JP2006329636A - Partial discharge detector, and partial discharge testing method - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、部分放電検出装置および部分放電試験方法、特に、ガス絶縁開閉装置やガス絶縁母線装置などのガス絶縁機器における部分放電検出試験装置および部分放電試験方法に関するものである。 The present invention relates to a partial discharge detection device and a partial discharge test method, and more particularly to a partial discharge detection test device and a partial discharge test method in gas insulation equipment such as a gas insulated switchgear and a gas insulated bus device.
従来技術において、ＳＦ６ガス等の絶縁ガスにより絶縁を確保するガス絶縁機器の部分放電検出は、部分放電により発生する電磁波を周波数範囲１０〜１５００ＭＨｚの全てにわたり検出手段で受信し検出するものであった（例えば、特許文献１参照）。 In the prior art, partial discharge detection of gas insulated equipment that secures insulation with an insulating gas such as SF 6 gas is to detect and detect electromagnetic waves generated by partial discharge over the entire frequency range of 10 to 1500 MHz. (For example, see Patent Document 1).
この発明は、検出手段による検出周波数を特定し、部分放電の発生による電磁波を的確に検出処理できる部分放電検出装置および部分放電試験方法を得ようとするものである。 The present invention seeks to obtain a partial discharge detection device and a partial discharge test method capable of specifying the detection frequency by the detection means and accurately detecting and processing electromagnetic waves due to the occurrence of partial discharge.
この発明に係る部分放電検出装置では、ガス絶縁機器で発生する部分放電により生ずる電磁波を受信し受信入力に応じた所定の送信出力を送信する複数の検出手段と、前記複数の検出手段の送信出力を受信し受信した信号を処理する信号処理手段を備え、前記検出手段は前記部分放電により生ずる電磁波のうち特定の周波数のみを受信入力として受信するものである。 In the partial discharge detection device according to the present invention, a plurality of detection means for receiving an electromagnetic wave generated by a partial discharge generated in a gas insulating device and transmitting a predetermined transmission output according to a reception input, and transmission outputs of the plurality of detection means And a signal processing means for processing the received signal, and the detection means receives only a specific frequency among the electromagnetic waves generated by the partial discharge as a reception input.
また、この発明に係る部分放電試験方法では、ガス絶縁機器で発生する部分放電により生ずる電磁波を受信し受信入力に応じた所定の送信出力を送信する複数の検出手段と、前記複数の検出手段の送信出力を受信し受信した信号を処理する信号処理手段を備え、前記検出手段は前記部分放電により生ずる電磁波のうち特定の周波数のみを受信入力として受信する部分放電検出装置によって部分放電試験を行うにあたり、前記検出手段と前記信号処理手段との信号伝送を無線により行うものである。 Further, in the partial discharge test method according to the present invention, a plurality of detection means for receiving an electromagnetic wave generated by partial discharge generated in a gas insulating device and transmitting a predetermined transmission output according to a reception input, and the plurality of detection means The signal processing means for receiving the transmission output and processing the received signal is provided, and the detection means performs a partial discharge test by a partial discharge detection device that receives only a specific frequency as a reception input among electromagnetic waves generated by the partial discharge. The signal transmission between the detection means and the signal processing means is performed wirelessly.
この発明によれば、部分放電の発生による電磁波を的確に検出処理できる部分放電検出装置および部分放電試験方法を得ることができる。 According to the present invention, it is possible to obtain a partial discharge detection device and a partial discharge test method capable of accurately detecting and processing electromagnetic waves due to the occurrence of partial discharge.
実施の形態１．
この発明による実施の形態を図１から図６までについて説明する。図１は、この発明による実施の形態におけるセンサをガス遮断器（ＧＣＢ）や断路器（ＤＳ）により構成されるガス絶縁開閉装置等のガス絶縁機器（以下、ＧＩＳという）の絶縁スペーサ部に取り付けた状態を示す側面図である。図２は、この発明による実施の形態におけるセンサの取付部の構成を示す側面図である。図３は、この発明による実施の形態におけるセンサの詳細構成を示す斜視図である。図４は、この発明による実施の形態における信号処理部の詳細構成を示すブロックである。図５は、この発明による実施の形態における信号処理部の部分放電のない場合の画面表示を示す線図である。図６は、この発明による実施の形態における信号処理部の部分放電が発生した場合の画面表示を示す線図である。図７は、この発明による実施の形態における部分放電スペクトルを示す曲線図である。
Embodiment 1 FIG.
An embodiment according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 shows a sensor according to an embodiment of the present invention attached to an insulating spacer portion of a gas insulating device (hereinafter referred to as GIS) such as a gas insulating switchgear constituted by a gas circuit breaker (GCB) or a disconnector (DS). It is a side view which shows the state. FIG. 2 is a side view showing the configuration of the sensor mounting portion according to the embodiment of the present invention. FIG. 3 is a perspective view showing a detailed configuration of the sensor according to the embodiment of the present invention. FIG. 4 is a block diagram showing a detailed configuration of the signal processing unit in the embodiment according to the present invention. FIG. 5 is a diagram showing a screen display when there is no partial discharge of the signal processing unit in the embodiment according to the present invention. FIG. 6 is a diagram showing a screen display when a partial discharge occurs in the signal processing unit in the embodiment according to the present invention. FIG. 7 is a curve diagram showing a partial discharge spectrum in the embodiment according to the present invention.
