JPH0285771A - 高電圧機器の部分放電検出方法 - Google Patents

高電圧機器の部分放電検出方法

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JPH0285771A
JPH0285771A JP63237247A JP23724788A JPH0285771A JP H0285771 A JPH0285771 A JP H0285771A JP 63237247 A JP63237247 A JP 63237247A JP 23724788 A JP23724788 A JP 23724788A JP H0285771 A JPH0285771 A JP H0285771A
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partial discharge
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discharge
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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〕 この発明は、回転電機、変圧器、開閉装置等の高電圧機
器の部分放電検出方法、ことにその信号対雑音比(S/
N ’)の改善方法に関する。
〔従来の技術〕
運転中の高電圧機器の部分放電検出器として放電により
発生する電磁波を機器の外部にアンチ、ナを取付けて検
出する方法、放電によシ発生する音を機器の外壁に超音
波マイクや加速度計を取付けて検出する方法などがある
が、これらの基本的な測定量は主として放電開始電圧で
ある。−万、高電圧機器の耐電圧性能への有害性を判断
するために放電電荷量を計測する場合には、放電により
発生する高周波パルス電流を測定する必要がある。
この高周波パルス電流の周波数成分は数1QKHz〜数
iQQMHz  と非常に広範囲に分布している分放電
測定器が広く用いられている。
−万、運転中の高電圧機器(以下機器と略称する)では
部分放電の検出端を任意に選択できない場合が多いので
、機器の中身を包蔵するタンクまたはフレームを大地電
位に保つための接地線に流れる部分放電パルス電流(以
下放電パルスと略称する)を高周波変流器で検出し、同
調形部分放電測定器で測定する方法が知られている。
第4図は従来方法を示す接続図であり、供試機器1は高
電圧電源系統2にブッシングlAt−介して接続される
とともに、充電部を収納したタンク1Bは接地線6によ
って接地される。5は貫通形高周波変流器(以下CTと
略称するンであり、接地機6全−次導体とし、これを包
囲する例えば環状のフェライトコアに二次コイルが巻装
されており、二次コイルが高周波コード7を介して同調
形部分放電測定器(以下測定器と略称する)に接続され
ることにより部分放電の検出手段10が形成される。
上述のように構成された検出装置において、供試機器で
発生した放電パルスはブッシング1A→電源系統の対地
漂遊容量Cs→接地線3からなる閉回路全通って流れる
ので、接地線6を一次導体とする変流器5によって検出
され、測定器6の同調周波数例えば中心周波数4QQK
H2,帯域幅士45KHzに相当する周波数成分が検出
される。しかしながら、供試機器1には電源系統2から
放送波、無産通信波、おるいは半導体変換器等が発する
転流サージ等の外米ノイズが伝搬波102として充電部
に侵入するか、あるいは電磁波103としてタンク1B
に侵入しており、これら外米ノイズパルスが接地線3を
介して大地に流れることによシ、接地線3を一次4体と
する変流器5が外来ノイズを放電パルス101とともに
検出することになる。したがって、この種の部分放電測
定方法においては放電パルス101を外来ノイズ102
゜103といかに弁別して検出するかが重要な課題とな
る。
〔発明が解決しようとする課題〕
放送電波や無線通信電波などの外来ノイズはこれらを別
に検出して、これらの電波の休止中に部分放電の検出を
行うことによっても外来ノイズの影響を排除することが
可能であるが、転流サージ等不特定多数の電気機器を発
生源とする外来ノイズは上記方法では回避できない。
第5図は転流サージの周波数成分を示す特性線図であシ
、図から明らかなように100KHzオーダから数MH
z  オーダの周波数成分を多く含んでいる。したがっ
て、中心周波数が数100 KHzオータの測定器音用
いた従来方法で1ユ外来ノイズの影響を非常に受けやす
く、S/Nが極端に低下するという問題がある。現に本
願出願人等の経験によれは、数万PC(ピコクーロン)
オーダの放電パルスを第4図に示す検出回路音用いて検
出しようとする場合、そのS/Nは1以下となってしま
い、数十万PCの放電パルスでないと外来ノイスハルス
と弁別できないことが多いという問題があシ、少くとも
