JPH09133731A - Partial discharge measuring method - Google Patents

Partial discharge measuring method

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JPH09133731A
JPH09133731A JP29086795A JP29086795A JPH09133731A JP H09133731 A JPH09133731 A JP H09133731A JP 29086795 A JP29086795 A JP 29086795A JP 29086795 A JP29086795 A JP 29086795A JP H09133731 A JPH09133731 A JP H09133731A
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JP
Japan
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partial discharge
impedance
calibration
calibration ratio
connection portion
Prior art date
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Pending
Application number
JP29086795A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshio Maruyama
義雄 丸山
Toshiyuki Sato
敏幸 佐藤
Hidetoshi Yasui
英俊 安井
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Furukawa Electric Co Ltd
Original Assignee
Furukawa Electric Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To accurately measure partial discharge by obtaining a calibration ratio of high accuracy with due consideration of an impedance effect across the sheath and the ground. SOLUTION: An insulated connection part 2 is supplied with a calibration pulse from a calibration pulse generator 3 and voltage V generated across the sheaths of an insulated connection part 2 is measured with a partial discharge detector 4, thereby finding a calibration ratio. In addition, the calibration ratio is used to measure a charge amount for partial discharge. At a calibration process, impedance elements R of different resistance values are connected across the sheaths of the insulated connection part 2, and voltage V detected with each impedance element R connected is obtained. Also, the calibration ratio is found from the value of the resistance of each impedance element R and the voltage V. Alternatively, low impedance elements are connected across the sheaths of the insulated connection part 2, or across the sheath and the ground to reduce the effect of an impedance fluctuation between the sheath and the ground, thereby finding the calibration ratio.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は電力ケーブル線路の
部分放電の測定方法に関し、特に本発明は高い精度で部
分放電電荷量の校正を行うことができる部分放電測定方
法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of measuring a partial discharge of a power cable line, and more particularly to a method of measuring a partial discharge capable of calibrating a partial discharge charge amount with high accuracy.

【0002】[0002]

【従来の技術】図5は電力ケーブル線路の構成例を示す
図である。同図において、U,V,Wは電力ケーブル、
1UJ,1VJ,1WJ,2UJ,2VJ,2WJは絶
縁接続部、3UJ,3VJ,3WJは普通接続部であ
る。図5に示すように超高圧用の電力ケーブル線路は、
接地方式にクロスボンド方式を取っているため、絶縁接
続部と普通接続部を組み合わせた線路構成になってい
る。上記したクロスボンドを行う絶縁接続部では、しゃ
へい層を縁切りするためのスリット部が設けられてい
る。
2. Description of the Related Art FIG. 5 is a diagram showing a configuration example of a power cable line. In the figure, U, V and W are power cables,
1UJ, 1VJ, 1WJ, 2UJ, 2VJ and 2WJ are insulation connection parts, 3UJ, 3VJ and 3WJ are normal connection parts. As shown in Fig. 5, the power cable line for ultra high voltage is
Since the grounding method is a cross-bond method, the line configuration is a combination of an insulating connection part and a normal connection part. In the above-described insulating connection portion for cross-bonding, a slit portion for cutting off the shielding layer is provided.

【0003】同軸構造である電力ケーブルを部分放電信
号の伝送線路と考えると、このスリット部の存在によ
り、インピーダンス・アンマッチングが生ずる。このた
め、接続部等で生ずる部分放電信号、又は、伝搬して絶
縁接続部に到達した部分放電信号は、このスリット部で
大地側に分波するため、部分放電パルスの測定が可能と
なる。しかしながら、普通接続部の場合には、絶縁接続
部のようにスリット部がないため、部分放電の校正およ
び測定を直接行うことはできない。
Considering the coaxial power cable as a transmission line for a partial discharge signal, the presence of the slit causes impedance unmatching. Therefore, the partial discharge signal generated at the connection portion or the like, or the partial discharge signal that propagates and reaches the insulating connection portion is demultiplexed to the ground side at this slit portion, so that the partial discharge pulse can be measured. However, in the case of the ordinary connection part, since there is no slit part like the insulated connection part, the partial discharge cannot be directly calibrated and measured.

【0004】したがって、普通接続部等で発生した部分
放電電荷量を測定する場合には、隣接する絶縁接続部で
普通接続部等から伝搬してくる部分放電信号を測定する
ことになる。そして、予め、絶縁接続部で検出された電
圧V1に対する普通接続部等で発生した部分放電電荷量
Qの校正比率を求めておき、部分放電が発生したとき、
絶縁接続部で上記電圧V1を検出し、上記校正比率を用
いて上記電圧V1から部分放電電荷量を求めれば、普通
接続部等で発生した部分放電電荷量を測定することがで
きる。
Therefore, when measuring the partial discharge charge amount generated in the ordinary connection portion or the like, the partial discharge signal propagated from the ordinary connection portion or the like is measured in the adjacent insulating connection portion. Then, in advance, a calibration ratio of the partial discharge charge amount Q generated at the normal connection portion or the like to the voltage V1 detected at the insulating connection portion is obtained, and when the partial discharge occurs,
If the voltage V1 is detected at the insulating connection portion and the partial discharge charge amount is obtained from the voltage V1 using the calibration ratio, the partial discharge charge amount generated at the normal connection portion or the like can be measured.

