JPH0469577A - Detector for local discharge in insulation gas - Google Patents

Detector for local discharge in insulation gas

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JPH0469577A
JPH0469577A JP18186690A JP18186690A JPH0469577A JP H0469577 A JPH0469577 A JP H0469577A JP 18186690 A JP18186690 A JP 18186690A JP 18186690 A JP18186690 A JP 18186690A JP H0469577 A JPH0469577 A JP H0469577A
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JP
Japan
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ultrasonic
tank
sensor
ultrasonic sensor
partial discharge
Prior art date
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Pending
Application number
JP18186690A
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Japanese (ja)
Inventor
Katsuaki Senba
仙波 克秋
Hiroshi Ishikawa
浩 石川
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Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To surely detect a local discharge by arranging an ultrasonic sensor in a hand hole and also covering the part other than the detecting surface with an ultrasonic absorbent. CONSTITUTION:The ultrasonic sensor 4 is covered with the ultrasonic absorbent (spongy insulation substance) 5 except the detecting surface and a lead wire is pulled out to the outside of the tank 1. When a part of the ultrasonic wave propagates up to the hand hole 3 inside and reaches the detecting surface of ultrasonic sensor 4, it is converted to an electrical signal. As to the ultrasonic wave caused from a wind and rain against the tank wall, the propagated ultrasonic wave is absorbed by the ultrasonic absorbent 5 around the sensor 4. Consequently, the detected ultrasonic wave is only those caused by corona discharge within the tank 1, thus the local discharge is surely detected even in the cases of wind and rain, etc.

Description

【発明の詳細な説明】 A、産業上の利用分野 本発明は、ガス絶縁電力機器(ガス絶縁開閉装置など)
の予測保全に用いる絶縁ガス中部分放電検出装置、特に
超音波センサーを用いた絶縁ガス中部分放電検出装置に
関するものである。
[Detailed Description of the Invention] A. Industrial Application Field The present invention is applicable to gas insulated power equipment (gas insulated switchgear, etc.)
The present invention relates to a partial discharge detection device in an insulating gas used for predictive maintenance, particularly to a partial discharge detection device in an insulating gas using an ultrasonic sensor.

B0発明の概要 本発明は、絶縁ガス中部分放電検出装置において、 ガス絶縁電力機器のタンクにハンドホールを設け、この
ハンドホール内に超音波センサーを設置することにより
、 コロナ放電による超音波を検出して、予測保全の信頼性
を高めることかできるようにしたものである。
B0 Summary of the invention The present invention is a partial discharge detection device in an insulating gas, which detects ultrasonic waves caused by corona discharge by providing a hand hole in the tank of gas insulated power equipment and installing an ultrasonic sensor in the hand hole. This makes it possible to increase the reliability of predictive maintenance.

C8従来の技術 ガス絶縁電力機器、例えばガス絶縁開閉装置(G I 
S)においては、内部の部分放電(コロナ放電)を検出
して予測保全を行っている。絶縁ガス中の部分放電を検
出する手段としては、部分放電により発生する超音波を
超音波センサーで検出したり、磁界変化をアンテナで捕
えるなどの手段があり、これらが適宜採用されている。
C8 Conventional technology Gas-insulated power equipment, such as gas-insulated switchgear (GI
In S), predictive maintenance is performed by detecting internal partial discharge (corona discharge). As means for detecting partial discharge in the insulating gas, there are methods such as detecting ultrasonic waves generated by partial discharge with an ultrasonic sensor and detecting changes in the magnetic field with an antenna, and these methods are appropriately employed.

絶縁ガス中部分放電を超音波によって検出する場合は、
センサーの取り付けにより電力機器の信頼性が低下する
ことのないよう、超音波センサーを電力機器タンクの外
に配置するのか一般的である。この場合、検出される超
音波は、タンク内のパーティクルが交流電界内を運転中
に、タンク内面に衝突して発生する機械的振動によるも
のとなる。
When detecting partial discharge in an insulating gas using ultrasonic waves,
It is common practice to place ultrasonic sensors outside the power equipment tank so that the reliability of the power equipment does not deteriorate due to the installation of the sensor. In this case, the detected ultrasonic waves are caused by mechanical vibrations generated when particles inside the tank collide with the inner surface of the tank while driving in an alternating current electric field.

