JP4074805B2

JP4074805B2 - Partial discharge detector

Info

Publication number: JP4074805B2
Application number: JP2002327188A
Authority: JP
Inventors: 博土井
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2002-11-11
Filing date: 2002-11-11
Publication date: 2008-04-16
Anticipated expiration: 2022-11-11
Also published as: JP2004163172A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば、ＧＩＳ（Gas Insulated Switchgear、以下ＧＩＳという）や管路気中送電線（Gas Insulated Transmission Line、以下ＧＩＬという）等のガス絶縁機器において、管路内に発生する部分放電を検出する部分放電検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来例として特許文献１の部分放電検出装置がある。ＧＩＳやＧＩＬは金属製の管路内に導体を管路の内面から距離を隔てて架設し、管路内にＳＦ_６等の絶縁性のガスを封入して導体を絶縁するものである。このようなＧＩＳやＧＩＬにあっては、例えば管路内に金属異物が存在したり、管路内面に突起が存在する等、管路内に異常が存在する場合、部分放電が発生する。地絡や短絡等の事故を未然に防ぐためにはこの部分放電を検出することは重要である。
【０００３】
特許文献１の第１図は部分放電のセンサ部を含めた故障を検知することができる部分放電検出装置の構成を示している。第２ループコイルが発生する磁界の変化によって第１ループコイルに誘導電流が発生し、第１ループコイルはそれを検出信号として増幅回路に与える。増幅回路は与えられた検出信号を増幅し、部分放電に係わる漏洩電磁波の有無を検出する部分放電判定回路、並びに主に第１ループコイル及び増幅回路の故障を検出する故障検出回路に、増幅した信号をそれぞれ与える。増幅回路から故障検出回路に検出信号が与えられると、故障検出回路は与えられた検出信号の振幅及び／又は周波数と基準振幅及び／又は基準周波数とを比較し、両者が略一致しない場合、第１ループコイル又は増幅回路が故障であるとして故障信号を出力する。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−１４７０５１号公報（第１，３，４図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このように、これまでの部分放電検出装置は、装置の故障の有無を検出するためにループコイルや発振回路，故障検出回路といったハードウェアを追加する必要があり、コストが高いという問題点があった。
この発明は、上記のような問題点を解消するためになされたもので、部分放電検出装置で、故障の有無を少ないハードウェアの追加で実現することによりコストを低くすることが可能な部分放電検出装置を得ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明に係わる部分放電検出装置は、部分放電を検出し電流信号を発生するセンサと、この電流信号を電圧信号に変換するセンサ用整合抵抗と、電源に接続され、上記センサ用整合抵抗と共にリセット入力端子の電圧を決定する第１入力抵抗，第２入力抵抗と、上記リセット入力端子電圧が所定電圧より低い（又は高い）平常時電圧の場合に模擬パルスを一定時間間隔で発生させ、上記所定電圧より高い（又は低い）異常時電圧の場合に模擬パルスの発生を中断する模擬パルス発生器と、この模擬パルス発生器からの模擬パルスや部分放電に起因する上記電圧信号を増幅するアンプと、このアンプからの信号により部分放電の発生の有無の判定や自己診断を行う部分放電判定・自己診断回路を備えたものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１である部分放電検出装置を示す構成図である。センサ１では、部分放電発生時に発生する電磁波を、ＧＩＳやＧＩＬの近傍や管路に巻回されたループコイルで検出し電流信号を出力する。この電流信号をセンサ用整合抵抗２により電圧信号に変換する。その電圧信号はケーブル３、Ａ点、Ｂ点を通過しアンプ４で増幅された後、部分放電判定・自己診断回路５で信号処理され部分放電の判定結果を出力する。
【０００８】
この部分放電検出装置では、Ａ点とＢ点間に模擬パルス発生器６を接続している。回路電源８がプラスのとき、模擬パルス発生器６はリセット入力端子（Ａ点）７の電圧が所定電圧より低い平常時電圧の場合に、一定時間間隔で模擬パルス発生出力として例えば所定個数の模擬パルスを発生する。発生した模擬パルスはＢ点を通過し、アンプ４を経由して部分放電判定・自己診断回路５に入力される。この入力のパルス数が所定個数カウントできるか否かによって部分放電判定・自己診断回路５は部分放電検出装置の検出機能が正常かどうかを、自己診断の判定結果として出力する。
【０００９】
なお、模擬パルス発生出力として、基準振幅又は基準周波数のパルスを発生して、部分放電判定・自己診断回路５では、基準振幅又は基準周波数のパルスとほぼ同一と見なされるパルスを受信することにより正常と判断するようにしてもよい。
【００１０】
リセット入力端子７の上記所定電圧は、回路電源８の電圧、センサ用整合抵抗２、第１入力抵抗９、第２入力抵抗１０によって決定される。上記所定電圧は、リセット入力端子（Ａ点）７の平常時電圧（ケーブル３が断線してなく、かつセンサ用整合抵抗２が外れていない場合の電圧）と、異常時電圧（ケーブル３が断線したり、センサ用整合抵抗２が外れている場合の電圧）との中間の電圧に設定される。
【００１１】
なお、センサ用整合抵抗２は例えば第１，第２入力抵抗９，１０より小さい抵抗値である。もし、ケーブル３が断線していたり、センサ用整合抵抗２が外れている場合には、Ａ点の電圧は回路電源８の電圧が第１入力抵抗９と第２入力抵抗１０で分圧され、正常な場合に比べＡ点すなわちリセット入力端子７の電圧（回路電源８がプラスのときの異常時電圧）が高くなり、上記所定電圧を超えるので、模擬パルス発生器６から模擬パルスを出力しないように動作する。その結果、部分放電判定・自己診断回路５は、一定時間間隔で入力される所定個数の模擬パルスが入力されないことにより、センサ用整合抵抗２やケーブル３に異常があることを検出し、自己診断結果を異常と判定する。なお、たとえ、模擬パルス発生器６から模擬パルスが一定時間間隔で所定個数発生していても、アンプ４や部分放電判定・自己診断回路５が故障していれば、部分放電判定・自己診断回路５は、一定時間間隔で入力されるはずの所定個数の模擬パルスを検出できなくなり、自己診断結果を異常と判定する。
【００１２】
実施の形態２．
実施の形態１では、回路電源がプラスのときである。その時は、所定電圧に比べて、平常時電圧は低く、異常時電圧は高くなる。
一方、実施の形態２では、回路電源がマイナスのときである。その時は、所定電圧に比べて、平常時電圧は高く、異常時電圧は低くなる。
【００１３】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明の部分放電検出装置によれば、部分放電を検出し電流信号を発生するセンサと、この電流信号を電圧信号に変換するセンサ用整合抵抗と、電源に接続され、上記センサ用整合抵抗と共にリセット入力端子の電圧を決定する第１入力抵抗，第２入力抵抗と、上記リセット入力端子電圧が所定電圧より低い（または高い）平常時電圧の場合に模擬パルスを一定時間間隔で発生させ、上記所定電圧より高い（または低い）異常時電圧の場合に模擬パルスの発生を中断する模擬パルス発生器と、この模擬パルス発生器からの模擬パルスや部分放電に起因する上記電圧信号を増幅するアンプと、このアンプからの信号により部分放電の発生の有無の判定や自己診断を行う部分放電判定・自己診断回路を備えたので、部分放電検出装置の故障の有無を少ないハードウェアの追加で実現でき、コストを低くすることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１における部分放電検出装置の構成図である。
【符号の説明】
１センサ２センサ用整合抵抗
３ケーブル４アンプ
５部分放電判定・自己診断回路６模擬パルス発生器
７リセット入力端子８回路電源
９第１入力抵抗１０第２入力抵抗。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention detects, for example, a partial discharge generated in a pipe in a gas-insulated device such as a GIS (Gas Insulated Switchgear, hereinafter referred to as GIS) or a pipeline air transmission line (hereinafter referred to as GIL). The present invention relates to a partial discharge detection device.
[0002]
[Prior art]
As a conventional example, there is a partial discharge detection device disclosed in Patent Document 1. In GIS and GIL, a conductor is installed in a metal pipe line at a distance from the inner surface of the pipe line, and an insulating gas such as SF ₆ is enclosed in the pipe line to insulate the conductor. In such GIS and GIL, partial discharge occurs when there is an abnormality in the pipeline, for example, when there is a metal foreign object in the pipeline or a protrusion on the inner surface of the pipeline. In order to prevent accidents such as ground faults and short circuits, it is important to detect this partial discharge.
