JPH0769372B2 - Partial discharge monitoring device for gas insulated equipment - Google Patents

Partial discharge monitoring device for gas insulated equipment

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JPH0769372B2
JPH0769372B2 JP1106963A JP10696389A JPH0769372B2 JP H0769372 B2 JPH0769372 B2 JP H0769372B2 JP 1106963 A JP1106963 A JP 1106963A JP 10696389 A JP10696389 A JP 10696389A JP H0769372 B2 JPH0769372 B2 JP H0769372B2
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discharge
gas
partial discharge
noise
signal
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昇 臼井
幸一 川尻
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Fuji Electric Co Ltd
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Fuji Electric Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は運転中のガス絶縁機器内部のガス中の部分放
電によって生ずる電流パルスを放電パルスセンサで検出
し、前記電流パルスをノイズと弁別してガス中の部分放
電のみを監視し異常報知する部分放電監視装置にかんす
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial field of application] The present invention detects a current pulse generated by partial discharge in a gas inside a gas-insulated equipment during operation by a discharge pulse sensor and discriminates the current pulse from noise. The present invention relates to a partial discharge monitoring device that monitors only partial discharge in gas and gives an alarm.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

ガス遮断器やガス絶縁開閉装置などSF6ガスで絶縁され
たガス絶縁機器の内部で運転中に高電圧部の金属導体が
はずれかかったり、金属性の塵埃が内部に存在している
と、部分放電が発生しその大きさや発生頻度によっては
ガス絶縁機器が絶縁破壊することがある。したがって事
故の未然防止のために運転中のガス絶縁機器の部分放電
を監視することが重要視されているが、ガス絶縁機器が
運転されている現地では種々の周波数の電波ノイズ,サ
イリスタ転流ノイズまたはスイッチングノイズなど部分
放電パルスの監視に障害となるノイズが数多くあり、部
分放電パルスとノイズとを弁別することが必要である。
しかし、この弁別は非常に難しく、たとえばアンテナを
ガス絶縁機器(以下、供試器と略称する)の近くに設置
し、アンテナからの信号と供試器からの信号とを比較し
てノイズと部分放電とを弁別する方法などが試みられて
いる。
If the metal conductor of the high voltage part is dislodged or metal dust is present inside the gas insulated equipment such as gas circuit breaker or gas insulated switchgear that is insulated by SF 6 gas, Electric discharge may occur, and the gas-insulated equipment may cause dielectric breakdown depending on the size and frequency of the discharge. Therefore, in order to prevent accidents, it is important to monitor the partial discharge of the gas-insulated equipment during operation, but at the site where the gas-insulated equipment is operated, radio noise of various frequencies and thyristor commutation noise are observed. Alternatively, there are many noises such as switching noises that hinder the monitoring of the partial discharge pulse, and it is necessary to distinguish the partial discharge pulse from the noise.
However, this discrimination is extremely difficult. For example, an antenna is installed near a gas-insulated device (hereinafter referred to as the EUT), and the signal from the antenna is compared with the signal from the EUT to compare with noise. Attempts have been made to distinguish the discharge from the discharge.

第4図は従来例装置の構成を示すブロック図である。こ
の図において、供試器1のタンク2にはその接地線3が
貫通するロゴスキーコイルなどの放電パルスセンサ4
と、供試器1の近くに隣接して設置されたアンテナ100
に取り付けられた検出インピーダンス104とが設けられ
ている。放電パルスセンサ4で検出された放電パルス信
号4Aおよび検出インピーダンス104で検出されたアンテ
ナ信号104Aとはそれぞれ高周波増幅器11,111で増幅さ
れ、さらにそれぞれ検波清流器12,112で包絡線パルスに
変換され、判断回路113に伝送される。判断回路113は供
試器1からの信号12Aとアンテナ100からの信号112Aとが
同時刻に入力され、かつ同極性信号である場合は、空中
からの外来ノイズ5であると判断して警報出力113Aを出
力しないように設定してある。
FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of a conventional example device. In this figure, the tank 2 of the EUT 1 has a discharge pulse sensor 4 such as a Rogowski coil through which a ground wire 3 penetrates.
And an antenna 100 installed adjacent to the EUT 1
And a detection impedance 104 attached to the. The discharge pulse signal 4A detected by the discharge pulse sensor 4 and the antenna signal 104A detected by the detection impedance 104 are respectively amplified by the high frequency amplifiers 11 and 111, and further converted into envelope pulses by the detection and clearers 12 and 112, respectively, and the judgment circuit 113 is determined. Be transmitted to. When the signal 12A from the EUT 1 and the signal 112A from the antenna 100 are input at the same time and have the same polarity signal, the determination circuit 113 determines that it is the external noise 5 from the air and outputs an alarm. It is set not to output 113A.

