JPH0315771A - ガス絶縁電気機器の異常位置標定方法および装置 - 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］ 本発明は金属容器内で発生した絶縁異常の発生位置を金
属容器の外部から標定するガス＃＠縁電気機器の異常位
置標定方法および装置に関する。

［従来の技術］ 絶縁ガスを充填した金属容器内に高圧導体を絶縁支持し
て成るガス絶縁電気機器は，発生した絶縁異常をそのま
ま放置しておくと絶縁破壊等の大事故に結びつく危険が
あるため、異常の前兆段階で異常発生位置を金属容器の
外部から標定して何等かの対策を施す必要があり，この
ため種々のガス絶縁機器の異常位Ｉ！標定方法あるいは
異常位置標定装置が提案されている． 例えば．特開昭５９−２５１８号公報ではガス絶縁電気
機器の金属容器内にアンテナを備え，発生した部分放電
によって放射される電磁波をこのアンテナで検出し、ア
ンテナの指向性を利用して異常発生方向を標定するもの
や，特開昭６１−１０８９７６号公報に示されるように
金属容器のガス区画部毎に検出器をそれぞれ設置し，検
出電圧の変動から異常ガス区画部を標定するもの、特開
昭６２−２４５９７６号公報に示されるように金属容器
内に複数の検出器を設置し、複数の検出器で検出された
異常信号の伝搬時間差から異常発生部位を標定するもの
が提案されている．また検出器に関しては特開昭６２−
１６６７１３号公報、特開昭５９−１３６６６１号公報
および特開昭６２−１９４４７３号公報に示されるよう
に異常の起こり易い箇所に検出端子を予め設置したり、
部分放電に伴う放電光を検出したり。、また部分放電に
伴う振動音を検出するものが提案されている．更に，昭
和６１年９月３０日から同年１０月ｌ日までに開催され
た第１９回電気絶縁材料シンポジウムの予稿集ｒＡＥセ
ンサによる管路気中送電線の絶縁診断』のように導電性
異物の衝突音を検出して異物発生点を標定する標定方法
も提案されている． ［発明が解決しようとする課題］ 従来のガス絶縁電気機器の異常位置標定方法あるいは装
置は上述の如きであったが、異常発生位置の標定精度の
面で必ずしも満足できるものではなく異常点を適確に把
握することができなかった。

すなわち，部分放電の発生部位や発生レベルによっては
早急に異常部の点検を必要とするものがあり、また異常
部の点検，復旧作業は電力供給運転にできるだけ支障を
及ぼさないように迅速に行う必要があることから、異常
発生位置をできるだけ精度良く標定する必要があるが、
従来の異常位置標定方法および装置ではそれを満足する
ことができなかった．またガス絶縁電気機器の内部で発
生する部分放電には、その発生要因および発生位置によ
って有害でありながらも極めて微小なレベルのものがあ
るが，従来の異常位置標定方法あるいは装置では、その
ような微小レベルの部分放電の発生位ｍｉｌｌ定ができ
ず，より高感度な異常位置標定方法あるいは装置が望ま
れている． 本発明の目的とするところは、部分放電の発生位置を精
度良く標定することのできるガス絶縁電気機器の異常位
置標定方法および装置を提供するにある． ［課題を解決するための手段］ 本発明は上記目的を達成するために、金属容器内の所定
位置に設けた複数の検出器で得た検出信号から５００Ｍ
＆以上の高周波帯域のスペクトル強度を得、このスペク
トル強度と上記検出器の設置位置の関係から最大スペク
トル強度の点に対応する部分放電の発生点を標定するよ
うにしたことを特徴とする． また本発明は上記目的を達或するために、金属容器内の
所定の位置に配置した複数の検出器と、この検出器から
得た検出信号の周波数スペクトラムを解析してスペクト
ル強度を得る手段と，上記検出器の設定位置と上記スペ
クトル強度とから最大スペクトル強度に対応する部分放
電の発生位置を標定する手段とを設けたことを特徴とす
る．［作用］ 上述した本発明の異常位置標定方法によれば、部分放電
によって発生する電磁波が金属容器内を広範囲に伝搬す
るのを検出器によって検出してスペクトル強度を得るこ
とができる．また電磁波は金属容器内で管壁抵抗等の影
響を受けて減衰する特性となるので，部分放電の発生点
