JPH08122388A - 層間短絡検出装置 - Google Patents
層間短絡検出装置Info
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- JPH08122388A JPH08122388A JP6256466A JP25646694A JPH08122388A JP H08122388 A JPH08122388 A JP H08122388A JP 6256466 A JP6256466 A JP 6256466A JP 25646694 A JP25646694 A JP 25646694A JP H08122388 A JPH08122388 A JP H08122388A
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- Japan
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- coil
- partial discharge
- interlayer
- short
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- Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明は、層間短絡に移行する前の層間で長期
間続く部分放電の段階を検出する層間短絡検出装置を提
供することにある。 【構成】本発明は、誘導機、誘導電圧調整器、同期機、
変圧器、計器用変成器等の電気機器の層間短絡検出装置
において、試験電源として可変電圧電源を用い、電気機
器のコイルに沿って走査する電極を設けているので、電
気機器コイルの層間短絡に至る前の初期段階の部分放電
を検出できる。したがって、時間的余裕をもって劣化コ
イルの更新が可能てある。
間続く部分放電の段階を検出する層間短絡検出装置を提
供することにある。 【構成】本発明は、誘導機、誘導電圧調整器、同期機、
変圧器、計器用変成器等の電気機器の層間短絡検出装置
において、試験電源として可変電圧電源を用い、電気機
器のコイルに沿って走査する電極を設けているので、電
気機器コイルの層間短絡に至る前の初期段階の部分放電
を検出できる。したがって、時間的余裕をもって劣化コ
イルの更新が可能てある。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、誘導機、誘導電圧調整
器、同期機、変圧器、計器用変成器等の電気機器の製作
工場、又はこれら機器が現場に据え付けられた後の層間
短絡を診断する層間短絡検出装置に関する。
器、同期機、変圧器、計器用変成器等の電気機器の製作
工場、又はこれら機器が現場に据え付けられた後の層間
短絡を診断する層間短絡検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】まず、電気機器の層間絶縁と対地絶縁の
区別を図４を参照して説明する。図４（ａ）に示すよう
に、電気機器のコイル導体１５の外周には層間絶縁８が
施され、コイルを必要回数巻いた後、対地絶縁９が施さ
れている。このような巻線構成では対地絶縁９の破壊
（地絡事故１６）の前に必ず層間絶縁８の破壊（層間短
絡１２）が存在する。
区別を図４を参照して説明する。図４（ａ）に示すよう
に、電気機器のコイル導体１５の外周には層間絶縁８が
施され、コイルを必要回数巻いた後、対地絶縁９が施さ
れている。このような巻線構成では対地絶縁９の破壊
（地絡事故１６）の前に必ず層間絶縁８の破壊（層間短
絡１２）が存在する。
【０００３】層間短絡１２は図４（ｂ）に示すように、
これら電気機器のコイル導体１５の層間絶縁の弱い部分
より部分放電３が始まるが、従来の層間短絡検出装置で
はこの初期の段階の部分放電は層間にかかる電圧が小さ
いため検出できなかった。この部分放電から図４（ｃ）
に示すように、層間短絡事故１７に進展すればコイルの
ターン間が層間短絡するので、コイルのインピーダンス
が小さくなるから検出は容易になり、この状態の層間短
絡検出装置は各種提案されている。
これら電気機器のコイル導体１５の層間絶縁の弱い部分
より部分放電３が始まるが、従来の層間短絡検出装置で
はこの初期の段階の部分放電は層間にかかる電圧が小さ
いため検出できなかった。この部分放電から図４（ｃ）
に示すように、層間短絡事故１７に進展すればコイルの
ターン間が層間短絡するので、コイルのインピーダンス
が小さくなるから検出は容易になり、この状態の層間短
絡検出装置は各種提案されている。
【０００４】しかし、層間短絡に進展すると、短絡箇所
のインピーダンスが小さいため、大きな短絡電流が流れ
急速に対地絶縁９を熱劣化させ、その結果、短時間のう
ちに図４（ｄ）に示すように、地絡事故１６等の重大事
故に進展する。
のインピーダンスが小さいため、大きな短絡電流が流れ
急速に対地絶縁９を熱劣化させ、その結果、短時間のう
ちに図４（ｄ）に示すように、地絡事故１６等の重大事
故に進展する。
【０００５】従って、従来種々提案されている層間短絡
検出装置では、実用に供する事が困難であり、現実にも
製品として見当らない。また、層間短絡の保護リレーと
して特殊なものを除き、現在の産業分野では使用されて
いない。現在、広く使用されているのは層間短絡から地
絡又は相間短絡に至った状態で始めて動作する各種地絡
検出リレー、差動リレー、過電流リレー等である。
検出装置では、実用に供する事が困難であり、現実にも
