JPH11304864A

JPH11304864A - 巻線機器の監視装置および監視方法

Info

Publication number: JPH11304864A
Application number: JP10982098A
Authority: JP
Inventors: Keiichi Ito; 恵一伊藤; Kichiji Kaneda; 吉治兼田; Takao Tsurimoto; 崇夫釣本
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1998-04-20
Filing date: 1998-04-20
Publication date: 1999-11-05

Abstract

(57)【要約】【課題】特殊な運転条件を設定しなくても巻線異常や
絶縁劣化を正確に監視することができる巻線機器の監視
装置および監視方法を提供する。【解決手段】巻線機器１の巻線２に印可される電流お
よび電圧を検出し、それらの値から巻線機器１の負荷を
計算する負荷測定手段２０１と、巻線２の温度を測定す
る温度測定手段２０２と、巻線２における運転中の部分
放電に起因する高周波電流パルスを測定する高周波電流
パルス測定手段２０３と、高周波電流パルスの統計量を
計算する統計量計算手段２０４と、負荷、温度および統
計量の３次元空間内の相関関係を示す面を算出する相関
関係計算手段２０５と、相関関係を示す面の特徴量を算
出する相関特徴量算出手段２０６と、特徴量から巻線機
器の巻線異常および絶縁劣化の判定をする異常劣化判定
手段２０７とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、高電圧巻線機器
の巻線異常や絶縁劣化などを運転中の電気信号に基づい
て監視する巻線機器の監視装置および監視方法に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、巻線機器の信頼性を確保すると同
時に稼働率を向上させ、また保守費用を削減するため、
運転中に巻線機器の状態を監視する方法が用いられてい
る。巻線機器の異常や絶縁劣化を判定する方法として
は、運転中に発生する部分放電に起因する高周波電流を
巻線機器の電源線路に接続したキャパシタンス、アンテ
ナ、変流器などで測定する方法が用いられる。

【０００３】一般に、巻線機器で発生する部分放電は運
転状態により変化することが知られている。巻線機器の
運転中に部分放電を測定する方法としては、例えば、特
公平８−２５９０１７５号公報に示された方法がある。
この中で示されている回転電機の監視方法では、まず負
荷の測定が行われ、また電源線路からの部分放電の測定
が行われ、両者の相関関係から巻線異常および絶縁劣化
を監視している。そしてこの中にはさらに、回転電機に
おいて、固定子巻線外部に劣化や損傷もしくは巻線固定
力の低下があると、急激な負荷電流の変化に伴って部分
放電が頻繁に発生することが示されている。

【０００４】また、G.C.Stoneらは、「DEVELOPMENT OF
AN AUTOMATIC CONTINUOUS ON-LINEPARTIAL DISCHARGE M
ONITOR FOR GENERARORS」(4th International Conferen
ceon Generator and Motor Partial Discharge Testin
g, Texas, May 1996)の中で次のように述べている。す
なわち、水車発電機において、運転中の負荷上昇による
固定子巻線の温度上昇に伴い、電源線路からの部分放電
の量が低下することを述べている。そして、部分放電の
量が低下する原因としては、高温時には劣化した樹脂部
分が膨張し絶縁層内部の欠陥を圧縮することが予想され
ている。

【０００５】さらにまた、伊藤らは、「タービン発電機
の運転中絶縁診断装置の開発 −運転状態による部分放
電・ノイズの特性変化−」（平成９年電気学会電力・エ
ネルギー部門大会）の中で、タービン発電機において
も、負荷と温度の上昇に伴い運転中に部分放電が低下す
ることを報告している。

【０００６】また、J.K. Nelsonらは、「Partial Disch
arge Characterization of Machineby the Transfer of
Reactive Power」(IEEE Annual Report CEIDP, San Fr
ancisco, Oct. 1996)の中で、水車発電機の運転中、部
分放電において力率の変化に伴い大きさが変化するとと
もに電源電圧位相に対する部分放電の発生位相が変化す
ることを報告している。これは力率の変化により巻線に
鎖交する磁界と電流との位相差が変化するためと考えら
れている。さらに回転電機の固定子巻線では、固定子外
側の巻線外表面における電界緩和部の異常や汚損により
部分放電が発生する。このような放電は負荷変化や温度
変化にあまり依存しないと予想されている。