【0005】上記校正比率を求めるためには、図6に示
すように、校正対象となる普通接続部と絶縁接続部間と
同等の距離にある隣接する2つの絶縁接続部2,2’を
利用して次のように行う方法がある。一方の絶縁接続部
2に校正パルス発生器3を設け、他方の絶縁接続部2’
に部分放電検出器4を設ける。距離L離れた隣接する絶
縁接続部2から所定の校正パルスを注入する。この校正
パルスは、電力ケーブル1’中を減衰しながら伝搬し、
検出点にあたる他方の絶縁接続部2’に到達する。到達
した校正パルスを部分放電検出器4で検出する方法であ
る。
In order to obtain the above-mentioned calibration ratio, as shown in FIG. 6, two adjacent insulating connection portions 2 and 2'having the same distance between the normal connection portion to be calibrated and the insulating connection portion are used. Then there is a method to do as follows. A calibration pulse generator 3 is provided on one insulation connection 2 and the other insulation connection 2 '
And a partial discharge detector 4 is provided. A predetermined calibration pulse is injected from the adjacent insulating connection portion 2 separated by the distance L. This calibration pulse propagates in the power cable 1'with attenuation,
The other insulated connection portion 2 ′ corresponding to the detection point is reached. In this method, the arrived calibration pulse is detected by the partial discharge detector 4.

【0006】次に校正比率を求める方法を示す。図7は
絶縁接続部から校正パルスを注入したときの等価回路を
示す図である。同図は電荷量Qに相当する電流Iを注入
した場合において、隣接する絶縁接続部に到来する電圧
Vを示しており、Zcはケーブルのサージインピーダン
ス(以下、ケーブルのインピーダンスという)、Zs
1、Zs2はケーブルシースと大地間のインピーダン
ス、Ziはケーブル接続部のシース間インピーダンスで
ある。
Next, a method for obtaining the calibration ratio will be described. FIG. 7 is a diagram showing an equivalent circuit when a calibration pulse is injected from the insulating connection portion. This figure shows the voltage V that arrives at the adjacent insulating connection when the current I corresponding to the charge amount Q is injected, and Zc is the surge impedance of the cable (hereinafter referred to as the cable impedance), Zs.
1, Zs2 is the impedance between the cable sheath and the ground, and Zi is the impedance between the sheaths of the cable connecting portion.

【0007】同図により、電荷量Qに相当する電流Iを
注入したときに検出点Pで得られる検出電圧v1を求め
ると次のようになる。ここで、Y1=1/(2Zc)、
Y2=1/(Zs1+Zs2)、Y3=1/Ziとし、
dをケーブルの減衰率、Mを比例定数(検出点Pへの到
来電圧と検出電圧の比率)とすると、インピーダンスZ
cに流れる電流I1は次の式で表される。 I1={Y1/(Y1+Y2+Y3)}I したがって、検出点Pで検出される電圧V1は次の
(1)式のようになる。 V1={Y1/(Y1+Y2+Y3)}I・Zc・d・M (1)
According to the figure, the detection voltage v1 obtained at the detection point P when the current I corresponding to the charge amount Q is injected is obtained as follows. Here, Y1 = 1 / (2Zc),
Y2 = 1 / (Zs1 + Zs2), Y3 = 1 / Zi,
If d is a cable attenuation factor and M is a proportional constant (ratio of incoming voltage to the detection point P and detection voltage), impedance Z
The current I1 flowing through c is expressed by the following equation. I1 = {Y1 / (Y1 + Y2 + Y3)} I Therefore, the voltage V1 detected at the detection point P is expressed by the following equation (1). V1 = {Y1 / (Y1 + Y2 + Y3)} I ・ Zc ・ d ・ M (1)

【0008】一方、距離がLだけ離れた遠方の普通接続
部に電荷量Qの部分放電が発生したときに検出される電
圧は、次の(2)式で表される。 V2=(Zc・I・d・M)/2 (2) ここで、上記と同様、Zcはケーブルのインピーダン
ス、dはケーブルの減衰率、Mは比例定数である。上記
(1)(2)式から校正比率kは次の(3)式のように
求まる。 k=V1/V2=2Y1/(Y1+Y2+Y3) (3) ここで、Zs=Zs1+Zs2として、上記(3)式を
Zc,Zs,Ziで表すと、次の(4)式が得られる。 k=2Zs/{2Zc+Zs+(2ZsZc/Zi)}(4) 上記のように予め校正比率kを求めておき、検出器でV
の電圧が観測された時、これに対応する校正電荷量Q1
に対して、普通接続部で発生した部分放電電荷量QはQ
=kQ1で計算することができる。
On the other hand, the voltage detected when the partial discharge having the charge amount Q is generated at the distant ordinary connection portion separated by the distance L is expressed by the following equation (2). V2 = (Zc · I · d · M) / 2 (2) Here, similarly to the above, Zc is the impedance of the cable, d is the attenuation factor of the cable, and M is a proportional constant. From the above equations (1) and (2), the calibration ratio k is obtained as in the following equation (3). k = V1 / V2 = 2Y1 / (Y1 + Y2 + Y3) (3) Here, when Zs = Zs1 + Zs2, and the above equation (3) is represented by Zc, Zs, and Zi, the following equation (4) is obtained. k = 2Zs / {2Zc + Zs + (2ZsZc / Zi)} (4) The calibration ratio k is obtained in advance as described above, and V is detected by the detector.
When the voltage is observed, the corresponding calibration charge Q1
On the other hand, the partial discharge charge amount Q generated at the normal connection part is Q
= KQ1 can be calculated.