から検出器までの距離によって各検出器から得たスペク
トル強度には差が生ずることになり、そのときの各検出
器のスペクトル強度の大きさとその検出器の設置位置の
対応関係から最大スペクトル強度となる点を容易に算出
することができ、これによって部分放電の発生点を容易
に標定することができる，また本発明の異常位置標定装
置は上述の如く、スペクトル強度から部分放電位置を標
定するように上記両手段を構成したため、近傍から発せ
られているノイズと区別して精度良く部分放電の発生位
置を標定することができる． ？実施例ゴ 以下本発明の実施例を図面によって説明する．第１図は
ガス絶縁電気機器として知られるガス絶縁母線の一相分
に本発明を適用したガス絶縁電気機器の異常位置標定装
置を示している．管状の金属容器３内には図示しない絶
縁スベーサ等の絶縁支持物によって高圧導体２が支持さ
れると共に，ＳＦ，ガス等の絶縁性ガスが封入されてい
る．この金属容器３には複数の検出器Ｓ．〜Ｓ　ｘｘが
設けられ、これら各検出器８０〜Ｓ１■はそれぞれ距離
ｎｘ〜ｎｘｘを隔てた位ｉ！！１００８〜１００ｍにそ
れぞれ構成されている． 個々の検出器の詳細については第２ｒＪ！Ｉに示してお
り，金属容器３に形威したハンドホール５の端板７の内
面側に絶縁物８を介して検出電極９が支持され，この検
出電極９は絶縁端子１０によって端板７から電気的に絶
縁されると共に気密を保持して金属容器３外に導出され
て検出器Ｓを構威し、その後、絶縁端子１０の端を標定
装１！２０に接続している．また検出電極９は，金属容
器３内で絶？支持物１によって支持された高圧導体２に
対向して配置されている． この標定装置２０は，第１図に示す複数の検出器８０〜
Ｓ１■と、スペクトル強度を得る手段２１と、このスペ
クトル強度と検出器８０〜３　１ｍの設置位置の関係か
ら最大スペクトル強度の点に対応する異常位置を標定す
る手段２２と、異常位置の表示部３０とから成っている
．スペクトル強度を得る手段２１は，各検出器８６〜Ｓ
　Ｌ２を選択する検出器選択部２３からの信号を増＠器
２４で増幅しその出力信号の周波数成分を周波数解析部
２５で解析し，その周波数スペクトラムが高周波域に属
する異常信号を有するか否かを周波数スペクトラム判定
部２６で判定すると共に、異常信号のスペクトル強度を
スペクトル強度測定部２７で得るよう構威されている．
一方、異常位置を標定する手段２２は、各検出器からの
異常信号のスペクトル強度を比較するスペクトル強度比
較部２８によって最大スペクトル強度を得、この最大ス
ペクトル強度の点を検出器の設置位置に対応させて異常
位［標定部２９で異常位置を標定するようにしている．
この標定結果は種々の方法で知ることができるが、ここ
では表示部３０で表示するようにしている． このような構成の異常位置標定装置２０における部分放
電信号の識別は第３図に示すような周波数スペクトラム
パターンから行われる．すなわちガスＭ＃電気機器の金
属容ｌｌａ内で発生する部分放電は同図の実線で示すよ
うに低周波から高周波に至るまでの広帯域の周波数成分
をもつが、特に５００ＭＨｚ以上の高周波成分が強調さ
れたスペクトラム３００Ｂとして表わされるのに対し，
ガス絶縁電気機器の外部で発生する部分放電等の外来ノ
イズは、点線で示すように５００ＭＨｚ以下の低周波成
分の強調されたスペクトラム３００Ａとして表わされる
．従って各検出器による検出信号のスペクトラム中に５
００ＭＨｚ以上の高周波成分が存在するなら内部部分放
電が発生していると判別することができる．そこで第１
図の手段２１で各検出器Ｓ．〜ＳＸＳで得られるスペク
トラムから高？波成分のスペクトル強度ＹＨ．■を求め
，次いで，第１図の手段２２で第４図に示すように各検
出器の設置位置とＹ　Ｈ．，，の分布曲線、つまり各検
出器によって得たスペクトル強度の最大値の包絡曲線か
らスペクトル強度が最大となる最大スペクトル強度の対
応点Ｐを求めることにより、Ｐ点に対応するＸ点を部分
放電の発生点と標定する．同時にＸ点における部分放電
の発生量ＹＨ■を得ることもできる． 尚、第４図は数百ｐＣ以上の比較的大きいレベルの部分
放電を検出して得られる包絡曲線を示したものであるが