製品として見当らない。また、層間短絡の保護リレーと
して特殊なものを除き、現在の産業分野では使用されて
いない。現在、広く使用されているのは層間短絡から地
絡又は相間短絡に至った状態で始めて動作する各種地絡
検出リレー、差動リレー、過電流リレー等である。
【０００６】誘導機、誘導電圧調整器、同期機、変圧
器、計器用変成器等の電気機器は、発電所を始めとして
各種産業プラントに広く使われており、社会的にもそれ
らの停止は重大な影響をもたらすため地絡、短絡に至る
前に定期点検等を利用して層間短絡の初期状態を検出
し、層間短絡の初期状態が検出されたコイルは次回定検
時に更新すると言うような予防保全措置が必要である。
器、計器用変成器等の電気機器は、発電所を始めとして
各種産業プラントに広く使われており、社会的にもそれ
らの停止は重大な影響をもたらすため地絡、短絡に至る
前に定期点検等を利用して層間短絡の初期状態を検出
し、層間短絡の初期状態が検出されたコイルは次回定検
時に更新すると言うような予防保全措置が必要である。
【０００７】次に、従来の代表的な層間短絡検出装置の
原理を図５により説明する。まず、Ｓ相とＴ相の被検査
コイル２に対して外部のサージ電圧発生装置１８により
サージ電圧１９を印加する。Ｓ相とＴ相の被検査コイル
２が層間短絡を起こしていなければ両コイルの長さ（サ
ージ伝搬距離）とインピーダンスは基本的に等しいか
ら、これら被検査コイル２に流れる電流は等しく、鉄心
２０の中のこれら電流による起磁力は打ち消し合い、鉄
心２０に巻いた検出巻線２１にはコイル間の電磁結合ア
ンバランス分による小電流しか流れない。
原理を図５により説明する。まず、Ｓ相とＴ相の被検査
コイル２に対して外部のサージ電圧発生装置１８により
サージ電圧１９を印加する。Ｓ相とＴ相の被検査コイル
２が層間短絡を起こしていなければ両コイルの長さ（サ
ージ伝搬距離）とインピーダンスは基本的に等しいか
ら、これら被検査コイル２に流れる電流は等しく、鉄心
２０の中のこれら電流による起磁力は打ち消し合い、鉄
心２０に巻いた検出巻線２１にはコイル間の電磁結合ア
ンバランス分による小電流しか流れない。
【０００８】しかし、層間短絡がＳ相またはＴ相の被検
査コイルのいずれかに発生すれば、図４（ｃ）の層間短
絡事故１７よりも明らかなように、コイルのターン数が
減るのでサージ伝搬距離に差異ができる。即ち反射を含
むサージ伝搬状況に差ができ、それが電流の差として検
出される。これからも分かるように、従来の検出装置は
層間短絡の初期状態では無く、完全に層間短絡に移行し
た状態を検出するようになっており、このような状態に
なってからでは短時間のうちに図４（ｃ）の対地絶縁９
が劣化してしまうので、時間的余裕をもって対処する事
ができない。また層間絶縁の劣化状態が健全レベルにあ
るか又は要注意レベルにあるか又は不合格レベルにある
のか診断する事もできない。
査コイルのいずれかに発生すれば、図４（ｃ）の層間短
絡事故１７よりも明らかなように、コイルのターン数が
減るのでサージ伝搬距離に差異ができる。即ち反射を含
むサージ伝搬状況に差ができ、それが電流の差として検
出される。これからも分かるように、従来の検出装置は
層間短絡の初期状態では無く、完全に層間短絡に移行し
た状態を検出するようになっており、このような状態に
なってからでは短時間のうちに図４（ｃ）の対地絶縁９
が劣化してしまうので、時間的余裕をもって対処する事
ができない。また層間絶縁の劣化状態が健全レベルにあ
るか又は要注意レベルにあるか又は不合格レベルにある
のか診断する事もできない。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】通常、層間短絡は最初
層間絶縁８の劣化により図４（ｂ）のように部分放電３
から始まる。この部分放電３は層間に運転中かかる電圧
が小さいため長期間続くので、この間の定期点検でこの
初期状態を捕まえれば次回計画停止又は定期点検まで時
間的余裕があり当該コイルの更新を行える。ここで、運
転中の層間電圧が低い事例として、６．６ＫＶ−２８０
ＫＷ−８Ｐの誘導電動機の層間電圧を示すと約８Ｖにす
ぎない。
層間絶縁８の劣化により図４（ｂ）のように部分放電３
から始まる。この部分放電３は層間に運転中かかる電圧
が小さいため長期間続くので、この間の定期点検でこの
初期状態を捕まえれば次回計画停止又は定期点検まで時
間的余裕があり当該コイルの更新を行える。ここで、運
転中の層間電圧が低い事例として、６．６ＫＶ−２８０
ＫＷ−８Ｐの誘導電動機の層間電圧を示すと約８Ｖにす
ぎない。
【００１０】本発明は上記問題を解消するためになされ
たもので、その目的は層間短絡に移行する前の層間で長
期間続く部分放電の段階を検出する層間短絡検出装置を
提供することにある。
たもので、その目的は層間短絡に移行する前の層間で長
期間続く部分放電の段階を検出する層間短絡検出装置を
提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項１は、誘導機、誘導電圧調整器、同
期機、変圧器、計器用変成器等の電気機器の層間短絡検
出装置において、試験電源として可変電圧電源を用い、
前記電気機器のコイルに沿って走査する電極を設け、前
記電極の部分放電による高周波電位振動を検出すること
により前記電気機器コイルの部分放電部位を特定したこ
とを特徴とする。
に、本発明の請求項１は、誘導機、誘導電圧調整器、同
期機、変圧器、計器用変成器等の電気機器の層間短絡検