外来ノイズ5が発生した場合、隣接した供試器1および
アンテナ100は同時にノイズを受けそれぞれの接地線3,3
0を接地17に向かってノイズ電流5A,5Bが流れるので、放
電パルス信号4Aおよびアンテナ信号104Aは同時に発生し
かつ同極性の信号となり判断回路113が外来ノイズ5と
判断する。一方、供試器1のガス中で部分放電が発生す
ると、供試器1の接地線3に放電パルス電流6Aが流れる
と同時にアンテナ100側の接地線30にも接地17を介して
放電パルス電流6Bが流れるので、放電パルス信号4Aおよ
びアンテナ信号104Aは同時に発生するが、互いに逆極性
の信号となり判断回路113が供試器1のガス中の部分放
電と判断し警報器20に警報信号113Aを出力する。
When the external noise 5 is generated, the adjacent EUT 1 and antenna 100 receive the noise at the same time, and the respective ground lines 3, 3
Since the noise currents 5A and 5B flow toward 0 to the ground 17, the discharge pulse signal 4A and the antenna signal 104A are generated at the same time and have the same polarity, and the judgment circuit 113 judges the external noise 5. On the other hand, when a partial discharge occurs in the gas of the EUT 1, a discharge pulse current 6A flows through the ground wire 3 of the EUT 1, and at the same time, a discharge pulse current flows through the ground wire 30 on the antenna 100 side via the ground 17. Since 6B flows, the discharge pulse signal 4A and the antenna signal 104A are generated at the same time, but the signals have polarities opposite to each other, and the judgment circuit 113 judges that it is a partial discharge in the gas of the EUT 1, and outputs an alarm signal 113A to the alarm device 20. Output.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be Solved by the Invention]

放電パルスの検出に障害となる外来ノイズとしては、放
送波や通信波等のノイズ、あるいはサイリスタ変換器等
が発生する転流ノイズなどの比較的低レベルのノイズ
と、電力系統に設けられた遮断器,開閉器や真空スイッ
チなどの開閉によって生ずるサージなど高いレベルのス
イッチングサージノイズなどがある。
External noise that interferes with the detection of discharge pulses is noise of broadcast waves, communication waves, etc., or relatively low level noise such as commutation noise generated by thyristor converters, etc. There are high-level switching surge noises such as surges caused by opening and closing switches, switches and vacuum switches.

前者のノイズはその周波数成分が谷間となる周波数領域
が存在することに着目し、放電パルスの検出周波数を1.
8MHzから3.8MHz,好ましくは2.8MHzから3.1MHzに限定し
て検出することにより大幅に低減できることが本願出願
人等によって既に提案されている。
Focusing on the existence of a frequency region where the frequency component of the former noise is a valley, the detection frequency of the discharge pulse is 1.
It has already been proposed by the applicant of the present application that the detection can be significantly reduced by limiting the detection to 8 MHz to 3.8 MHz, preferably 2.8 MHz to 3.1 MHz.

