことを特徴とするガス絶縁機器の部分放電診断方法
   。