出装置において、試験電源として可変電圧電源を用い、
前記電気機器のコイルに沿って走査する電極を設け、前
記電極の部分放電による高周波電位振動を検出すること
により前記電気機器コイルの部分放電部位を特定したこ
とを特徴とする。
【００１２】本発明の請求項２は、請求項１記載の層間
短絡検出装置において、試験電源として可変周波数電源
を用いたことを特徴とする。本発明の請求項３は、請求
項１記載の層間短絡検出装置において、試験電源として
可変電圧・可変周波数電源を用いたことを特徴とする。
短絡検出装置において、試験電源として可変周波数電源
を用いたことを特徴とする。本発明の請求項３は、請求
項１記載の層間短絡検出装置において、試験電源として
可変電圧・可変周波数電源を用いたことを特徴とする。
【００１３】本発明の請求項４は、請求項１乃至請求項
３記載の層間短絡検出装置において、前記電気機器の検
査コイル上を走査する可動電極が最大の電位を示す箇所
を、前記電気機器コイルの部分放電個所であると判定す
ることを特徴とする。
３記載の層間短絡検出装置において、前記電気機器の検
査コイル上を走査する可動電極が最大の電位を示す箇所
を、前記電気機器コイルの部分放電個所であると判定す
ることを特徴とする。
【００１４】本発明の請求項５は、請求項１記載乃至請
求項３記載の層間短絡検出装置において、前記電気機器
の検査コイル上を走査する可動電極として、部分放電部
位より発せられる音響を一つ又は複数の可動のマイクロ
フォン又は超音波センサー又はＡＥ（ACOUSTIC EMISSIO
N ）センサーを用いて検出することにより前記電気機器
コイルの部分放電部位を特定したことを特徴とする。
求項３記載の層間短絡検出装置において、前記電気機器
の検査コイル上を走査する可動電極として、部分放電部
位より発せられる音響を一つ又は複数の可動のマイクロ
フォン又は超音波センサー又はＡＥ（ACOUSTIC EMISSIO
N ）センサーを用いて検出することにより前記電気機器
コイルの部分放電部位を特定したことを特徴とする。
【００１５】本発明の請求項６は、請求項１乃至請求項
３記載の層間短絡検出装置において、前記電気機器の検
査コイル上を走査する可動電極として、部分放電部位温
度が他の健全部より高くなることを一つ又は複数の可動
赤外線センサーを用いて検出することにより前記電気機
器コイルの部分放電部位を特定したことを特徴とする。
３記載の層間短絡検出装置において、前記電気機器の検
査コイル上を走査する可動電極として、部分放電部位温
度が他の健全部より高くなることを一つ又は複数の可動
赤外線センサーを用いて検出することにより前記電気機
器コイルの部分放電部位を特定したことを特徴とする。
【００１６】本発明の請求項７は、請求項１乃至請求項
３記載の層間短絡検出装置において、前記電気機器の検
査コイル上を走査する可動電極として、部分放電部位よ
り放射される電磁波を一つ又は複数の指向性のあるアン
テナでコイル上を走査することによって部分放電部位を
特定したことを特徴とする。
３記載の層間短絡検出装置において、前記電気機器の検
査コイル上を走査する可動電極として、部分放電部位よ
り放射される電磁波を一つ又は複数の指向性のあるアン
テナでコイル上を走査することによって部分放電部位を
特定したことを特徴とする。
【００１７】本発明の請求項８は、請求項１乃至請求項
３記載の層間短絡検出装置において、前記電気機器の被
検査コイル上を走査する可動電極として、被検査コイル
中の部分放電のパルスが乗った電流を計測する手段を設
けたことを特徴とする。
３記載の層間短絡検出装置において、前記電気機器の被
検査コイル上を走査する可動電極として、被検査コイル
中の部分放電のパルスが乗った電流を計測する手段を設
けたことを特徴とする。
【００１８】本発明の請求項９は、請求項１乃至請求項
３記載の層間短絡検出装置装置において、可動のマイク
ロフォン、超音波センサー、ＡＥセンサー、可動赤外線
センサー、指向性のあるアンテナセンサーの任意の組み
合わせ又は全てを組み合わせたことを特徴とする。
３記載の層間短絡検出装置装置において、可動のマイク
ロフォン、超音波センサー、ＡＥセンサー、可動赤外線
センサー、指向性のあるアンテナセンサーの任意の組み
合わせ又は全てを組み合わせたことを特徴とする。
【００１９】
【作用】まず、本発明の原理について説明する。被検査
コイル層間にかかる電圧を高め、部分放電を検出し易く
する。（運転時層間にかかる電圧は小さいが、層間絶縁
の許容耐圧値は運転時の層間電圧よりはるかに高いの
で、電圧を高くして部分放電を検出しやすくすることが
可能である。）また、検査対象機仕様により層間電圧が
変わるので、それらに対応するため試験電源は可変電圧
の電源とする。
コイル層間にかかる電圧を高め、部分放電を検出し易く
する。（運転時層間にかかる電圧は小さいが、層間絶縁
の許容耐圧値は運転時の層間電圧よりはるかに高いの
で、電圧を高くして部分放電を検出しやすくすることが
可能である。）また、検査対象機仕様により層間電圧が
変わるので、それらに対応するため試験電源は可変電圧
の電源とする。
【００２０】被検査機器が回転機の場合、固定子コイル
エンド部（コイルの左右の端部）の部分放電箇所を特定
するとき、回転子は挿入したまま可変電圧の電源によっ
て高電圧を固定子コイルに掛けても励磁インピーダンス
が大きいため被検査コイル２に流れる電流が定格電流を
越えることは無いが、コイル直線部の部分放電を検出す
