JPH03117346A - 回転電機の固定子巻線絶縁監視装置 - Google Patents
回転電機の固定子巻線絶縁監視装置Info
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- JPH03117346A JPH03117346A JP1249039A JP24903989A JPH03117346A JP H03117346 A JPH03117346 A JP H03117346A JP 1249039 A JP1249039 A JP 1249039A JP 24903989 A JP24903989 A JP 24903989A JP H03117346 A JPH03117346 A JP H03117346A
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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。
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）
本発明は例えば発電機や交流電動機等の回転電機の固定
子巻線における絶縁劣化を運転中に検出する回転電機の
固定子巻線絶縁監視装置に関する。
子巻線における絶縁劣化を運転中に検出する回転電機の
固定子巻線絶縁監視装置に関する。
（従来の技術）
近年の回転電機は、技術の進歩により大容量化、高電圧
化、および小型・軽量化が急速に進みつつある。また、
用途も多様化して、各種の環境下で使用されるようにな
ってきている。これに伴い、回転電機の事故が社会的に
及ぼす影響および経済的損失は非常に大きくなってきて
おり、信頼性の向上と予防保全が強く要求されている。
化、および小型・軽量化が急速に進みつつある。また、
用途も多様化して、各種の環境下で使用されるようにな
ってきている。これに伴い、回転電機の事故が社会的に
及ぼす影響および経済的損失は非常に大きくなってきて
おり、信頼性の向上と予防保全が強く要求されている。
特に、固定子巻線の絶縁システムは回転電機における心
臓部であり、事故を未然に防止するために絶縁の異常を
早期に発見することが重要である。
臓部であり、事故を未然に防止するために絶縁の異常を
早期に発見することが重要である。
従来の回転電機固定子巻線の絶縁診断方法においては、
直流吸収電流試験による絶縁抵抗（Ｍｅｇ値）および成
極指数（ＰＩ）、交流電流試験による電流急増点電圧（
Ｐｉ 、ＰＩ２）および電流増加率（ΔＩ）、誘電体
損失角試験によるｔａｎδ初期値（＋ｉｎ６＋１１）お
よびｔａｎδ増加分（Δｔ！ｉδ）、部分放電試験によ
る放電開始電圧（Ｃ８■）および最大放電電荷量（Ｑｍ
ａｘ ）等を求め、スロット楔の緩み、絶縁層表面の変
色や損傷およびコイルエンド部糸縛りの緩み等の機械的
点検と併せて総合的に絶縁劣化の程度を判定している。
直流吸収電流試験による絶縁抵抗（Ｍｅｇ値）および成
極指数（ＰＩ）、交流電流試験による電流急増点電圧（
Ｐｉ 、ＰＩ２）および電流増加率（ΔＩ）、誘電体
損失角試験によるｔａｎδ初期値（＋ｉｎ６＋１１）お
よびｔａｎδ増加分（Δｔ！ｉδ）、部分放電試験によ
る放電開始電圧（Ｃ８■）および最大放電電荷量（Ｑｍ
ａｘ ）等を求め、スロット楔の緩み、絶縁層表面の変
色や損傷およびコイルエンド部糸縛りの緩み等の機械的
点検と併せて総合的に絶縁劣化の程度を判定している。
（発明が解決しようとする課題）
しかしながら、従来の絶縁診断方法においては、回転電
機を停止させ、電源ラインを切り離し、試験用電源から
の電圧を口出しケーブルに印加することにより初めて各
試験が実施可能となる。また、試験によっては回転子引
抜等の作業が必要となり、稼動率の高い機器の場合、こ
のような試験を行なうことのできる機会は少なくなって
しまう。
機を停止させ、電源ラインを切り離し、試験用電源から
の電圧を口出しケーブルに印加することにより初めて各
試験が実施可能となる。また、試験によっては回転子引
抜等の作業が必要となり、稼動率の高い機器の場合、こ
のような試験を行なうことのできる機会は少なくなって
しまう。
一方、重要な機器であるほど予防保全の必要性が高く、