、比較的大きいレベルの部分放電の場合，部分放電の電
磁波信号は金属容器内を広範囲に伝搬するので、これを
多数の検出器が検出するため、多くの検出信号を基にし
た包絡曲線が得られ，最大スペクトル強度の対応点Ｐを
求め易く、比較的容易に部分放電の発生点Ｘを標定する
ことができる．一方、微小な部分放電の場合、その電磁
波信号は部分放電の発生点からある程度離れるとバック
ノイズ（Ｂ　Ｇ　Ｍ）レベルまで低減す？ため，部分放
電を検出できる検出器は部分放電発生点近傍のものに限
定される．このように比較的少ない検出信号を基にした
標定法も必要とされ，これを次に説明する． 第５図は微小な部分放電信号がＩＯＯｓ　，　１００ｆ
　，１００ｇ，ｌｏｏｈの位置に設置した４個の検出器
Ｓ。Ｓ，，Ｓ，，Ｓ，のみで検出された場合の標定法を
示したもので，位置１００ｅ，１００ｆの検出器Ｓ，，
Ｓ，で得られるスペクトル強度ＹＨ４１１ｍＸｔＹＨ■
．．を結ぶ直線Ｙ１。と、位置１００　ｇ　，　１００
　ｈの検出器Ｓ，，Ｓ，で得られるスペクトル強度ＹＨ
ｓ。．８，Ｙ　Ｈ　ｔ■、を結ぶ直，ｉＩｙ　ｓ。との
延長線上の交点として最大スペクトル強度の対応点Ｐｉ
を求めることにより、部分放電はＰ８点に対応するｘ１
点において発生し、その発生量はＹ　Ｈ　−　ｔである
ことが標定可能となる． また第６図は部分放電信号を検出する検出器の数が３点
と更に少なくなった場合の標定法について示したもので
ある．すなわち，設置された検出器のうち隣接する位置
１００ｉ　，１００ｊ　，１００ｋに配置？た検出器Ｓ
ｓ＋ＳＩＦＳｘｏにより部分放電信号が検出された場合
，３点のスペクトル強度ＹＨｇ■■Ｙ　Ｈ　ｅ■．，Ｙ
Ｈ．。．．８と各検出器間距ｌｌｊ１．党、。

とを基にし，部分放電により発生する電磁波信号が金属
容器内を伝搬する際の低減率αエを求め、その実測α、
を適用して標定する方式としている．まず、３点の検出
レベルを比較し，その大小関係がＹ　Ｈｓ−＝−＞　Ｙ
　Ｈｓ■，　＞　Ｙ　Ｈ　１。■１なることを判別した
とする．次に最大レベルのスペクトル強度Ｙ　Ｈ＠ｗａ
ａｘと最小レベルのスペクトル強度ＹＨエ。■、および
両者検出器Ｓ，，Ｓ■。間の離隔距Ｈａエ。より低減率
α、を求める．次に，検出器Ｓ．におけるスペクトル強
度Ｙ　Ｈ　ａ■．にα１を適用した直線Ｙｏと検出器Ｓ
，Ｓ，。のスペクトル強度ＹＨ●■、，ＹＨ■。■８を
結ぶ直線Ｙ３１，の交点である最大スペクトル強度の対
応点Ｐ２を求めることにより，発生量ＹＨ．１の部分放
電がｘ２点で発生していることを標定することができる
． 尚、上記した作図による標定結果は次式により容易に算
出することができる． ａ，＝　（ＹＨ＊−−−　　ＹＨｔｏ−−−）／ｆｉｘ
。　・・・・・・（ｌ）Ｘｓ　＝　　（　　（　Ｙ　Ｈ
＊ｍａｘ−　Ｙ　Ｈｓｓａｊ　　・（ｌ　ｔａ／（　Ｙ
　Ｈ．．，．　−　Ｙ　Ｈエ。．．．）・２｝　＋巴，
／２・・・・・・（２） ？ｌ｛ｘｔ　＝　（（Ｙ　Ｈｕｍａ！＋　Ｙ　Ｈ＊ｍａ
ｘ）＋　　（ＹＨ●ｍ　ａ　ｚ　−　Ｙ　Ｈ　１。．．
８）・氾．／Ｂエ．｝／２・・・・・・（３） このような標定法によれば、３点の検出器による検出信
号を基にして部分放電の発生点を簡便かつ精度よく標定
することが可能となる．第７図は２個の検出器による検
出信号しか得られない場合の標定法を示している．この
場合，予じめ求めておいた低減率α。を用い、検出器Ｓ
．Ｓ，のスペクトル強度ＹＨ■ａｚｐＹＨｅｘａａｘの
低減直＠Ｙ，，，Ｙ，。の交点から最大スペクトル強度
の対応点Ｐ，を求め、部分放電の発生量ＹＨ，Ｍと発生
点Ｘ，を標定するようにしている．また，本実施例にお
けるＹＨ■とｘつは次式より容易に算出される． ＹＨ−ｓ”（ＹＨｓ■．十ＹＨゆ■．十ｋ，・α．）／
２・・・・・・（４） ｘ　２　＝（（　Ｙ　Ｈ＋＋＋ａａｘ　　Ｙ　Ｈｓｍｓ
ｊ／　２　’　ｆｆｏ）　＋Ｑ　ｓ／　２・・・・・・
（５） このような標定法によれば、最小限の検出器数で位置標
定を行うことができるので、検出器数を大幅に削減でき
る． 尚，上述した第７図の標定法は第４図〜第６図の検出条
件についても適用可能である．また第６図の標定法は第
