JPH10513558A - 密閉形高圧開閉設備の測定システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 それぞれ各相ごとに容器に密閉されている少なくとも２つの極（１、２、３）を有する密閉形高圧開閉設備の測定システムにおいて、絶縁障害検出のためのセンサ（５、６、７）及びこれらのセンサに接続され、異常の場合に信号を出力するための検出装置（４）が設けられ、異なる相のセンサ（５、６、７）の２つの異常信号の時間差が一定の特に設定可能な時間間隔を下回ったとき、信号の出力を阻止する時間比較装置（８）が設けられる。

Description

【発明の詳細な説明】 密閉形高圧開閉設備の測定システム この発明は、各相ごとに容器内に密閉された少なくとも２つの極を備えた密閉 形高圧開閉設備における絶縁障害の測定システムであって、異常信号を検出する 各相ごとの少なくとも１つのセンサと、このセンサに接続され異常の際に信号を 出力する検出装置とを備えたシステムに関する。 各相ごとに容器内に密閉された極と絶縁障害の測定システムとを備えた密閉形 高圧開閉設備は、例えば「日立レビュー」第４０巻（１９９１年）、第５号、第 ３５９乃至３６６頁に掲載の論文「変電所の運転及び診断支援システム」により 公知である。そこに記載された測定システムにおいてはセンサにより異常信号を 検出し、この信号を、密閉形高圧開閉設備内部の障害の性質に関するより詳しい 情報を得るために、スペクトル分析によってさらに分析する。 このような測定システムにおいては診断を誤る多数の原因があり、そしてこの 誤診断の蓋然性はセンサの数と共に増大する。 この発明の課題は、冒頭に挙げた種類の密閉形高圧開閉設備においてできるだ け簡単でコスト的に有利な構成でかつできるだけ異常に対して確実な測定システ ムを構成することにある。 この課題は、この発明によれば、異なる相のセンサの２つの異常信号の時間差 が一定の特に設定可能な時間間隔を下回ったときに、信号の直接発信を阻止する 時間比較装置を設けることにより解決される。 この発明は、密閉形高圧開閉設備の内部に生ずる電磁波の形の多くの異常信号 は部分放電或いは開閉動作或いは運動分子によって開閉設備の内部から発生する のではなく、むしろ開閉設備の密閉容器の外部から、例えばレーダー発信器を通 して入力されるという事実を基礎にしている。しかしながら、このような外部か らの影響により生成された異常信号は開閉設備内の実際の故障に帰せられるもの ではなく、従って異常監視においては選別されなければならない。 このような異常信号は、多くの場合、開閉設備の密閉容器の単一点、例えば大 形の絶縁体を備えた屋外貫通部において入力される。その場合、大概の例では、 異なる極の複数個の密閉容器に入力が行われ、その異常は殆ど同時に複数個の極 において検知されることが示されている。逆に高圧開閉設備の少なくとも２つの 異なる相において殆ど同時に異常が存在することは、高い蓋然性をもって外部か らの入力に起因し、従って異常信号にも係わらず開閉設備が異常なく機能してい ることか多い。 開閉設備の外部から入力があるとする有力な決定基準は、例えば２つの異常信 号が１マイクロ秒以下の時間間隔をもって異なる相で検出されることである。 この発明による測定システムにより１つの異常信号は１つのセンサにより、例 えばアンテナの形をした部分放電測定センサにより検知され、検出装置に導かれ る。この装置は、例えば１マイクロ秒の時間遅れをもって、先ずこの１マイクロ 秒内に次の異常信号が到達するかどうかを待ってから信号を出力する。 この１マイクロ秒内に次の異常信号が到達しないと、検出装置により直ちに、 警報装置例えば警報灯を備えた異常信号のその後の評価のための評価装置に信号 が出力される。検出装置はまた保護回路により、例えば遮断器をブロックしたり 或いは場合によっては動作させたりすることができる。 異なる相に２つの信号が例えば１マイクロ秒の時間間隔内に発生すると、信号 の直接発信は阻止される。しかしながらこの場合記録された信号は検出装置内で さらに処理され、例えば強度比較装置においてその強度比が検討される。しかし ながらこれらの信号は、時間比較装置によって直ちには、即ち他の分析装置を通 過することなしには出力されない。 この発明の有利な実施態様においては、検出装置は、異なる相の２つの異常信 号の時間差が設定可能な時間間隔より小さいときに、時間比較装置によりこれら の異常信号が伝えられる強度比較装置と、異なる異常信号の強度を比較して異常 信号中の最も大きいものがその他の全ての異常信号に対して一定の特に設定可能 な係数を越えるような強度差を持つときに、信号を出力するコンパレータとを含 む。 