【0009】ところで、正確に校正比率を求めるために
は、上記のように、各絶縁接続部毎にシース/大地間イ
ンピーダンスZsとケーブル接続部のシース間インピー
ダンスZiを求める必要があるが、従来においては、シ
ース/大地間インピーダンスZs1,Zs2、およびケ
ーブル接続部のシース間インピーダンスZiがケーブル
のインピーダンスZcに対して充分大きいと仮定して校
正比率を求めていた。すなわち、パルス発生器から注入
した電荷が全て検出点に到達するという考え方から、Z
s1,Zs2>>Zc、Zi>>Zc、つまり、Y2<
<Y1、Y3<<Y1と仮定して、前記(3)式におい
て、Y2,Y3を無視し、校正比率はk=2として部分
放電電荷量を求めていた。
In order to accurately obtain the calibration ratio, it is necessary to obtain the sheath / ground impedance Zs and the sheath-to-sheath impedance Zi of the cable connecting portion for each insulation connecting portion as described above. Calculated the calibration ratio on the assumption that the sheath / earth impedances Zs1 and Zs2 and the sheath-to-sheath impedance Zi of the cable connecting portion are sufficiently larger than the cable impedance Zc. That is, from the idea that all the charges injected from the pulse generator reach the detection point,
s1, Zs2 >> Zc, Zi >> Zc, that is, Y2 <
Assuming that << Y1 and Y3 << Y1, Y2 and Y3 are ignored in the equation (3), and the calibration ratio is k = 2 to obtain the partial discharge charge amount.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】以上のように従来にお
いては、シース/大地間インピーダンスZs1,Zs
2、およびケーブル接続部のシース間インピーダンスZ
iがケーブルのインピーダンスZcに対して充分大きい
と仮定して、シース/大地間インピーダンスとケーブル
接続部のシース間インピーダンスを無視して校正比率を
求め、部分放電電荷量を測定していた。このため、次の
ような問題があった。
As described above, in the prior art, the sheath / earth impedances Zs1 and Zs are conventionally used.
2 and impedance between sheaths of cable connection part Z
Assuming that i is sufficiently larger than the impedance Zc of the cable, the sheath-to-ground impedance and the sheath-to-sheath impedance of the cable connecting portion are ignored to obtain the calibration ratio, and the partial discharge charge amount is measured. Therefore, there were the following problems.

【0011】(1)正確な校正比率を求めることができ
ず、普通接続部で発生する部分放電電荷量を精度よく求
めることができなかった。特に、ケーブル接続部のシー
ス間インピーダンスZiはケーブルのインピーダンスZ
cに対して充分大きいと仮定して無視することはできる
が、シース/大地間のインピーダンスZsはケーブルの
インピーダンスZcの数倍程度であり、シース/大地間
のインピーダンスZsを無視することにより、校正精度
が低下した。
(1) An accurate calibration ratio could not be obtained, and the amount of partial discharge charge normally generated at the connection portion could not be obtained accurately. In particular, the impedance Zi between the sheaths of the cable connecting portion is the impedance Z of the cable.
The impedance Zs between the sheath and ground is several times the impedance Zc of the cable, although it can be ignored by assuming that it is sufficiently larger than c. The accuracy has decreased.

【0012】(2)電力ケーブル線路の長さおよび回線
数にもよるが接続部の数は非常に多い。例えば、これま
でに建設されている275kV級のCVケーブル線路の
接続部の数は、数10〜数100個に及んでいる。した
がって、インピーダンスZsを考慮して正確な校正比率
を求めるためには、上記各接続部のシース/大地間のイ
ンピーダンスZsの測定を行わなければならならず、こ
のために新たな作業が加わることとなる。また、その作
業によって求めた校正比率は、各絶縁接続部毎に異なる
ため、個別にそれらの係数を使用して正確な電荷量を計
算することになり非常に煩雑となる。
(2) The number of connecting portions is very large depending on the length of the power cable line and the number of lines. For example, the number of connecting portions of the 275 kV class CV cable line constructed up to now ranges from several tens to several hundreds. Therefore, in order to obtain an accurate calibration ratio in consideration of the impedance Zs, it is necessary to measure the impedance Zs between the sheath and the ground of each of the above-mentioned connecting portions, and for this, new work is added. Become. In addition, since the calibration ratio obtained by the operation differs for each insulation connection portion, an accurate charge amount is calculated using those coefficients individually, which is very complicated.

【0013】本発明は上記した従来技術の問題点を解決
するためになされたものであり、本発明の第1の目的
は、シース/大地間のインピーダンスを考慮して高精度
な校正比率を求め、普通接続部等で発生する部分放電を
正確に測定することである。本発明の第2の目的は、シ
ース/大地間のインピーダンスの影響を実用上問題とな
らないようにすることにより、各絶縁接続部のシース/
大地間のインピーダンスを測定することなく高精度な部
分放電パルスの電荷量の校正を可能とし、普通接続部等
で発生する部分放電を正確に測定することである。
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art. The first object of the present invention is to obtain a highly accurate calibration ratio in consideration of the impedance between the sheath and the ground. , It is to measure the partial discharge that normally occurs at the connection part etc. accurately. The second object of the present invention is to prevent the influence of the impedance between the sheath and the ground from becoming a practical problem, so that
It is possible to accurately calibrate the charge amount of the partial discharge pulse without measuring the impedance between the ground and to accurately measure the partial discharge generated at the normal connection portion.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本発明においては、以下
の(1)(2)の方法により上記課題を解決する。 (1)シース/大地間のインピーダンスおよびケーブル
接続部のシース間インピーダンスを考慮した正確な校正
比率を算出する。本発明の請求項1の発明においては、
次のようにして正確な校正比率kを求める。
In the present invention, the above problems are solved by the following methods (1) and (2). (1) Calculate an accurate calibration ratio in consideration of the impedance between the sheath / ground and the impedance between the sheaths of the cable connection part. In the invention of claim 1 of the present invention,
An accurate calibration ratio k is obtained as follows.