図１（ａ）に示すＧＩＳには、ＧＩＳ内部で部分放電が発生した場合に生じる外部漏洩電磁波を検出する第１センサ１と、第２センサ２と、第３センサ３と、第４センサ４と、第５センサ３４とが設けられている。
これらのセンサ１〜５が取り付けられるＧＩＳは、断路器（ＤＳ）６，８およびガス遮断器（ＧＣＢ）７を主要機器要素とするものであって、ＤＳ１（第１断路器）６とＧＣＢ（ガス遮断器）７とＤＳ２（第２断路器）８とブッシング部３５とにより構成される。
The GIS shown in FIG. 1A includes a first sensor 1, a second sensor 2, a third sensor 3, and a fourth sensor 4 that detect external leakage electromagnetic waves generated when a partial discharge occurs inside the GIS. And a fifth sensor 34 is provided.
The GIS to which these sensors 1 to 5 are attached has disconnecting devices (DS) 6 and 8 and a gas circuit breaker (GCB) 7 as main equipment elements, and includes DS1 (first disconnecting device) 6 and GCB ( (Gas circuit breaker) 7, DS 2 (second disconnector) 8, and
図１（ｂ）に示すように、受信用アンテナ１１および信号増幅用アンプ１０ならびに送信アンテナ９を有する第２センサ２は、ＧＩＳを構成するガス遮断器（ＧＣＢ）７の接地導電性容器を形成する導電部材相互間に設けられ高圧側導体部を絶縁支持する円板状絶縁スペーサー５の外周面に配設される。
As shown in FIG. 1B, the second sensor 2 having the
図２に示すように、第２センサ２には、１対の締付固定用取付具２ａが設けられ、円板状絶縁スペーサー５の外周面を周回する固定バンド１５の一端を締付固定用取付具２ａの一方に係合し、固定バンド１５の他端を締付固定用取付具２ａの他方に係合して、固定バンド１５によって第２センサ２を円板状絶縁スペーサー５の外周面に固定する。
第１センサ１，第３センサ３および第４センサ４も、同様に、円板状絶縁スペーサー５の外周面に取り付けられる。第５センサ３４は、ブッシング部３５に取付具によって取り付けられる〔図１（ａ）参照〕。
As shown in FIG. 2, the second sensor 2 is provided with a pair of
Similarly, the first sensor 1, the third sensor 3, and the fourth sensor 4 are also attached to the outer peripheral surface of the disc-
図３に示すように、受信用アンテナ１１および信号増幅用アンプ１０ならびに送信アンテナ９を有する第２センサ２には、レベルメータ１６，周波数切換スイッチ１７，二次電池１８および太陽電池１９が設けられている。
受信用アンテナ１１は、マイクロストリップラインを持つ平板状のアンテナであって、簡潔な構成でＧＩＳ内部からの部分放電による外部漏洩電磁波を的確に捕捉できる性能を有するものである。
太陽電池１９は、第２センサ２等のセンサ部の電源となるものであり、太陽電池１９による発生電力は二次電池１８を充電して第２センサ２等の消費電力を供給するものである。このように電源として太陽電池１９を用いることによって、大地電位に対して絶縁が確保されている第２センサ２等のセンサ部に電源供給のための電力線の配線が不要となり、万一、ＧＩＳが閃絡した場合においても第２センサ２等のセンサ部の装置内部に過電圧が発生しないようにされている。
第１センサ１，第３センサ３および第４センサ４も、第２センサ２と同様に構成されているものである。
As shown in FIG. 3, the second sensor 2 having the
The
The
The first sensor 1, the third sensor 3, and the fourth sensor 4 are also configured in the same manner as the second sensor 2.
そして、第１センサ１，第２センサ２，第３センサ３および第４センサ４ならびに第５センサ３４からなる検出手段は、大地電位間と十分な絶縁が保たれ、信号処理部ＳＰとのデータ伝送は送信アンテナ９により送信出力として再送信された電波で無線通信により行うようにされているので、ガス絶縁機器が閃絡した場合にも過電圧が発生しないものである。 The detection means including the first sensor 1, the second sensor 2, the third sensor 3, the fourth sensor 4, and the fifth sensor 34 is sufficiently insulated from the ground potential, and the data with the signal processing unit SP. Since the transmission is performed by wireless communication using the radio wave retransmitted as the transmission output by the transmission antenna 9, no overvoltage is generated even when the gas insulating device is flashed.
信号受信処理部ＳＰは、図４に示すように、広帯域の受信アンテナ２０とスペクトアナライザ２１で構成されており、第１センサ１，第２センサ２，第３センサ３および第４センサ４から周波数の互いに異なる送信出力として送信された周波数ごとにゲインを確認することにより、ＧＩＳ内部の部分放電の有無、部分放電の発生場所を確認することができる。
As shown in FIG. 4, the signal reception processing unit SP includes a
次に、部分放電検出動作について説明する。
ガス遮断器（ＧＣＢ）７などのＧＩＳ内部において部分放電が発生すると、外部漏洩電磁波が生ずる。この部分放電による外部漏洩電磁波は数ｋＨｚ〜数十ＧＨｚの周波数スペクトルを持つ。
従来技術においては、この部分放電による外部漏洩電磁波は、１ＧＨｚを超える周波数スペクトルにおいては振幅値が急激に減衰するものと考えられていたが、この発明に係る発明者は、このような外部漏洩電磁波数の信号強度としての振幅値レベルは１ＧＨｚを超え数ＧＨｚに達する場合にも、減衰することなく、ほぼ一定のレベルを有し、特に、１．５ＧＨｚ以上の周波数信号を利用することが部分放電の検出処理に好適であるとの知見を得た。
この発明は、このような知見に基づき、部分放電の検出動作を的確に遂行しようとするものである。
Next, the partial discharge detection operation will be described.
When partial discharge occurs inside the GIS such as the gas circuit breaker (GCB) 7, external leakage electromagnetic waves are generated. The external leakage electromagnetic wave due to this partial discharge has a frequency spectrum of several kHz to several tens GHz.