D9発明が解決しようとする課題 しかし、このように超音波センサーをタンク壁面に取り
付けたのでは、風雨がタンク壁面に当たった時に発生す
る超音波がノイズとして混入する。
D9 Problems to be Solved by the Invention However, when the ultrasonic sensor is attached to the tank wall in this way, the ultrasonic waves generated when wind and rain hit the tank wall mix in as noise.

このノイズは、ガス絶縁開閉装置(GIS)内のコロナ
放電音がタンクに伝わる周波数帯と同じで、コロナ検出
レベルより大きな量となっている。
This noise is in the same frequency band as the corona discharge sound in the gas insulated switchgear (GIS) that is transmitted to the tank, and is greater than the corona detection level.

このため、風雨によってコロナ検出が不可能な時間が発
生し、予測保全の信頼性の低下を招くことになり、適切
な判別手段が望まれている。
For this reason, there are times when corona detection is impossible due to wind and rain, leading to a decline in the reliability of predictive maintenance, and an appropriate means of discrimination is desired.

本発明の目的は、超音波により適確に部分放電を検出で
きる絶縁ガス中部分放電検出装置を提供することにある
An object of the present invention is to provide a partial discharge detection device in an insulating gas that can accurately detect partial discharge using ultrasonic waves.

E0課題を解決するための手段 本発明は、ガス絶縁電力機器のタンクにハンドホールを
設け、このハンドホール内に超音波センサーを設置する
とともに、その検出面以外を超音波吸収材で覆い、リー
ド線をタンク外に引出して測定部に接続したことを特徴
とするものである。
Means for Solving the E0 Problem The present invention provides a hand hole in the tank of gas-insulated power equipment, installs an ultrasonic sensor in the hand hole, covers the area other than the detection surface with an ultrasonic absorbing material, and connects the lead to the tank. The feature is that the wire is drawn out of the tank and connected to the measuring part.

F1作用 タンク内でコロナ放電が発生すると、超音波が生じて多
方向に伝搬する。この超音波が超音波センサーに達し検
出される。
When a corona discharge occurs in the F1 working tank, ultrasonic waves are generated and propagate in multiple directions. This ultrasonic wave reaches the ultrasonic sensor and is detected.

この場合、風雨によりタンク壁に超音波が生じていても
、絶縁ガス中に伝搬しにくい上、センサーの周囲の超音
波吸収材で吸収される。このため、超音波の検出により
、部分放電が適確に検出される。
In this case, even if ultrasonic waves are generated on the tank wall due to wind and rain, they are difficult to propagate into the insulating gas and are absorbed by the ultrasonic absorbing material surrounding the sensor. Therefore, partial discharge can be accurately detected by ultrasonic detection.

G、実施例 以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて詳細に説明
する。
G. Examples Hereinafter, the present invention will be explained in detail based on examples shown in the drawings.

第1図は本発明の一実施例を示すもので、1はガス絶縁
電力機器のタンク、2は導体、3は前記タンク1に設け
た直径100m1+程度のハンドホール、4はこのハン
ドホール3内に設置した超音波センサーである。この超
音波センサー4は、その検出面を除いて超音波吸収材(
スポンジ状の絶縁物)5で覆い、リード線を前記タンク
1の外に弓出している。
FIG. 1 shows an embodiment of the present invention, in which 1 is a tank of gas insulated power equipment, 2 is a conductor, 3 is a hand hole with a diameter of about 100 m1+ provided in the tank 1, and 4 is inside this hand hole 3. This is an ultrasonic sensor installed at This ultrasonic sensor 4 is made of ultrasonic absorbing material (
The tank 1 is covered with a sponge-like insulating material (5), and a lead wire is extended to the outside of the tank 1.