後者のスイッチングサージノイズについてはそのノイズ
レベルが著しく高いので上記のような周波数限定だけで
はレベルの低減量が足りず、第4図の従来例装置で示し
たようなノイズとの弁別装置が必要となる。しかし、一
般にノイズの挙動は非常に複雑であり、第4図の従来例
装置によってすべての種類のノイズを弁別することは不
可能である。たとえば、供試器1とアンテナ100はそれ
らの形状,大きさ,設置場所またはノイズの侵入方向な
どによってそれぞれノイズの受け方が異なり、同じ外来
ノイズ5でも供試器1に流れるノイズ電流5Aは大きい
が,アンテナ100に流れるノイズ電流5Bは極端に小さく
なる場合があり、アンテナ100よりのアンテナ信号104A
が検出されず外来ノイズ5との弁別が不可能となり供試
器1の部分放電発生と誤判断されることになる。また、
空間から入る外来ノイズ5以外にも、供試器1に結線さ
れた送電線7や接地線3に載って伝播してくるノイズ電
流もある。この種のノイズ電流はいずれの場合も、供試
器1の接地線3を流れ放電パルスセンサ4の出力信号4A
となるが、必ずしもアンテナ100側の検出インピーダン
ス104に流れるとは限らず供試器1の部分放電発生と誤
判断されてしまうことになる。
Regarding the latter switching surge noise, its noise level is extremely high, so the level reduction amount is not sufficient only by limiting the frequency as described above, and a noise discriminating device as shown in the conventional example device of FIG. 4 is required. Become. However, the behavior of noise is generally very complicated, and it is impossible to discriminate all kinds of noise by the conventional apparatus shown in FIG. For example, the EUT 1 and the antenna 100 have different ways of receiving noise depending on their shape, size, installation location, noise intrusion direction, and the like. Even with the same external noise 5, the noise current 5A flowing through the EUT 1 is large. , The noise current 5B flowing in the antenna 100 may be extremely small, and the antenna signal 104A from the antenna 100
Is not detected and it is impossible to discriminate it from the external noise 5, and it is erroneously determined that a partial discharge of the EUT 1 has occurred. Also,
In addition to the external noise 5 entering from the space, there is also a noise current carried on the power transmission line 7 or the grounding line 3 connected to the EUT 1 and propagating. In any case, this kind of noise current flows through the ground wire 3 of the EUT 1 and the output signal 4A of the discharge pulse sensor 4 is output.
However, the current does not always flow to the detection impedance 104 on the antenna 100 side, and it is erroneously determined that a partial discharge of the EUT 1 has occurred.

第4図の従来例装置以外も外来ノイズとの弁別方法とし
て、供試器1のタンク2の外壁に超音波センサを取り付
けて部分放電による超音波を検知する方法も考えられて
いるが、ガス絶縁機器の場合,ガス中の音波伝播時の減
衰量が非常に大きいので検出感度が悪く実用上の問題が
ある。
As a method of discriminating against external noise other than the conventional apparatus shown in FIG. 4, a method of attaching an ultrasonic sensor to the outer wall of the tank 2 of the test device 1 to detect ultrasonic waves due to partial discharge has been considered. In the case of an insulating device, the amount of attenuation during sound wave propagation in gas is so large that detection sensitivity is poor and there is a practical problem.

この発明の目的は、ガス絶縁機器の内部絶縁に悪影響を
及ぼす放電パルスのレベルやそのパルス発生頻度を考慮
することにより、高いレベルのスイッチングサージノイ
ズを回避して監視精度を向上することにある。
An object of the present invention is to avoid high-level switching surge noise and improve monitoring accuracy by considering the level of the discharge pulse that adversely affects the internal insulation of the gas-insulated equipment and the frequency of the pulse generation.

〔課題を解決するための手段〕[Means for Solving the Problems]

上記課題を解決するために、この発明によれば、運転中
のガス絶縁機器内部のガス中の部分放電によって生ずる
電流パルスを放電パルスセンサで検出し、前記電流パル
スをノイズと弁別して前記ガス中の部分放電のみを監視
するものにおいて、前記ガス中の部分放電によって生ず
る放電パルス信号のうち所定のしきい値を超える信号の
みを出力する比較回路と、この比較回路の出力信号を受
ける所定サンプル周期ごとの放電パルス数を出力するデ
ィジタルカウンタと、前記比較回路の出力信号を受け前
記周期ごとの累積電荷値を出力する積分回路と、前記累
積電荷値をディジタル信号に変換するA/D変換器と、こ
のディジタル信号の累積電荷値があらかじめ定まる判定
レベルを超えかつ前記放電パルス数があらかじめ定まる
数を超えたとき異常であると判断して警報出力を指令す
る判断手段を備えてなるものとする。
In order to solve the above problems, according to the present invention, a current pulse generated by a partial discharge in a gas inside a gas-insulated device during operation is detected by a discharge pulse sensor, and the current pulse is discriminated from noise in the gas. For monitoring only the partial discharge of, a comparison circuit for outputting only a signal exceeding a predetermined threshold among discharge pulse signals generated by the partial discharge in the gas, and a predetermined sampling period for receiving the output signal of the comparison circuit. A digital counter for outputting the number of discharge pulses for each period, an integrating circuit for receiving the output signal of the comparison circuit and outputting a cumulative charge value for each cycle, and an A / D converter for converting the cumulative charge value into a digital signal. , Abnormal when the accumulated charge value of this digital signal exceeds a predetermined judgment level and the number of discharge pulses exceeds a predetermined number. It is determined that there shall become comprise determination means for instructing the alarm output.