これら双方を完全に満足させることは困難であった。
これら双方を完全に満足させることは困難であった。
本発明は上記の事情を考慮してなされたもので、回転電
機の固定子巻線の絶縁劣化を機器の運転中においても常
時監視することができ、予防保全効果の高い回転電機の
固定子巻線絶縁監視装置を提供することを目的とする。
機の固定子巻線の絶縁劣化を機器の運転中においても常
時監視することができ、予防保全効果の高い回転電機の
固定子巻線絶縁監視装置を提供することを目的とする。
（課題を解決するための手段）
本発明は、回転電機の運転中に固定子スロット内の巻線
絶縁層に発生した部分放電を検出する部分放電検出部と
、この部分放電検出部からの信号を入力し、放電電荷量
に変換して表示する信号変換表示部と、この信号変換表
示部の校正時に基準電荷量を固定子巻線に供給する基準
電荷発生部とを備えたものである。
絶縁層に発生した部分放電を検出する部分放電検出部と
、この部分放電検出部からの信号を入力し、放電電荷量
に変換して表示する信号変換表示部と、この信号変換表
示部の校正時に基準電荷量を固定子巻線に供給する基準
電荷発生部とを備えたものである。
（作用）
部分放電検出部により回転電機の運転中に固定子スロッ
ト内の巻線絶縁層に発生した部分放電を検出し、信号変
換表示部へ信号を出力する。信号変換表示部は入力した
信号を放電電荷量に変換して表示する。信号変換表示部
の校正時においては、基準電荷発生部により固定子巻線
に基準電荷量が供給される。
ト内の巻線絶縁層に発生した部分放電を検出し、信号変
換表示部へ信号を出力する。信号変換表示部は入力した
信号を放電電荷量に変換して表示する。信号変換表示部
の校正時においては、基準電荷発生部により固定子巻線
に基準電荷量が供給される。
（実施例）
本発明の一実施例について添付図面を参照して説明する
。
。
第１図は本発明に係る回転電機の固定子巻線絶縁監視装
置の一実施例を示す構成図である。第１図において、回
転電機として高圧電動機を例にとると、固定子スロット
１には固定子巻線２と各種絶縁スペーサ３が挿入され、
スロット楔４によりこれらが固定されている。ここで、
固定子巻線２の絶縁層５は、経年的劣化および電磁振動
等による擦れにより内部に微小な空隙が発生したり、絶
縁層５表面と固定子スロット１間に隙間が生じたりする
。この場合、機器運転中は常に固定子巻線２に高電圧が
印加されているので、第２図（Ａ）および（Ｂ）に示す
ように、この空隙内で放電が発生し、その部分にパルス
状の電流が流れる。放電が起こると、荷電粒子が直接絶
縁材料をアタックしたり、局部的な温度上昇が起きたり
、または化学反応が生じたりして絶縁材料の劣化がさら
に進み、遂には絶縁破壊に至ってしまう。
置の一実施例を示す構成図である。第１図において、回
転電機として高圧電動機を例にとると、固定子スロット
１には固定子巻線２と各種絶縁スペーサ３が挿入され、
スロット楔４によりこれらが固定されている。ここで、
固定子巻線２の絶縁層５は、経年的劣化および電磁振動
等による擦れにより内部に微小な空隙が発生したり、絶
縁層５表面と固定子スロット１間に隙間が生じたりする
。この場合、機器運転中は常に固定子巻線２に高電圧が
印加されているので、第２図（Ａ）および（Ｂ）に示す
ように、この空隙内で放電が発生し、その部分にパルス
状の電流が流れる。放電が起こると、荷電粒子が直接絶
縁材料をアタックしたり、局部的な温度上昇が起きたり
、または化学反応が生じたりして絶縁材料の劣化がさら
に進み、遂には絶縁破壊に至ってしまう。
固定子巻線絶縁監視装置は、この絶縁層５の劣化により
発生する部分放電に注目し、機器の運転中においてもこ
の部分放電を監視するこυ（できるものであり、複数の
固定子スロット部に設置された部分放電検出部６と、回
転電機の外部に配置された信号変換表示部７および基準
電荷発生部８とが備えられる。
発生する部分放電に注目し、機器の運転中においてもこ
の部分放電を監視するこυ（できるものであり、複数の
固定子スロット部に設置された部分放電検出部６と、回
転電機の外部に配置された信号変換表示部７および基準
電荷発生部８とが備えられる。
固定子巻線２の絶縁層が劣化し、部分放電が発生すると
、その部分に流れるパルス状の電流のため、その近傍で