【0015】(a) Y1+Y2+Y3の測定 図1(a)に示すように校正パルス発生器3を取り付け
た絶縁接続部のシース間に新たなインピーダンスRを接
続する。この場合の等価回路は図1(b)に示すように
なる。同図において、Zcはケーブルのインピーダン
ス、Zs1,Zs2はケーブルシースと大地間のインピ
ーダンス、Ziはケーブル接続部のシース間インピーダ
ンス、Rは上記追加されたインピーダンスである。
(A) Measurement of Y1 + Y2 + Y3 As shown in FIG. 1 (a), a new impedance R is connected between the sheaths of the insulation connection part to which the calibration pulse generator 3 is attached. The equivalent circuit in this case is as shown in FIG. In the figure, Zc is the impedance of the cable, Zs1 and Zs2 are the impedance between the cable sheath and the ground, Zi is the impedance between the sheaths of the cable connecting portions, and R is the above-mentioned added impedance.

【0016】ここで、図7と同様、Y1=1/(2Z
c)、Y2=1/(Zs1+Zs2)、Y3=1/Z
i、G=1/Rとし、dをケーブルの減衰率、Mを比例
定数(検出点Pへの到来電圧と検出電圧の比率)とする
と、検出点Pにおける電圧vは次のようになる。
Here, as in FIG. 7, Y1 = 1 / (2Z
c), Y2 = 1 / (Zs1 + Zs2), Y3 = 1 / Z
Assuming that i and G = 1 / R, d is the cable attenuation factor, and M is a proportional constant (ratio of the arrival voltage to the detection point P and the detection voltage), the voltage v at the detection point P is as follows.

【0017】v={Y1/(Y1+Y2+Y3+G)}
Zc・I・d・M 上記インピーダンスRをR=R1、G1=1/R1とす
ると、次の(a1)式が成り立つ。 v1={Y1/(Y1+Y2+Y3+G1)}Zc・I・d・M (a1) また、上記インピーダンスRをR=R2、G2=1/R
2とすると、次の(a2)式が成り立つ。 v2={Y1/(Y1+Y2+Y3+G1)}Zc・I・d・M (a2)
V = {Y1 / (Y1 + Y2 + Y3 + G)}
Zc · I · d · M When the impedance R is R = R1 and G1 = 1 / R1, the following equation (a1) is established. v1 = {Y1 / (Y1 + Y2 + Y3 + G1)} Zc · I · d · M (a1) Further, the impedance R is R = R2, G2 = 1 / R.
If the value is 2, the following expression (a2) is established. v2 = {Y1 / (Y1 + Y2 + Y3 + G1)} Zc · I · d · M (a2)

【0018】(a1)(a2)式より次の(a3)式が
得られる。 Y1+Y2+Y3=(−AG1+G2)/(A−1) (a3) ここで、A=v1/v2である。すなわち、絶縁接続部
のシース間に異なるインピーダンスを接続し、それぞれ
のインピーダンスを接続したときの検出電圧から上記
(a3)式によりY1+Y2+Y3を求めることができ
る。
From the equations (a1) and (a2), the following equation (a3) is obtained. Y1 + Y2 + Y3 = (-AG1 + G2) / (A-1) (a3) Here, A = v1 / v2. That is, different impedances are connected between the sheaths of the insulation connection portion, and Y1 + Y2 + Y3 can be obtained from the detection voltage when the respective impedances are connected, by the above equation (a3).

【0019】(b) Y1の算出 ケーブルのインピーダンスZcは、ケーブルの構造/寸
法、材料の比誘電率から次の式(b1)から計算により
正確に算出することができる。 Zc=(60/√(ε))log (D2/D1) (b1) ここで、D1は導体の外径、D2は絶縁体の外径、εは
絶縁体の比誘電率である。前記したようにY1=1/
(2Zc)であるから、上記(b1)式によりZcを算
出することによりY1を求めることができる。
(B) Calculation of Y1 The impedance Zc of the cable can be accurately calculated from the following formula (b1) from the structure / dimension of the cable and the relative dielectric constant of the material. Zc = (60 / √ (ε)) log (D2 / D1) (b1) where D1 is the outer diameter of the conductor, D2 is the outer diameter of the insulator, and ε is the relative dielectric constant of the insulator. As mentioned above, Y1 = 1 /
Since it is (2Zc), Y1 can be obtained by calculating Zc by the above equation (b1).

【0020】(c) 校正比率の算出 校正比率kは前記(3)式で求めることができるから、
上記(a) (b) に示した手法で求めたY1+Y2+Y3と
Y1により正確な校正比率kを求めることができる。
(C) Calculation of calibration ratio Since the calibration ratio k can be calculated by the above equation (3),
An accurate calibration ratio k can be obtained from Y1 + Y2 + Y3 and Y1 obtained by the methods shown in (a) and (b) above.

【0021】(2)シース/大地間のインピーダンスZ
sの違いによる校正比率への影響を低減化する。上記
(1)により正確な校正比率kを求めることができる
が、前記したように、シース/大地間のインピーダンス
Zsは絶縁接続部毎に異なるため、上記校正比率を各絶
縁接続部毎に求めるのは煩雑である。そこで、本発明の
請求項2の発明においては、校正パルス注入回路に抵抗
を付加し、実用上、シース/大地間のインピーダンスZ
sの違いによる影響を低減化する。
(2) Impedance Z between sheath and ground
The influence on the calibration ratio due to the difference in s is reduced. An accurate calibration ratio k can be obtained by the above (1), but as described above, since the impedance Zs between the sheath and the ground is different for each insulation connection part, the calibration ratio is calculated for each insulation connection part. Is complicated. Therefore, in the invention of claim 2 of the present invention, a resistance is added to the calibration pulse injecting circuit, and the impedance Z between the sheath and the ground is practically used.
The effect of the difference in s is reduced.