る時は回転子を抜く必要がある。この場合、電源から見
たインピーダンスは漏れリアクタンスと巻線抵抗のみと
なり、小さくなってしまい、可変電圧の電源によって試
験電圧を印加すると流れる電流が定格電流を越えてしま
う。かかる場合、可変周波数又は可変電圧・可変周波数
の電源を使用し、周波数を上げる事によりコイルインピ
ーダンスを上げ、目的の試験電圧が層間にかかるように
する。
エンド部（コイルの左右の端部）の部分放電箇所を特定
するとき、回転子は挿入したまま可変電圧の電源によっ
て高電圧を固定子コイルに掛けても励磁インピーダンス
が大きいため被検査コイル２に流れる電流が定格電流を
越えることは無いが、コイル直線部の部分放電を検出す
る時は回転子を抜く必要がある。この場合、電源から見
たインピーダンスは漏れリアクタンスと巻線抵抗のみと
なり、小さくなってしまい、可変電圧の電源によって試
験電圧を印加すると流れる電流が定格電流を越えてしま
う。かかる場合、可変周波数又は可変電圧・可変周波数
の電源を使用し、周波数を上げる事によりコイルインピ
ーダンスを上げ、目的の試験電圧が層間にかかるように
する。
【００２１】電源周波数を高くすればコイルのインピー
ダンスはωＬに比例し高くなるので、高電圧をかけられ
る。また電源を可変電圧・可変周波数の電源とすること
で、より柔軟に印加する層間電圧を低電圧から高電圧ま
で変えられ、層間絶縁の状態が健全レベルにあるか又は
要注意レベルにあるか又は不合格レベルにあるのか診断
することができ、層間絶縁の劣化状態の診断もできる。
層間短絡に移行する前の部分放電を検出するため被検査
コイル２の表面に沿って走査する可動電源４を設ける。
ダンスはωＬに比例し高くなるので、高電圧をかけられ
る。また電源を可変電圧・可変周波数の電源とすること
で、より柔軟に印加する層間電圧を低電圧から高電圧ま
で変えられ、層間絶縁の状態が健全レベルにあるか又は
要注意レベルにあるか又は不合格レベルにあるのか診断
することができ、層間絶縁の劣化状態の診断もできる。
層間短絡に移行する前の部分放電を検出するため被検査
コイル２の表面に沿って走査する可動電源４を設ける。
【００２２】さて、層間で部分放電が発生すると、その
周囲の空間の電界は図６に示すように、高周波２３が重
畳して振動する。この電界の強さは距離の自乗に反比例
して減衰するので、この電界の中に可動電極４を持って
くると、可動電極４にはこの電界変動に応じて電荷が誘
導される。即ち可動電極の電位は部分放電の電界振動に
応じて変化することになる。部分放電による高周波電界
振動は、部分放電箇所より離れるに従って距離の自乗に
反比例して減衰するから、可動電極４でコイル上を走査
し、可動電極の電位が最大の電位を示す箇所が部分放電
の箇所と判定できる。
周囲の空間の電界は図６に示すように、高周波２３が重
畳して振動する。この電界の強さは距離の自乗に反比例
して減衰するので、この電界の中に可動電極４を持って
くると、可動電極４にはこの電界変動に応じて電荷が誘
導される。即ち可動電極の電位は部分放電の電界振動に
応じて変化することになる。部分放電による高周波電界
振動は、部分放電箇所より離れるに従って距離の自乗に
反比例して減衰するから、可動電極４でコイル上を走査
し、可動電極の電位が最大の電位を示す箇所が部分放電
の箇所と判定できる。
【００２３】コイルに部分放電が発生すると、その部分
よりボイド中の気体の絶縁破壊による微小音響が発生す
る。従って、可動電極４の替わりにこの音を検出する為
にマイクロフォン又はＡＥセンサー又は超音波センサー
を用いてコイル上を走査し、これらセンサー出力信号を
監視することにより、部分放電箇所を特定できる。又こ
れらセンサーを複数個用いて各々のセンサーに到達する
音響の時間遅れを検出することにより部分放電部位をよ
り正確に特定することができる。
よりボイド中の気体の絶縁破壊による微小音響が発生す
る。従って、可動電極４の替わりにこの音を検出する為
にマイクロフォン又はＡＥセンサー又は超音波センサー
を用いてコイル上を走査し、これらセンサー出力信号を
監視することにより、部分放電箇所を特定できる。又こ
れらセンサーを複数個用いて各々のセンサーに到達する
音響の時間遅れを検出することにより部分放電部位をよ
り正確に特定することができる。
【００２４】コイルに部分放電が発生すれば、そこには
電力損失を伴う。このことは部分放電箇所において熱の
発生を意味するので、部分放電を起こしている箇所の温
度は他のコイル部分より温度が高くなる。従って、可動
電極４の替わりに赤外線センサーでコイル上を走査すれ
ば部分放電部位を特定できる。
電力損失を伴う。このことは部分放電箇所において熱の
発生を意味するので、部分放電を起こしている箇所の温
度は他のコイル部分より温度が高くなる。従って、可動
電極４の替わりに赤外線センサーでコイル上を走査すれ
ば部分放電部位を特定できる。
【００２５】コイルに部分放電が発生すれば、送電線の
部分放電でラジオに部分放電によるノイズが入るように
部分放電箇所より電磁波が放射される。よって、可動電
極４の替わりに指向性のあるアンテナでコイル上を走査
すれば部分放電部位を特定できる。
部分放電でラジオに部分放電によるノイズが入るように
部分放電箇所より電磁波が放射される。よって、可動電
極４の替わりに指向性のあるアンテナでコイル上を走査
すれば部分放電部位を特定できる。
【００２６】コイルに部分放電が発生すると、コイル中
にはパルス状の高周波電流が重畳される。従って被検査