電磁波９が発生する。部分放電検出部６は、この電磁波
９を検知するためのもので、第１図に示すようにスロッ
ト楔４の外部に配置してもよいし、第３図に示すように
スロット楔４と楔下スペーサ３ａとの間に配置してもよ
い。部分放電検出部６は、第４図に示すように、例えば
エポキシ等の樹脂で成形された絶縁板１３に、圧粉鉄心
に銅線を巻回したサーチコイル１４を組み込んだもので
あり、このサーチコイル１４によりスロット近傍で発生
した部分放電による電磁波９を検知する。部分放電検知
部６は固定子の全スロットに設置してもよいし、あるい
は口出しコイル等高電界が係るコイルが挿入されている
スロットに限定して設置してもよい。
、その部分に流れるパルス状の電流のため、その近傍で
電磁波９が発生する。部分放電検出部６は、この電磁波
９を検知するためのもので、第１図に示すようにスロッ
ト楔４の外部に配置してもよいし、第３図に示すように
スロット楔４と楔下スペーサ３ａとの間に配置してもよ
い。部分放電検出部６は、第４図に示すように、例えば
エポキシ等の樹脂で成形された絶縁板１３に、圧粉鉄心
に銅線を巻回したサーチコイル１４を組み込んだもので
あり、このサーチコイル１４によりスロット近傍で発生
した部分放電による電磁波９を検知する。部分放電検知
部６は固定子の全スロットに設置してもよいし、あるい
は口出しコイル等高電界が係るコイルが挿入されている
スロットに限定して設置してもよい。
サーチコイル１４からの信号は、ケーブルを通って信号
変換表示部７に送られる。信号変換表示部７では、バン
ドパスフィルタ１５により回転電機が運転中に発生する
各種ノイズを除去し、抽出した周波数帯域成分の信号を
増幅器１６で増幅し、演算器１７に送る。演算器１７で
は予め校正しておいた基準信号発生器１８からの信号を
用いて、増幅器１６からの信号を放電電荷量に換算する
。
変換表示部７に送られる。信号変換表示部７では、バン
ドパスフィルタ１５により回転電機が運転中に発生する
各種ノイズを除去し、抽出した周波数帯域成分の信号を
増幅器１６で増幅し、演算器１７に送る。演算器１７で
は予め校正しておいた基準信号発生器１８からの信号を
用いて、増幅器１６からの信号を放電電荷量に換算する
。
そして、換算した信号を表示器１９によりメータ等に表
示する。
示する。
基準電荷発生部８は基準コンデンサ２０と、パルス電圧
発生器２１とを備え、これらにより作られた基準電荷を
機器の停止中に口出しケーブルから注入し、信号変換表
示部７の基準信号発生器１８を調整することにより、表
示器１９に所定の電荷量として指示するよう校正を行な
うことができる。
発生器２１とを備え、これらにより作られた基準電荷を
機器の停止中に口出しケーブルから注入し、信号変換表
示部７の基準信号発生器１８を調整することにより、表
示器１９に所定の電荷量として指示するよう校正を行な
うことができる。
したがって、従来の部分放電試験では、機器の停止中に
のみ口出しケーブルから試験電圧を３相−括または各相
毎に印加し、固定子巻線２の絶縁層５から発生した部分
放電を巻線全体として継続していたが、上記実施例によ
れば、機器の運転中においても部分放電検知部６により
スロット近傍の部分放電を検知し、さらに信号変換表示
部７で放電電荷量として表示することにより、固定子巻
線２の絶縁層５の劣化程度を機器運転中においても常時
監視することができる。その結果、絶縁層５の劣化傾向
を−早く検知し、絶縁補修等の計画を立案することがで
き、不意の事故を防止することができる。また、部分放
電検知部６を固定子の全スロットに設置した場合には、
異常となった巻線を限定することができ、補修作業の時
間を短縮することができる。
のみ口出しケーブルから試験電圧を３相−括または各相
毎に印加し、固定子巻線２の絶縁層５から発生した部分
放電を巻線全体として継続していたが、上記実施例によ
れば、機器の運転中においても部分放電検知部６により
スロット近傍の部分放電を検知し、さらに信号変換表示
部７で放電電荷量として表示することにより、固定子巻
線２の絶縁層５の劣化程度を機器運転中においても常時
監視することができる。その結果、絶縁層５の劣化傾向
を−早く検知し、絶縁補修等の計画を立案することがで
き、不意の事故を防止することができる。また、部分放