異常が外部から高圧開閉設備の密閉容器に入力され、それに応じて異なる相の ２つの異常信号が僅かな時間差をもって現れる場合には、これらの異常信号の強 度は最大でも一定の既知の係数だけしか異ならない。これに対して特定の相の密 閉容器内で異常が生ずると、過結合は他の相へかなりの減衰をもって伝播するの で、それに応じて異なる相には多くの異常信号が僅かな時間差をもって生ずると しても、それは大きな強度差を持っている。 従って、ほぼ同時に生じた異常信号の場合でも、異なる相にほぼ同時に生じた 異常信号の強度が少なくとも一定の特に設定可能な係数だけ異なるときには、測 定システムにより信号を出力することが有意義である。これは高い確率をもって 開閉設備内の異常を暗示するからである。 さらに異常信号をセンサにより処理し易くするために、各センサに高周波信号 を低周波信号に変換する周波数変換器を接続することが有効である。 高圧開閉設備の密閉容器内の代表的な部分放電異常信号は大きい強度を持つ高 周波数範囲の周波数成分を持っている。しかし障害を評価するためには信号の全 体強度を知ることでしばしば充分である。この目的のために周波数変換器により 高周波信号が、例えば高周波信号の包絡である低周波信号に変換される。 さらに、各周波数変換器に強度検出器が後置接続されるときには、異常信号の その後の処理が特に容易になる。 異常信号に関する情報はピーク値成いは強度値として簡単な形で存在し、処理 されるから、比較、時間測定及び決定もしくは特定の制御素子の作動の手順は、 例えばアナログ・デジタル変換器を使用することにより簡単でかつコスト的に有 利な形で行うことができる。 さらにこの発明は、少なくとも２つの極を備え各相ごとに容器内に密閉されて いる高圧開閉設備における絶縁障害を測定システムにより、即ちセンサに接続さ れた検出装置により、センサの１つが異常信号を発信したときに信号が出力され 、そして異なる相の２つの異常信号の時間差が一定の特に設定可能な時間間隔を 下回っているときに時間比較装置により信号の直接発信が阻止されるようにして 検出する方法に関する。 この方法の有利な実施態様においては、異なる相の２つの異常信号の時間差が 設定可能な時間間隔を下回るときに、当該異常信号の強度が互いに比較され、異 常信号の最大のものの、他の全ての異常信号に対する強度比が一定の特に設定可 能な係数を越えるときには、時間差に関係なく測定信号が出力される。 以下にこの発明を図面の実施例を参照して説明する。 図面はこのような測定システムの構成を概略的に示す。 金属容器密閉形高圧開閉設備は高電圧を通電する極１、２、３を備え、これら はそれぞれ各相ごとに容器内に密閉され、即ちそれぞれ金属容器１７、１８、１ ９を備えている。 各金属容器１７，１８，１９の各々の内部にはそれぞれ少なくとも１つのセン サ５、６、７或いは一群のセンサが、例えばアンテナの形で部分放電センサとし て形成されて配置されている。 各極の各々は、図示されてない開閉機器、例えば断路器や遮断器に接続されて いる高圧導体を備えている。 開閉設備内部の誤機能、例えば部分放電により損傷される開閉器或いは絶縁体 の範囲の誤機能は、一般に電磁波の形の異常信号を発し、これは各個々の金属容 器内に広がり、センサ５、６、７によって検知される。このような異常の時間的 経過もしくは周波数スペクトルを分析することによりこのような異常が起こした 現象の性質に関してより詳しい情報が得られる。 より簡単なデータ処理のためにセンサ５、６、７の各々には、大きな高周波数 成分を持つ信号を低周波信号に変換する周波数変換器１１、１２、１３が後置接 続されている。この低周波信号で充分に正確な異常分析が可能である。 この信号変換の後それぞれのセンサ５、６、７から出る信号は、それぞれピー ク信号の検出及びデジタル化を行うピーク検出器を前置接続したデジタル・アナ ログ変換器１４、１５、１６を通過する。 デジタル・アナログ変換器１４、１５、１６はそれぞれ測定システムの検出装 置４に接続されている。 検出装置４内においてセンサ５、６、７の各々に対して記憶装置２０、２１、 ２２が設けられており、それらの各々が１つの時間検出装置２３に接続されてい る。それぞれの記憶装置２０、２１、２２にはそれぞれ対応のセンサ５、６、７ から出て来る信号が信号の到着の時点とともに記憶される。 記憶装置２０、２１、２２は、記憶装置２０、２１、２２の内容を読み出し、 少なくとも２つの異常信号が存在するときそれらの信号の到着のそれぞれの時間 を互いに比較する時間比較装置８に接続されている。 時間比較装置８には時間入力装置２４を介して、２つの異常信号が時間的に充 分互いに離れているかどうかの決定の基準となる一定の時間間隔、例えば１マイ クロ秒が入力される。 １つの異常信号が記憶装置の１つに到着した後、時間比較装置８は少なくとも 入力された時間間隔に相当する時間間隔だけ待って、その時間間隔が過ぎる前に 第二の異常信号が到着しないことを確認する。 