４図および第５図の検出条件についても適用可能である
．このように，複数の標定法を併用することにより、標
定精度を更に高めることができる．また上述した各標定
法は，第１図に示した各検出器Ｓ．〜Ｓｉ！が等間隔で
配置された場合でも、不等間隔で配置された場合でも共
に適用できる． 上述した微小な部分放電における標定法を採用する場合
，各検出看の配置を考慮するのが望ましく、次に，検出
する必要のある最小部分放電を標定するための各検出器
の配置条件について第８図．第９図および第１０図を用
いて説明する．？８１！ｌは部分放電の発生箇所から検
出器までの距離の変化に伴うスペクトル強度を示してお
り，検出器のスペクトル強度は検出器の位置が部分放電
発生点から遠ざかるにしたがって低減する特性にある．
電荷量Ｑが比較的大きいＱ＝１００ＰＣの場合は部分放
電の発生点から３０ｍ離れた位置でも充分に検出可能で
あるが、有害とされる最小部分放電の電荷量Ｑ＝１０ｐ
Ｃでは約Ｉｏｎ以上離れると検出不能となる，従って．
Ｑ＝１０ｐＣの微小な部分放電を１個の検出器により検
出できる限界範囲は前後１０ｍ程度以内に限定される．
この検討結果に基づいて、第９図に示す各検出器Ｓ，〜
Ｓ，の位置１００ｂ，１００ｃ，１００ｄは１０ｍ間隔
になされ，位置１００ｃに配置した検出器Ｓ．による検
出可能な範囲は点線で示すように位置１００ｂ，１００
ｄの検出器Ｓ■９　Ｓ２を含むと共に、実線で示す位置
１００ｂ，１００ｄの検出器Ｓ，，Ｓ，による検出可能
な範囲はそれぞれ検出器Ｓ８の位＠　１　０　０　ｃを
含むことになる．このため，位置１００ｂと位置１００
ｃ間で発生する部分放電は必ず２ＩＩｉ以上の検出器で
検出されるので，第７図または第６図で説明した標定法
によりその発生点を精度良く標定可能となる．一方、第
１０図では各検出器Ｓ，．　Ｓ，，　Ｓ．の位置１　０
　０　ｂ　，　１　０　０　ｃ　，　１　０　０　ｄの
配置間隔を２０ｍとしている．各検出器による電荷量Ｑ
＝１０ｐＣ相当の部分放電の検出範囲は、各検出器の位
置のそれぞれ中間点ａあるいは中間点ｂまでであるが．
４０ｍの範囲内で発生した部分放電は必ずいずれかｌ個
の検出器により検出可能である．例えば，位１ｉ１００
ｃの検出器Ｓ２で検出され，隣接する位置１００ｂ，１
００ｄの検出器ＳＬ，Ｓ，で検出されない場合は，１０
ｐＣ相当の部分放電がａ点とｂ点の間で発生していると
標定することができる．尚，数１０ｐＣ以上の部分放電
は２個以上の検出器により検出されるため，第６図およ
び第７図で説明した標定法により精度良く標定可能であ
る．本実施例によれば、検出器数を大幅に削減できるた
め、異常位置標定装置の簡易化およびコスト低減等によ
り経済性の面で有利となる．？述の各実施例は，第１図
に示すようなｉｌＩ線的構或のガス絶縁電気機器を対象
にした標定法を示したが，実際変電所に設置されるガス
絶縁電気機器は多数の分岐部を有する構成となっており
、次に，この種の構戒における異常位置標定方法および
装置について説明する． 第１１図は３本の母線２ＯＡ，２０Ｂ，２０Ｃが互いに
直交するように連結したガス絶縁電気機器を示しており
、母ａ２０Ａでは各母線の交点０から距７１　ｏ　ｚ−
の位置に検出器Ｓｉ２を配置し、また母線２０Ｂでは交
点Ｏから距離ｈ．の位置に検出器Ｓ　１４を配置し、更
に母線２０Ｃでは交点Ｏから距Ｉｌｌ　Ｑ　ｓ　ｏの位
置に検出器ＳＸＳを配置している．ここで、交点Ｏから
各検出器までの距離はワ。＝Ｑ　４１１　”　”　１０
の関係にある．尚、図示しない標定装置の構成は第１図
の場合と同様である．このような構或の異常位置標定装
置によれば、３つの検出器Ｓ１■Ｓ０４１Ｓ１＆の検出
レベルのうち、最大スペクトル強度を示す検出器を前述
の実施例と同様に検出することによって、その検出器？
配置した母線に部分放電が発生していることを知ること
ができる．また２つの検出器の組合せを基にして第７図
で説明した標定法により，部分放電の発生位置を標定す
ることができる．このとき各検出器Ｓ１，，Ｓエ。ＳＺ
Ｓのスペクトル強度が同等であれば、交点Ｏの近傍で部
分放電が発生していることを標定することができるし、