In the prior art, it was considered that the external leakage electromagnetic wave due to this partial discharge attenuates the amplitude value rapidly in the frequency spectrum exceeding 1 GHz. Even when the amplitude value level as a signal intensity exceeds 1 GHz and reaches several GHz, it has a substantially constant level without being attenuated. In particular, it is a partial discharge that uses a frequency signal of 1.5 GHz or more. The knowledge that it was suitable for the detection process of this was acquired.
The present invention is intended to accurately perform the partial discharge detection operation based on such knowledge.
ガス遮断器（ＧＣＢ）７などのＧＩＳ内部に部分放電が発生していない状態においては、第１センサ１，第２センサ２，第３センサ３および第４センサ４ならびに第５センサ３４には、受信用アンテナ１１からの受信入力はなく、送信アンテナ９から送信出力を送信することはない。
信号処理部ＳＰの受信アンテナ２０への受信入力はなく、スペクトルアナライザ２１における画面表示は、図５に示すように、バックグランドノイズＢＧＮのみである。
In a state where partial discharge does not occur inside the GIS such as the gas circuit breaker (GCB) 7, the first sensor 1, the second sensor 2, the third sensor 3, the fourth sensor 4, and the fifth sensor 34 There is no reception input from the
There is no reception input to the
ガス遮断器（ＧＣＢ）７などのＧＩＳ内部における部分放電の発生状態においては、第１センサ１，第２センサ２，第３センサ３および第４センサ４ならびに第５センサ３４は、それぞれ部分放電の検出動作を行う。
第１センサ１，第２センサ２，第３センサ３および第４センサ４ならびに第５センサ３４のうち、そのときのＧＩＳ内部における部分放電の発生個所に近いセンサ、例えば第２センサ２と第３センサ３とが部分放電による外部漏洩電磁波を受信する。
第２センサ２および第３センサ３は、部分放電による外部漏洩電磁波の周波数スペクトルのうち１．５ＧＨｚを超える例えば１．８ＧＨｚの周波数域における３０ＭＨｚの周波数幅３０を持つ信号を受信入力として受信するものである。これは第１センサ１および第４センサ４ならびに第５センサ３４についても同様である。
In the occurrence state of partial discharge in the GIS such as the gas circuit breaker (GCB) 7, the first sensor 1, the second sensor 2, the third sensor 3, the fourth sensor 4, and the fifth sensor 34 are respectively in partial discharge. Perform detection operation.
Of the first sensor 1, the second sensor 2, the third sensor 3, the fourth sensor 4, and the fifth sensor 34, sensors close to the location where the partial discharge occurs in the GIS at that time, for example, the second sensor 2 and the third sensor 34 The sensor 3 receives external leakage electromagnetic waves due to partial discharge.
The second sensor 2 and the third sensor 3 receive, as a reception input, a signal having a
第２センサ２は、受信入力として受信した１．８ＧＨｚの周波数域における３０ＭＨｚの周波数幅３０を持ち部分放電による外部漏洩電磁波の信号強度に応じた振幅を有する受信信号の周波数を変換して、その周波数ｆ２を１．８ＧＨｚ帯に変換し１６２０ＭＨｚとするとともに、信号増幅用アンプ１０によって信号を増幅する。
第３センサ３は、受信入力として受信した１．８ＧＨｚの周波数域における３０ＭＨｚの周波数幅３０を持ち部分放電による外部漏洩電磁波の信号強度に応じた振幅を有する受信信号の周波数を変換して、その周波数ｆ３を１．８ＧＨｚ帯に変換し１６４０ＭＨｚとするとともに、信号増幅用アンプ１０によって信号を増幅する。
第１センサ１および第４センサ４が部分放電による外部漏洩電磁波を受信入力として受信した場合にも同様に周波数が変換されて、第１センサ１による受信入力は周波数が１６００ＭＨｚに変換され、第４センサ４による受信入力は周波数が１６６０ＭＨｚに変換されるとともに、信号増幅用アンプ１０によって信号を増幅する。
第５センサ３４による受信入力も同様に第１センサ１，第２センサ２，第３センサ３および第４センサ４と異なる周波数に変換される。
これらの周波数が変換された受信入力は、それぞれ第１センサ１，第２センサ２，第３センサ３および第４センサ４ならびに第５センサ３４から送信出力として電波による無線通信で信号処理部ＳＰへ送信されることになる。
この事例の場合には、第２センサ２および第３センサ３から、それぞれ３０ＭＨｚの周波数幅３０を持ち部分放電による外部漏洩電磁波の信号強度に応じた振幅を有する周波数が１６２０ＭＨｚまたは１６４０ＭＨｚの送信出力が信号処理部ＳＰへ送信される。
信号処理部ＳＰは第２センサ２および第３センサ３からの送信出力を広帯域の受信アンテナ２０によって受信し、これらの受信入力をスペクトルアナライザ２１の画面に表示する。スペクトルアナライザ２１の画面表示は、図５に示す状態から図６に示す状態となる。
The second sensor 2 converts the frequency of the received signal having a
The third sensor 3 converts the frequency of the received signal having a
Similarly, when the first sensor 1 and the fourth sensor 4 receive an externally leaked electromagnetic wave due to partial discharge as a reception input, the frequency is similarly converted. The reception input by the first sensor 1 is converted to a frequency of 1600 MHz. The reception input by the sensor 4 is converted to a frequency of 1660 MHz, and the signal is amplified by the
Similarly, the reception input by the fifth sensor 34 is converted to a frequency different from that of the first sensor 1, the second sensor 2, the third sensor 3, and the fourth sensor 4.
The reception inputs obtained by converting these frequencies are sent from the first sensor 1, the second sensor 2, the third sensor 3, the fourth sensor 4, and the fifth sensor 34 to the signal processing unit SP by radio communication using radio waves as transmission outputs. Will be sent.