電検知部６を固定子の全スロットに設置した場合には、
異常となった巻線を限定することができ、補修作業の時
間を短縮することができる。
なお、上記実施例においては、部分放電による電磁波９
を検出するサーチコイル１４は、１スロット当り１個で
あったが、大型機器では鉄心長が長いため、第５図に示
すように、１スロット当り複数個のサーチコイル１４を
組み込むことにより、より局所的な監視が可能で、信頼
性の向上と補修作業の時間の短縮を図ることができる。
を検出するサーチコイル１４は、１スロット当り１個で
あったが、大型機器では鉄心長が長いため、第５図に示
すように、１スロット当り複数個のサーチコイル１４を
組み込むことにより、より局所的な監視が可能で、信頼
性の向上と補修作業の時間の短縮を図ることができる。
また、第６図に示すように、部分放電検出部６を固定子
鉄心２２の端部のスロット出口部に設置しても、上記実
施例と同様の効果があると共に、部分放電検出部６の取
付および取外し作業が比較的容易になるという効果があ
る。
鉄心２２の端部のスロット出口部に設置しても、上記実
施例と同様の効果があると共に、部分放電検出部６の取
付および取外し作業が比較的容易になるという効果があ
る。
本発明は、回転電機の運転中に固定子スロット内の巻線
絶縁層に発生した部分放電を検出する部分放電検出部と
、この部分放電検出部からの信号を入力し、放電電荷量
に変換して表示する信号変換表示部と、この信号変換表
示部の校正時に基準電荷量を固定子巻線に供給する基準
電荷発生部とを備えたから、機器の運転中であっても常
時固定子巻線の絶縁層における部分放電を監視すること
ができ、運転中の絶縁劣化による事故を未然に防止する
ことができる。また、部分放電検出部の数を増加するこ
とにより、固定子巻線の劣化した部分を限定することが
可能となり、絶縁補修作業時間の短縮により、機器の稼
動率を向上させることができる。
絶縁層に発生した部分放電を検出する部分放電検出部と
、この部分放電検出部からの信号を入力し、放電電荷量
に変換して表示する信号変換表示部と、この信号変換表
示部の校正時に基準電荷量を固定子巻線に供給する基準
電荷発生部とを備えたから、機器の運転中であっても常
時固定子巻線の絶縁層における部分放電を監視すること
ができ、運転中の絶縁劣化による事故を未然に防止する
ことができる。また、部分放電検出部の数を増加するこ
とにより、固定子巻線の劣化した部分を限定することが
可能となり、絶縁補修作業時間の短縮により、機器の稼
動率を向上させることができる。
第１図は本発明の一実施例を示す構成図、第２図（Ａ）
および（Ｂ）は固定子巻線における部分放電発生状況を
示す特性図、第３図は上記実施例の詳細を示す構成図、
第４図は上記実施例における部分放電検出部を示す構成
図、第５図は本発明の他の実施例を示す構成図、第６図
は本発明のさらに別の実施例を示す構成図である。 １・・・固定子スロット、２・・・固定子巻線、３・・
・絶縁スペーサ、４・・・スロット楔、５・・・絶縁層
、６・・・部分放電検出部、７・・・信号変換表示部、
８・・・基準電荷発生部、９・・・電磁波、１４・・・
サーチコイル。
および（Ｂ）は固定子巻線における部分放電発生状況を
示す特性図、第３図は上記実施例の詳細を示す構成図、
第４図は上記実施例における部分放電検出部を示す構成
図、第５図は本発明の他の実施例を示す構成図、第６図
は本発明のさらに別の実施例を示す構成図である。 １・・・固定子スロット、２・・・固定子巻線、３・・
・絶縁スペーサ、４・・・スロット楔、５・・・絶縁層
、６・・・部分放電検出部、７・・・信号変換表示部、
８・・・基準電荷発生部、９・・・電磁波、１４・・・
サーチコイル。
Claims (1)
- 回転電機の運転中に固定子スロット内の巻線絶縁層に発
生した部分放電を検出する部分放電検出部と、この部分
放電検出部からの信号を入力し、放電電荷量に変換して
表示する信号変換表示部と、この信号変換表示部の校正
時に基準電荷量を固定子巻線に供給する基準電荷発生部
とを備えたことを特徴とする回転電機の固定子巻線絶縁
