JPH0627182A - 部分放電監視装置 - Google Patents
部分放電監視装置Info
- Publication number
- JPH0627182A JPH0627182A JP18333192A JP18333192A JPH0627182A JP H0627182 A JPH0627182 A JP H0627182A JP 18333192 A JP18333192 A JP 18333192A JP 18333192 A JP18333192 A JP 18333192A JP H0627182 A JPH0627182 A JP H0627182A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- value
- partial discharge
- sigmasi
- exceeding
- insulation
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、電気機器の絶縁の劣化度合を判断
して最適なメンテナンスを可能とすることを目的とす
る。 【構成】 所定のしきい値を超えたＡＥセンサ２の出力
を整流・平滑化する整流・平滑手段６，７と、整流・平
滑手段６，７の出力波形を時間で積分し、その積分値を
一定値と比較することにより電気機器１の絶縁の劣化度
合を判断する信号処理手段９とを有することを特徴とす
る。
して最適なメンテナンスを可能とすることを目的とす
る。 【構成】 所定のしきい値を超えたＡＥセンサ２の出力
を整流・平滑化する整流・平滑手段６，７と、整流・平
滑手段６，７の出力波形を時間で積分し、その積分値を
一定値と比較することにより電気機器１の絶縁の劣化度
合を判断する信号処理手段９とを有することを特徴とす
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えばスイッチギヤ等
の電気機器の部分放電監視装置に係り、特に絶縁劣化に
至る前段階の部分放電を検出し、現在の電気機器の絶縁
劣化の状態を判断するようにした部分放電監視装置に関
する。
の電気機器の部分放電監視装置に係り、特に絶縁劣化に
至る前段階の部分放電を検出し、現在の電気機器の絶縁
劣化の状態を判断するようにした部分放電監視装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、スイッチギヤは、絶縁物や絶縁
媒体を介して主回路充電部を絶縁し、電力の安定供給及
び開閉を行うようになっている。そして、スイッチギヤ
の内部には、遮断器、断路器、碍子、母線、ケーブルヘ
ッド及び接続導体等が収納されている。このようなスイ
ッチギヤ等の電気機器において、例えば異物の混入や、
主回路充電部の接続不良や、湿度が高くなったような場
合、或いは熱応力等により絶縁物に電気的な劣化傾向が
生じた場合、微弱な部分放電が発生する。そして、この
部分放電が長時間持続されると、全面的な絶縁破壊に進
展して電気機器の絶縁事故に結びつき、例えば停電に至
ることになる。
媒体を介して主回路充電部を絶縁し、電力の安定供給及
び開閉を行うようになっている。そして、スイッチギヤ
の内部には、遮断器、断路器、碍子、母線、ケーブルヘ
ッド及び接続導体等が収納されている。このようなスイ
ッチギヤ等の電気機器において、例えば異物の混入や、
主回路充電部の接続不良や、湿度が高くなったような場
合、或いは熱応力等により絶縁物に電気的な劣化傾向が
生じた場合、微弱な部分放電が発生する。そして、この
部分放電が長時間持続されると、全面的な絶縁破壊に進
展して電気機器の絶縁事故に結びつき、例えば停電に至
ることになる。
【０００３】これに対し、部分放電を監視してその発生
を早い時点で検出するようにした従来の部分放電監視装
置として図４に示すように、アコースティックエミッシ
ョン（以下、ＡＥという）そのものをＡＥセンサにより
検知するようにしたものがある。即ち、電気機器である
スイッチギヤ１の箱体外面には部分放電による音波信号
を検出するＡＥセンサ２が取付けられている。ＡＥセン
サ２の検出出力は、バンドパスフィルタ３に入力され、
部分放電固有の検出に最適な周波数帯域を残してその他