【０００７】上述のような従来の方法において、物理的
には負荷および力率の変化は巻線に働く電磁力の変化に
対応しており、一方、温度の変化は熱応力の変化に対応
している。これら電磁力の変化と熱応力の変化が部分放
電の発生源となって巻線異常や絶縁劣化の状態を変化さ
せている。電磁力と熱応力は物理的に独立であるので、
部分放電特性の変化から巻線異常や絶縁劣化の種類を想
定することは比較的容易である。したがって、負荷、力
率、温度のそれぞれを個別に変化させて部分放電を測定
すれば巻線異常や絶縁劣化の形態を推定することができ
る。

【０００８】ところが、巻線機器における通常の運転で
は力率はほぼ一定であり、負荷の変化と温度の変化は連
動している。そして、通常どちらか一方のみを自由に変
化させることは困難である。一方、急激な負荷変化時な
ど特殊な条件下では絶縁物周辺の温度変化は時間的に遅
れる。そのため、はじめに負荷変化による部分放電の変
化を測定し、その後に温度変化による部分放電の変化を
測定することは不可能ではない。しかしながら、このよ
うな特殊な運転条件は機種や動作環境などの外的な要因
により実施できないことが多い。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】このように従来の方法
では、起動停止や比較的穏やかな負荷変動のような通常
の運転における部分放電測定のみによって巻線異常や絶
縁劣化の形態を十分に推定することができなかった。

【００１０】この発明は、上記のような課題を解決する
ためになされたもので、特殊な運転条件を設定しなくて
も巻線異常や絶縁劣化を正確に監視することができる巻
線機器の監視装置および監視方法を提供することを目的
とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この発明に係る巻線機器
の監視装置は、巻線機器の巻線に流れる電流および印加
電圧を検出し、それらの値から巻線機器の負荷を計算す
る負荷測定手段と、巻線の温度を測定する温度測定手段
と、巻線における運転中の部分放電に起因する高周波電
流パルスを測定する高周波電流パルス測定手段と、高周
波電流パルス測定手段の測定結果より高周波電流パルス
の統計量を計算する統計量計算手段と、負荷、温度およ
び統計量の３次元空間内の相関関係を示す面を算出する
相関関係計算手段と、相関関係を示す面の特徴量を算出
する相関特徴量算出手段と、特徴量から巻線機器の巻線
異常および絶縁劣化の判定をする異常劣化判定手段とを
備えている。

【００１２】また、高周波電流パルスの極性を判別する
極性判別手段を有し、統計量計算手段および相関特徴量
算出手段は、高周波電流パルスの極性に基づいて、統計
量および特徴量を極性毎に求める。

【００１３】また、相関特徴量算出手段の算出する特徴
量は、相関面形状の平均傾度およびその方向である。

【００１４】また、相関特徴量算出手段の算出する特徴
量は、相関面形状の最大傾度点での傾度およびその方向
である。

【００１５】また、相関特徴量算出手段の算出する特徴
量は、相関面形状の最大傾度点の位置である。

【００１６】また、特徴量を経時的に記憶する記憶手段
を有し、異常劣化判定手段は、特徴量の経時変化から巻
線機器の巻線異常および絶縁劣化の判定をする。

【００１７】また、統計量計算手段の算出する統計量
は、高周波電流パルスの最大値である。

【００１８】また、統計量計算手段の算出する統計量
は、高周波電流パルスの積分値である。

【００１９】また、統計量計算手段の算出する統計量
は、高周波電流パルスの平均パルス数である。

【００２０】また、統計量計算手段の算出する統計量
は、高周波電流パルスの開始位相である。

【００２１】また、この発明に係る巻線機器の監視方法
は、巻線機器の巻線に流れる電流および印加電圧を検出
し、それらの値から巻線機器の負荷を計算する負荷測定
工程と、巻線の温度を測定する温度測定工程と、巻線に
おける運転中の部分放電に起因する高周波電流パルスを
測定する高周波電流パルス測定工程と、高周波電流パル
ス測定工程の測定結果より高周波電流パルスの統計量を
計算する統計量計算工程と、負荷、温度および統計量の
３次元空間内の相関関係を示す面を算出する相関関係計
算工程と、相関関係を示す面の特徴量を算出する相関特
徴量算出工程と、特徴量から巻線機器の巻線異常および
絶縁劣化の判定をする異常劣化判定工程とを備えてい
る。