[0003]
FIG. 1 of Patent Document 1 shows a configuration of a partial discharge detection device capable of detecting a failure including a sensor unit for partial discharge. An induced current is generated in the first loop coil due to a change in the magnetic field generated by the second loop coil, and the first loop coil supplies it to the amplifier circuit as a detection signal. The amplification circuit amplifies the given detection signal and amplifies it to a partial discharge determination circuit that detects the presence or absence of leakage electromagnetic waves related to partial discharge, and a failure detection circuit that mainly detects a failure of the first loop coil and the amplification circuit. Give each signal. When a detection signal is given from the amplifier circuit to the failure detection circuit, the failure detection circuit compares the amplitude and / or frequency of the given detection signal with the reference amplitude and / or reference frequency. A failure signal is output as a failure of one loop coil or the amplifier circuit.
[0004]
[Patent Document 1]
JP 2000-147051 A (FIGS. 1, 3 and 4)
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, the conventional partial discharge detection devices need to add hardware such as a loop coil, an oscillation circuit, and a failure detection circuit in order to detect the presence or absence of the failure of the device. It was.
The present invention has been made to solve the above-described problems, and is a partial discharge detection device capable of reducing the cost by realizing the presence or absence of failure with the addition of hardware. The object is to obtain a detection device.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The partial discharge detection device according to the present invention includes a sensor that detects a partial discharge and generates a current signal, a matching resistor for a sensor that converts the current signal into a voltage signal, and a power source, and is reset together with the matching resistor for the sensor. When the first input resistor and the second input resistor that determine the voltage of the input terminal and the reset input terminal voltage is a normal voltage that is lower (or higher) than a predetermined voltage, a simulated pulse is generated at regular time intervals, A simulated pulse generator that interrupts the generation of a simulated pulse in the case of an abnormal voltage higher (or lower) than the voltage, an amplifier that amplifies the simulated pulse from the simulated pulse generator and the voltage signal resulting from partial discharge, A partial discharge determination / self-diagnosis circuit for determining whether or not partial discharge has occurred and performing self-diagnosis by a signal from the amplifier is provided.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiment 1 FIG.
1 is a block diagram showing a partial discharge detecting apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. The sensor 1 detects an electromagnetic wave generated when a partial discharge is generated by a loop coil wound around a GIS or GIL or a pipe and outputs a current signal. This current signal is converted into a voltage signal by the sensor matching resistor 2. The voltage signal passes through the cable 3, points A and B, is amplified by the amplifier 4, and then is signal-processed by the partial discharge determination / self-diagnosis circuit 5 to output a partial discharge determination result.
[0008]
In this partial discharge detector, a simulated pulse generator 6 is connected between points A and B. When the circuit power supply 8 is positive, the simulated pulse generator 6 is, for example, a predetermined number of simulated pulse generation outputs at regular time intervals when the voltage at the reset input terminal (point A) 7 is a normal voltage lower than the predetermined voltage. Generate a pulse. The generated simulation pulse passes through point B and is input to the partial discharge determination / self-diagnosis circuit 5 via the amplifier 4. Depending on whether or not the number of input pulses can be counted, the partial discharge determination / self-diagnosis circuit 5 outputs whether or not the detection function of the partial discharge detection device is normal as a self-diagnosis determination result.