【0022】以下本発明の請求項2の発明の原理につい
て説明する。図7の等価回路から、前記したように
(4)式が得られる。ここで、ZiがZs,Zcより充
分大きいとして(2ZsZc/Zi)≠0とし、α=Z
s/Zcとおくと、上記(4)式は次のように変形され
る。 k=2α/(2+α) (c1)
The principle of the second aspect of the present invention will be described below. From the equivalent circuit of FIG. 7, the equation (4) is obtained as described above. Here, assuming that Zi is sufficiently larger than Zs and Zc, (2ZsZc / Zi) ≠ 0, and α = Z
Setting s / Zc, the above equation (4) can be modified as follows. k = 2α / (2 + α) (c1)

【0023】上記のように校正比率kの値は上記αの値
により変化する。図2はαの値と校正比率kとの関係を
示す図である。上記(1)で示したように、ケーブルの
インピーダンスZcは構造が同一であれば一定となるか
ら、ケーブル接続部のシース間インピーダンスZiが充
分大きいとすれば、校正比率kはシース/大地間のイン
ピーダンスZsにより決定される。すなわち、シース/
大地間のインピーダンスZsの値が大きく変化しても、
校正比率kの変化率が小さくなるような回路構成とする
ことでこの問題の解決を図ることができ、本発明におい
ては、校正パルス発生回路に図3に示すインピーダンス
素子Za,Zb,Zcを挿入することにより上記問題の
解決を図る。
As described above, the value of the calibration ratio k changes depending on the value of α. FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the value of α and the calibration ratio k. As shown in (1) above, the impedance Zc of the cable is constant if the structure is the same. Therefore, if the impedance Zi between the sheaths of the cable connection portion is sufficiently large, the calibration ratio k is between the sheath / ground. It is determined by the impedance Zs. That is, sheath /
Even if the value of the impedance Zs between the ground changes greatly,
This problem can be solved by adopting a circuit configuration in which the rate of change of the calibration ratio k becomes small. In the present invention, the impedance elements Za, Zb, Zc shown in FIG. 3 are inserted in the calibration pulse generation circuit. By doing so, the above problem is solved.

【0024】図3において、(a)は上記インピーダン
スを付加しない場合、(b)は絶縁接続部の絶縁筒を挟
む両側のしゃへい層(スリット間)にインピーダンス素
子Zaを取り付けた場合、(c)は絶縁筒を挟む両側の
しゃへい層と大地間にインピーダンス素子Zb,Zcを
取り付けた場合の等価回路を示しており、また、同図中
のZs’はシース/大地間の等価インピーダンスであ
る。図3の等価回路から、シース/大地間の等価インピ
ーダンスZs’を求めると、次の(c4)(c5)(c
6)が得られる。
In FIG. 3, (a) shows the case where the above impedance is not added, (b) shows the case where the impedance element Za is attached to the shielding layers (between the slits) on both sides of the insulating tube of the insulating connection part, (c). Shows an equivalent circuit when impedance elements Zb and Zc are attached between the shield layers on both sides of the insulating cylinder and the ground, and Zs' in the figure is the equivalent impedance between the sheath and the ground. When the equivalent impedance Zs ′ between the sheath and the ground is obtained from the equivalent circuit of FIG. 3, the following (c4) (c5) (c
6) is obtained.

【0025】(a)の場合 Zs’=Zs1+Zs2 (c4) (b)の場合 Zs’={Za(Zs1+Zs2)}/(Za+Zs1+Zs2) (c5) (c)の場合 Zs’={ZbZs1/(Zb+Zs1)} +{ZcZs2/(Zc+Zs2) (c6)In the case of (a) Zs' = Zs1 + Zs2 (c4) In the case of (b) Zs' = {Za (Zs1 + Zs2)} / (Za + Zs1 + Zs2) (c5) In the case of (c) Zs' = {ZbZs1 / (Zb + Zs1) } + {ZcZs2 / (Zc + Zs2) (c6)

【0026】上記式(c4)に対して、式(c5)(c
6)は、インピーダンス素子Za,Zb,Zcを取り付
けたことにより、シース/大地間の等価インピーダンス
Zs1,Zs2の変動の影響を緩和できることを示して
おり、実質的にZs1,Zs2の影響の低減化を図って
いる。上記のようにインピーダンス素子をスリット間又
はしゃへい層と大地間に挿入することにより、校正比率
kを実用上一定の値として取り扱うことができる。
For the above equation (c4), equations (c5) and (c
6) shows that mounting the impedance elements Za, Zb, Zc makes it possible to mitigate the effects of variations in the equivalent impedances Zs1, Zs2 between the sheath and ground, and substantially reduces the effects of Zs1, Zs2. I am trying to By inserting the impedance element between the slits or between the shield layer and the ground as described above, the calibration ratio k can be treated as a practically constant value.

【0027】本発明の請求項1の発明においては、上記
(1)のように、校正パルスを注入する絶縁接続部の絶
縁筒を挟んだしゃへい層間に異なった値のインピーダン
ス素子を接続して校正パルスを注入し、それぞれのイン
ピーダンス素子を接続したときに発生する電圧を上記部
分放電検出器で検出し、部分放電検出器で検出されたそ
れぞれの電圧、および、接続したインピーダンス素子の
値に基づき校正比率を算出するようにしたので、精度よ
く校正比率を求めることができ、普通接続部等の発生し
た部分放電を高精度に測定することができる。
According to the first aspect of the present invention, as described in (1) above, calibration is performed by connecting impedance elements having different values between shield layers sandwiching the insulating cylinder of the insulating connection portion for injecting the calibration pulse. The voltage generated when a pulse is injected and each impedance element is connected is detected by the partial discharge detector, and calibrated based on each voltage detected by the partial discharge detector and the value of the connected impedance element. Since the ratio is calculated, the calibration ratio can be obtained with high accuracy, and the partial discharge generated in the normal connection part or the like can be measured with high accuracy.