In the case of this case, the second sensor 2 and the third sensor 3 each have a transmission output having a frequency width of 30 MHz and an amplitude corresponding to the signal intensity of the externally leaked electromagnetic wave due to partial discharge of 1620 MHz or 1640 MHz. It is transmitted to the signal processor SP.
The signal processing unit SP receives the transmission outputs from the second sensor 2 and the third sensor 3 by the wideband receiving
ここで、図５および図６に示す画面表示においては、第１センサ１，第２センサ２，第３センサ３および第４センサ４からの送信出力における周波数ｆ１〜ｆ４に対応する１６００ＭＨｚ，１６２０ＭＨｚ，１６４０ＭＨｚ，１６６０ＭＨｚ毎の信号出力がその振幅を縦軸として表示され、各信号出力についてのゲインを確認することができる。 Here, in the screen display shown in FIGS. 5 and 6, 1600 MHz, 1620 MHz corresponding to the frequencies f1 to f4 in the transmission outputs from the first sensor 1, the second sensor 2, the third sensor 3, and the fourth sensor 4, The signal output for each 1640 MHz and 1660 MHz is displayed with the amplitude as the vertical axis, and the gain for each signal output can be confirmed.
第２センサ２および第３センサ３から送信された信号処理部ＳＰへの受信入力は、図６に示すように、バックグランドノイズＢＧＮ以上の検出信号として、第２センサ２からの３０ＭＨｚの周波数幅３０を持つ信号出力の振幅Ａ１が表示され、また、バックグランドノイズＢＧＮ以上の検出信号として、第３センサ３からの３０ＭＨｚの周波数幅３０を持つ信号出力の振幅Ａ２が表示されて、それぞれの信号出力のゲインが確認できる。
そして、第１センサ１，第２センサ２，第３センサ３および第４センサ４等の各センサからの送信出力における周波数ｆ１〜ｆ４等は各信号を識別する個別識別情報となっており、各センサが配置された地点近傍のＧＩＳ内部における部分放電の発生有無を確認できるばかりでなく、信号検出を得たセンサの設置位置を勘案して各信号出力のゲインを比較することによりＧＩＳ内部における部分放電の発生位置を標定し検知することができるものである。
The reception input to the signal processing unit SP transmitted from the second sensor 2 and the third sensor 3 is a frequency signal of 30 MHz from the second sensor 2 as a detection signal equal to or higher than the background noise BGN, as shown in FIG. The amplitude A1 of the signal output having 30 is displayed, and the amplitude A2 of the signal output having the
The frequencies f1 to f4 and the like in the transmission output from each sensor such as the first sensor 1, the second sensor 2, the third sensor 3, and the fourth sensor 4 are individual identification information for identifying each signal. In addition to being able to confirm the presence or absence of partial discharge in the GIS near the point where the sensor is placed, the gain in each signal output is compared by taking into account the position of the sensor where the signal was detected. It is possible to locate and detect the occurrence position of the discharge.
ここで、ＧＩＳ内部における部分放電スペクトルと空気中での放電の部分放電スペクトルについて説明する。
図７にＧＩＳ内部における部分放電スペクトル３１と空気中での放電の部分放電スペクトル３２を示す。
ＧＩＳ内部におけるようなガス中での部分放電スペクトル３１では、周波数が１．５ＧＨｚを超えても、そのゲインはさほど減少せず、ほぼ一定値を維持するのに対し、ＧＩＳ外部におけるような空気中での放電の部分放電スペクトル３２では、周波数が１．５ＧＨｚを超えると殆ど減衰してしまう。
したがって、周波数が１．５ＧＨｚ以上のＧＩＳ内部における部分放電による電磁波を検出して受信し送信処理することにより、ＧＩＳ外部における空気中のノイズに影響を受けることなく、ＧＩＳ内部における部分放電の検出処理を行えるものである。
Here, a partial discharge spectrum inside the GIS and a partial discharge spectrum of discharge in air will be described.
FIG. 7 shows a
In the
Therefore, by detecting and receiving and transmitting electromagnetic waves due to partial discharge in the GIS having a frequency of 1.5 GHz or higher, detection processing of partial discharge inside the GIS without being affected by noise in the air outside the GIS. Can be done.
なお、第１センサ１，第２センサ２，第３センサ３および第４センサ４ならびに第５センサ３４の受信周波数として、ＧＩＳ内部におけるガス中での部分放電スペクトル３１のうち、構造物の定在波３３により発生するピークを使用して検出動作を行うようにしてもよい。
As the reception frequency of the first sensor 1, the second sensor 2, the third sensor 3, the fourth sensor 4, and the fifth sensor 34, the structure of the
このように、第１センサ１，第２センサ２，第３センサ３および第４センサ４等の各センサにより、３０ＭＨｚの周波数幅３０を持ち部分放電による外部漏洩電磁波の信号強度に応じた振幅を有する周波数１．５ＧＨｚ以上の受信信号の周波数を変換して１６００ＭＨｚ，１６２０ＭＨｚ，１６４０ＭＨｚ，１６６０ＭＨｚ等の送信出力が信号処理部ＳＰへ送信し、信号処理部ＳＰの受信信号を処理することによって、ＧＩＳ内部における部分放電の発生を検出し、部分放電の発生個所を標定できる部分放電検出装置を得ることができるものである。
この装置では、周波数１．５ＧＨｚ以上の信号を検出し、この信号を１．５ＧＨｚ以上の周波数の信号に変換して、信号処理部ＳＰへ送信するため、このような周波数スペクトルを持たない空気中等の環境ノイズに影響を受けることがなく、受信検出性能および送信性能を適切に確保することができる。
また、受信入力周波数と送信出力周波数とを周波数変換により相違させることにより、相互の干渉をなくして、受信検出性能および送信性能を更に適切に確保することができる。
Thus, each sensor such as the first sensor 1, the second sensor 2, the third sensor 3 and the fourth sensor 4 has a
In this apparatus, a signal having a frequency of 1.5 GHz or more is detected, this signal is converted into a signal having a frequency of 1.5 GHz or more, and transmitted to the signal processing unit SP. The reception detection performance and transmission performance can be appropriately ensured without being affected by the environmental noise.