[0009]
As a simulated pulse generation output, a pulse with a reference amplitude or a reference frequency is generated, and the partial discharge determination / self-diagnosis circuit 5 receives a pulse that is considered to be almost the same as a pulse with a reference amplitude or a reference frequency. You may make it judge.
[0010]
The predetermined voltage at the reset input terminal 7 is determined by the voltage of the circuit power supply 8, the sensor matching resistor 2, the first input resistor 9, and the second input resistor 10. The predetermined voltage includes the normal voltage at the reset input terminal (point A) 7 (the voltage when the cable 3 is not disconnected and the sensor matching resistor 2 is not disconnected) and the abnormal voltage (the cable 3 is disconnected). Or the voltage when the sensor matching resistor 2 is disconnected).
[0011]
The sensor matching resistor 2 has a resistance value smaller than the first and second input resistors 9 and 10, for example. If the cable 3 is disconnected or the sensor matching resistor 2 is disconnected, the voltage at the point A is divided by the first input resistor 9 and the second input resistor 10 from the voltage of the circuit power supply 8. Compared to the normal case, the voltage at point A, that is, the voltage at the reset input terminal 7 (abnormal voltage when the circuit power supply 8 is positive) becomes higher and exceeds the predetermined voltage, so that the simulated pulse generator 6 does not output a simulated pulse. To work. As a result, the partial discharge determination / self-diagnosis circuit 5 detects that there is an abnormality in the sensor matching resistor 2 and the cable 3 by not receiving a predetermined number of simulated pulses that are input at regular time intervals, and performs self-diagnosis. The result is determined to be abnormal. Even if a predetermined number of simulated pulses are generated from the simulated pulse generator 6 at regular time intervals, if the amplifier 4 or the partial discharge determination / self-diagnosis circuit 5 is out of order, the partial discharge determination / self-diagnosis circuit No. 5 cannot detect a predetermined number of simulated pulses that should be input at regular time intervals, and determines that the self-diagnosis result is abnormal.
[0012]
Embodiment 2. FIG.
In the first embodiment, the circuit power supply is positive. At that time, the normal voltage is lower and the abnormal voltage is higher than the predetermined voltage.
On the other hand, in the second embodiment, the circuit power is negative. At that time, the normal voltage is higher and the abnormal voltage is lower than the predetermined voltage.
[0013]
【The invention's effect】
As described above, according to the partial discharge detection device of the present invention, the sensor that detects the partial discharge and generates a current signal, the matching resistor for the sensor that converts the current signal into a voltage signal, and the power source are connected, A simulated pulse is generated for a certain period of time when the first input resistor and the second input resistor that determine the voltage of the reset input terminal together with the sensor matching resistor and the normal voltage of the reset input terminal lower than (or higher than) a predetermined voltage. A simulated pulse generator that is generated at intervals and interrupts generation of a simulated pulse when the voltage is higher (or lower) than the predetermined voltage, and the voltage resulting from the simulated pulse or partial discharge from the simulated pulse generator Since it has an amplifier that amplifies the signal and a partial discharge determination / self-diagnosis circuit that determines whether or not partial discharge has occurred and performs self-diagnosis by the signal from this amplifier, Presence of a failure of the detection device can be achieved by adding a small hardware, it is possible to lower the cost.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of a partial discharge detection device according to a first embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Sensor 2 Sensor matching resistance 3 Cable 4 Amplifier 5 Partial discharge determination and self-diagnosis circuit 6 Simulation pulse generator 7 Reset input terminal 8 Circuit power supply 9 1st input resistance 10 2nd input resistance