を除去してからアンプ４に入力されて増幅される。そし
て、この増幅信号を信号処理装置１０に入力し部分放電
発生の有無が判断されるようになっている。図５は、信
号処理装置１０の部分放電監視アルゴリズムを示してい
る（電気学会雑誌 Vol.110,No.5,1990）。このアルゴリ
ズムはＡＥの出力値により部分放電電荷量を推定し、あ
るしきい値を超えた部分放電電荷量と継続時間をみるこ
とによりノイズを除去し異常診断を行なうようになって
いる。
を早い時点で検出するようにした従来の部分放電監視装
置として図４に示すように、アコースティックエミッシ
ョン（以下、ＡＥという）そのものをＡＥセンサにより
検知するようにしたものがある。即ち、電気機器である
スイッチギヤ１の箱体外面には部分放電による音波信号
を検出するＡＥセンサ２が取付けられている。ＡＥセン
サ２の検出出力は、バンドパスフィルタ３に入力され、
部分放電固有の検出に最適な周波数帯域を残してその他
を除去してからアンプ４に入力されて増幅される。そし
て、この増幅信号を信号処理装置１０に入力し部分放電
発生の有無が判断されるようになっている。図５は、信
号処理装置１０の部分放電監視アルゴリズムを示してい
る（電気学会雑誌 Vol.110,No.5,1990）。このアルゴリ
ズムはＡＥの出力値により部分放電電荷量を推定し、あ
るしきい値を超えた部分放電電荷量と継続時間をみるこ
とによりノイズを除去し異常診断を行なうようになって
いる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の部分放電監視装
置及び部分放電監視アルゴリズムでは、確かに部分放電
の発生の有無は分るが仮に部分放電が図５のアルゴリズ
ムの要注意、異常になった場合、絶縁物の現在の劣化度
合が不明なため、電気機器を「即停電して点検を要す
る」のか或いは「次の定期点検で処置をすれば充分であ
る」といった具体的なメンテナンスができなかった。こ
れは時間経過とともに一様に部分放電電荷量は増大する
ものではなく減少、増大と複雑な挙動をし、部分放電電
荷量の情報のみでは絶縁物の現在の劣化度合は不明であ
るからである（電気学会論文誌60-A43）。そこで、本発
明は、電気機器の絶縁の劣化度合を判断することができ
て最適なメンテナンスができる部分放電監視装置を提供
することを目的とする。
置及び部分放電監視アルゴリズムでは、確かに部分放電
の発生の有無は分るが仮に部分放電が図５のアルゴリズ
ムの要注意、異常になった場合、絶縁物の現在の劣化度
合が不明なため、電気機器を「即停電して点検を要す
る」のか或いは「次の定期点検で処置をすれば充分であ
る」といった具体的なメンテナンスができなかった。こ
れは時間経過とともに一様に部分放電電荷量は増大する
ものではなく減少、増大と複雑な挙動をし、部分放電電
荷量の情報のみでは絶縁物の現在の劣化度合は不明であ
るからである（電気学会論文誌60-A43）。そこで、本発
明は、電気機器の絶縁の劣化度合を判断することができ
て最適なメンテナンスができる部分放電監視装置を提供
することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、部分放電を監視すべき電気機器に取付けら
れ、その部分放電による音波信号を検出するアコーステ
ィックエミッションセンサと、所定のしきい値を超えた
前記アコースティックエミッションセンサの出力を整流
・平滑化する整流・平滑手段と、該整流・平滑手段の出
力波形を時間で積分し、その積分値を一定値と比較する
ことにより前記電気機器の絶縁の劣化度合を判断する信
号処理手段とを有することを要旨とする。
するために、部分放電を監視すべき電気機器に取付けら
れ、その部分放電による音波信号を検出するアコーステ
ィックエミッションセンサと、所定のしきい値を超えた
前記アコースティックエミッションセンサの出力を整流
・平滑化する整流・平滑手段と、該整流・平滑手段の出
力波形を時間で積分し、その積分値を一定値と比較する
ことにより前記電気機器の絶縁の劣化度合を判断する信
号処理手段とを有することを要旨とする。
【０００６】
【作用】上記構成により以下のような作用が得られる。