監視装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1249039A JPH03117346A (ja) | 1989-09-27 | 1989-09-27 | 回転電機の固定子巻線絶縁監視装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1249039A JPH03117346A (ja) | 1989-09-27 | 1989-09-27 | 回転電機の固定子巻線絶縁監視装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03117346A true JPH03117346A (ja) | 1991-05-20 |
Family
ID=17187094
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1249039A Pending JPH03117346A (ja) | 1989-09-27 | 1989-09-27 | 回転電機の固定子巻線絶縁監視装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03117346A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000258512A (ja) * | 1999-03-05 | 2000-09-22 | Tokyo Electric Power Co Inc:The | 回転機巻線の部分放電測定方法 |
| JP2000287411A (ja) * | 1999-03-29 | 2000-10-13 | Railway Technical Res Inst | 回転電機のコイルの層間短絡検出方法及びその装置 |
| JP2005117892A (ja) * | 2003-10-03 | 2005-04-28 | General Electric Co <Ge> | 調整自在の部材を有する汎用センサプローブ |
| EP3211771A1 (en) | 2016-02-25 | 2017-08-30 | Mitsubishi Hitachi Power Systems, Ltd. | Rotating electric machine and defect detection method for rotating electric machine |
| JP2019037051A (ja) * | 2017-08-11 | 2019-03-07 | アイチエレック株式会社 | 固定子試験装置 |
| CN111562466A (zh) * | 2019-12-06 | 2020-08-21 | 雅砻江流域水电开发有限公司 | 一种用于大型水轮发电机定子绕组局部放电的检测方法 |
-
1989
- 1989-09-27 JP JP1249039A patent/JPH03117346A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000258512A (ja) * | 1999-03-05 | 2000-09-22 | Tokyo Electric Power Co Inc:The | 回転機巻線の部分放電測定方法 |
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| JP4507180B2 (ja) * | 2003-10-03 | 2010-07-21 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | 調整自在の部材を有する汎用センサプローブ |
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| CN111562466A (zh) * | 2019-12-06 | 2020-08-21 | 雅砻江流域水电开发有限公司 | 一种用于大型水轮发电机定子绕组局部放电的检测方法 |
| CN111562466B (zh) * | 2019-12-06 | 2024-02-20 | 雅砻江流域水电开发有限公司 | 一种用于大型水轮发电机定子绕组局部放电的检测方法 |
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