Further, by making the reception input frequency and the transmission output frequency different by frequency conversion, mutual interference can be eliminated and reception detection performance and transmission performance can be ensured more appropriately.
ここでは、周波数１．５ＧＨｚ以上の信号を検出し、この信号を１．５ＧＨｚ以上の周波数の信号に変換する場合について述べたが、周波数を変換することなく、そのままの周波数として送信してもよい。
この場合は、周波数変換の必要がなく、装置を簡潔にすることができる。
Here, a case where a signal having a frequency of 1.5 GHz or more is detected and converted to a signal having a frequency of 1.5 GHz or more has been described, but the signal may be transmitted as it is without being converted. .
In this case, there is no need for frequency conversion, and the apparatus can be simplified.
また、ここでは、第１センサ１，第２センサ２，第３センサ３および第４センサ４等の各センサから信号処理部ＳＰへの送信出力を部分放電による外部漏洩電磁波の信号強度に応じた振幅の送信出力としたが、第１センサ１，第２センサ２，第３センサ３および第４センサ４等の各センサから信号処理部ＳＰへの送信出力を放電有無のみの情報を持つものとすることもできる。
この場合も、各センサが配置された地点近傍のＧＩＳ内部における部分放電の発生有無を確認できるとともに、信号検出を得たセンサの設置位置からＧＩＳ内部における部分放電の発生位置を推定することができる。
Here, the transmission output from each sensor such as the first sensor 1, the second sensor 2, the third sensor 3, and the fourth sensor 4 to the signal processing unit SP is in accordance with the signal intensity of the external leakage electromagnetic wave due to the partial discharge. Although the transmission output of the amplitude, the transmission output from each sensor such as the first sensor 1, the second sensor 2, the third sensor 3 and the fourth sensor 4 to the signal processing unit SP has only information on the presence or absence of discharge. You can also
In this case as well, it is possible to confirm whether or not partial discharge has occurred inside the GIS near the point where each sensor is arranged, and to estimate the position of occurrence of partial discharge inside the GIS from the sensor installation position where signal detection has been obtained. .
この部分放電検出装置を用いてガス絶縁機器における部分放電試験を行う場合について説明する。
ＧＩＳにおける部分放電試験を工場試験あるいは現地据付試験として行う場合には、第１センサ１，第２センサ２，第３センサ３および第４センサ４ならびに第５センサ３４にそれぞれＧＩＳ内部における部分放電による外部漏洩電磁波に相当する電磁波が印加され、第１センサ１，第２センサ２，第３センサ３および第４センサ４ならびに第５センサ３４の部分放電検出動作試験が行われる。
これら第１センサ１，第２センサ２，第３センサ３および第４センサ４ならびに第５センサ３４の受信入力に対応した送信出力は送信アンテナ９によって無線により信号処理部ＳＰへ送信される。
そして、信号処理部ＳＰは、第１センサ１，第２センサ２，第３センサ３および第４センサ４ならびに第５センサ３４からの送信出力を広帯域の受信アンテナ２０により受信し、試験処理を行う。
第１センサ１，第２センサ２，第３センサ３および第４センサ４ならびに第５センサ３４は部分放電による外部漏洩電磁波に相当する電磁波に応じた受信入力を得るとともに、受信入力対応した送信出力を信号処理部ＳＰへ電波による無線通信で送信するので、工場試験時や現地据付試験時における、ガス絶縁機器の部分放電検出および発生場所の位置標定を、センサと信号処理部の結線作業を行わずとも、実施できることになり、機器健全性確認を目的として部分放電検出が容易に短時間に達成される。
したがって、既設変電所等のように、停電工事が取りにくく、センサと信号処理部の結線処置が困難な場合であっても、センサを絶縁スペーサ５に固定するだけで、機器の健全性確認を実施できる効果を有する。
The case where the partial discharge test in a gas insulation apparatus is performed using this partial discharge detection apparatus is demonstrated.
When the partial discharge test in GIS is performed as a factory test or a field installation test, the first sensor 1, the second sensor 2, the third sensor 3, the fourth sensor 4, and the fifth sensor 34 are caused by partial discharge in the GIS. An electromagnetic wave corresponding to the external leakage electromagnetic wave is applied, and a partial discharge detection operation test of the first sensor 1, the second sensor 2, the third sensor 3, the fourth sensor 4, and the fifth sensor 34 is performed.
The transmission outputs corresponding to the reception inputs of the first sensor 1, the second sensor 2, the third sensor 3, the fourth sensor 4, and the fifth sensor 34 are transmitted by radio to the signal processing unit SP.
Then, the signal processing unit SP receives the transmission output from the first sensor 1, the second sensor 2, the third sensor 3, the fourth sensor 4, and the fifth sensor 34 by the
The first sensor 1, the second sensor 2, the third sensor 3, the fourth sensor 4, and the fifth sensor 34 obtain a reception input corresponding to an electromagnetic wave corresponding to an external leakage electromagnetic wave due to partial discharge, and a transmission output corresponding to the reception input. Is transmitted to the signal processing unit SP by radio communication using radio waves, so the sensor and signal processing unit are connected to detect the partial discharge of gas-insulated equipment and to determine the location of the location at the time of a factory test or field installation test. Therefore, partial discharge detection can be easily achieved in a short time for the purpose of confirming the soundness of the equipment.