コイルを流れる電流をコイルのいずれかの側（電圧印加
点側又はその反対側）で監視すれば、非検査コイルのい
ずれかの箇所で部分放電が発生していることが判明す
る。上記の各種検出方法の任意の組み合わせ又はすべて
の組み合わせにより部分放電部位の検出精度を向上させ
ることができる。
にはパルス状の高周波電流が重畳される。従って被検査
コイルを流れる電流をコイルのいずれかの側（電圧印加
点側又はその反対側）で監視すれば、非検査コイルのい
ずれかの箇所で部分放電が発生していることが判明す
る。上記の各種検出方法の任意の組み合わせ又はすべて
の組み合わせにより部分放電部位の検出精度を向上させ
ることができる。
【００２７】
【実施例】以下、本発明の実施例を図について説明す
る。図１は本発明の第１実施例の構成図で、同図（ａ）
は構成図、同図（ｂ）と同図（ｃ）は可動電圧電源を被
検査コイル上に載置した側面図と正面図である。
る。図１は本発明の第１実施例の構成図で、同図（ａ）
は構成図、同図（ｂ）と同図（ｃ）は可動電圧電源を被
検査コイル上に載置した側面図と正面図である。
【００２８】図１に示すように、本実施例の試験装置本
体７は、可動電圧電源１と部分放電監視装置６より構成
されている。可動電圧又は可変周波数又は可変電圧・可
変周波数の電源１より試験電圧を作り出し、被検査コイ
ル２に直接印加する。部分放電３があると、部分放電３
による高周波電位振動５は被検査コイル２上を走査する
可動電極４により検出され、部分放電監視装置６に導か
れる。
体７は、可動電圧電源１と部分放電監視装置６より構成
されている。可動電圧又は可変周波数又は可変電圧・可
変周波数の電源１より試験電圧を作り出し、被検査コイ
ル２に直接印加する。部分放電３があると、部分放電３
による高周波電位振動５は被検査コイル２上を走査する
可動電極４により検出され、部分放電監視装置６に導か
れる。
【００２９】図１（ｂ）と（ｃ）に示すように、被検査
コイル２の外周にはコイル層間絶縁８があり、更にその
外周に対地絶縁９が設けられている。この対地絶縁９上
を走査する可動電極４を配置する。可動電極４は絶縁棒
１０により被検査コイル２に沿って走査しながらコイル
内部の部分放電を検出する。
コイル２の外周にはコイル層間絶縁８があり、更にその
外周に対地絶縁９が設けられている。この対地絶縁９上
を走査する可動電極４を配置する。可動電極４は絶縁棒
１０により被検査コイル２に沿って走査しながらコイル
内部の部分放電を検出する。
【００３０】次に、本実施例の作用について説明する。
電源装置１により層間耐圧値の試験電圧を発生させて、
この発生した電圧を直接被検査コイル２に印加する。被
検査コイル２の層間絶縁８が劣化していれば、耐圧値を
かける事により部分放電３が劣化箇所に発生する。部分
放電が層間で発生すれば可動電極４に部分放電による高
周波電位振動が現れ、検出リード１１を通して部分放電
監視装置６に導かれる。このため、部分放電箇所は可動
電極４を絶縁棒１０により被検査コイル２に沿って走査
しつつ、部分放電監視装置６で電極の電位が最大になる
位置を探す事により部分放電部位を特定できる。また印
加電圧はコイル間にかかるのみで対地絶縁９にはかから
ないため対地絶縁９とは分離して層間の絶縁状態を試験
できる。
電源装置１により層間耐圧値の試験電圧を発生させて、
この発生した電圧を直接被検査コイル２に印加する。被
検査コイル２の層間絶縁８が劣化していれば、耐圧値を
かける事により部分放電３が劣化箇所に発生する。部分
放電が層間で発生すれば可動電極４に部分放電による高
周波電位振動が現れ、検出リード１１を通して部分放電
監視装置６に導かれる。このため、部分放電箇所は可動
電極４を絶縁棒１０により被検査コイル２に沿って走査
しつつ、部分放電監視装置６で電極の電位が最大になる
位置を探す事により部分放電部位を特定できる。また印
加電圧はコイル間にかかるのみで対地絶縁９にはかから
ないため対地絶縁９とは分離して層間の絶縁状態を試験
できる。
【００３１】このように本実施例によれば、層間短絡に
至る前の初期段階の部分放電を検出できるので、時間的
余裕をもって劣化コイルの更新が計画可能となる。な
お、図１の可動電極４の代わりに音を検出するセンサ
ー、温度を検出する赤外線センサー、電磁波を検出する
アンテナのいずれかを用いてもよく、さらにはこれらセ
ンサーの任意の組み合わせ又はこれら全ての組み合わせ
たものを用いても上記実施例と同様な効果が得られる。
至る前の初期段階の部分放電を検出できるので、時間的
余裕をもって劣化コイルの更新が計画可能となる。な
お、図１の可動電極４の代わりに音を検出するセンサ
ー、温度を検出する赤外線センサー、電磁波を検出する
アンテナのいずれかを用いてもよく、さらにはこれらセ
ンサーの任意の組み合わせ又はこれら全ての組み合わせ
たものを用いても上記実施例と同様な効果が得られる。
【００３２】図２は本発明の第２実施例の構成図であ
る。同図において、本実施例では、電源装置１として試
験電圧を発生する可変電圧又は可変周波数又は可変電圧
・可変周波数の電源１と、この電源１と電圧印加点の間
に無誘導抵抗１３を設ける。この無誘導抵抗１３の両端
の電圧は電流監視装置１４に接続される。被検査コイル
２のＲ相とＳ相は直列につながれている。４は被検査コ
イル上を走査する可動の電極、マイクロフォン、超音波
センサー、ＡＥ（ACOUSTIC EMISSION ）センサー、赤外
線センサー、アンテナの任意の組み合わせ又は全てを組