6は前記超音波センサー4のリード線を接続したプリア
ンプ、7はフィルター、8は検波回路、9はA/D変換
回路、10はCPUである。
6 is a preamplifier connected to the lead wire of the ultrasonic sensor 4, 7 is a filter, 8 is a detection circuit, 9 is an A/D conversion circuit, and 10 is a CPU.

次に、動作について述べると、タンク1内の導体2のあ
る点Xで部分放電(コロナ)か発生すると、超音波が生
じタンク1内を反射しながら伝搬する。この超音波の一
部がハンドホール3内まで伝搬し超音波センサー4の検
出面に達すると、電気信号に変換される。この信号がプ
リアンプ6、フィルタ7、検波回路8を経てA/D変換
回路9に伝送される。ここで、A/D変換された後、C
PU1.0に入力され、処理される。
Next, regarding the operation, when a partial discharge (corona) occurs at a certain point X of the conductor 2 in the tank 1, an ultrasonic wave is generated and propagates inside the tank 1 while being reflected. When a portion of this ultrasonic wave propagates into the handhole 3 and reaches the detection surface of the ultrasonic sensor 4, it is converted into an electrical signal. This signal is transmitted to an A/D conversion circuit 9 via a preamplifier 6, a filter 7, and a detection circuit 8. Here, after A/D conversion, C
It is input to PU1.0 and processed.

一方、タンク壁の風雨による超音波は、音響インピーダ
ンスの差が大きい金属、ガス間では殆どが反射してしま
うため、タンク1内の絶縁ガス中には伝搬しにくく、伝
搬した超音波はセンサー4の周囲の超音波吸収材5によ
り吸収される。
On the other hand, most of the ultrasonic waves caused by wind and rain on the tank wall are reflected between metals and gases that have a large difference in acoustic impedance, so they are difficult to propagate into the insulating gas inside the tank 1, and the propagated ultrasonic waves are transmitted to the sensor 4. is absorbed by the ultrasonic absorbing material 5 around the .

従って、超音波センサー4によって検出された超音波は
、タンク1内でのコロナ放電によるものとなり、風雨等
にも適確に部分放電の検出が行われる。
Therefore, the ultrasonic waves detected by the ultrasonic sensor 4 are caused by corona discharge within the tank 1, and partial discharge can be accurately detected even in wind and rain.

第2図〜第4図はそれぞれ本発明の他の実施例を示すも
のである。
FIGS. 2 to 4 each show other embodiments of the present invention.

第2図は超音波センサー4として、その検出面に超音波
検出用のセラミック板4Aを備えたものを使用した場合
であり、超音波受信面が広くなり、検出感度が上がる。
FIG. 2 shows a case where an ultrasonic sensor 4 having a ceramic plate 4A for detecting ultrasonic waves on its detection surface is used, and the ultrasonic receiving surface becomes wider and the detection sensitivity increases.

第3図はタンク1内に導体2として3相−括母線2A、
2B、2Cを設置した場合であって、各母線2A、2B
、2Cを見渡せる位置にハンドホール3を設け、このハ
ンドホール3内に超音波センサー4を設置している。
Figure 3 shows a 3-phase bracket bus 2A as a conductor 2 in a tank 1,
2B and 2C are installed, and each bus bar 2A and 2B
A hand hole 3 is provided at a position overlooking , 2C, and an ultrasonic sensor 4 is installed inside this hand hole 3.

Iこのようにすると、母線2A、2B、2Cのいずれに
コロナ放電が生じても、その放電による超音波は他の母
線に遮られることなく超音波センサー4に伝搬するよう
になり、確実に検出される。
In this way, even if corona discharge occurs on any of the busbars 2A, 2B, or 2C, the ultrasonic waves caused by the discharge will be propagated to the ultrasonic sensor 4 without being blocked by other busbars, ensuring reliable detection. be done.