Therefore, even if it is difficult to carry out power outage work and it is difficult to connect the sensor and the signal processing unit, such as in an existing substation, it is possible to check the soundness of the device simply by fixing the sensor to the insulating
（１）この発明による実施の形態によれば、ガス絶縁機器内部で発生する部分放電により生ずる外部漏洩電磁波を受信し受信入力に応じた所定の送信出力を送信する第１センサ１，第２センサ２，第３センサ３および第４センサ４ならびに第５センサ３４からなる複数の検出手段と、前記第１センサ１，第２センサ２，第３センサ３および第４センサ４ならびに第５センサ３４からなる複数の検出手段の送信出力を受信し受信した信号を処理する信号処理部ＳＰからなる信号処理手段を備え、前記第１センサ１，第２センサ２，第３センサ３および第４センサ４ならびに第５センサ３４からなる検出手段は前記部分放電により生ずる電磁波のうち特定の周波数のみを受信入力として受信するようにしたので、検出手段の受信周波数を特定することにより、部分放電の発生による電磁波を的確に検出処理できる部分放電検出装置を得ることができる。 (1) According to the embodiment of the present invention, the first sensor 1 and the second sensor 2 receive an external leakage electromagnetic wave generated by a partial discharge generated in the gas insulating device and transmit a predetermined transmission output corresponding to the reception input. 2, a plurality of detection means including the third sensor 3, the fourth sensor 4, and the fifth sensor 34; and the first sensor 1, the second sensor 2, the third sensor 3, the fourth sensor 4, and the fifth sensor 34. Signal processing means comprising a signal processing unit SP for receiving the transmission outputs of the plurality of detection means and processing the received signals, the first sensor 1, the second sensor 2, the third sensor 3 and the fourth sensor 4, and Since the detection means including the fifth sensor 34 receives only a specific frequency among the electromagnetic waves generated by the partial discharge as a reception input, the reception frequency of the detection means is specified. And it makes it possible to obtain the partial discharge detection device which can accurately detect processing electromagnetic waves due to the occurrence of a partial discharge.
（２）この発明による実施の形態によれば、ガス絶縁機器内部で発生する部分放電により生ずる外部漏洩電磁波を受信し受信入力に応じた所定の送信出力を送信する第１センサ１，第２センサ２，第３センサ３および第４センサ４ならびに第５センサ３４からなる複数の検出手段と、前記第１センサ１，第２センサ２，第３センサ３および第４センサ４ならびに第５センサ３４からなる複数の検出手段の送信出力を受信し受信した信号を処理する信号処理部ＳＰからなる信号処理手段を備え、前記第１センサ１，第２センサ２，第３センサ３および第４センサ４ならびに第５センサ３４からなる検出手段は前記部分放電により生ずる電磁波のうち特定の周波数のみを受信入力として受信するとともに、前記第１センサ１，第２センサ２，第３センサ３および第４センサ４ならびに第５センサ３４からなる検出手段は受信入力の周波数と異なる周波数の送信出力を送信するようにしたので、検出手段の受信周波数を特定することにより、部分放電の発生による電磁波を的確に検出処理できるとともに、受信入力の干渉を受けることなく検出手段から送信出力を送信できる部分放電検出装置を得ることができる。 (2) According to the embodiment of the present invention, the first sensor 1 and the second sensor 2 receive the external leakage electromagnetic wave generated by the partial discharge generated inside the gas insulation apparatus and transmit a predetermined transmission output corresponding to the reception input. 2, a plurality of detection means including the third sensor 3, the fourth sensor 4, and the fifth sensor 34; and the first sensor 1, the second sensor 2, the third sensor 3, the fourth sensor 4, and the fifth sensor 34. Signal processing means comprising a signal processing unit SP for receiving the transmission outputs of the plurality of detection means and processing the received signals, the first sensor 1, the second sensor 2, the third sensor 3 and the fourth sensor 4, and The detection means including the fifth sensor 34 receives only a specific frequency among the electromagnetic waves generated by the partial discharge as a reception input, and also includes the first sensor 1, the second sensor 2, and the third sensor 3. Since the detection means comprising the sensor 3, the fourth sensor 4, and the fifth sensor 34 transmits a transmission output having a frequency different from the frequency of the reception input, the partial discharge is generated by specifying the reception frequency of the detection means. Thus, it is possible to obtain a partial discharge detection device that can accurately detect and process the electromagnetic wave generated by the detector and can transmit the transmission output from the detection means without receiving interference of the reception input.