その時間間隔内に第二の信号が他の相の１つから到着すると、時間比較装置８ は両信号を強度比較装置９に出力する。この場合時間比較装置８からは信号が直 接には信号再評価のための、場合によっては警報信号の発信のための装置２５、 ２６、２７に与えられない。 １つの異常信号が記憶装置２０、２１、２２の１つに存在し、設定された時間 間隔内にもう１つの異常信号が他の両チャンネルの１つから到着しない場合には 、時間比較装置８は、内部異常が存在していると決定し、例えば警報灯を含む装 置２５、２６、２７の１つに信号を出力する。さらに、この場合信号は、それぞ れ高圧遮断器の釈放装置をブロックし或いは高圧遮断器を動作させる非常開閉器 ２８、２９、３０の１つに与えられる。 さらに同時に異常のより正確な診断のためにそれぞれ１つの信号が分析装置３ １に与えられる。そこでそれぞれの異常信号は表示され、場合によっては特別な 分析手法によりさらに処理される。 記憶装置２０、２１、２２に少なくとも２つの異常信号が設定された時間間隔 内に、例えば１マイクロ秒内に到達した場合は、時間比較装置８はこれらの信号 を強度比較装置９にのみその後の処理のために出力する。強度比較装置９の内部 ではコンパレータ１０は少なくとも２つの異常信号の強度を比較し、そのうちの 最大の信号或いは全ての信号を、異常信号のその最大のものが他の信号と入力装 置３２により入力される一定の係数、例えば１０より大きい係数だけ異なる場合 にのみ出力する。 例えば、１マイクロ秒の時間間隔が時間入力装置２４により、係数１０が入力 装置３２により与えられていると、記憶装置２０、２１に１／２マイクロ秒の時 間間隔で到達した２つの異常信号は強度比較装置９及びコンパレータ１０に出力 される。そして両信号の強度が１０より大きい係数だけ異なると、両信号或いは その最大の信号が評価・警報装置２５、２６もしくは保護回路２８、２９にそし て付加的な分析装置３１に出力される。 上記の両信号が係数１０は異ならず、係数５しか異ならない場合には、両異常 信号はこの例の場合出力されない。 それ故この測定システムは、その異常信号が一定の最少の蓋然性をもって密閉 形高圧開閉設備の金属容器内部の故障によるもので、開閉設備外部の異常に起因 するものでないときにのみ異常信号を出力するという課題を満たすものである。 それ故、回避可能な誤警報の信号処理が軽減される。従って、実際に重要な異常 信号を徹底的に分析し、異常を追求する充分な時間が与えられる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．各相ごとに容器内に密閉されている少なくとも２つの極（１、２、３）を備 えた密閉形高圧開閉設備における絶縁障害の測定システムであって、異常信号を 検出する各相ごとの少なくとも１つのセンサと、これらのセンサ（５、６、７） に接続され異常の場合に信号を発信するための検出装置（４）とを備えたシステ ムにおいて、異なる相のセンサ（５、６、７）からの２つの異常信号の時間差が 一定の特に設定可能な時間間隔を下回ったときに、信号の直接発信を阻止する時 間比較装置（８）を備えていることを特徴とする密閉形高圧開閉設備の測定シス テム。 ２．検出装置（４）が、異なる相の２つの異常信号の時間差が設定可能な時間間 隔より小さいときに、時間比較装置（８）によりこれらの異常信号が伝えられる 強度比較装置（９）と、異なる異常信号の強度を比較して異常信号のうちの最も 大きいものがその他の全ての異常信号に対して一定の特に設定可能な係数を越え るような強度差を持つときに信号を出力するコンパレータ（１０）とを含むこと を特徴とする請求項１記載の測定システム。 ３．各センサ（５、６、７）に高周波信号を低周波信号に変換する周波数変換器 （１１、１２、１３）が後置接続されていることを特徴とする請求項１又は２記 載の測定システム。 ４．各周波数変換器（１１、１２、１３）に強度検出器が後置接続されているこ とを特徴とする請求項１ないし３の１つに記載の測定システム。 ５．各相ごとに容器内に密閉され、少なくとも２つの極を有する高圧開閉設備に おける絶縁障害を検出する方法であって、センサ（５、６、７）に接続された検 出装置により、センサの１つが異常信号を発するとき信号の出力が行われ、時間 比較装置により、異なる相の２つの異常信号の時間差が一定の設定可能な時間間 隔を下回るときに、直接信号の出力が阻止されることを特徴とする高圧開閉設備 の絶緑障害の検出方法。 ６．異なる相の２つの異常信号の時間差が設定可能な時間間隔を下回ったときに 、当該時間間隔の強度が互いに比較され、異常信号の最大のもののその他の全て の異常信号に対する強度比が一定の設定可能な係数を越えるときに時間差に関係 なく測定信号が出力されることを特徴とする請求項５記載の方法。