JPH02222844A

JPH02222844A - ガス絶縁開閉機器の異常検出システム

Info

Publication number: JPH02222844A
Application number: JP1041906A
Authority: JP
Inventors: Takaaki Sakakibara; 榊原　高明; Isao Kamata; 功鎌田
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1989-02-23
Filing date: 1989-02-23
Publication date: 1990-09-05

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、部分放電検出部における開閉サージの影響を
除外したガス絶縁開閉機器の異常検出システムに関する
ものである。

（従来の技術）近年、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の必要性から、絶縁性及び消弧性に
優れたＳ　Ｆ６ガスを用いて、断路器、遮断器等の変電
機器を密閉容器内に収納配置し、耐環境性と、ＫＶ−Ａ
当たりの据付体積をコンパクト化した、いわゆるガス絶
縁開閉機器（以下、ＧＩＳと称する）が普及し、稼働し
ている。

上記の様なＧＩＳは、コンパクト化、接地タンクの露出
充電部の削減等、種々の利点がある反面、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等、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
という欠点がある。

そこで、従来から、ＧＩＳ全体の信頼性の向上を実現す
るために、装置の適切な設計・製作に努めているが、電
力供給能力の質の向上の一貫として、装置全体の信頼度
確認及び監視が必要となり、その有効な手段が種々検討
されてきた。

この様な手段の一つとして、ＧＩＳ内部に発生する部分
放電や開閉機器の動作を監視する方法がある。例えば、
部分放電を検出するためのシステムとしては、第４図に
示した様なものがある。即ち、接地金属容器１内に高電
圧導体２が配設され、また、Ｓ　Ｆ６ガスのような絶縁
性能の優れた絶縁ガス３が所定のガス圧で圧縮充填され
ている。また、接地金属容器１内には浮遊電極４が配設
され、この浮遊電極４に誘起した信号は、気密端子９及
びケーブル５を介して、信号変換部である受信器６に伝
送されるように構成されている。なお、受信器６はバン
ドパスフィルタ７及び増幅器８等から構成され、また、
ケーブル５としては高周波特性の良い同軸ケーブルが用
いられる。

この様な部分放電検出システムにおいては、以下に述べ
る様にして部分放電が検出される。即ち、接地金属容器
１内で部分放電が発生すると、周波数が数百ＫＨｚから
数ＧＨｚに及ぶ電磁波が容器内を伝播する。すると、金
属容器内に配設した浮遊電極４がアンテナとして働き、
前記電磁波を感度良く検出することができる。なお、前
記浮遊電極としては、実公昭６０−１３２１９号公報に
提案されている様に、絶縁スペーサ内に埋め込まれた内
部電極を用いる方法もある。

（発明が解決しようとする課題）ところで、接地金属容器１内の部分放電に起因して発生
する電磁波（以下、コロナと称す）は、周波数が数百Ｋ
Ｈｚから数ＧＨｚ程度にまで分布している。ところが、
ＧＩＳには、第５図の単線結線図に示した様に、遮断器
１１、断路器１２゜１３、接地装置１４等の各種開閉機
器が含まれており、これらの開閉機器が充電状態で動作
すると、電極間に放電が発生する。この放電によっても
前記部分放電と同様な周波数帯域の電磁波（以下、開閉
サージと称す）が発生する。しかも、信号のレベルは前
記浮遊電極４の誘起電圧で比較すると、部分放電におい
ては、数ｍＶ〜数１数１００程Ｖ程あるのに比べ、開閉
機器動作時には数百〜数ＫＶにも達する。

しかしながら、開閉動作時に発生する開閉サージと、部
分放電時に発生するコロナとは周波数帯域が同じである
ため、上記の様な過大な信号を受信器６の入力部に設け
たフィルタ等では除去することができないため、受信器
６内の増幅器８が開閉機器の動作時に破損する等の問題
が発生していた。

本発明は、以上の欠点を解決するために提案されたもの
で、その目的は、開閉機器動作による過大電圧の影響を
除去することのできる、精度の高いガス絶縁開閉機器の
異常検出システムを提供することにある。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）本発明のガス絶縁開閉機器の異常検出システムは、開閉
機器の開閉動作を監視する開閉動作検出システムと、部
分放電を検出する部分放電検出システムとから構成され
、前記部分放電検出システム内に設けられた部分放電検
出部と、信号変換部である受信器とを切換器を介して接
続すると共に、この切換器を前記開閉動作検出システム
内の計測信号と略同期して駆動することを特徴とするも
のである。

（作用）本発明のガス絶縁開閉機器の異常検出システムによれば
、開閉機器の開閉動作を監視する時間計測部への人力信
号によって、部分放電検出部の動作を制御することがで
きるので、開閉サージが発生した場合でも、部分放電計
測部がその影響を受けることを防止できる。

（実施例）以下、本発明の一実施例を第１図及び第２図に基づいて
具体的に説明する。

本実施例においては、第１図に示した様に、開閉機器の
異常検出システムが、開閉動作検出システムと部分放電
検出システムとから構成されている。即ち、開閉動作検
出システムにおいては、開閉機器の制御回路に取付けら
れた変流器等により構成される制御信号検出センサ２１
に、ケーブル２２を介して受信器２３が接続され、さら
に、時間計測部２４が接続されている。また、近接スイ
ッチやマイクロスイッチ等より成る位置検出センサ２５
には、ケーブル２２を介して、受信器２６及び前記時間
計測部２４が接続されている。なお、この位置検出セン
サ２５は、第２図に示した開閉機器のストロークカーブ
Ａの両エンドに対応ず位置に開閉機器の可動部が到達し
た時にＯＮ、ＯＦＦするように構成されている。また、
前記時間計測部２４は、第２図中のＴ、、Ｔ２を計測し
、これらの計測値より開閉機器の異常の有無を判定する
ものである。