【0028】本発明の請求項2の発明においては、上記
(2)のように、校正パルスを注入する絶縁接続部の絶
縁筒を挟んだしゃへい層間、もしくは、しゃへい層と大
地間にケーブルのインピーダンスと同等もしくはそれ以
下の値を持つインピーダンス素子を接続し、該インピー
ダンス素子により上記絶縁接続部のしゃへい層から大地
側を見たインピーダンスの変動の影響を低減化させた状
態で校正パルスを注入し校正比率を求めるようにしたの
で、シース/大地間のインピーダンスの影響を実用上問
題とならない程度にすることができ、より精度の高い部
分放電の校正を行うことができ、普通接続部等で発生し
た部分放電を精度よく測定することができる。
According to the second aspect of the present invention, as described in the above (2), the impedance of the cable between the shield layers sandwiching the insulation cylinder of the insulation connection portion for injecting the calibration pulse, or between the shield layer and the ground. Connect an impedance element having a value equal to or less than the above, and calibrate by injecting a calibration pulse with the impedance element reducing the effect of impedance variation when looking at the ground side from the shield layer of the insulation connection part Since the ratio is calculated, the effect of the impedance between the sheath and the ground can be reduced to a level that does not pose a problem in practice, and more accurate partial discharge calibration can be performed, which occurs at ordinary connection parts. Partial discharge can be measured accurately.

【0029】[0029]

【発明の実施形態】以下、本発明の実施形態について説
明する。 (1)校正比率の算出 (a) Y1+Y2+Y3の算出 275kV級のCVケーブル線路で、線路に設けられた
絶縁接続部の絶縁筒を挟む両側のしゃへい層(スリット
間)に100Ωの抵抗を接続した場合と、接続しない場
合について、Y1+Y2+Y3を測定した。この場合に
は、G1=0であり、また、G2=1/R=1/100
=0.01である。
Embodiments of the present invention will be described below. (1) Calculation of calibration ratio (a) Calculation of Y1 + Y2 + Y3 When a 100V resistance is connected to the shield layers (between slits) on both sides that sandwich the insulating cylinder of the insulated connection part of the 275kV class CV cable line. Then, Y1 + Y2 + Y3 was measured in the case of not connecting. In this case, G1 = 0 and G2 = 1 / R = 1/100
= 0.01.

【0030】上記のような抵抗を接続した場合には、測
定値としてV1=0.025Vが得られ、また、抵抗を
接続しない場合には測定値としてV2=0.018Vが
得られた。これからA=V1/V2=1.38となり、
Y1+Y2+Y3は次のように求まった。 Y1+Y2+Y3=(−1.38×0+0.01)/(1.38−1) =0.263
When the above resistor was connected, the measured value was V1 = 0.025V, and when the resistor was not connected, the measured value was V2 = 0.018V. From this, A = V1 / V2 = 1.38,
Y1 + Y2 + Y3 was obtained as follows. Y1 + Y2 + Y3 = (-1.38 * 0 + 0.01) / (1.38-1) = 0.263

【0031】(b) Y1の算出 導体外径45mm、絶縁外径103mmからケーブルの
インピーダンスZcを計算したところ次のようになっ
た。 Zc=60/√(2.3)log (103/49)=29.4Ω Y1=1/2Zc=0.0170
(B) Calculation of Y1 The impedance Zc of the cable was calculated from the conductor outer diameter of 45 mm and the insulation outer diameter of 103 mm. Zc = 60 / √ (2.3) log (103/49) = 29.4Ω Y1 = 1/2 Zc = 0.170

【0032】(c) 校正比率の計算 前記した(4)式より校正比率kは次のように求まる。 k=2Y1/(Y1+Y2+Y3)=(2×0.0170)/0.0263 =1.29(C) Calculation of calibration ratio The calibration ratio k is obtained from the above equation (4) as follows. k = 2Y1 / (Y1 + Y2 + Y3) = (2 × 0.0170) /0.0263=1.29

【0033】(d) 評価 ケーブルのインピーダンスZc、シース/大地間のイン
ピーダンスZsおよび、ケーブル接続部のシース間イン
ピーダンスZiを実測したところ、Zc=29Ω、Zs
=55Ω、Ziは1MΩ以上であり、実測値からY1+
Y2+Y3を計算すると、次の0.0262が得られ
た。 Y1+Y2+Y3=0.0192+0.009=0.0
262 これから校正比率kを求めると、k=(2×0.017
2)/0.0262=1.31となり上記(a) 〜(c) で
求めた値と略一致しており、本発明による算出方法が正
しいことを確認することができた。
(D) Evaluation When the impedance Zc of the cable, the impedance Zs between the sheath and the ground, and the impedance Zi between the sheaths of the cable connecting portion were measured, Zc = 29Ω, Zs
= 55Ω, Zi is 1 MΩ or more, and the measured value is Y1 +
Calculation of Y2 + Y3 gave the following 0.0262. Y1 + Y2 + Y3 = 0.192 + 0.009 = 0.0
262 When the calibration ratio k is calculated from this, k = (2 × 0.017
2) /0.0262=1.31, which is substantially in agreement with the values obtained in the above (a) to (c), and it was confirmed that the calculation method according to the present invention was correct.