一般に絶縁物の絶縁破壊はΣｑｉ・ｎｉ・Ｖ（Σはｉに
ついての加算を意味する）が一定のしきい値に達したと
きに発生すると考えられる。ここでｑｉは部分放電電荷
量、ｎｉはｑｉの時間当たりのパルス数、Ｖは印加電圧
である。このΣｑｉ・ｎｉ・ＶはＡＥ波の減衰に影響
し、Σｑｉ・ｎｉ・Ｖが大きいとＡＥ波はゆっくり減衰
し、小さいと急激に減衰する。即ち、図３に示すよう
に、ＡＥ波の包絡線検波出力をとればΣｑｉ・ｎｉ・Ｖ
が大きければ大きいほど時定数が大きくなり、あるしき
い値を超えた部分放電が継続して発生していれば減衰し
ないことになる。つまり、このΣｑｉ・ｎｉ・Ｖと、包
絡線検波出力と時間軸とで形成される面積の和ΣＳ、云
い換えれば包絡線検波出力の時間積分値とは相関関係が
あり、この積分値を絶縁破壊に至る一定値Ｑと比較、判
断すれば絶縁物の現在の劣化度合が分り、電気機器の具
体的なメンテナンスが可能となる。
一般に絶縁物の絶縁破壊はΣｑｉ・ｎｉ・Ｖ（Σはｉに
ついての加算を意味する）が一定のしきい値に達したと
きに発生すると考えられる。ここでｑｉは部分放電電荷
量、ｎｉはｑｉの時間当たりのパルス数、Ｖは印加電圧
である。このΣｑｉ・ｎｉ・ＶはＡＥ波の減衰に影響
し、Σｑｉ・ｎｉ・Ｖが大きいとＡＥ波はゆっくり減衰
し、小さいと急激に減衰する。即ち、図３に示すよう
に、ＡＥ波の包絡線検波出力をとればΣｑｉ・ｎｉ・Ｖ
が大きければ大きいほど時定数が大きくなり、あるしき
い値を超えた部分放電が継続して発生していれば減衰し
ないことになる。つまり、このΣｑｉ・ｎｉ・Ｖと、包
絡線検波出力と時間軸とで形成される面積の和ΣＳ、云
い換えれば包絡線検波出力の時間積分値とは相関関係が
あり、この積分値を絶縁破壊に至る一定値Ｑと比較、判
断すれば絶縁物の現在の劣化度合が分り、電気機器の具
体的なメンテナンスが可能となる。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１は、本実施例に係る部分放電監視装置を示す
ブロック図である。なお、図１において前記図４におけ
る機器等と同一ないし均等のものは、前記と同一符号を
以って示し、重複した説明を省略する。本実施例では、
アンプ４の後段に、ノイズと信号弁別のための所定のし
きい値を超えたＡＥ出力を一定時間保持するホールド回
路５、整流・平滑手段となる半波整流回路６と平滑回路
７、アナログ−ディジタル（Ａ／Ｄ）変換器８及び信号
処理手段としての信号処理装置９が順次接続されてい
る。
する。図１は、本実施例に係る部分放電監視装置を示す
ブロック図である。なお、図１において前記図４におけ
る機器等と同一ないし均等のものは、前記と同一符号を
以って示し、重複した説明を省略する。本実施例では、
アンプ４の後段に、ノイズと信号弁別のための所定のし
きい値を超えたＡＥ出力を一定時間保持するホールド回
路５、整流・平滑手段となる半波整流回路６と平滑回路
７、アナログ−ディジタル（Ａ／Ｄ）変換器８及び信号
処理手段としての信号処理装置９が順次接続されてい
る。
【０００８】図２は、信号処理装置９のアルゴリズムを
示している。まず、信号処理装置９に入力された波形と
時間軸によって形成される面積Ｓｉが求められ（ステッ
プＳ１）、前回までの値に加算される（ステップＳ
２）。この加算はホールド回路５で設定されている所定
のしきい値を超えた信号毎に繰り返される。このステッ
プＳ２でΣＳｉ、即ち面積Ｓｉの時間についての積分値
が求められ、この積分値ΣＳｉが絶縁破壊に至るまでの
一定値Ｑと比較されてＱ−ΣＳｉ，ΣＳｉ／Ｑが求めら
れ（ステップＳ３）、トレンド表示される（ステップＳ
４）。このように、本実施例では、まず部分放電が検出
され、これに所要の信号処理を施すことにより絶縁破壊
に至るまでの裕度Ｑ−ΣＳｉと絶縁物の劣化度合ΣＳｉ
／Ｑが計算される。したがって、Ｑ−ΣＳｉ値の減少度
合、ΣＳｉ／Ｑの増加度合をトレンド管理すれば「即停
電して点検を要する」のか「現在劣化は認められるが現
状問題なし」とか「次の定規点検に処置をすれば充分で
ある」といった具体的なメンテナンスができ、スイッチ
ギヤ等の電気機器の絶縁劣化事故を未然に防止すること
が可能となる。
示している。まず、信号処理装置９に入力された波形と