数万PCの放電パルスの弁別が可能な検出方法が求めら
れている。
この発明の目的は、放電パルスの検出周波数を特定する
ことによ!J、S/Nt−改善することにある。
〔課題全解決するための手段〕
上記課題を解決するために、この発明方法によれば、高
電圧電源に接続された高電圧機器の接地線を一次導体と
する貫通形高周波変流器と、その二次側に接続された部
分放電パルス検出器とからなる検出手段により前記高電
圧機器の内部で発生した部分放電パルス電流を検出する
方法において、前記検出手段の部分数11ヲ検出する同
調周波数を1.8MHzから3.8MHz、好’E L
<ハ2 、8MHzから3.1MHzの範囲で任意に選
択して部分放電パルス電流を測定することとする。
〔作用〕
上記手段は、広帯域形の貫通形高周波変流器と電界強度
測定器とを組み合わせて供試機器の接地線を一次導体と
する部分放電検出手段を構成し、電界強度測定器のP、
lv4周波数を変えて部分放電パルスの検出感度および
S/Nの最適条件を求める笑敗的検討結果によって得ら
れたもので、同調周波数t−1、3MHzから3.8M
Hzの範囲で放送波または通信波の少い任意の周波数に
選定することによシ、転流サージを発生源とする外来ノ
イズに対する部分放電パルスのS/Nを従来方法のそれ
の数10倍オーダに改善できるとともに、放電パルスの
検出感度を従来方法のそれと同等に保つことができる。
また、同調周波数を2,3MHzか、ら3.1MHzま
での狭い周波数範囲に限定すれば、放送波または通1g
波の影響おも最小限に軽減することができる。
〔実施例〕
以下この発明を実施例方法に基づいて説明する。
第1図はこの発明の実施例方法の作用効果を説明するた
めに組まれた実験回路の接続図であシ、供試機器1はそ
のブッシング1人が高電圧電源としての試験用変圧器1
2に接続され、その−次側は電圧調整器13を介して又
流電源14に接続される。15は接地線6を一次導体と
する広帯域形高周波変流器であり、その帯域幅は数十H
zから数1Q Q MHz  にわたってほぼフラット
な特性を有し、検出信号は高周波コード7を介してラジ
オ障害波強度測定器(以下R工■メータと略称する)に
接続され、実施−1方法における部分放電の検出手段2
0が形成される。また、実験回路には検出インピーダン
ス22を介して一方端が接地された結合コンデンサ21
が供試機器と並列に設けられて第4図における漂遊容量
C8の役割りをはたすとともに、検出インピーダンス2
2の端子電圧は中心周波数400KHz、バッド幅±4
5KHz  の従来の部分放電測定器6に接続され、実
施例検出手段20と従来方法の検出手段との相互比較が
行えるよう構成されている。
実験1゜ 第1図の回路において、供試機器のブッシング1Aの高
電圧端子とタンク1Bとの間に校正パルス発生器61會
接続して既知の電荷Q’を注入し、測定器6および16
の検出パルス電圧の大きさを求め、放電電荷Qの検出感
度を校正する。ついで校正パルス発生器31を取シ除き
、高電圧電源1゛2の電圧を上昇させて供試機器1の内
部放tを発生させ、検出電圧を前記校正結果と比較して
放電電荷]tを求め実施例検出手段20での検出電荷量
kQz、比較例測定器6での検出電荷tをQl  とす
る。第2図における曲線51は雨検出電荷量の比Ch/
 Qlk RI V ) −fi 16 (DI”Jt
A周波数に横tMJにとってプロットした特性線図であ
υ、同調周波数4MHz以下では二つの検出電荷量Ql
、Q2が等しくなるが、4MHzを超える同調周波数で
は同じ内部放電を検出しているにも拘らず実施例検出手
段20の検出電荷量Q2が91よシ小さくなるという特
性を示すことがわかる。このような特性を示す原因につ
いて検討した結果、校正パルス発生器61とブッシング
IA’に結ぶ接続線とタンク1Bとの間の娯遊容t C
p k介して校正パルスの高周波成分がタンク側に漏れ
てしまう電磁波結合が発生し、接地@3を通る校正パル
ス電流が減少することによることが判明した。このこと
は、同調周波数を4MHz 以上にすると正確な電荷校
正ができず、実施例方法では放電パルスの電荷it−実
際よジ大きく判定する誤判断を生ずる可能性が高いこと
を示すものであり、同調周波数の上限を4MHz以下と
するのが妥当であるとの結論が得られた。
夷M 2゜ 第1因の実験回路において、校正ペルス発生器を取り外
し、電源14側に転流ノイズ発生源62としてのサイリ
スタ変換器の父流電源側を接続し二つの測定器6でその
検出電荷tを求め、実験1における検出亀#量Q1およ
びQ2に対するS/Nを求めた。第2図における測定点
52は比較例測定器6で得られたS / N 11Nを
、曲Iw53は実施例検出手段20で得られたS/N対
同調周波数特性巌図であり、いずれも供試機器1で数千
PCの内部放電を発生させた場合の検出電荷量Ql、Q
2をシグナルSとして得られたS/N値を示したもので
ある。図において、比較例測定器乙によるS/Nは0.