また距離党，。＝立．。＝１２，。を１０ｍ以下に設定
するなら、第９図および第１０図で説明したような電荷
量が１０ｐＣ相当の微小な部分放電の発生をも標定する
ことができる。

第１２図は４本の母，ｉｉ２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｇ，２
０Ｄから成る十字状の分岐部を持つガス絶縁電気機器を
対象にしており，各母線の交点○からそれぞれ距Ｉｓ　
ｒｔ　ａ。，４２　ｔ　ａ　−　Ｑ　ａ　．ｎ　ｓ　ｏ
　ノ位１　ニソレぞれ配置した検出器Ｓ■３１　Ｌ４ｙ
　Ｓ１Ｓ９　ｓｔｓと、交点０に配置した検出器Ｓ■７
の出力線を、第１図の場合と同様の図示しない標定装置
に接続して構成されている． このような構成によれば、分岐部の交点０に配？した検
出器Ｓ■７の検出信号を付加して考慮することができる
ので、第１１図の構成よりも部分放電の発生方向を更に
精度良く判別することができる。

尚、交点０から各拠出器までの距離α，。，党，。，Ｑ
ａＤＴ　Ｑ！。は等距離であっても良いし、また不等距
離であっても良いが、いずれの距離も１０ｍ以下とする
ことにより電荷量が１０ｐＣ相当の微小な部分放電も標
定することができる． 第１３図および第ｌ４図は、第１１図および第ｌ２図に
示したガス絶縁電気機器において，交点０から各検出器
までの距離をそれぞれ変えると共に、交点Ｏに最も接近
させて配置した検出器Ｓ１Ｓと、他の検出器までの交点
０を介した距離を２０ｍ以下に設定したものである．つ
まり第１３図においてＱ３＠＋Ｑ４＠≦２０ｍ，ｆｉ。

＋Ｑ，。≦２０ｍとし、また第１４図において２、。十
党．。≦２０ｍ，１２ｔｏ＋Ｊｌｓｓ≦２０ｍ，Ｑｏ＋
Ｑｏ≦２０ｍとしている． このような構成によれば、各検出器による検出信号のう
ち最も大きなスペクトル強度を検出した検出器と、交点
Ｏに最も近い検出器Ｓ　ｘｓとで得られた２つの信号を
基に、その発生方向，発生位置および発生量を第７図で
説明した先の実施例の場合と同様にして標定することが
できる．第１５図は本発明の他の実施例によるガス絶縁
電気機器の異常位置標定装置を示している．実際のガス
絶縁電気機器は同図に示すように、複数の金属容器３８
〜３ｈ間をそれぞれガス区画する絶縁支持体１８〜１ｆ
を設け、これらの絶縁支持体によって高圧導体２ａ〜２
ｈを支持した分岐部を有して構成されている。分岐部の
交点からそれぞれ直線的に延びた３つの母線２ＯＡ，２
０Ｂ，２０Ｃには、第２図に示す構成の検出器Ｓ１２，
Ｓユ。Ｓｌｉをそれぞれ設け，それらの出力端を第１図
の標定装置２０に接続している．また各絶縁支持体１ａ
〜１ｆの外部に露出した外表面には，出力端を標定装置
２０に接続した帯状の検出電極３１Ａ〜３１Ｆをそれぞ
れ設け、これら検出器３１Ａ〜３１Ｆによって金属容器
３ａ〜３ｈ内で発生した部分放電の電磁波信号が絶縁支
持体１８〜１ｆのフランジ部から外部へ伝搬するのを検
出するようにしている．この検出電極３１Ａ〜３１Ｆは
、先の検出器Ｓ　１３〜Ｓエ，に比べて検出レベルが低
いが、部分放電の発生部に近い場合、数１０ｐＣの検出
感度を有する． このように高検出感度の検出器Ｓエ，〜Ｓ１Ｓの検出信
号と共に検出電極３１Ａ〜３１Ｆの検出信号を標定装Ｗ
１２０に取り込んで、検出器間の電磁波信号の伝搬特性
を一層詳細に把握することができるので、標定精度を向
上させることができる．第ｌ６図は本発明の他の実施例
によるガス純縁電気機器の異常位置標定装置を示してお
り，ガス絶縁電気機器であるガス絶縁母線２０に油入電
気機器である変圧Ｉ１３２が接続されている．ガス絶縁
機器には、変圧器３２に接近した位置に設けた検出器Ｓ
１．と、この検出器Ｓエ．よりも反変圧器側へ順次ずら
して設けた複数の検出器ｓｉｓｔ　Ｓｚｏとがある． このような構戊の異常位置標定装置によれば、？圧器３
２の内部で発生した部分放電は、検出器Ｓエ．ＳＸ■ｓ
．ａによってそれぞれ検出される．このとき第１７１１
に示す周波数スペクトラムの如く低周波成分の強調され
たパターンが得られると共に、変圧器３２から離れた検
出器ほど第１８図に示す低周波成分のスペクトル強度Ｙ
　Ｌ．．．が低減する．従って、変圧器３２との接続部