時間軸によって形成される面積Ｓｉが求められ（ステッ
プＳ１）、前回までの値に加算される（ステップＳ
２）。この加算はホールド回路５で設定されている所定
のしきい値を超えた信号毎に繰り返される。このステッ
プＳ２でΣＳｉ、即ち面積Ｓｉの時間についての積分値
が求められ、この積分値ΣＳｉが絶縁破壊に至るまでの
一定値Ｑと比較されてＱ−ΣＳｉ，ΣＳｉ／Ｑが求めら
れ（ステップＳ３）、トレンド表示される（ステップＳ
４）。このように、本実施例では、まず部分放電が検出
され、これに所要の信号処理を施すことにより絶縁破壊
に至るまでの裕度Ｑ−ΣＳｉと絶縁物の劣化度合ΣＳｉ
／Ｑが計算される。したがって、Ｑ−ΣＳｉ値の減少度
合、ΣＳｉ／Ｑの増加度合をトレンド管理すれば「即停
電して点検を要する」のか「現在劣化は認められるが現
状問題なし」とか「次の定規点検に処置をすれば充分で
ある」といった具体的なメンテナンスができ、スイッチ
ギヤ等の電気機器の絶縁劣化事故を未然に防止すること
が可能となる。
【０００９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
所定のしきい値を超えたＡＥ出力を整流・平滑したのち
の波形を時間積分し、その積分値を一定値と比較するこ
とにより電気機器の絶縁の劣化度合を判断するようにし
たため、部分放電の発生を確実に検出して絶縁の現在の
劣化度合を判断することができ、最適なメンテナンスを
行うことができて電気機器の絶縁劣化による事故を未然
に防止することができる。
所定のしきい値を超えたＡＥ出力を整流・平滑したのち
の波形を時間積分し、その積分値を一定値と比較するこ
とにより電気機器の絶縁の劣化度合を判断するようにし
たため、部分放電の発生を確実に検出して絶縁の現在の
劣化度合を判断することができ、最適なメンテナンスを
行うことができて電気機器の絶縁劣化による事故を未然
に防止することができる。
【図１】本発明に係る部分放電監視装置の実施例を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
【図２】図１における信号処理装置のアルゴリズムを示
すフローチャートである。
すフローチャートである。
【図３】ＡＥ波の包絡線検波出力波形を示す図である。
【図４】従来の部分放電監視装置のブロック図である。
【図５】上記従来例における信号処理装置のアルゴリズ
ムを示す図である。
ムを示す図である。
１ スイッチギヤ（電気機器） ２ ＡＥセンサ ６ 半波整流回路 ７ 半波整流回路とともに整流・平滑手段を構成する平
滑回路 ９ 信号処理装置（信号処理手段）
滑回路 ９ 信号処理装置（信号処理手段）
Claims (1)
- 【請求項１】 部分放電を監視すべき電気機器に取付け
られ、その部分放電による音波信号を検出するアコース
ティックエミッションセンサと、所定のしきい値を超え
た前記アコースティックエミッションセンサの出力を整
流・平滑化する整流・平滑手段と、該整流・平滑手段の
出力波形を時間で積分し、その積分値を一定値と比較す
ることにより前記電気機器の絶縁の劣化度合を判断する
信号処理手段とを有することを特徴とする部分放電監視
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18333192A JPH0627182A (ja) | 1992-07-10 | 1992-07-10 | 部分放電監視装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18333192A JPH0627182A (ja) | 1992-07-10 | 1992-07-10 | 部分放電監視装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0627182A true JPH0627182A (ja) | 1994-02-04 |
Family
ID=16133849