み合わせたセンサーである。これらセンサーのリード１
１は部分放電監視装置６に接続される。１２は層間短絡
箇所、７は試験装置本体である。
る。同図において、本実施例では、電源装置１として試
験電圧を発生する可変電圧又は可変周波数又は可変電圧
・可変周波数の電源１と、この電源１と電圧印加点の間
に無誘導抵抗１３を設ける。この無誘導抵抗１３の両端
の電圧は電流監視装置１４に接続される。被検査コイル
２のＲ相とＳ相は直列につながれている。４は被検査コ
イル上を走査する可動の電極、マイクロフォン、超音波
センサー、ＡＥ（ACOUSTIC EMISSION ）センサー、赤外
線センサー、アンテナの任意の組み合わせ又は全てを組
み合わせたセンサーである。これらセンサーのリード１
１は部分放電監視装置６に接続される。１２は層間短絡
箇所、７は試験装置本体である。
【００３３】本実施例では、上記第１実施例による部分
放電検出機能の他に層間短絡に移行した状態をも検出で
きる層間短絡検出機能を備えている。前者の部分放電検
出機能は第１の実施例で説明済みであるので、後者の層
間短絡検出機能作用について説明する。
放電検出機能の他に層間短絡に移行した状態をも検出で
きる層間短絡検出機能を備えている。前者の部分放電検
出機能は第１の実施例で説明済みであるので、後者の層
間短絡検出機能作用について説明する。
【００３４】試験電源１より印加される電圧を被検査コ
イルのインピーダンスで除した電流が無誘導抵抗１３を
通じて流れる。無誘導抵抗１３の両端には電流に比例し
た電圧が現れ、電流監視装置１４にて監視できる。
イルのインピーダンスで除した電流が無誘導抵抗１３を
通じて流れる。無誘導抵抗１３の両端には電流に比例し
た電圧が現れ、電流監視装置１４にて監視できる。
【００３５】図２はＲ相とＳ相コイルの試験をしている
状態を示すが、接続を代えて同じようにＳ相とＴ相コイ
ル、最後にＴ相とＲ相コイルについて電圧を印加し、そ
れぞれの時の電流監視装置１４の電流の大きさから相間
短絡がどの相で発生しているか判断できる。例えば、Ｒ
相に相間短絡が発生していれば、Ｒ相のインピーダンス
は小さくなる。これをＺ1 とし健全コイルのインピーダ
ンスをＺ2 とすれば Ｒ相−Ｓ相試験時のインピーダンス＝Ｚ1 ＋Ｚ2 （イン
ピーダンス小） Ｓ相−Ｔ相試験時のインピーダンス＝２Ｚ2 （インピー
ダンス大） Ｔ相−Ｒ相試験時のインピーダンス＝Ｚ1 ＋Ｚ2 （イン
ピーダンス小） の関係となる。Ｒ相−Ｓ相試験時とＴ相−Ｒ相試験時の
電流監視装置の指示が等しく、Ｓ相−Ｔ相試験時の電流
監視装置の指示がＲ相−Ｓ相、Ｔ相−Ｒ相試験時の電流
指示より小さければ、Ｒ相に相間短絡が有ると判断でき
る。又は試験成績表のインピーダンス値と比較すること
によっても判断ができる。どの部位で層間短絡が発生し
ているかは被検査コイル上を走査する可動の電極、マイ
クロフォン、超音波センサー、ＡＥ（ACOUSTIC EMISSIO
N ）センサー、赤外線センサー、アンテナの任意の組み
合わせ又は全てを組み合わせて検出する。
状態を示すが、接続を代えて同じようにＳ相とＴ相コイ
ル、最後にＴ相とＲ相コイルについて電圧を印加し、そ
れぞれの時の電流監視装置１４の電流の大きさから相間
短絡がどの相で発生しているか判断できる。例えば、Ｒ
相に相間短絡が発生していれば、Ｒ相のインピーダンス
は小さくなる。これをＺ1 とし健全コイルのインピーダ
ンスをＺ2 とすれば Ｒ相−Ｓ相試験時のインピーダンス＝Ｚ1 ＋Ｚ2 （イン
ピーダンス小） Ｓ相−Ｔ相試験時のインピーダンス＝２Ｚ2 （インピー
ダンス大） Ｔ相−Ｒ相試験時のインピーダンス＝Ｚ1 ＋Ｚ2 （イン
ピーダンス小） の関係となる。Ｒ相−Ｓ相試験時とＴ相−Ｒ相試験時の
電流監視装置の指示が等しく、Ｓ相−Ｔ相試験時の電流
監視装置の指示がＲ相−Ｓ相、Ｔ相−Ｒ相試験時の電流
指示より小さければ、Ｒ相に相間短絡が有ると判断でき
る。又は試験成績表のインピーダンス値と比較すること
によっても判断ができる。どの部位で層間短絡が発生し
ているかは被検査コイル上を走査する可動の電極、マイ
クロフォン、超音波センサー、ＡＥ（ACOUSTIC EMISSIO
N ）センサー、赤外線センサー、アンテナの任意の組み
合わせ又は全てを組み合わせて検出する。
【００３６】図３は本発明の第３実施例であり、第２実
施例と異なる点は被検査コイルが三角結線となっている
ことと、無誘導抵抗１３が二つの試験コイルに各々一つ
づつ取り付けられ、それらが電流監視装置１４に導かれ
ている点である。
施例と異なる点は被検査コイルが三角結線となっている
ことと、無誘導抵抗１３が二つの試験コイルに各々一つ
づつ取り付けられ、それらが電流監視装置１４に導かれ
ている点である。
【００３７】本実施例では、被検査コイルであるＲ相と
Ｔ相コイルと対地間に無誘導抵抗を入れておき、その両
端の電圧を電流監視装置１４に入れ、電流の大小の比較
ができるようにしておく。
Ｔ相コイルと対地間に無誘導抵抗を入れておき、その両
端の電圧を電流監視装置１４に入れ、電流の大小の比較
ができるようにしておく。
【００３８】このように接続することにより、各相巻線
のインピーダンスの大小関係が電流監視装置で判定でき
る。図はＲ相、Ｔ相の場合であるが、接続を代えてＴ相
とＳ相を計れば層間短絡がどの相で発生しているか知る
ことができる。
のインピーダンスの大小関係が電流監視装置で判定でき
る。図はＲ相、Ｔ相の場合であるが、接続を代えてＴ相