において、ガス絶縁電気機器内の部分放電と変圧器側の
部分放電とを区別して標定することができる。

第１９図は本発明の更に異なる実施例によるガスＮ縁電
気機器の異常位Ｉｌｌ定装置を示しており、ガス絶縁電
気機器であるガス＃＠縁母線２０の端に気中ブツシング
３３を設け、この気中ブッシング３３を介して送電線３
４に接続している。気中ブツシング３３の近傍のガス絶
縁母線２０の位置１００ｙに検出器Ｓ■を設け、更に順
次遠ざかる方向に離れた位置！１００ｘ，１００ｗ，１
００Ｖに検出器Ｓ　！　３　ｔ　Ｓ　ｉ　！　ｔ　Ｓ　
２　１を設けている．この構成によれば、送電線３４お
よび気中ブッシング３３で発生した外部部分放電も検出
器で検出することができる．この外部部分放電の高周波
成分はガス純縁母１！２０の金属容器内への伝搬侵入過
程で減衰するので，検出される周波数スペクトラムは第
２０Ｖ７！ｉの如く低周波成分が強調されたパターンと
なる．しかも各検出器Ｓ。−Ｓ２４における低周波成分
のスペクトル強度Ｙ　Ｌ．．．は、第２１図に示すよう
に気中ブツシング３３から遠ざかるに従って低減する特
性であるため、外部部分放電と、ガスＩＩＩ母線２０内
の部分放電とを区別して標定することができる．また各
検出器の配列順に方向性を与えるなら，第２ｌ図の特性
と、第１８図に示す特性とは逆の傾斜となるから、ガス
絶縁母線２０の外部で発生した部分放電でも変圧器側と
器中ブツシング側とを区別して標定することができる． 第２２図はガス絶ＩＩ開閉装置を採用した変電所の一例
を示す単線結線図である。

二重主母ｇＢＵｓｌ，ＢＵＳ２に，ラインユニットＬＬ
，Ｌ２と、タイユニットＴと、バンクユニットＢがそれ
ぞれ接続されており、各ユニット？断路器ＤＳと、遮断
器ＣＢと、避雷器ＬＡと、変圧器Ｔｒと、これら機器間
を接続する接続母線等の組合せから、一般に知られるガ
ス絶縁開閉装置が構成されている．異常位置標定装置を
構成する検出器Ｓ３１１”Ｓ３１は、図示の如く二重主
母線ＢＵＳＩ，ＢＵＳ２を基準にしてほぼ対称となる位
置にそれぞれ配置されている．つまり主母線ＢＵＳＩ，
ＢＵＳ２のラインユニットＬ１とタイユニットＴとの間
に検出器Ｓ３。，Ｓ３３を配置し、タイユニットＴとバ
ンクユニットＢとの間に検出！ＩＳ２ｘ−　Ｓａ−を配
置し，バンクユニットＢとラインユニットＬ２間に検出
器Ｓ３■Ｓｆｆｆを配置し，またラインユニットＬ１に
おける遮断器ＣＢの反主母線側に検出器Ｓ。を配置し，
タイユニットＴの遮断器ＣＢの一端に検出器Ｓ，．を，
バンクユニットＢにおける遮断器ＣＢの反主母線側に検
出器３１１を、またラインユニットＬ２における遮断器
ＣＢの反主母線側に検出器Ｓａｔをそれぞれ配置してい
る。このような検出器の配置によって比較的少ない検出
器の数で全体を監視することができる．第２３図は上述
した各種の標定法を採用した異常位Ｗ＃Ａ定システムの
基本フローチャートを示したものであり、次にその概要
について説明する．各検出器から取り込まれた検出信号
はステップＳＴ１で周波数スペクトラムの解析が行なわ
れる．次のステップＳＴ２では，低周波成分と高周波成
分の判別が行なわれ、３つのルートに分類される。

１つは高周波成分がなく低周波成分のみの場合で、第１
８図および第２１図に示す標定法により、スペクトル強
度の増大方向をステップＳＴ８で調らべて変圧器の内部
異常なのか気中ブツシング側の外部ノイズなのかを判別
する．また２つ目のルートは高周波成分のみを判別した
場合で、検出したスペクトル強度Ｙ　Ｈ．．．とステッ
プＳＴ３で予じめ設定した有害レベルのしきい値Ｋ１と
の比較を行ない、しきい値未満−なら異常なしとし，一
方，しきい値以上なら次のステップＳＴ４において検出
器の設定位置ａとスペクトル強度ＹＨの関係を判別する
と共に、それらが直線部か分岐部なのかを判別する．次
のステップＳＴ５では異常信号が隣接して検出されてい
るブロックを識別する．例えば機器内の２箇所で異常が
発生している場合、それらの信号を検出している検出器
群が２箇所存在することになる．更に次のステップＳＴ
６では、各異常ブロックにおける検出信号数ｎを判別し
、この検出信号数ｎに応じて４つのルートに分類される