〔作用〕[Action]

上記手段は運転中のガス中のガス絶縁機器について、高
電圧導体部の接触不良のある場合やタンク内の金属塵埃
の存在する場合にガス中で部分放電が生じそのレベルや
発生頻度がある条件を超えると絶縁破壊する可能性が高
くなることに着目し、現地のスイッチングサージは、そ
のレベルが単発では電荷量換算レベルで数万から数十万
pCと非常に高いが、その発生頻度が1分間に数個から数
十個程度であるために、放電パルスセンサが供試器の部
分放電とスイッチングサージノイズとを含めて検出して
も供試器が異常を報知する所定の条件、すなわち放電パ
ルス数Nが1秒間のサンプリング周期τごとに20個以上
発生しかつ累積電荷値ΣQiがその1秒間あたり50,000pC
以上であることの条件と比べると、異常時に発生する部
分放電パルス数の方がスイッチングサージノイズのそれ
より桁違いに多く,誤差の範囲となるので、ガス絶縁機
器の内部絶縁に悪影響を及ぼす部分放電をノイズと弁別
して警報信号を出力することができる。
The above means is a condition that there is a partial discharge in the gas when there is a contact failure in the high voltage conductor part or when there is metallic dust in the tank, and the level and frequency of occurrence of the gas insulated device in the operating gas. Paying attention to the possibility that dielectric breakdown will increase when the voltage exceeds the limit, the switching surge at the local level is tens of thousands to hundreds of thousands at a single charge level at the charge conversion level.
Although it is very high at pC, the frequency of occurrence is several to several tens per minute, so even if the discharge pulse sensor detects partial discharge of the test device and switching surge noise, the test A predetermined condition for the device to report an abnormality, that is, 20 or more discharge pulses N occur every sampling period τ of 1 second and the accumulated charge value ΣQ i is 50,000 pC per second.
Compared with the above conditions, the number of partial discharge pulses generated in an abnormal case is an order of magnitude larger than that of switching surge noise, and is within the error range. Discharge can be discriminated from noise and an alarm signal can be output.

〔実施例〕〔Example〕

以下この発明を実施例に基づいて説明する。 The present invention will be described below based on examples.

第1図はこの発明の実施例装置を示すブロック図、第2
図は実施例装置の要部の信号波形図、第3図は実施例装
置の判断手段を示すフローチャートであり、従来例装置
と同じ部分には同一参照符号を用いることにより詳細な
説明は省略する。
FIG. 1 is a block diagram showing an apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG.
FIG. 3 is a signal waveform diagram of a main part of the embodiment apparatus, and FIG. 3 is a flow chart showing a judging means of the embodiment apparatus. The same parts as those of the prior art apparatus are designated by the same reference numerals and detailed description thereof will be omitted. .

第1図において、供試器1のタンク2にはその接地線3
が貫通する放電パルスセンサ4としての例えばロゴスキ
ーコイルを設け、放電パルスセンサ4で検出された放電
パルス信号4Aは例えば3MHzを中心周波数とする狭帯域の
高周波増幅器11で特定周波数成分が同調増幅され、検波
整流器12によって正極性でかつパルス幅が数10msの包絡
線パルスに変換され、しきい値設定器14を有する比較回
路13でしきい値レベル14Sを超える放電パルス信号13Aの
みが出力される。なお、しきい値レベル14Sとしては、
それ以下の値は異常の有無の判定にかかわりのないレベ
ル,たとえば1,000pCに相当するレベルに設定され、こ
のレベル以下に低減されたノイズとしての高周波ノイ
ズ,転流ノイズ等が除去されるとともに、しきい値レベ
ル14Sの設定は供試器1に既知の校正電荷を注入するこ
とによりあらかじめ校正される。
In FIG. 1, the tank 2 of the EUT 1 has its ground wire 3
For example, a Rogowski coil is provided as the discharge pulse sensor 4 through which the discharge pulse signal 4A detected by the discharge pulse sensor 4 is tuned and amplified for a specific frequency component by a narrow band high frequency amplifier 11 having a center frequency of 3 MHz, for example. The detection rectifier 12 converts the envelope pulse having a positive polarity and a pulse width of several tens of ms, and the comparator circuit 13 having the threshold value setter 14 outputs only the discharge pulse signal 13A exceeding the threshold level 14S. . As the threshold level 14S,
A value less than that is set to a level that does not relate to the determination of whether there is an abnormality, for example, a level equivalent to 1,000 pC, and high-frequency noise, commutation noise, etc. as noise reduced to below this level are removed, and The threshold level 14S is set in advance by injecting a known calibration charge into the EUT 1.