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18333192A Pending JPH0627182A (ja) | 1992-07-10 | 1992-07-10 | 部分放電監視装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0627182A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10197326A (ja) * | 1997-01-10 | 1998-07-31 | Chubu Electric Power Co Inc | 碍子汚損判別装置および碍子汚損判別方法 |
| JP2005326379A (ja) * | 2004-05-17 | 2005-11-24 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 部分放電の損傷量検出方法及び部分放電の損傷量検出装置 |
| CN103558523A (zh) * | 2013-11-12 | 2014-02-05 | 国网上海市电力公司 | 一种开关柜局部放电检测装置 |
| WO2016098644A1 (ja) * | 2014-12-18 | 2016-06-23 | 三菱電機株式会社 | 電力機器の部分放電判定方法、部分放電判定装置、部分放電判定システム、これらを用いて部分放電判定された電力機器、および部分放電判定方法を含む電力機器の製造方法 |
| JP2019184475A (ja) * | 2018-04-13 | 2019-10-24 | 日東工業株式会社 | 放電事故検出構造 |
-
1992
- 1992-07-10 JP JP18333192A patent/JPH0627182A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10197326A (ja) * | 1997-01-10 | 1998-07-31 | Chubu Electric Power Co Inc | 碍子汚損判別装置および碍子汚損判別方法 |
| JP2005326379A (ja) * | 2004-05-17 | 2005-11-24 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 部分放電の損傷量検出方法及び部分放電の損傷量検出装置 |
| JP4594646B2 (ja) * | 2004-05-17 | 2010-12-08 | 住友金属工業株式会社 | 部分放電の損傷量検出方法及び部分放電の損傷量検出装置 |
| CN103558523A (zh) * | 2013-11-12 | 2014-02-05 | 国网上海市电力公司 | 一种开关柜局部放电检测装置 |
| WO2016098644A1 (ja) * | 2014-12-18 | 2016-06-23 | 三菱電機株式会社 | 電力機器の部分放電判定方法、部分放電判定装置、部分放電判定システム、これらを用いて部分放電判定された電力機器、および部分放電判定方法を含む電力機器の製造方法 |
| JP6045757B2 (ja) * | 2014-12-18 | 2016-12-14 | 三菱電機株式会社 | 電力機器の部分放電判定方法、部分放電判定装置、部分放電判定システム、および部分放電判定方法を含む電力機器の製造方法 |
| US10209292B2 (en) | 2014-12-18 | 2019-02-19 | Mitsubishi Electric Corporation | Partial discharge determination method, partial discharge determination apparatus, and partial discharge determination system for power device, and method for manufacturing power device including the partial discharge determination method |
| JP2019184475A (ja) * | 2018-04-13 | 2019-10-24 | 日東工業株式会社 | 放電事故検出構造 |
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