【００２２】また、高周波電流パルスの極性を判別する
極性判別工程を有し、統計量および特徴量は、各極性毎
に求められる。

【００２３】

【発明の実施の形態】実施の形態１．図１はこの発明の
巻線機器の監視装置の概略構成図である。また、図２は
運転中の巻線機器における負荷と温度の関係を示す図で
ある。さらに、図３は巻線機器の負荷電流と温度と放電
に基づく高周波電流パルスの統計量からなる３次元空間
内の相関関係を表す相関面形状の一例を示す図である。
図１において、１は巻線機器である発電機である。発電
機１は巻線である固定子巻線２としてＵ、Ｖ、Ｗ相の三
相の巻線を有している。この固定子巻線２にはＵ、Ｖ、
Ｗ相からなる母線３が接続されている。

【００２４】発電機１の固定子巻線２には、中性点付近
に変流器４が設置されている。変流器４は、発電機１の
負荷電流を取り出す。変流器４には、さらにＡ／Ｄ変換
器５１が接続され、そしてＡ／Ｄ変換器５１の出力は、
演算装置６に入力されている。Ａ／Ｄ変換器５１は、変
流器４が検出した負荷電流をデジタル信号に変換して演
算装置６に入力する。

【００２５】一方、固定子巻線２に接続された母線３に
は、変成器７が接続されている。変成器７は、発電機１
に加えられる電圧を取り出す。変成器７には、さらにＡ
／Ｄ変換器５２が接続され、そしてＡ／Ｄ変換器５２の
出力は、演算装置６に入力されている。Ａ／Ｄ変換器５
２は、変成器７が取り出した電圧をデジタル信号に変換
し演算装置６に入力する。そして、演算装置６の内部の
負荷計算部６１にて、上述の負荷電流とこの電圧の積が
計算され、発電機１の負荷が算出される。変流器４、Ａ
／Ｄ変換器５１、変成器７、Ａ／Ｄ変換器５２および負
荷計算部６１は、発電機１の負荷を測定する負荷測定手
段２０１を構成している。負荷は、所定の測定時間内
に、所定のタイミングをもって多数サンプリングされ、
演算装置６内の図示しないメモリに記憶される。所定の
測定時間内には、起動や停止および比較的穏やかな負荷
変動が発生し、種々の運転条件に対応するデータがサン
プリングされる。

【００２６】また、発電機１には、固定子巻線２に隣接
して複数の白金抵抗体８１、８２、８３が設置されてい
る。これら複数の白金抵抗体８１，８２，８３は、切り
替え器９を介して温度計１０に接続されている。温度計
１０には、さらにＡ／Ｄ変換器５３が接続され、そして
Ａ／Ｄ変換器５３の出力は、演算装置６に入力されてい
る。白金抵抗体８１，８２，８３および温度計１０は、
固定子巻線２の各々の相の温度を測定する。測定された
温度は、Ａ／Ｄ変換器５３によりデジタル信号に変換さ
れた後に演算装置６に入力される。そして、演算装置６
の温度計算部６２によって、最大値、最小値および平均
値が求められる。白金抵抗体８１，８２，８３、切り替
え器９、温度計１０、Ａ／Ｄ変換器５３および温度計算
部６２は、発電機１の温度を測定する温度測定手段２０
２を構成している。温度は、所定の測定時間内に、所定
のタイミングをもって多数サンプリングされ、演算装置
６内の図示しないメモリに記憶される。

【００２７】さらにまた、固定子巻線２に接続される電
源線路である母線３の各Ｕ、Ｖ、Ｗ相には、高周波特性
が良く部分放電が発生しない固体コンデンサである結合
コンデンサ１１１，１１２，１１３が接続されている。
これらの結合コンデンサ１１１，１１２，１１３は、そ
れぞれ検出器１２１，１２２，１２３に接続されてい
る。検出器１２１，１２２，１２３には、さらにＡ／Ｄ
変換器５４，５５，５６が接続され、それぞれのＡ／Ｄ
変換器の出力は、演算装置６に入力されている。