比較回路13の出力信号13Aは放電パルス数をカウントす
るためのディジタルカウンタ18と放電電荷量を累積する
ための積分回路15とに伝送される。ディジタルカウンタ
18は所定サンプル周期τごとの、たとえば1秒間ごとの
放電パルス数Nをカウントしその数をマイクロプロセッ
サ22内の判断手段19に伝える。一方、積分回路15は上記
のディジタルカウンタ18と同じサンプリング周期ごとに
各放電パルスのピーク値を積分しその累積電荷値ΣQi
マイクロプロセッサ22内のA/D変換器16に伝え、A/D変換
器16でサンプル周期τごとの累積電荷値をディジタル信
号16Aに変換し判断手段19に伝える。
The output signal 13A of the comparison circuit 13 is transmitted to a digital counter 18 for counting the number of discharge pulses and an integrating circuit 15 for accumulating the amount of discharged charges. Digital counter
Reference numeral 18 counts the number N of discharge pulses for each predetermined sampling period τ, for example, for each second, and notifies the number to the judgment means 19 in the microprocessor 22. On the other hand, the integration circuit 15 integrates the peak value of each discharge pulse at the same sampling cycle as that of the digital counter 18 and transmits the accumulated charge value ΣQ i to the A / D converter 16 in the microprocessor 22, and the A / D converter 16 The converter 16 converts the accumulated charge value for each sampling period τ into a digital signal 16A and sends it to the judging means 19.

ガス絶縁機器内での部分放電パルスの発生状況は供試器
内の異常状況によって様相が異なる。たとえば、高電圧
部の金属シールドがはずれかかり高電圧母線との接触不
良が生ずると、電位がフロートした金属シールドと高電
圧母線との間でガス中の破壊放電が生じこれが部分放電
として放電パルスセンサ4が検知する。この種の部分放
電が生ずると、SF6ガスや金属導体の過熱や化学的分解
が起き短絡事故につながる可能性があるので非常に危険
であるが、部分放電発生の様相は実機器による経験や実
験によれば多くの場合,数千から数万pCレベルの放電パ
ルスが印加商用周波電圧の各サイクルごとに必ず数十個
程度が継続して発生し、毎秒の放電パルス数Nは1,000
個程度でかつ毎秒の累積電荷値ΣQiは数百万pC以上にも
なる。
The appearance of the partial discharge pulse in the gas-insulated equipment differs depending on the abnormal situation in the EUT. For example, if the metal shield of the high-voltage part is disengaged and contact failure occurs with the high-voltage bus bar, a breakdown discharge in the gas occurs between the metal shield with a floating potential and the high-voltage bus bar. 4 detects. When this kind of partial discharge occurs, SF 6 gas and the metal conductor may overheat and chemically decompose, which may lead to a short-circuit accident, which is extremely dangerous. According to the experiments, in many cases, several tens to tens of thousands of pC level discharge pulses are always generated at every several cycles of the applied commercial frequency voltage, and the number N of discharge pulses per second is 1,000.
The accumulated charge value ΣQ i of about several pieces per second is several million pC or more.