Claims

部分放電を検出し電流信号を発生するセンサと、この電流信号を電圧信号に変換するセンサ用整合抵抗と、電源に接続され、上記センサ用整合抵抗と共にリセット入力端子の電圧を決定する第１入力抵抗，第２入力抵抗と、上記リセット入力端子電圧が所定電圧より低い平常時電圧の場合に模擬パルスを一定時間間隔で発生させ、上記所定電圧より高い異常時電圧の場合に模擬パルスの発生を中断する模擬パルス発生器と、この模擬パルス発生器からの模擬パルスや部分放電に起因する上記電圧信号を増幅するアンプと、このアンプからの信号により部分放電の発生の有無の判定や自己診断を行う部分放電判定・自己診断回路を備えた部分放電検出装置。A sensor that detects a partial discharge and generates a current signal; a sensor matching resistor that converts the current signal into a voltage signal; and a first input that is connected to a power source and determines the voltage at the reset input terminal together with the sensor matching resistor. A simulated pulse is generated at regular time intervals when the resistor, the second input resistor, and the reset input terminal voltage are normal voltages lower than a predetermined voltage, and a simulated pulse is generated when the abnormal voltage is higher than the predetermined voltage. Suspended simulated pulse generator, simulated pulse from this simulated pulse generator, amplifier that amplifies the voltage signal due to partial discharge, and determination of whether or not partial discharge has occurred and self-diagnosis by the signal from this amplifier A partial discharge detection device having a partial discharge determination / self-diagnosis circuit to perform.

部分放電を検出し電流信号を発生するセンサと、この電流信号を電圧信号に変換するセンサ用整合抵抗と、電源に接続され、上記センサ用整合抵抗と共にリセット入力端子の電圧を決定する第１入力抵抗，第２入力抵抗と、上記リセット入力端子電圧が所定電圧より高い平常時電圧の場合に模擬パルスを一定時間間隔で発生させ、上記所定電圧より低い異常時電圧の場合に模擬パルスの発生を中断する模擬パルス発生器と、この模擬パルス発生器からの模擬パルスや部分放電に起因する上記電圧信号を増幅するアンプと、このアンプからの信号により部分放電の発生の有無の判定や自己診断を行う部分放電判定・自己診断回路を備えた部分放電検出装置。A sensor that detects a partial discharge and generates a current signal; a sensor matching resistor that converts the current signal into a voltage signal; and a first input that is connected to a power source and determines the voltage at the reset input terminal together with the sensor matching resistor. A simulated pulse is generated at regular time intervals when the resistor, the second input resistance, and the reset input terminal voltage are higher than a predetermined voltage, and a simulated pulse is generated when the abnormal voltage is lower than the predetermined voltage. Suspended simulated pulse generator, simulated pulse from this simulated pulse generator, amplifier that amplifies the voltage signal due to partial discharge, and determination of whether or not partial discharge has occurred and self-diagnosis by the signal from this amplifier A partial discharge detection device having a partial discharge determination / self-diagnosis circuit to perform.

上記所定電圧は、平常時のリセット入力端子の電圧と、センサ用整合抵抗断線異常時のリセット入力端子の電圧の中間の電圧である請求項１又は請求項２記載の部分放電検出装置。The partial discharge detection device according to claim 1, wherein the predetermined voltage is a voltage intermediate between a voltage at a normal reset input terminal and a voltage at the reset input terminal when a sensor matching resistance disconnection is abnormal.