【００２８】結合コンデンサ１１１，１１２，１１３
は、各Ｕ、Ｖ、Ｗ相の放電による高周波電流パルスを取
り出し、検出器１２１，１２２，１２３に与える。そし
て各々の検出器１２１，１２２，１２３の出力は、Ａ／
Ｄ変換器５４、５５、５６によりデジタル信号に変換さ
れて演算装置６に入力される。演算装置６に入力された
デジタル信号は、まず電磁雑音除去部６３で電磁雑音が
除去され、一方、極性判別部６４で高周波電流パルスの
極性が判別される。結合コンデンサ１１１，１１２，１
１３、検出器１２１，１２２，１２３、Ａ／Ｄ変換器５
４、５５、５６および電磁雑音除去部６３は、母線３の
放電に基づく高周波電流パルスを測定する高周波電流パ
ルス測定手段２０３を構成している。また、極性判別部
６４は、高周波電流パルスの極性を判別する極性判別手
段２０９を構成している。

【００２９】電磁雑音除去部６３および極性判別部６４
の出力は、さらに演算装置６内の統計量計算部６５に入
力される。統計量計算部６５は、電磁雑音除去部６３お
よび極性判別部６４の出力に基づいて、高周波電流パル
スの最大値、積分値、平均パルス数および開始位相等の
統計量を計算する。統計量計算部６５は、高周波電流パ
ルスの統計量を求める統計量計算手段２０４を構成して
いる。これらの統計量は、所定の測定時間内に、所定の
タイミングをもって多数サンプリングされ、演算装置６
内の図示しないメモリに各極性毎に記憶される。

【００３０】演算装置６の相関計算部６６は、メモリに
記憶された、多数の負荷、温度およびいずれかの統計量
から３次元空間内の相関関係を示す面を算出する。相関
計算部６６は、負荷、温度および統計量の３次元空間内
の相関関係を示す面を算出する相関関係計算手段２０５
を構成している。

【００３１】そしてさらに、相関特徴量計算部６７は、
この相関関係を示す面の平均傾度とその方向、最大傾度
点での傾度とその方向および最大傾度点の位置などの特
徴量を計算する。相関特徴量計算部６７は、相関関係を
示す面の特徴量を算出する相関特徴量算出手段２０６を
構成している。

【００３２】この特徴量は、異常劣化判定部６８で予め
図示しないメモリに設定されているデータと比較され
て、所定の範囲を越えているか否かが判定される。異常
劣化判定部６８は、特徴量から巻線機器の巻線異常およ
び絶縁劣化の判定をする異常劣化判定手段２０７を構成
している。異常劣化判定部６８の判定は、表示装置１４
にて表示されるとともに、記憶装置１３に記録される。
表示装置１４および記憶装置１３は、外部機器として演
算装置６に接続されている。記憶装置１３は、特徴量を
経時的に記憶する記憶手段２０８を構成している。

【００３３】尚、異常劣化判定部６８および表示装置１
４は、必要に応じて記憶装置１３に記録した過去の特徴
量の計算結果を読み出し、経時変化として所定の範囲を
越えているか否かを判断し表示する機能も有している。

【００３４】図２は運転中の発電機１の負荷１５と温度
１６の関係を示す図である。縦軸に温度１６、横軸に負
荷１５を表している。準定常状態における負荷１５と温
度１６の関係は、線１７に示されるように直線的な相関
関係である。負荷変動が一定速度で変化し、かつ巻線温
度の変化速度より早い発電機１においては、負荷と温度
の関係を示す線は、負荷上昇過程においては、図２に斜
線で示す１８の領域内に存在する。一方、負荷下降過程
においては、図２に格子で示す１９の領域内に存在す
る。尚、図２中の複数の破線は、種々の負荷変動の例を
示す。

【００３５】温度が最大および最低を保ったまま負荷変
動することを示す実線２１は、言うなれば、急激な負荷
変化を示しており、特殊な運転状態でしか現れない。そ
して、負荷１５の変化に相当する電磁力の変化と、温度
１６の変化に相当する熱応力の変化とが、実際に独立し
て変化するのは実線２１上である。しかしながら、この
負荷１５と温度１６の関係を示す図２を３次元グラフの
底面として、この上に多数の異なる運転状態での放電の
統計量を記録すれば、通常運転に現れる変化領域１８お
よび１９において、電磁力に対する放電の統計量の変化
および熱応力に対する放電の統計量の変化を知ることが
できる。