．先ずｎ＝１の場合は，信号を検出した検出器の近傍で
異常が発生していると判定されるが，その発生点を正確
に標定できないため、ステップＳＴ７で第Ｊ５図に示し
たように近傍に設置されている絶縁スペーサ等の絶縁支
持体１８〜１ｆに設けた検出電極３１Ａ〜３１Ｆからの
信号を取り込み、精密な標定が行なわれる．また残りの
ルートであるｎ＝２，ｎ≧４，ｎ＝３の場合は、それぞ
れ第７図、第４図と第５図，第６図に示した手法によっ
て標定を行ない，その結果を表示する。

またステップＳＴ２のパターン判別において、高周波成
分ｆ．と低周波成分ｆｔ．が共存する３番目のルートで
は、ｆイ≧ｆ，のときは上記ステップＳＴ３へ進み、ｆ
Ｈ＜ｆ．．のときは本件出願人と同一出願人に係る特願
昭６３−１０３９３６号に示したスペクトラム減算ルー
トに取り込まれ，異常の有無を判別すると共に、異常あ
りと判別された場合は上記ステップＳＴ４へ進み、前述
の高周波成分のみの場合の処理．ルートに取り込んで同
様の処理を行なう． この異常位置標定システムはコンピュータを用いて構成
されるので、標定処理精度の向上および標定処理時間の
大幅な短縮が図られると共に、自動監視による標定が可
能になる． 第２４図および第２５図は、検出信号の周波数スペクト
ラムからスペクトル強度を得る他の実施例を示している
． 両図の周波数スペクトラムの特定の検出周波数ｆ０〜ｆ
１およびｆ．〜ｆ，のスペクトル強度を平均化処理して
得られるＹＨ．を各検出信号の検出レベルとして用いる
ことができる．また平均化処理は検出周波数帯域内の全
スペクトル強度を対象としても良いし，第１番目から第
ｎ番目のピークまでに限定したり，検出周波数帯域内の
サンプリング間隔を大きくしたりしても良い。更に、第
２５図の周波数スペクトラムに示されるように、伝搬距
離が長くなると周波数ｆ．〜ｆ．およびｆ，〜ｆ．の成
分が著しく低減し，特定帯域周波数ｆ．〜ｆ．の成分が
残存する特性にあることがら、各検出器の検出レベルを
特定帯域周波数内のスペクトルに限定して平均化処理す
ることもできる．このような方法によれば、第３図に示
すスペクトル強度の最大値Ｙ　Ｈ，，，を用いた場合よ
りも、極めて安定した低減特性が得られ、標定精度をよ
り高めることができる． ［発明の効果］ 以上説明したように本発明によるガス絶＃電気機器の異
常位Ｉｍ定方法および装置によれば、部分放電による電
磁波を検出する検出器を用いて，最大のスペクトル強度
となる位置を部分放電の発生位置として標定するように
したため、金属容器内での電磁波の減衰特性を利用して
高感度で精度の良い標定ができる．

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例によるガス，Ｍｌ電気機器の
異常位置標定装置を示すブロック図、第２図は第１図の
要部拡大詳細図、第３図は周波数スペクトラムの特性図
、第４図、第５図、第６図および第７図は本発明による
それぞれ異なる異常位置標定方法を示す作成図，第８図
は検出レベルの低減特性図、第９図および第１０図は検
出器の設置位置を決める特性図，第１１ｖ！Ｉ、第１２
図、第１３図および第１４図は分岐部における検出器の
それぞれ異なる配置図，第１５図は本発明の他の実施例
による異常位Ｉ！標定装置を用いたガス絶縁電気機器の
断面図、第１６図は本発明の異常位置標定装置を用いた
ガス結縁電気機器の正面図，第１７図は第１６図の周波
数スペクトラムの特性図、第１８図は異常位置標定方法
を示す作成図、第１９図は本発明の異常位Ｉ！標定装置
を用いたガス絶縁電気機器の正面図、第２０図は第１９
図の周波数スペクトラムの特性図、第２１図は第１９図
の異常位置標定方法を示す作成図、第２２図は本発明に
よる異常位ｒｌｌｌＩ定装置を用いたガス絶縁開閉装置
の単線結線図、第２３図は各実施例の異常位置標定方法
をまとめたフローチャート、第２４図および第２５図は
スペクトル強度を得る他の実施例を示す周波数スペクト
ラムの特性図である．１・・・・・・絶縁支持物，２・
・・・・・高圧導体、３・・・・・・金属容器、２０・
・・・・・標定装置、２１，２２・・・・・・手段、Ｓ