（３）この発明による実施の形態によれば、ガス絶縁機器内部で発生する部分放電により生ずる外部漏洩電磁波を受信し受信入力に応じた所定の送信出力を送信する第１センサ１，第２センサ２，第３センサ３および第４センサ４ならびに第５センサ３４からなる複数の検出手段と、前記第１センサ１，第２センサ２，第３センサ３および第４センサ４ならびに第５センサ３４からなる複数の検出手段の送信出力を受信し受信した信号を処理する信号処理部ＳＰからなる信号処理手段を備え、前記第１センサ１，第２センサ２，第３センサ３および第４センサ４ならびに第５センサ３４からなる検出手段は前記部分放電により生ずる電磁波のうち特定の周波数のみを受信入力として受信するとともに、前記第１センサ１，第２センサ２，第３センサ３および第４センサ４ならびに第５センサ３４からなる検出手段は受信入力の周波数と同じ周波数の送信出力を送信するようにしたので、検出手段の受信周波数を特定することにより、部分放電の発生による電磁波を的確に検出処理できるとともに、周波数変換を要することなく検出手段の構成を簡潔化できる部分放電検出装置を得ることができる。 (3) According to the embodiment of the present invention, the first sensor 1 and the second sensor 2 receive the external leakage electromagnetic wave generated by the partial discharge generated inside the gas insulation apparatus and transmit a predetermined transmission output corresponding to the reception input. 2, a plurality of detection means including the third sensor 3, the fourth sensor 4, and the fifth sensor 34; and the first sensor 1, the second sensor 2, the third sensor 3, the fourth sensor 4, and the fifth sensor 34. Signal processing means comprising a signal processing unit SP for receiving the transmission outputs of the plurality of detection means and processing the received signals, the first sensor 1, the second sensor 2, the third sensor 3 and the fourth sensor 4, and The detection means including the fifth sensor 34 receives only a specific frequency among the electromagnetic waves generated by the partial discharge as a reception input, and also includes the first sensor 1, the second sensor 2, and the third sensor 3. Since the detection means including the sensor 3, the fourth sensor 4, and the fifth sensor 34 transmits the transmission output having the same frequency as the reception input frequency, the partial discharge is generated by specifying the reception frequency of the detection means. Thus, it is possible to obtain a partial discharge detection device that can accurately detect and process the electromagnetic waves generated by the above-described method and can simplify the configuration of the detection means without requiring frequency conversion.
（４）この発明による実施の形態によれば、前記（１）項から前記（３）項までのいずれかの構成において、前記第１センサ１，第２センサ２，第３センサ３および第４センサ４ならびに第５センサ３４からなる検出手段が受信する受信入力は、その受信周波数幅３０が３０ＭＨｚ以下の狭帯域幅であるようにしたので、検出手段の受信周波数を特定することにより、部分放電の発生による電磁波を的確に検出処理できるとともに、狭帯域幅の受信入力とすることによりノイズによる影響を極力抑制できる部分放電検出装置を得ることができる。
(4) According to the embodiment of the present invention, the first sensor 1, the second sensor 2, the third sensor 3, and the fourth sensor in any one of the configurations from the item (1) to the item (3). Since the reception input received by the detection means comprising the sensor 4 and the fifth sensor 34 is such that the
（５）この発明による実施の形態によれば、前記（１）項から前記（４）項までのいずれかの構成において、前記第１センサ１，第２センサ２，第３センサ３および第４センサ４ならびに第５センサ３４からなる検出手段が受信する受信入力の受信周波数が１．５ＧＨｚ以上であるようにしたので、１．５ＧＨｚ以上に検出手段の受信周波数を特定することにより、ノイズの影響を受けることなく部分放電の発生による電磁波を的確に検出処理できる部分放電検出装置を得ることができる。 (5) According to the embodiment of the present invention, the first sensor 1, the second sensor 2, the third sensor 3, and the fourth sensor in any of the configurations from the item (1) to the item (4). Since the reception frequency of the reception input received by the detection means including the sensor 4 and the fifth sensor 34 is 1.5 GHz or more, the influence of noise is specified by specifying the reception frequency of the detection means to 1.5 GHz or more. Thus, it is possible to obtain a partial discharge detection device that can accurately detect and process electromagnetic waves caused by the occurrence of partial discharges without being subjected to electric power.
（６）この発明による実施の形態によれば、前記（１）項から前記（５）項までのいずれかの構成において、前記第１センサ１，第２センサ２，第３センサ３および第４センサ４ならびに第５センサ３４からなる検出手段が送信する送信出力の出力周波数が１．５ＧＨｚ以上であるようにしたので、１．５ＧＨｚ以上に検出手段の送信周波数を特定することにより、部分放電の発生による電磁波を的確に検出処理できるとともに、ノイズの影響を受けることなく送信出力を送信できる部分放電検出装置を得ることができる。 (6) According to the embodiment of the present invention, the first sensor 1, the second sensor 2, the third sensor 3, and the fourth sensor in any of the configurations from the item (1) to the item (5) Since the output frequency of the transmission output transmitted by the detection means consisting of the sensor 4 and the fifth sensor 34 is 1.5 GHz or more, by specifying the transmission frequency of the detection means to 1.5 GHz or more, partial discharge It is possible to obtain a partial discharge detection device that can accurately detect and process electromagnetic waves generated and can transmit a transmission output without being affected by noise.
（７）この発明による実施の形態によれば、前記（１）項から前記（６）項までのいずれかの構成において、前記第１センサ１，第２センサ２，第３センサ３および第４センサ４ならびに第５センサ３４からなる検出手段が送信する送信出力が個別識別情報を有するようにしたので、検出手段の受信周波数を特定することにより、部分放電の発生による電磁波を的確に検出処理できるとともに、検出手段からの送信出力を信号処理手段で的確に識別して信号処理を行える部分放電検出装置を得ることができる。 (7) According to the embodiment of the present invention, the first sensor 1, the second sensor 2, the third sensor 3, and the fourth sensor in any of the configurations from the item (1) to the item (6). Since the transmission output transmitted by the detection means including the sensor 4 and the fifth sensor 34 has the individual identification information, the electromagnetic wave due to the occurrence of partial discharge can be accurately detected by specifying the reception frequency of the detection means. In addition, it is possible to obtain a partial discharge detection device that can perform signal processing by accurately identifying the transmission output from the detection means by the signal processing means.