【００３６】図３は運転中の発電機１の各運転状態にお
ける負荷１５と温度１６と放電の統計量２２の一例を示
したものである。ここで使用する放電の統計量として
は、想定される巻線異常や絶縁劣化に起因する放電源
が、電磁力や熱応力により変化する種々の要因から、状
態監視する上でデータ量と計算量が少ない以下のものを
使用する。これにより高速かつ低コストに信頼性の高い
判定結果が得られる。（１）最大値：所定時間内の高周波電流パルスの最大
値、（２）積分値：高周波電流パルスの大きさを所定の時
間積分したもの（３）パルス数：高周波電流パルスの平均パルス数（４）開始位相：高周波電流パルスの放電開始位相（パ
ルス性高周波電流パルスが各電源半周期に初めて発生す
る開始位相）。

【００３７】図３より電磁力に対する放電の統計量の変
化と熱応力に対する放電の統計量の変化を明らかでき
る。つまり、負荷１５と温度１６と放電の統計量２２と
の相関を示す相関面形状の傾度と向きを計算すると、巻
線異常や絶縁劣化の種類を推定できる。具体的には、相
関面形状の傾度が電磁力増加に対応する負荷増加の方向
に大きいならば、巻線外部表面の損傷や巻線固定力の低
下などが予想される。一方、相関面形状の傾度が熱応力
の低下に対応する温度低下の方向に大きいならば、巻線
絶縁層内部の欠陥などが予想される。さらに、相関面形
状の傾度が小さいときは異常や劣化がないか、もしくは
固定子外側の巻線外表面における電界緩和部の異常や汚
損などが予想される。

【００３８】さらにまた、巻線異常や絶縁劣化の進行の
程度は放電の統計量の変化率が大きい位置（最大傾度点
の位置）の温度と負荷の大きさ、またはその経時変化に
より明らかにできる。電磁力がより小さい低負荷や熱応
力が大きくなる高温で統計量の変化率が大きい場合は異
常や劣化が進行していると予想できる。

【００３９】このような構成の巻線機器の監視装置にお
いては、発電機１の負荷と温度と放電に基づく高周波電
流パルスの統計量とを測定し、これら３者からなる３次
元空間内の相関関係を示す相関面形状から巻線機器の巻
線異常および絶縁劣化を監視している。そのため、発電
機１の起動停止や負荷変動の下で放電を測定すると、電
磁力の変化または熱応力の変化にともなう部分放電の統
計量の変化が把握でき、巻線機器の巻線異常および絶縁
劣化を十分にまた正確に監視することが可能になる。

【００４０】また、極性判別部６４を有し、放電の統計
量、相関面形状、特徴量および特徴量が所定の範囲を越
えているか否かは、各極性毎に求められる。そのため、
放電発生場所に局所的な電界の集中や異なる材料の間隙
が存在するか否かを判定することが可能になり、より詳
細な異常や劣化の監視が可能となる。

【００４１】また、特徴量を経時的に記憶する記憶装置
１３を有し、異常劣化判定部６８は、特徴量の経時変化
が所定の変化量を越えているか否かを巻線機器の巻線異
常および絶縁劣化の有無として表示する。そのため、異
常や劣化の進行の程度をより確実に知ることが可能にな
るとともに寿命予測が可能となる。

【００４２】尚、上述の特徴量を相関面形状の平均傾度
およびその方向とした場合には、より少ない運転条件か
ら得られた放電の統計量から簡便に相関関係の特徴量が
抽出でき、運転条件の変化の少ないベース負荷用電力機
器も監視することが可能になる。また、特徴量を相関面
形状の最大傾度点での傾度およびその方向とした場合に
は、統計量の変化幅が小さくても確実に相関関係の特徴
量が抽出でき、より高感度に巻線異常や絶縁劣化を監視
することができる。さらにまた、特徴量を相関面形状の
最大傾度点の位置とした場合には、放電の統計量が最も
大きく変化する電磁力と温度が分かり、異常や劣化の進
行の程度を知ることが可能になる。

【００４３】尚、この発明はこの実施の形態のみ限定さ
れず、要旨を変更しない範囲で適宜変形して実施でき
る。例えば、本実施の形態においては、母線３に接続さ
れた結合コンデンサ１１１，１１２，１１３により放電
による高周波電流パルスが検出されたが、固定子巻線２
に隣接した白金抵抗体８１，８２，８３のリード線に誘
起される高周波電流パルスが検出されてもよい。