また、供試器1内に針金状の金属塵埃が存在している
と、高電圧印加によってタンク2内を金属塵埃がランダ
ムに動きまわる。すなわち、電界による静電力で高電圧
母線側に引きつけられた金属塵埃は高電圧母線近くまで
浮上すると、金属塵埃のもっていた電荷がSF6ガスギャ
ップを介して高電圧母線に向かって放電する。これによ
って金属塵埃は電荷を失い、重力によって落下するが下
部のタンク壁に接するとまた電荷を受け再度浮上をはじ
める。金属塵埃が高電圧母線に向かって電荷を放出した
際に部分放電パルスとして放電パルスセンサ4が検知す
るが、この場合の部分放電の発生頻度やレベルがあまり
大きいとこれがトリガーとなって短絡事故に至る場合が
ある。一般に、金属塵埃はランダムに運動するので、放
電パルスの発生も安定せず、放電電荷量の大きさがたえ
ず変動したり、パルス発生の様相も、ある期間停止した
り、また発生したりする。しかし、実機器による実験な
どから1,000pC程度のレベル以上の放電パルス数Nが1
秒間に20個以上発生し、かつその間の累積電荷値ΣQi
50,000pC以上となると、短絡事故につながりやすい極め
て危険な状況となる。
If wire-like metal dust is present in the test device 1, the metal dust randomly moves in the tank 2 due to the high voltage application. That is, when the metal dust attracted to the high voltage bus bar side by the electrostatic force due to the electric field floats up to near the high voltage bus bar, the charges of the metal dust are discharged toward the high voltage bus bar through the SF 6 gas gap. As a result, the metal dust loses its charge and falls due to gravity, but when it comes into contact with the lower tank wall, it again receives the charge and begins to levitate again. The discharge pulse sensor 4 detects a partial discharge pulse when the metal dust discharges electric charges toward the high-voltage bus. If the frequency or level of partial discharge in this case is too large, this triggers a short-circuit accident. It may reach. In general, since metal dust moves randomly, the generation of discharge pulses is not stable, the magnitude of the amount of discharge charge constantly fluctuates, and the aspect of pulse generation stops or occurs again for a certain period of time. However, the number N of discharge pulses above the level of about 1,000 pC is 1 due to experiments using actual equipment.
20 or more are generated per second, and the accumulated charge value ΣQ i during that time is
If it is over 50,000pC, it will lead to a short circuit accident, which is extremely dangerous.

第2図は実施例装置における金属塵埃混入時の放電パル
スの発生例についてのディジタル信号への変換状態を示
したタイムチャートであり、放電パルスセンサ4が運転
中の供試器1内で発生した部分放電パルスを検出し放電
パルス信号4Aを出力した例である。放電パルス信号4Aは
検波整流器12によって正極性の包絡線パルス12Aに変換
され、比較回路13によってたとえば1,000pCのしきい値1
4S以下の放電パルスは除去される。比較回路13の出力信
号13Aの一方はディジタルカウンタ18へ伝送され、たと
えば所定のサンプリング周期τとして1秒ごとの放電パ
ルス数Nをカウントする。
FIG. 2 is a time chart showing a conversion state into a digital signal for an example of generation of a discharge pulse when metal dust is mixed in the apparatus of the embodiment, and the discharge pulse sensor 4 is generated in the DUT 1 in operation. In this example, a partial discharge pulse is detected and a discharge pulse signal 4A is output. The discharge pulse signal 4A is converted into a positive-polarity envelope pulse 12A by the detection rectifier 12, and the threshold value 1 of 1,000 pC, for example, is obtained by the comparison circuit 13.
The discharge pulse of 4S or less is removed. One of the output signals 13A of the comparison circuit 13 is transmitted to the digital counter 18, and counts the number N of discharge pulses per second as a predetermined sampling period τ, for example.

一方、比較回路13の出力信号13Aは積分回路15へも伝送
され、所定のサンプリング周期τとして1秒ごとに各放
電パルスのピーク値が累積される。A/D変換器16によっ
てこの累積電荷値ΣQi値は1秒ごとのディジタル信号16
Aに変換され判断手段19に伝送される。
On the other hand, the output signal 13A of the comparison circuit 13 is also transmitted to the integration circuit 15, and the peak value of each discharge pulse is accumulated every 1 second as a predetermined sampling period τ. This accumulated charge value ΣQ i value is converted by the A / D converter 16 into a digital signal 16 every second.
It is converted into A and transmitted to the judging means 19.

判断手段19はサンプリング周期τごとの放電パルス数N
とその間の累積電荷値ΣQiとを受け、ともに所定のレベ
ルを超えた場合に異常な部分放電と判断して警報信号19
Aを出力するものであり、そのフローチャートは第3図
に示すようにA/D変換器16で得られたサンプリング周期
τごとの累積電荷値ΣQiが所定のレベルAを超え、かつ
ディジタルカウンタ18で得られたサンプリング周期τご
との放電パルス数NがB以上であったとき、供試器内部
で異常な部分放電が発生したものと判断して警報の出力
信号19Aを警報器20に指令するとともに、判定データ19B
を記録装置21に向けて出力する。
The judging means 19 determines the number N of discharge pulses for each sampling period τ.
And the accumulated charge value ΣQ i between them and both exceed a predetermined level, it is judged as an abnormal partial discharge and an alarm signal 19
As shown in FIG. 3, the accumulated charge value ΣQ i obtained by the A / D converter 16 for each sampling period τ exceeds a predetermined level A, and the digital counter 18 outputs When the number N of discharge pulses for each sampling period τ obtained in step 3 is B or more, it is determined that an abnormal partial discharge has occurred inside the EUT, and an alarm output signal 19A is issued to the alarm device 20. Together with the judgment data 19B
Is output to the recording device 21.