０〜Ｓ　！　４　ｔ　Ｓ　ｆｆ　１１〜Ｓ　ｓｓ・・・
・・・検出器．第２図 第３図 Ｏ ５００　　　　　　１０００ 周’Ｊ＊ｆ　　＜ＭＨｚ） ／５００ 第６図 第７図 梗エｘｔｔｉ信Ｌ 第４図 第５図 １００ｄｌｊｚｌ ＋００ｅＴ９４１　　１００ｆｌ５ｆ）　　＋００１＋
ｌＳＪ）ａ：ｒ，轟股置イ立置 ｒｏｏｈｔｓア》 ＋ＯＯｉ１５ｇｌ 第８図 着土器よζ゜“の距難１（ｍ） 第９図 第１１図 第１２図 第１３図 第１４図 第１６図 第１７図 １００ｕ（５ａ）　　ＩＯＯｆｌｋＪ　　ＩＱＯｓ（５
ｍ）硬Ｉ輩ａｔ 第１９図 第２０図 第２１図 本々社５ｇイｆＬ１ 第２３図 第２２図 第２４図 Ｏ ７５０ １５００ 周波ｌ史（ＭＨｚ） 第２５図 ｆｆｉ漬較 ＜ＭＨｚ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、絶縁ガスを封入した金属容器内に絶縁支持体によつ
   て高圧導体を支持し、上記金属容器内で発生した部分放
   電を検出する複数の検出器を用いて部分放電の発生位置
   を標定するガス絶縁電気機器の異常位置標定方法におい
   て、上記検出器で部分放電による電磁波を検出し、この
   電磁波の周波数スペクトラムを解析してスペクトル強度
   を求め、上記各検出器の上記スペクトル強度と上記各検
   出器の設定位置との関係から最大のスペクトル強度とな
   る位置を求め、この位置を部分放電の発生位置と標定す
   るようにしたことを特徴とするガス絶縁電気機器の異常
   位置標定方法。 ２、請求項１記載のものにおいて、上記最大のスペクト
   ル強度となる位置は、上記各検出器の設置位置とそれに
   対応する上記各スペクトル強度の包絡曲線の最大値の位
   置としたことを特徴とするガス絶縁電気機器の異常位置
   標定方法。 ３、請求項１記載のものにおいて、上記最大のスペクト
   ル強度となる位置は、上記スペクトル強度を求めた上記
   検出器のうち、スペクトル強度の最も大きい検出器を含
   む隣接する４つの検出器を選び、それぞれ隣り合う２個
   の上記検出器の設置位置とそれに対応する上記スペクト
   ル強度から求めた２直線の交点としたことを特徴とする
   ガス絶縁電気機器の異常位置標定方法。 ４、請求項１記載のものにおいて、上記最大のスペクト
   ル強度となる位置は、上記スペクトル強度を求めた上記
   検出器のうち、スペクトル強度が最も大きい検出器とそ
   の両側に隣接する２つの検出器を選び、これら検出器の
   最も大きなスペクトル強度と最も小さなスペクトル強度
   とから得られる低減率と、これら各検出器の設置位置と
   、これら各検出器のスペクトル強度とから求めた２直線
   の交点としたことを特徴とするガス絶縁電気機器の異常
   位置標定方法。 ５、絶縁ガスを封入した金属容器内に絶縁支持体によつ
   て高圧導体を支持し、上記金属容器内で発生する部分放
   電を検出する検出器を設けて成るガス絶縁電気機器の異
   常位置標定装置において、上記検出器は部分放電による
   電磁波を検出するよう所定距離隔てて少なくとも２個設
   け、上記検出器からの周波数スペクトラムを解析してス
   ペクトル強度を得る手段と、上記各検出器による上記ス
   ペクトル強度の比較と上記各検出器の設置位置とから部
   分放電の発生位置を標定する手段とを設けたことを特徴
   とするガス絶縁電気機器の異常位置標定装置。 ６、請求項５記載のものにおいて、上記金属容器の直線
   的な構成部における上記検出器の設置間隔を２０ｍ以下
   としたことを特徴とするガス絶縁電気機器の異常位置標
   定装置。 ７、請求項５記載のものにおいて、分岐部における上記
   検出器は、分岐部の中心に最も近い位置に配置した検出
   器と、この検出器から２０ｍ以内の位置に配置した検出
   器を有することを特徴とするガス絶縁電気機器の異常位
   置標定装置。 ８、請求項５記載のものにおいて、ガス絶縁電気機器は
   分岐部を有して成り、この分岐部のほぼ中心に上記検出
   器を配置したことを特徴とするガス絶縁電気機器の異常
   位置標定装置。