第4図は検出範囲の広域化を図った場合で、2個の超音
波センサー4−1.4−2を2段に重ね、前段側の超音
波吸収材5−1の後端部を円錐形としてタンク1の内面
沿いに伝搬する超音波(パーティクルのタンク壁衝突に
より生じるもの)を後段の超音波センサー4−2に導く
ようにしている〇後段のセンサー4−2も、その検出面
以外を超音波吸収材5−2で覆っている。また、センサ
ー4−1.4−2は、第5図(a)、  (b)に示す
ようにその検出面の前面に静電シールド用スクリーン4
−IB、4.−2Bを取り付けている。
Figure 4 shows a case in which the detection range is widened, in which two ultrasonic sensors 4-1 and 4-2 are stacked in two stages, and the rear end of the ultrasonic absorber 5-1 on the previous stage is shaped like a cone. The shape is such that the ultrasonic waves propagating along the inner surface of the tank 1 (generated by particles colliding with the tank wall) are guided to the subsequent ultrasonic sensor 4-2.The latter sensor 4-2 also has a surface other than its detection surface. is covered with an ultrasonic absorbing material 5-2. The sensor 4-1.4-2 also has an electrostatic shielding screen 4 on the front of its detection surface, as shown in FIGS. 5(a) and 5(b).
-IB, 4. -2B is installed.

このようにすると、導体2のある点Xでのコロナ放電に
よる超音波は、前段のセンサー4−1によって検出され
る。また、タンク1内面沿いのパーティクルyによる超
音波は、前段の超音波吸収材5−1の後面で反射して後
段のセンサー4−2の検出面に達し、検出される。即ち
、検出範囲が広くなる。
In this way, an ultrasonic wave caused by corona discharge at a certain point X of the conductor 2 is detected by the sensor 4-1 at the front stage. Further, the ultrasonic waves generated by the particles y along the inner surface of the tank 1 are reflected by the rear surface of the ultrasonic absorber 5-1 in the previous stage, reach the detection surface of the sensor 4-2 in the latter stage, and are detected. That is, the detection range becomes wider.

H0発明の効果 上記構成の本発明の効果を以下に列挙する。Effect of H0 invention The effects of the present invention having the above configuration are listed below.

(1)タンクにハンドホールを設け、このハンドホール
内に超音波センサーを設置するとともに、検出面以外を
超音波吸収材で覆ったので、タンク壁の風雨による超音
波を除去し、コロナ放電による超音波を適確に検出する
ことができるようになり、予測保全の信頼性の向上が図
れる。
(1) A hand hole was provided in the tank, and an ultrasonic sensor was installed inside this hand hole, and the area other than the detection surface was covered with an ultrasonic absorbing material. Ultrasonic waves can now be detected accurately, improving the reliability of predictive maintenance.

(2)直径100mm程度のハンドホール内にセンサー
を設置したことにより、コロナ放電時の超音波を捕え易
くなるとともに、ハンドホールのシールド効果によって
電磁誘導、静電誘導の影響を軽減する。
(2) By installing the sensor inside the handhole with a diameter of about 100 mm, it becomes easier to capture ultrasonic waves during corona discharge, and the shielding effect of the handhole reduces the effects of electromagnetic induction and electrostatic induction.

(3)検出面に超音波検出用セラミック板を取り付けた
ことにより、超音波受信面の拡大が図れ、検出感度を高
めることができる。
(3) By attaching a ceramic plate for ultrasonic detection to the detection surface, the ultrasonic reception surface can be expanded and detection sensitivity can be increased.

(4)タンク内の複数の全導体を見渡すことのできる位
置に超音波センサーを設置したことにより、どの導体の
コロナ放電も適確に検出できる。
(4) By installing the ultrasonic sensor in a position where it can see all the conductors in the tank, corona discharge in any conductor can be accurately detected.