判断手段19はΣQiがAを超えていてもNがB以下ならば
供試器は正常と判断する。Aは50,000pC,Bは20が一つの
目安となるので、たとえばスイッチングサージノイズと
して数万pCのパルスが入りΣQiがAを超えたとしても、
スイッチングサージノイズの発生頻度は毎分数個から数
十個程度なので、供試器1内で部分放電が発生しない限
りNはBを超えることはなく正常と判断し、部分放電と
スイッチングサージノイズとを弁別することができる。
The judging means 19 judges that the EUT is normal if N is B or less even if ΣQ i exceeds A. Since A is 50,000 pC and B is 20, 20 is a standard, so even if a pulse of tens of thousands of pC enters as switching surge noise and ΣQ i exceeds A,
The frequency of occurrence of switching surge noise is about several to several tens of minutes per minute. Therefore, unless partial discharge occurs in the EUT 1, it is judged that N does not exceed B and is normal, and partial discharge and switching surge noise are separated. Can be discriminated.

実施例装置では比較回路13の出力信号13Aおよび積分回
路15の出力信号15Aをそれぞれディジタルカウンタ18とA
/D変換器16によってディジタル信号に変換しマイクロプ
ロセッサ22にて信号処理するように構成した例を示した
が、これは供試器1がたとえば無人変電所に設置され、
その監視を遠方の変電所や電力所で行うことを想定し、
データの伝送を容易化するように構成したものであり、
その必要のない場合はアナログ信号処理するように構成
してもよいことは言うまでもない。
In the apparatus of the embodiment, the output signal 13A of the comparison circuit 13 and the output signal 15A of the integration circuit 15 are supplied to the digital counters 18 and A, respectively.
An example in which a digital signal is converted by the / D converter 16 and processed by the microprocessor 22 is shown. This is because the EUT 1 is installed in, for example, an unmanned substation,
Assuming that monitoring is performed at a distant substation or power station,
It is configured to facilitate the transmission of data,
It goes without saying that the configuration may be such that analog signal processing is performed when there is no need for this.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

この発明は前述のように、放電パルスセンサの出力信号
について比較回路であるしきい値以上の放電パルスを選
択し、所定のサンプリング周期ごとの放電パルス数Nと
その期間の累積電荷値ΣQiとが所定のレベル以上になっ
た場合に供試器に異常があると判断し警報を出力するよ
うにした。
As described above, the present invention selects a discharge pulse of a threshold value or more, which is a comparison circuit, for the output signal of the discharge pulse sensor, and determines the number N of discharge pulses for each predetermined sampling cycle and the accumulated charge value ΣQ i for that period. When is above a predetermined level, it is judged that the EUT is abnormal and an alarm is output.

その結果、従来装置では数万から数十万pCレベルのスイ
ッチングサージノイズが入ると誤判定してしまい、従
来、部分放電の自動監視が不可能であったのを、スイッ
チングサージノイズの発生頻度が毎分数個から数十個で
あることに着目し、異常な部分放電のパルス数は1秒間
に20個以上でかつ累積電荷値は50,000pC以上として判断
することにより、誤判定がなくなり外来のスイッチング
サージノイズとの弁別が可能な部分放電監視装置を提供
することができる。
As a result, the conventional device erroneously determined that switching surge noise of the level of tens of thousands to hundreds of thousands of pC would enter, and it was impossible to automatically monitor partial discharge in the past. Paying attention to the fact that the number of pulses per minute is several to several tens, and the number of pulses of abnormal partial discharge is 20 or more per second and the accumulated charge value is determined to be 50,000 pC or more. It is possible to provide a partial discharge monitoring device capable of discriminating from surge noise.

また、ノイズによる誤判定がなくなるので、従来不可能
であった無人変電所での部分放電の自動監視ができるよ
うになる利点が得られる。
Further, since there is no erroneous determination due to noise, there is an advantage that it becomes possible to automatically monitor partial discharge in an unmanned substation, which has been impossible in the past.