とＳ相を計れば層間短絡がどの相で発生しているか知る
ことができる。
【００３９】層間短絡発生箇所は被検査コイル上を走査
する可動の電極、マイクロフォン、超音波センサー、Ａ
Ｅ（ACOUSTIC EMISSION ）センサー、赤外線センサー、
アンテナの任意の組み合わせ又は全てを組み合わせて検
出することができる。
する可動の電極、マイクロフォン、超音波センサー、Ａ
Ｅ（ACOUSTIC EMISSION ）センサー、赤外線センサー、
アンテナの任意の組み合わせ又は全てを組み合わせて検
出することができる。
【００４０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
層間短絡に至る前の初期段階の部分放電を検出できるの
で、時間的余裕をもって劣化コイルの更新が計画可能に
なる、という優れた効果を奏する。
層間短絡に至る前の初期段階の部分放電を検出できるの
で、時間的余裕をもって劣化コイルの更新が計画可能に
なる、という優れた効果を奏する。
【図１】同図（ａ）は本発明の一実施例の構成図、同図
（ｂ）と同図（ｃ）は可動電圧電源を被検査コイル上に
載置した側面図と正面図。
（ｂ）と同図（ｃ）は可動電圧電源を被検査コイル上に
載置した側面図と正面図。
【図２】本発明の第２実施例の構成図。
【図３】本発明の第３実施例の構成図。
【図４】電機機器コイルの対地絶縁及び層間絶縁と地絡
事故及び層間短絡を説明するための図。
事故及び層間短絡を説明するための図。
【図５】従来の層間短絡を検出する回路図。
【図６】部分放電による高周波振動を説明するための波
形図。
形図。
１…電源、２…被検査コイル、３…部分放電、４…可動
電極、５…高周波電位振動、６…部分放電監視装置、７
…試験装置本体、８…コイル層間絶縁、９…対地絶縁、
１０…絶縁棒、１１…センサーリード、１２…層間短
絡、１３…無誘導抵抗、１４…電流監視装置、１５…コ
イル導体、１６…地絡事故、１７…層間短絡事故、１８
…サージ電圧発生装置、１９…サージ電圧、２０…鉄
心、２１…検出巻線。
電極、５…高周波電位振動、６…部分放電監視装置、７
…試験装置本体、８…コイル層間絶縁、９…対地絶縁、
１０…絶縁棒、１１…センサーリード、１２…層間短
絡、１３…無誘導抵抗、１４…電流監視装置、１５…コ
イル導体、１６…地絡事故、１７…層間短絡事故、１８
…サージ電圧発生装置、１９…サージ電圧、２０…鉄
心、２１…検出巻線。
Claims (9)
- 【請求項１】 誘導機、誘導電圧調整器、同期機、変圧
器、計器用変成器等の電気機器の層間短絡検出装置にお
いて、試験電源として可変電圧電源を用い、前記電気機
器のコイルに沿って走査する電極を設け、前記電極の部
分放電による高周波電位振動を検出することにより前記
電気機器コイルの部分放電部位を特定したことを特徴と
する層間短絡検出装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の層間短絡検出装置におい
て、試験電源として可変周波数電源を用いたことを特徴
とする層間短絡検出装置。 - 【請求項３】 請求項１記載の層間短絡検出装置におい
て、試験電源として可変電圧・可変周波数電源を用いた
ことを特徴とする層間短絡検出装置。 - 【請求項４】 請求項１乃至請求項３記載の層間短絡検
出装置において、前記電気機器の検査コイル上を走査す
る可動電極が最大の電位を示す箇所を、前記電気機器コ
イルの部分放電個所であると判定することを特徴とする
層間短絡検出装置。 - 【請求項５】 請求項１乃至請求項３記載の層間短絡検
出装置において、前記電気機器の検査コイル上を走査す
る可動電極として、部分放電部位より発せられる音響を
一つ又は複数の可動のマイクロフォン又は超音波センサ
ー又はＡＥセンサーを用いて検出することにより前記電
気機器コイルの部分放電部位を特定したことを特徴とす
る層間短絡検出装置。 - 【請求項６】 請求項１乃至請求項３記載の層間短絡検
出装置において、前記電気機器の検査コイル上を走査す
る可動電極として、部分放電部位温度が他の健全部より
高くなることを一つ又は複数の可動赤外線センサーを用
いて検出することにより前記電気機器コイルの部分放電
部位を特定したことを特徴とする層間短絡検出装置。 - 【請求項７】 請求項１乃至請求項３記載の層間短絡検
出装置において、前記電気機器の検査コイル上を走査す
る可動電極として、部分放電部位より放射される電磁波
を一つ又は複数の指向性のあるアンテナで前記検査コイ
ル上を走査することにより前記電気機器コイルの部分放
電部位を特定したことを特徴とする層間短絡検出装置。 - 【請求項８】 請求項１乃至請求項３記載の層間短絡検
出装置において、前記電気機器の被検査コイル上を走査
する可動電極として、被検査コイル中の部分放電のパル
スが乗った電流を計測する手段を設けたことを特徴とす
る層間短絡検出装置。 - 【請求項９】 請求項１乃至請求項３記載の層間短絡検
出装置装置において、可動のマイクロフォン、超音波セ
ンサー、ＡＥセンサー、可動赤外線センサー、指向性の
あるアンテナの任意の組み合わせ又は全てを組み合わせ