(5)2段形式の超音波センサーを用い、前段の超音波
吸収材の後部を円錐形としたことにより、前段でコロナ
放電による超音波を、後段でタンク内面沿いのパーティ
クルによる超音波をそれぞれ検出可能となり、検出範囲
の広域化が図れる。
(5) Using a two-stage ultrasonic sensor, the rear part of the ultrasonic absorbing material in the first stage is made into a conical shape, so that the first stage detects ultrasonic waves caused by corona discharge, and the second stage detects ultrasonic waves caused by particles along the inner surface of the tank. Detection becomes possible, and the detection range can be expanded.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明に係る絶縁ガス中部分放電検出装置の一
実施例を示す構成説明図、第2図〜第4図はそれぞれ本
発明の他の実施例を示す構成説明図、第5図(a)、(
b)は他の実施例(第4図)における超音波センサーの
構造を示す正面図及び縦断面図である。 1・・・ガス絶縁電力機器のタンク、2・・・導体、3
・・・ハンドホール、4.4−1及び4−2・・・超音
波センサー、4A・・・超音波検出用セラミック板、5
.5−1及び5−2・・・超音波吸収材、6・・・プリ
アンプ、7・・・フィルタ、8・・・検波回路、9・・
・A/D変換回路、10・・・CPU0 第3図 イ巳O大牝分・)0講が1動川霞 第4図 肥O大児竹110講戚醍明閉 外1名
FIG. 1 is a configuration explanatory diagram showing one embodiment of a partial discharge detection device in an insulating gas according to the present invention, FIGS. 2 to 4 are configuration explanatory diagrams showing other embodiments of the present invention, and FIG. (a), (
b) is a front view and a longitudinal sectional view showing the structure of an ultrasonic sensor in another embodiment (FIG. 4). 1...Tank of gas insulated power equipment, 2...Conductor, 3
... Hand hole, 4.4-1 and 4-2 ... Ultrasonic sensor, 4A ... Ceramic plate for ultrasonic detection, 5
.. 5-1 and 5-2... Ultrasonic absorber, 6... Preamplifier, 7... Filter, 8... Detection circuit, 9...
・A/D conversion circuit, 10...CPU 0 Figure 3 Imi O Oojiku ・) 0 lecture is 1 Dokawa Kasumi Figure 4 HiO Ojitake 110 lecturer Daimei Shui and 1 other person

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)ガス絶縁電力機器のタンクにハンドホールを設け
、このハンドホール内に超音波センサーを設置するとと
もに、その検出面以外を超音波吸収材で覆い、リード線
をタンク外に引出して測定部に接続したことを特徴とす
る絶縁ガス中部分放電検出装置。
(1) A handhole is provided in the tank of the gas-insulated power equipment, and an ultrasonic sensor is installed inside the handhole, and the area other than the detection surface is covered with an ultrasonic absorbing material, and the lead wire is pulled out of the tank and the measurement section is A partial discharge detection device in an insulating gas, characterized in that it is connected to.
(2)前記超音波センサーとして、検出面にセラミック
板を備えた超音波センサーを用いたことを特徴とする請
求項1に記載の絶縁ガス中部分放電検出装置。
(2) The device for detecting partial discharge in an insulating gas according to claim 1, wherein the ultrasonic sensor is an ultrasonic sensor having a ceramic plate on a detection surface.
(3)前記超音波センサーを前記タンク内の複数の全導
体を見渡せる位置に記載したことを特徴とする請求項1
または2に記載の絶縁ガス中部分放電検出装置。
(3) Claim 1 characterized in that the ultrasonic sensor is located at a position where all the plurality of conductors within the tank can be viewed.
Or the insulating gas partial discharge detection device according to 2.
(4)前記超音波センサーとして、2段形式の超音波セ
ンサーを用い、前段のセンサーを覆う超音波吸収材の後
部を円錐形としたことを特徴とする請求項1、2または
3に記載の絶縁ガス中部分放電検出装置。
(4) The ultrasonic sensor according to claim 1, 2 or 3, wherein a two-stage ultrasonic sensor is used, and the rear part of the ultrasonic absorber covering the previous sensor is conical. Partial discharge detection device in insulating gas.
JP18186690A 1990-07-10 1990-07-10 Detector for local discharge in insulation gas Pending JPH0469577A (en)

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JP (1) JPH0469577A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103344934A (en) * 2013-07-15 2013-10-09 国家电网公司 Method and system for detecting and verifying partial discharge of power transformer through ultrasonic sensors
CN105629142A (en) * 2016-01-05 2016-06-01 国家电网公司 Built-in ultrahigh frequency sensor assembling structure used for GIS partial discharge on-line monitoring

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