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

第1図はこの発明の実施例装置を示すブロック図、第2
図はこの発明の実施例装置の要部の信号波形図、第3図
は実施例装置の判断手段を示すフローチャート、第4図
は従来例装置を示すブロック図である。 1:ガス絶縁開閉機器(供試器)、2:接地タンク、3,30:
接地線、4:放電パルスセンサ、4A:放電パルス信号、5:
外来ノイズ、5A,5B:ノイズ電流、6A,6B:放電パルス電
流、7:送電線、100:アンテナ、104:検出インピーダン
ス、104A:アンテナ信号、11,111:高周波増幅器、12,11
2:検波整流器、12A,112A:検波整流器の出力信号、13:比
較回路、113:判断回路、13A:比較回路の出力信号、15:
積分回路、15A:積分回路の出力信号、16:A/D変換器、16
A:A/D変換器の出力信号、17:接地、14:しきい値設定
器、14S:しきい値レベル、18:ディジタルカウンタ、18
A:ディジタルカウンタの出力、19:判断手段、19A,113A:
警報出力信号、19B:判定データ出力信号、20:警報器、2
1:記録装置、22:マイクロプロセッサ。
FIG. 1 is a block diagram showing an apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG.
FIG. 4 is a signal waveform diagram of the essential part of the embodiment apparatus of the present invention, FIG. 3 is a flow chart showing the judging means of the embodiment apparatus, and FIG. 4 is a block diagram showing the conventional apparatus. 1: Gas insulated switchgear (test equipment), 2: Ground tank, 3,30:
Ground wire, 4: Discharge pulse sensor, 4A: Discharge pulse signal, 5:
External noise, 5A, 5B: Noise current, 6A, 6B: Discharge pulse current, 7: Transmission line, 100: Antenna, 104: Detection impedance, 104A: Antenna signal, 11,111: High frequency amplifier, 12,11
2: Detection rectifier, 12A, 112A: Output signal of detection rectifier, 13: Comparison circuit, 113: Judgment circuit, 13A: Output signal of comparison circuit, 15:
Integrator circuit, 15A: Output signal of integrator circuit, 16: A / D converter, 16
A: A / D converter output signal, 17: Ground, 14: Threshold setter, 14S: Threshold level, 18: Digital counter, 18
A: Digital counter output, 19: Judgment means, 19A, 113A:
Alarm output signal, 19B: Judgment data output signal, 20: Alarm device, 2
1: recording device, 22: microprocessor.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】運転中のガス絶縁機器内部のガス中の部分
放電によって生ずる電流パルスを放電パルスセンサで検
出し、前記電流パルスをノイズと弁別して前記ガス中の
部分放電のみを監視するものにおいて、前記ガス中の部
分放電によって生ずる放電パルス信号のうち所定のしき
い値を超える信号のみを出力する比較回路と、この比較
回路の出力信号を受け所定サンプル周期ごとの放電パル
ス数を出力するディジタルカウンタと、前記比較回路の
出力信号を受け前記周期ごとの累積電荷値を出力する積
分回路と、前記累積電荷値をディジタル信号に変換する
A/D変換器と、このディジタル信号の累積電荷値があら
かじめ定まる判定レベルを超えかつ前記放電パルス数が
あらかじめ定まる数を超えたとき異常であると判断して
警報出力を指令する判断手段を備えてなることを特徴と
するガス絶縁機器の部分放電監視装置。
1. A discharge pulse sensor for detecting a current pulse generated by a partial discharge in a gas inside a gas-insulated equipment during operation, and discriminating the current pulse from noise to monitor only the partial discharge in the gas. A comparison circuit for outputting only a signal exceeding a predetermined threshold value among discharge pulse signals generated by the partial discharge in the gas, and a digital circuit for receiving the output signal of the comparison circuit and outputting the number of discharge pulses for each predetermined sampling period. A counter, an integrating circuit that receives the output signal of the comparison circuit and outputs a cumulative charge value for each cycle, and converts the cumulative charge value into a digital signal.
An A / D converter and a judgment means for judging an abnormality and issuing an alarm output when the accumulated charge value of the digital signal exceeds a predetermined judgment level and the number of discharge pulses exceeds a predetermined number. Partial discharge monitoring device for gas-insulated equipment characterized by the following.
JP1106963A 1989-04-26 1989-04-26 Partial discharge monitoring device for gas insulated equipment Expired - Lifetime JPH0769372B2 (en)

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