【００４４】

【発明の効果】この発明に係る巻線機器の監視装置は、
巻線機器の巻線に流れる電流および印加電圧を検出し、
それらの値から巻線機器の負荷を計算する負荷測定手段
と、巻線の温度を測定する温度測定手段と、巻線におけ
る運転中の部分放電に起因する高周波電流パルスを測定
する高周波電流パルス測定手段と、高周波電流パルス測
定手段の測定結果より高周波電流パルスの統計量を計算
する統計量計算手段と、負荷、温度および統計量の３次
元空間内の相関関係を示す面を算出する相関関係計算手
段と、相関関係を示す面の特徴量を算出する相関特徴量
算出手段と、特徴量から巻線機器の巻線異常および絶縁
劣化の判定をする異常劣化判定手段とを備えている。そ
のため、特殊な運転条件を設定しなくても巻線異常や絶
縁劣化を正確に監視することができる。

【００４５】また、高周波電流パルスの極性を判別する
極性判別手段を有し、統計量計算手段および相関特徴量
算出手段は、高周波電流パルスの極性に基づいて、統計
量および特徴量を極性毎に求める。そのため、より詳細
な巻線異常や絶縁劣化の監視が可能となる。

【００４６】また、相関特徴量算出手段の算出する特徴
量は、相関面形状の平均傾度およびその方向である。そ
のため、より少ない運転条件から得られた放電の統計量
から簡便に相関関係の特徴量が抽出でき、運転条件の変
化の少ないベース負荷用電力機器も監視することが可能
になる。

【００４７】また、相関特徴量算出手段の算出する特徴
量は、相関面形状の最大傾度点での傾度およびその方向
である。そのため、統計量の変化幅が小さくても確実に
相関関係の特徴量が抽出でき、より高感度に巻線異常や
絶縁劣化を監視することができる。

【００４８】また、相関特徴量算出手段の算出する特徴
量は、相関面形状の最大傾度点の位置である。そのた
め、放電の統計量が最も大きく変化する電磁力と温度が
分かり、異常や劣化の進行の程度を知ることが可能にな
る。

【００４９】また、特徴量を経時的に記憶する記憶手段
を有し、異常劣化判定手段は、特徴量の経時変化から巻
線機器の巻線異常および絶縁劣化の判定をする。そのた
め、異常や劣化の進行の程度をより確実に知ることが可
能になるとともに寿命予測が可能となる。

【００５０】また、統計量計算手段の算出する統計量
は、高周波電流パルスの最大値である。そのため、最も
進行した異常や劣化から発生する放電を監視できるとと
もに、電磁力および熱応力による放電源の物理的状態変
化を高感度に検出できる。

【００５１】また、統計量計算手段の算出する統計量
は、高周波電流パルスの積分値である。そのため、放電
による発生エネルギーが大きい異常や劣化を監視できる
とともに、異常や劣化の広がりの程度を知ることができ
る。さらに少ない記憶容量と簡便な演算処理で放電の統
計量を算出することができる。

【００５２】また、統計量計算手段の算出する統計量
は、高周波電流パルスの平均パルス数である。そのた
め、異常や劣化の広がりの程度を知ることができる。さ
らに少ない記憶量と簡便な演算処理で放電の統計量を算
出することができる。

【００５３】また、統計量計算手段の算出する統計量
は、高周波電流パルスの開始位相である。そのため、複
数の異常や劣化の中で最も放電が開始しやすいものを選
択的に監視できる。

【００５４】また、この発明に係る巻線機器の監視方法
は、巻線機器の巻線に流れる電流および印加電圧を検出
し、それらの値から巻線機器の負荷を計算する負荷測定
工程と、巻線の温度を測定する温度測定工程と、巻線に
おける運転中の部分放電に起因する高周波電流パルスを
測定する高周波電流パルス測定工程と、高周波電流パル
ス測定工程の測定結果より高周波電流パルスの統計量を
計算する統計量計算工程と、負荷、温度および統計量の
３次元空間内の相関関係を示す面を算出する相関関係計
算工程と、相関関係を示す面の特徴量を算出する相関特
徴量算出工程と、特徴量から巻線機器の巻線異常および
絶縁劣化の判定をする異常劣化判定工程とを備えてい
る。そのため、巻線機器の運転中に、巻線機器の巻線異
常や絶縁劣化を正確に監視することができる。

【００５５】また、高周波電流パルスの極性を判別する
極性判別工程を有し、統計量および特徴量は、各極性毎
に求められる。そのため、より詳細な巻線異常や絶縁劣
化の監視をすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の巻線機器の監視装置の概略構成図
である。