一方、部分放電検出システムは以下の様に構成されてい
る。即ち、開閉機器の容器内部には部分放電検出部であ
るコロナセンサ２７が配設され、その出力がケーブル２
２を介して切換器２８に伝送され、その後、信号変換部
である受信器２９及びコロナ計測部３０に伝送されるよ
うに構成されている。また、これら受信器類は、通常、
機器周辺に設置される現場中継盤３１内に収納され、受
信器２９の出力も伝送装置３２によって光信号に変換さ
れた後、光ケーブル３３によって制御室等に設置される
観測データ処理部へ伝送されるように構成されている。

また、開閉動作の時間計測部２４と、コロナセンサ２７
に接続された切換器２８とが接続され、前記時間計測部
２４が作動すると（即ち、開閉動作が始まると）、切換
器２８がＯＦＦ状態（切状態）となるように構成されて
いる。

この様な構成を有する本実施例のガス絶縁開閉機器の異
常検出システムにおいては、以下に述べる様にして容器
内部に発生する部分放電による電磁波が検出される。即
ち、前記切換器２８は常にＯＮ状態（入状態）にあり、
部分放電の有無を監視できる状態にある。そして、開閉
機器に開閉動作指令が入ると、第２図中の指令電流波形
Ｂの立ち上がりに対応したパルスが、受信器２３より時
間計測部２４に出力される。そこで、このノ＜ルスを分
岐してコロナセンサ２７に接続された切換器２８に出力
し、切換器をＯＦＦ状態（切状態）にする。つまり、開
閉機器の電極間で放電が発生している間（第２図中、開
閉機器のストロークカーブＡの略中間点）は、コロナセ
ンサ２７からの情報はコロナ計測部３０には入力されな
いことになる。また、開閉機器の動作は、通常数十ｒｎ
ｓから数秒程度であるので、切換器２８は、この程度の
時間が経過した後、自動的にＯＮ状態（入状態）に復帰
するように構成されている。さらに、切換器２８の時間
応答特性としては、高速度リレーを用いたもので、数百
μｓ以内の遅れ時間のものが市販されているので、充分
使用できる。また、リレーを用いているため、絶縁性能
的には充分な信頼性を有する。さらに、部分放電自体は
ゆるやかに変化していく現象であるため、前記の様に開
閉機器の動作期間中、その計測を停止しても、異常検出
の目的からは同等問題はない。

上述した様に、本実施例のガス絶縁開閉機器の異常検出
システムによれば、開閉機器の時間計測部への人力信号
によって、部分放電検出部の動作を制御することができ
るので、開閉サージによる悪影響を除外することができ
る。

なお、本発明は上述した実施例に限定されるものではな
く、第３図に示した様に、複数個の開閉機器においても
、同様に切換器を作動させることができる。即ち、第３
図に示した様に、各開閉機器の受信器２３の出力パルス
の論理和をとり、その値によって、各部分放電検出部に
接続された切換器２８を駆動するように構成し、複数個
の開閉機器の異常検出を同時に行えるように構成しても
良い。

［発明の効果］以上述べた様に、本発明によれば、開閉機器の開閉動作
を監視する開閉動作検出システムと、部分放電を検出す
る部分放電検出システムとから異常検出システムを構成
し、前記部分放電検出システム内に設けられた部分放電
検出部と、信号変換部である受信部とを切換器を介して
接続すると共に、この切換器を前記開閉動作検出システ
ム内の計測信号と略同期して駆動するという簡単な手段
によって、開閉機器動作による過大電圧の影響を除去す
ることのできる、精度の高いガス絶縁開閉機器の異常検
出システムを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のガス絶縁開閉機器の異常検出システム
の一実施例を示すブロック図、第２図は開閉機器検出シ
ステムの計測タイミングを示す図、第３図は本発明の他
の実施例を示すブロック図、第４図は従来の異常検出シ
ステムの一例を示すブロック図、第５図は一般的な変電
所の単線結線図である。１・・・接地金属容器、２・・・高電圧導体、３・・・
絶縁ガス、４・・・浮遊電極、５・・・ケーブル、６・
・・受信器、７・・・バンドパスフィルタ、８・・・増
幅器、９・・・気密端子、１１・・・遮断器、１２．１
３・・・断路器、１４・・・接地装置、２１・・・制御
信号検出センサ、２２・・・ケーブル、２３・・・受信
器、２４・・・時間計測部、２５・・・位置検出センサ
、２６・・・受信器、２７・・・コロナセンサ、２８・
・・切換器、２９・・・受信器、３０・・・コロナ計測
部、３１・・・現場中継盤、３２・・・伝送装置、３３
・・・光ケーブル、Ａ・・・開閉機器のストロークカー
ブ、Ｂ・・・指令電流波形、ＣＩ、Ｃ２・・・位置検出
センサ出力波形。

Claims

【特許請求の範囲】ガス絶縁開閉機器の内部で発生する各種異常を監視する
ための異常検出システムを、開閉機器の開閉動作を監視
する開閉動作検出システムと、部分放電を検出する部分
放電検出システムとから構成し、前記部分放電検出システム内に設けられた部分放電検出
部と、信号変換部である受信器とを切換器を介して接続
すると共に、この切換器を前記開閉動作検出システム内
の計測信号と略同期して駆動することを特徴とするガス
絶縁開閉機器の異常検出システム。