1程度の低い値となシ、数十万PCの放電パルスが発生
しないと外来ノイズと弁別できない。実施例検出手段2
0においても、測定器16の同調周波数が4 Q Q 
KHz程度では比較例測定器6のそれと大差ない値を示
すが、7QQKHzt超える周波数範囲ではほぼ2MH
zにピーク値を有する山形特性を示し、1.8MHzか
ら4MH2においてS/Nが4以上を示すので、供試機
器の内部′R電数千PCを外来ノイズとはっきシ弁別で
きることが明らかとなった。
以上実験1および実験2の結果を総合すると、部分放電
検出手段の同調周波数ft1.8MHzから3.8MH
zの範囲で任意に選択することによシ、従来方法の数十
倍のS/Nが得られ、したがって従来方法に比べて族1
!電荷童が数十分の−の供試機器内部放電パルス電流の
検出が可能にな9、かつ校正パルス発生器による電荷校
正の誤りを排除することができる。
第6図はI MHzから4MH2帯の日本国内で放送波
2通信波に利用されている主な周波数の分布図であシ、
同調周波数’i i 、3 MHzから3.8MHzの
範囲とした場合、放送波に利用されている周波at除外
できるので、通信電波の休止時、あるいは未利用周波数
を利用することによシ、放送波。
通信波等の外来ノイズの影響を排除することが可能であ
る。ことに、2.8MHzから3.1MH2+7)周波
数範囲には大きな通信波がなく、かつ帯域幅も広いので
、この周波数範囲に検出手段の同調帯波数を設定するこ
とによシ、外来ノイズによる障害の少い部分放電の測定
を行うことができる。
なお、実施例方法の場合、広帯域の貫通形高周波変成器
とラジオ障害波強度測定器(RIvメータ)とを組み合
わせて部分放電検出手段としたことによシ、従来の同調
形部分放電測定器に比べて帯域バンド幅が狭く、通信波
を避けることが容易であるとともに、同調周波数を任意
に選択できる利点が得られる。ただし、変流器の周波数
帯域を狭くして利得を高め、測定器の同調周波数を固定
して検出手段の構成を簡素化してよいことはいうまでも
ないことである。
〔発明の効果〕
この発明方法は前述のように、供試機器の接地線ヲー次
導体とする貫通形高周波変成器と、部分放電パルス検出
器とからなる検出手段の同調周波数を、j 、8MHz
から3,8MHzo範囲、好ましくは2.8MHzから
3.iMH2の範囲で任意に選択するよう構成し九。そ
の結果、外来ノイズ、ことにサイリスタ等の転流ノイズ
に対するS/N比を数1Q Q KHz  を同調周波
数とする従来方法のそれの数十倍に高められるとともに
、放送波や通信波ノイズの影響を排除できるので、従来
外来ノイズにマスクされて検出できなかった数千PCか
ら数万PC程度の放電を荷電の機器の内部放電の検出が
司tteとなシ、したがって運転中の高電圧機器の絶縁
異常の判定や耐電圧寿命の判定精度の向上に貢献するこ
とができる。ま九同〃4周波数′に4MHz 以上とす
ることによって生ずる電荷校正の鵬差が排除されるので
、放電電荷量を実際より大きく推定する誤!llヲ排除
できる利点が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の実施例方法を従来方法と比較するた
めの実験回路の接続図、第2図は第1図の実験回路によ
って得られた放電電荷量比およびS/N%性線図、第6
図は放送波1通信波の周波数分布図、第4図は従来方法
を示す検出回路の接続図、第5図は転流ノイズの雑音電
圧〜周波数特性線図である。 1・・・供試機器、2,12・・・高電圧電源、3・・
・接地線、5・・・貫通形高周波変流器(変流器)、6
・・・同調形部分放電測定器(測定器)、10.20・
・・部分放電検出手段、15・・・広帯域貫通形変流器
、16・・・ラジオ障害波強度測定器(RIVメータ)
、31・・・伐正パルス党生器、62・・・ノイズ発生
源(サイリスタ変換器)、Qt−Qz・・・放tt荷輩
、S・・・部分放電パルスの信号レベル、N・・・外米
ノイズの1g号レベル。 鳩1回 1ii’1mtJILV (M)(x)瑞2目 (kl−1z) 第3図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1)高電圧電源に接続された高電圧機器の接地線を一次
    導体とする貫通形高周波変流器と、その二次側に接続さ
    れた部分放電パルス検出器とからなる検出手段により前
    記高電圧機器の内部で発生した部分放電パルス電流を検
    出する方法において、前記検出手段の部分放電を検出す
    る同調周波数を1.8MHzから3.8MHz、好まし
    くは2.8MHzから3.1MHzの範囲で任意に選択
    して部分放電パルス電流を測定することを特徴とする高
    電圧機器の部分放電検出方法。
JP63237247A 1988-09-21 1988-09-21 高電圧機器の部分放電検出方法 Expired - Lifetime JPH0627765B2 (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008082904A (ja) * 2006-09-28 2008-04-10 Fuji Electric Systems Co Ltd 部分放電測定装置
CN103558517A (zh) * 2013-10-29 2014-02-05 云南电网公司楚雄供电局 基于能量变化定位高压设备放电源的方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5585261A (en) * 1978-12-22 1980-06-27 Hitachi Ltd Partial discharge detector for gas insulated electric appliance

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JPH0627765B2 (ja) 1994-04-13

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