たことを特徴とする層間短絡検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6256466A JPH08122388A (ja) | 1994-10-21 | 1994-10-21 | 層間短絡検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6256466A JPH08122388A (ja) | 1994-10-21 | 1994-10-21 | 層間短絡検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08122388A true JPH08122388A (ja) | 1996-05-17 |
Family
ID=17293035
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6256466A Pending JPH08122388A (ja) | 1994-10-21 | 1994-10-21 | 層間短絡検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08122388A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006098170A (ja) * | 2004-09-29 | 2006-04-13 | Soken Denki Kk | 部分放電測定システム |
| JP2010032457A (ja) * | 2008-07-31 | 2010-02-12 | Hioki Ee Corp | 絶縁検査装置および絶縁検査方法 |
| EP2287625A1 (en) | 2009-08-13 | 2011-02-23 | Alstom Technology Ltd | Device and method for detecting defects within the insulation of an insulated conductor |
| US8816694B2 (en) | 2004-07-28 | 2014-08-26 | Hitachi Industrial Equipment Systems Co., Ltd. | Apparatus and method for detecting partial discharge at turn-to-turn insulation in motor |
| JP2015072183A (ja) * | 2013-10-03 | 2015-04-16 | 株式会社明電舎 | 巻線機器の巻線層間絶縁診断方法 |
| DE102021124670B3 (de) | 2021-09-23 | 2023-01-26 | Audi Aktiengesellschaft | Prüfvorrichtung zum Lokalisieren einer Teilentladung in oder an einer elektrischen Komponente sowie Verfahren zum Lokalisieren der Teilentladung |
-
1994
- 1994-10-21 JP JP6256466A patent/JPH08122388A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8816694B2 (en) | 2004-07-28 | 2014-08-26 | Hitachi Industrial Equipment Systems Co., Ltd. | Apparatus and method for detecting partial discharge at turn-to-turn insulation in motor |
| JP2006098170A (ja) * | 2004-09-29 | 2006-04-13 | Soken Denki Kk | 部分放電測定システム |
| JP2010032457A (ja) * | 2008-07-31 | 2010-02-12 | Hioki Ee Corp | 絶縁検査装置および絶縁検査方法 |
| EP2287625A1 (en) | 2009-08-13 | 2011-02-23 | Alstom Technology Ltd | Device and method for detecting defects within the insulation of an insulated conductor |
| JP2015072183A (ja) * | 2013-10-03 | 2015-04-16 | 株式会社明電舎 | 巻線機器の巻線層間絶縁診断方法 |
| DE102021124670B3 (de) | 2021-09-23 | 2023-01-26 | Audi Aktiengesellschaft | Prüfvorrichtung zum Lokalisieren einer Teilentladung in oder an einer elektrischen Komponente sowie Verfahren zum Lokalisieren der Teilentladung |
| US11965925B2 (en) | 2021-09-23 | 2024-04-23 | Audi Ag | Test device for localizing a partial discharge in or at an electrical component as well as method for localizing the partial discharge |
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