（８）この発明による実施の形態によれば、前記（１）項から前記（７）項までのいずれかの構成において、前記第１センサ１，第２センサ２，第３センサ３および第４センサ４ならびに第５センサ３４からなる複数の検出手段が送信する送信出力は、それぞれ異なる周波数を有するようにしたので、検出手段の受信周波数を特定することにより、部分放電の発生による電磁波を的確に検出処理できるとともに、検出手段からの送信出力を異なる周波数により信号処理手段で的確に識別して信号処理を行える部分放電検出装置を得ることができる。 (8) According to the embodiment of the present invention, the first sensor 1, the second sensor 2, the third sensor 3, and the fourth sensor in any of the configurations from the item (1) to the item (7). Since the transmission outputs transmitted by the plurality of detection means including the sensor 4 and the fifth sensor 34 have different frequencies, by specifying the reception frequency of the detection means, the electromagnetic waves due to the occurrence of partial discharge can be accurately detected. It is possible to obtain a partial discharge detection device that can perform detection processing and can accurately identify transmission output from the detection means by the signal processing means using different frequencies.
（９）この発明による実施の形態によれば、前記（１）項から前記（８）項までのいずれかの構成において、前記第１センサ１，第２センサ２，第３センサ３および第４センサ４ならびに第５センサ３４からなる検出手段が大地電位間と十分な絶縁が保たれ、信号処理部とのデータ伝送は再送信された電波で無線通信により行うようにしたので、検出手段の受信周波数を特定することにより、部分放電の発生による電磁波を的確に検出処理できるとともに、ガス絶縁機器が閃絡した場合にも過電圧が発生しない部分放電検出装置を得ることができる。 (9) According to the embodiment of the present invention, in any configuration from the item (1) to the item (8), the first sensor 1, the second sensor 2, the third sensor 3, and the fourth sensor Since the detection means including the sensor 4 and the fifth sensor 34 is sufficiently insulated from the ground potential, data transmission with the signal processing unit is performed by wireless communication using the retransmitted radio wave. By specifying the frequency, it is possible to accurately detect and process electromagnetic waves due to the occurrence of partial discharge, and it is possible to obtain a partial discharge detection device that does not generate overvoltage even when a gas insulating device is flashed.
（１０）この発明による実施の形態によれば、ガス絶縁機器内部で発生する部分放電により生ずる外部漏洩電磁波を受信し受信入力に応じた所定の送信出力を送信する第１センサ１，第２センサ２，第３センサ３および第４センサ４ならびに第５センサ３４からなる複数の検出手段と、前記第１センサ１，第２センサ２，第３センサ３および第４センサ４ならびに第５センサ３４からなる複数の検出手段の送信出力を受信し受信した信号を処理する信号処理部ＳＰからなる信号処理手段を備え、前記第１センサ１，第２センサ２，第３センサ３および第４センサ４ならびに第５センサ３４からなる検出手段は前記部分放電により生ずる電磁波のうち特定の周波数のみを受信入力として受信する部分放電検出装置によって部分放電試験を行うにあたり、前記検出手段と前記信号処理手段との信号伝送を無線により行うようにしたので、検出手段の受信周波数が特定された部分放電の発生による電磁波検出動作を確認するための試験を結線作業の必要なく的確に行える部分放電試験装置を得ることができる。 (10) According to the embodiment of the present invention, the first sensor 1 and the second sensor 2 receive the external leakage electromagnetic wave generated by the partial discharge generated in the gas insulating device and transmit a predetermined transmission output corresponding to the reception input. 2, a plurality of detection means including the third sensor 3, the fourth sensor 4, and the fifth sensor 34; and the first sensor 1, the second sensor 2, the third sensor 3, the fourth sensor 4, and the fifth sensor 34. Signal processing means comprising a signal processing unit SP for receiving the transmission outputs of the plurality of detection means and processing the received signals, the first sensor 1, the second sensor 2, the third sensor 3 and the fourth sensor 4, and The detection means comprising the fifth sensor 34 performs a partial discharge test with a partial discharge detection device that receives only a specific frequency of the electromagnetic waves generated by the partial discharge as a reception input. Since the signal transmission between the detection means and the signal processing means is performed wirelessly, a test for confirming the electromagnetic wave detection operation due to the occurrence of the partial discharge in which the reception frequency of the detection means is specified is connected. It is possible to obtain a partial discharge test apparatus that can be accurately performed without necessity.
１ 第１センサ１、２ 第２センサ、３ 第３センサ、４ 第４センサ、３４ 第５センサ。５ 絶縁スペーサ、６ ＤＳ１（第１断路器）、７ ＧＣＢ（ガス遮断器）、８ ＤＳ２（第２断路器）、９ 送信アンテナ、１０ 信号増幅用アンプ、１１ 受信用アンテナ、１５ 固定バンド、１６ レベルメータ、１７ 周波数切換スイッチ、１８ 二次電池、１９ 太陽電池、２０ 受信アンテナ、２１ スペクトルアナライザ、３０ 周波数幅、３１ ＧＩＳ内部における部分放電スペクトル、３２ 空気中での放電の部分放電スペクトル。
1 1st sensor 1, 2nd sensor, 3rd sensor, 4th sensor, 34 5th sensor. 5 Insulating spacer, 6 DS1 (first disconnector), 7 GCB (gas circuit breaker), 8 DS2 (second disconnector), 9 Transmitting antenna, 10 Signal amplifier, 11 Receiving antenna, 15 Fixed band, 16 Level meter, 17 Frequency selector switch, 18 Secondary battery, 19 Solar battery, 20 Receiving antenna, 21 Spectrum analyzer, 30 Frequency width, 31 Partial discharge spectrum inside GIS, 32 Partial discharge spectrum of discharge in air.
Claims (10)
A plurality of detection means for receiving electromagnetic waves generated by partial discharge generated in a gas insulating device and transmitting a predetermined transmission output according to a reception input, and a signal for receiving the transmission outputs of the plurality of detection means and processing the received signals Processing means, and the detection means performs a partial discharge test by a partial discharge detection device that receives only a specific frequency of electromagnetic waves generated by the partial discharge as a reception input. Signals between the detection means and the signal processing means A partial discharge test method characterized in that transmission is performed wirelessly.
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