【0034】(2)シース/大地間のインピーダンスZ
sの違いによる校正比率への影響の低減化 対象ケーブルを275kV、1400sqCVケーブル
(絶縁厚27mm)として実施した。インピーダンス素
子の挿入位置は、絶縁筒を挟む両側のしゃへい層間とし
た。等価回路を図4に示す。同図において、Zs=Zs
1+Zs2、α=Zs/Zc、Zs’=Za・Zs/
(Za+Zs)、α’=Zs’/Zcとすると、新たに
Zaを挿入した後の校正比率k’は下記のようになる。 k’=2α’/(2+α’) (d1) ここで、ZaはZcと同等もしくはそれ以下の値のイン
ピーダンスであることから、Zs’=Zaとして校正比
率を求め、校正を行う。
(2) Impedance Z between sheath and ground
Reduction of influence on calibration ratio due to difference in s The target cable was implemented as a 275 kV, 1400 sq CV cable (insulation thickness 27 mm). The insertion position of the impedance element was between the shield layers on both sides of the insulating tube. The equivalent circuit is shown in FIG. In the figure, Zs = Zs
1 + Zs2, α = Zs / Zc, Zs ′ = Za · Zs /
Assuming (Za + Zs) and α ′ = Zs ′ / Zc, the calibration ratio k ′ after newly inserting Za is as follows. k ′ = 2α ′ / (2 + α ′) (d1) Here, since Za has an impedance equal to or less than Zc, the calibration ratio is obtained with Zs ′ = Za and calibration is performed.

【0035】ケーブルのインピーダンスZcが29Ωで
あることを考慮して、新たに挿入するインピーダンスの
値は20Ωとした。α’は、α’=Zs’/Zc=Za
/Zc=0.69、校正比率k’は、k’=2α’/
(2+α’)=0.51となる。従って、20Ωのイン
ピーダンス素子を挿入した絶縁接続部において、校正比
率を0.51として校正を行う。
Considering that the impedance Zc of the cable is 29Ω, the value of the impedance to be newly inserted is set to 20Ω. α'is α '= Zs' / Zc = Za
/Zc=0.69, the calibration ratio k ′ is k ′ = 2α ′ /
(2 + α ′) = 0.51. Therefore, in the insulated connection portion in which the impedance element of 20Ω is inserted, the calibration is performed with the calibration ratio of 0.51.

【0036】上記校正方法の有効性について、3ケ所の
絶縁接続部で検証した。3ケ所のZsを実測した結果、
それぞれ82Ω、106Ω、120Ωであった。(c
1)式より校正比率kを求めると、それぞれ1.17,
1.29,1.35となる。従来の方法で使用していた
校正比率2と比較すると、そのバラツキは59%〜68
%である。(d1)式より校正比率k’を求めると、そ
れぞれ0.43、0.45、0.6となる。この実施例
で使用した校正比率0.51と比較すると、そのバラツ
キは84〜90%である。この様に、従来方法に比較し
て本発明の方法を行うことで、より正確な校正が可能と
なる。
The effectiveness of the above-mentioned calibration method was verified at three insulated connection parts. As a result of actually measuring Zs at three places,
The values were 82Ω, 106Ω, and 120Ω, respectively. (C
When the calibration ratio k is calculated from the equation 1), 1.17 and
It becomes 1.29 and 1.35. Compared with the calibration ratio 2 used in the conventional method, the variation is 59% to 68.
%. When the calibration ratio k'is obtained from the equation (d1), it becomes 0.43, 0.45, and 0.6, respectively. Compared with the calibration ratio of 0.51 used in this example, the variation is 84 to 90%. As described above, by performing the method of the present invention as compared with the conventional method, more accurate calibration becomes possible.

【0037】[0037]

【発明の効果】以上説明したように本発明においては、
以下の効果を得ることができる。 (1)校正パルスを注入する絶縁接続部の絶縁筒を挟ん
だしゃへい層間に異なった値のインピーダンス素子を接
続して校正パルスを注入し、それぞれのインピーダンス
素子を接続したときに発生する電圧を上記部分放電部分
放電検出器で検出し、部分放電検出器で検出されたそれ
ぞれの電圧、および、接続したインピーダンス素子の値
に基づき校正比率を算出するようにしたので、精度よく
校正比率を求めることができ、普通接続部等の発生した
部分放電の電荷量を、絶縁接続部に設けた部分放電検出
器で精度よく測定することが可能となる。
As described above, in the present invention,
The following effects can be obtained. (1) The voltage generated when the impedance pulse is injected by connecting impedance elements of different values between the shield layers sandwiching the insulation cylinder of the insulation connection part for injecting the calibration pulse, and the impedance elements are connected to the above Partial discharge The calibration ratio is calculated based on each voltage detected by the partial discharge detector, each voltage detected by the partial discharge detector, and the value of the connected impedance element, so the calibration ratio can be calculated accurately. Therefore, it is possible to accurately measure the charge amount of the partial discharge generated at the normal connection part or the like with the partial discharge detector provided in the insulating connection part.

【0038】(2)校正パルスを注入する絶縁接続部の
絶縁筒を挟んだしゃへい層間、もしくは、しゃへい層と
大地間にケーブルのインピーダンスと同等もしくはそれ
以下の値を持つインピーダンス素子を接続し、該インピ
ーダンス素子により上記絶縁接続部のしゃへい層から大
地側を見たインピーダンスの変動の影響を低減化させた
状態で校正パルスを注入し校正比率を求めるようにした
ので、しゃへい層/大地間のインピーダンスの影響を実
用上問題とならない程度にすることができ、より精度の
高い部分放電の校正を行うことができ、普通接続部等で
発生した部分放電を絶縁接続部に設けた部分放電検出器
で精度よく測定することができる。また、各絶縁接続部
毎にシース/大地間のインピーダンスを測定する必要が
なく、校正作業の一層の効率化を図ることができる。
(2) An impedance element having a value equal to or less than the impedance of the cable is connected between the shield layers sandwiching the insulation cylinder of the insulation connection portion for injecting the calibration pulse, or between the shield layer and the ground, and Since the impedance factor is used to calculate the calibration ratio by injecting the calibration pulse while reducing the influence of the impedance variation when the shield layer of the above-mentioned insulated connection is viewed from the ground side, the impedance ratio between the shield layer and ground is calculated. The impact can be reduced to a level that does not pose a problem in practice, the partial discharge can be calibrated with higher accuracy, and the partial discharge generated in the ordinary connection part can be accurately measured with the partial discharge detector provided in the insulation connection part. It can be measured well. Further, it is not necessary to measure the impedance between the sheath and the ground for each insulation connection portion, and the efficiency of the calibration work can be further improved.