【図２】運転中の巻線機器における負荷と温度の関係
を示す図である。

【図３】巻線機器の負荷電流と温度と放電に基づく高
周波電流の統計量からなる３次元空間内の相関関係を表
す相関面形状の一例を示す図である。

【符号の説明】

１発電機（巻線機器）、２固定子巻線（巻線）、２
０１負荷測定手段、２０２温度測定手段、２０３
高周波電流パルス測定手段、２０４統計量計算手段、
２０５相関関係計算手段、２０６相関特徴量算出手
段、２０７異常劣化判定手段、２０８記憶手段、２
０９極性判別手段。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】巻線機器の巻線に流れる電流および印加
電圧を検出し、それらの値から巻線機器の負荷を計算す
る負荷測定手段と、上記巻線の温度を測定する温度測定手段と、上記巻線における運転中の部分放電に起因する高周波電
流パルスを測定する高周波電流パルス測定手段と、上記高周波電流パルス測定手段の測定結果より上記高周
波電流パルスの統計量を計算する統計量計算手段と、上記負荷、上記温度および上記統計量の３次元空間内の
相関関係を示す面を算出する相関関係計算手段と、上記相関関係を示す面の特徴量を算出する相関特徴量算
出手段と、上記特徴量から上記巻線機器の巻線異常および絶縁劣化
の判定をする異常劣化判定手段とを備えたことを特徴と
する巻線機器の監視装置。
【請求項２】上記高周波電流パルスの極性を判別する
極性判別手段を有し、上記統計量計算手段および上記相
関特徴量算出手段は、該高周波電流パルスの極性に基づ
いて、上記統計量および上記特徴量を極性毎に求めるこ
とを特徴とする請求項１記載の巻線機器の監視装置。
【請求項３】上記相関特徴量算出手段の算出する上記
特徴量は、上記相関面形状の平均傾度およびその方向で
あることを特徴とする請求項１または２記載の巻線機器
の監視装置。
【請求項４】上記相関特徴量算出手段の算出する上記
特徴量は、上記相関面形状の最大傾度点での傾度および
その方向であることを特徴とする請求項１または２記載
の巻線機器の監視装置。
【請求項５】上記相関特徴量算出手段の算出する上記
特徴量は、上記相関面形状の最大傾度点の位置であるこ
とを特徴とする請求項１または２記載の巻線機器の監視
装置。
【請求項６】上記特徴量を経時的に記憶する記憶手段
を有し、異常劣化判定手段は、該特徴量の経時変化から
上記巻線機器の巻線異常および絶縁劣化の判定をするこ
とを特徴とする請求項１乃至５のいずれか記載の巻線機
器の監視装置。
【請求項７】上記統計量計算手段の算出する上記統計
量は、上記高周波電流パルスの最大値であることを特徴
とする請求項１乃至６のいずれか記載の巻線機器の監視
装置。
【請求項８】上記統計量計算手段の算出する上記統計
量は、上記高周波電流パルスの積分値であることを特徴
とする請求項１乃至６のいずれか記載の巻線機器の監視
装置。
【請求項９】上記統計量計算手段の算出する上記統計
量は、上記高周波電流パルスの平均パルス数であること
を特徴とする請求項１乃至６のいずれか記載の巻線機器
の監視装置。
【請求項１０】上記統計量計算手段の算出する上記統
計量は、上記高周波電流パルスの開始位相であることを
特徴とする請求項１乃至６のいずれか記載の巻線機器の
監視装置。
【請求項１１】巻線機器の巻線に流れる電流および印
加電圧を検出し、それらの値から巻線機器の負荷を計算
する負荷測定工程と、上記巻線の温度を測定する温度測定工程と、上記巻線における運転中の部分放電に起因する高周波電
流パルスを測定する高周波電流パルス測定工程と、上記高周波電流パルス測定工程の測定結果より上記高周
波電流パルスの統計量を計算する統計量計算工程と、上記負荷、上記温度および上記統計量の３次元空間内の
相関関係を示す面を算出する相関関係計算工程と、上記相関関係を示す面の特徴量を算出する相関特徴量算
出工程と、上記特徴量から上記巻線機器の巻線異常および絶縁劣化
の判定をする異常劣化判定工程とを備えたことを特徴と
する巻線機器の監視方法。
【請求項１２】上記高周波電流パルスの極性を判別す
る極性判別工程を有し、上記統計量および上記特徴量
は、各極性毎に求められることを特徴とする請求項１１
記載の巻線機器の監視方法。