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

【図1】本発明の原理を説明するための等価回路であ
る。
FIG. 1 is an equivalent circuit for explaining the principle of the present invention.

【図2】α値の変動に対する校正比率kの変化を示す図
である。
FIG. 2 is a diagram showing a change in a calibration ratio k with respect to a change in an α value.

【図3】インピーダンス素子の挿入例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an example of inserting an impedance element.

【図4】しゃへい層間にインピーダンス素子を挿入した
ときの等価回路である。
FIG. 4 is an equivalent circuit when an impedance element is inserted between the shield layers.

【図5】電力ケーブル線路の構成例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a configuration example of a power cable line.

【図6】校正比率の算出法を説明する図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a method of calculating a calibration ratio.

【図7】絶縁接続部から電荷を注入したときの等価回路
を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing an equivalent circuit when charges are injected from an insulating connection portion.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,1’,1” 電力ケーブル 2,2’ 絶縁接続部 3 校正パルス発生器 4 部分放電測定器 Zc ケーブルインピーダンス Zs,Zs1,Zs2,Zs’シース/大地間インピー
ダンス Zi 絶縁接続部のシース間インピーダンス Zo,Za,Zb 挿入インピーダンス
1,1 ', 1 "Power cable 2,2' Insulated connection part 3 Calibration pulse generator 4 Partial discharge measurement device Zc Cable impedance Zs, Zs1, Zs2, Zs' Sheath / ground impedance Zi Insulation impedance between insulation connections Zo, Za, Zb Insertion impedance

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 電力ケーブル線路の絶縁接続部に校正パ
ルスを注入し、該絶縁接続部に隣接する絶縁接続部に取
り付けた部分放電検出器により、そのとき発生する電圧
を検出し、 注入した電荷量と検出された電圧信号に基づき校正比率
を算出し、該校正比率に基づき、上記部分放電検出器か
ら離れた箇所で発生した部分放電電荷量を測定する部分
放電測定方法において、 上記校正パルスを注入する絶縁接続部の絶縁筒を挟んだ
しゃへい層間に値が異なったインピーダンス素子を接続
して校正パルスを注入し、 それぞれのインピーダンス素子を接続したときに発生す
る電圧を上記部分放電部分放電検出器で検出し、 上記部分放電検出器で検出されたそれぞれの電圧、およ
び、接続したインピーダンス素子の値に基づき校正比率
を算出することを特徴とする部分放電測定方法。
1. A charge pulse is injected into an insulation connection portion of a power cable line, a voltage generated at that time is detected by a partial discharge detector attached to the insulation connection portion adjacent to the insulation connection portion, and the injected charge is detected. In the partial discharge measuring method for calculating the calibration ratio based on the amount and the detected voltage signal, and measuring the partial discharge charge amount generated at the location distant from the partial discharge detector based on the calibration ratio, The calibration pulse is injected by connecting impedance elements with different values between the shield layers sandwiching the insulating tube of the insulating connection to be injected, and the voltage generated when each impedance element is connected to the partial discharge partial discharge detector. And calculate the calibration ratio based on each voltage detected by the partial discharge detector and the value of the connected impedance element. Partial discharge measurement method characterized.
【請求項2】 電力ケーブル線路の絶縁接続部に校正パ
ルスを注入し、該絶縁接続部に隣接する絶縁接続部に取
り付けた部分放電検出器により、そのとき発生する電圧
を検出し、 注入した電荷量と検出された電圧信号に基づき校正比率
を算出し、該校正比率に基づき、上記部分放電検出器か
ら離れた箇所で発生した部分放電電荷量を測定する部分
放電測定方法において、 注入した電荷量と検出された電圧信号に基づき校正比率
を算出し、該校正比率に基づき、上記部分放電検出器か
ら離れた箇所で発生した部分放電を測定する部分放電測
定方法において、 上記校正パルスを注入する絶縁接続部の絶縁筒を挟んだ
しゃへい層間、もしくは、しゃへい層と大地間にケーブ
ルのインピーダンスと同等もしくはそれ以下の値を持つ
インピーダンス素子を接続し、該インピーダンス素子に
より上記絶縁接続部のしゃへい層から大地側を見たイン
ピーダンスの変動の影響を低減化させた状態で校正パル
スを注入して校正比率を求めることを特徴とする部分放
電測定方法。
2. A calibration pulse is injected into an insulation connection portion of a power cable line, a voltage generated at that time is detected by a partial discharge detector attached to the insulation connection portion adjacent to the insulation connection portion, and the injected charge is injected. In the partial discharge measurement method, the calibration ratio is calculated based on the detected voltage signal and the amount of the partial discharge charge generated at the location distant from the partial discharge detector based on the calibration ratio. In the partial discharge measuring method of calculating the calibration ratio based on the detected voltage signal, and measuring the partial discharge generated at the location distant from the partial discharge detector based on the calibration ratio, the insulation for injecting the calibration pulse Impedance element with a value equal to or less than the impedance of the cable between the shield layers sandwiching the insulating tube of the connection part, or between the shield layer and the ground A partial discharge characterized in that the calibration ratio is obtained by injecting a calibration pulse in a state in which the influence of the fluctuation of impedance seen from the shield layer of the insulating connection part to the ground side is reduced by the impedance element. Measuring method.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101018702B1 (en) * 2008-08-13 2011-03-04 한국전기연구원 Partial Discharge Corrector With Self Correction And Tracing Management
CN109116204A (en) * 2018-11-05 2019-01-01 国网四川省电力公司电力科学研究院 A kind of transformer partial discharge signal sorter and fault detection means

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