JP5718376B2 - 電力線上でのノイズおよび過電流の評価 - Google Patents
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Description
(i)閉じられたときに電力線からノイズを通過させ、且つ開いているときに前記ノイズを通過させない、スイッチと、
(ii)前記スイッチの下流に位置し、増幅出力を生成する、増幅器と、
(iii)チャネルであって、
(a)特定の周波数帯域内にある前記増幅出力のスペクトル成分を通過させることにより、フィルタ済み出力を産出するフィルタと、
(b)前記フィルタ済み出力の値を複数の時間に検出することにより、一連の値を産出する検出器と、を有する、チャネルと、
(iv)プロセッサであって、
(a)前記スイッチが開いているときの前記一連の値の最低値を判断することにより、第1の基線値(baseline value)を得、
(b)前記スイッチが閉じているときの前記一連の値の最低値を判断することにより、第2の基線値を得、且つ
(c)前記第2の基線値と前記第1の基線値との差を判断することにより、増幅器ノイズを上回る電力線ノイズの余剰分を表す余剰値を産出する、プロセッサと、を含む。
図1および2を再び参照する。
(ii)前記スイッチの下流に位置し、増幅出力を生成する、増幅器と、
(iii)チャネルであって、
(a)特定の周波数帯域内にある前記増幅出力のスペクトル成分を通過させることにより、フィルタ済み出力を産出するフィルタと、
(b)前記フィルタ済み出力の値を複数の時間に検出することにより、一連の値を産出する検出器と、を有する、チャネルと、
(iv)プロセッサであって、
(a)前記スイッチが開いているときの前記一連の値の最低値を判断することにより、第1の基線値を得、
(b)前記スイッチが閉じているときの前記一連の値の最低値を判断することにより、第2の基線値を得、且つ
(c)前記第2の基線値と前記第1の基線値との差を判断することにより、増幅器ノイズを上回る電力線ノイズの余剰分を表す余剰値を産出する、プロセッサと、を含むシステムが提供される。
図5Aは1チャネルの出力における信号のグラフであり、同信号は単一のPDパルスすなわちPDパルス540を含む。
最高ピーク振幅パラメータは、PD放電の重大度を表すパラメータによって補足される。ここではこれを「PD和」と呼称する。これは、単一チャネルで単一サイクルにサンプリングされた閾430を超過する振幅値の和として定義される。例えば図5Bを参照されたい。図6Aでは、PD和はPDパルス605の下の部分とPDパルス610の下の部分との和に相当する。PD和はPDパルスの振幅と持続期間にともない増加する。
上述したように、PDパルスの記録はシングルサイクルモードとマックスホールドモードのいずれかで行える。電力ケーブルや装置でPDが見られるようになったばかりのときには、PDパルスは殆どの電力周波数信号サイクルで発生しない可能性がある。このため、特にPDが数分に一度しか活発でない場合には、シングルサイクルモードでPDをまったく検出できない可能性がある。したがって、最初は、複数のサイクルにわたって、例えば5サイクルにわたって、最高信号点を検出するマックスホールドモードを使用すると有利である。
上述したPDパラメータは、具体的には基線、ノイズ変動、最高ピーク振幅、PD和、およびPD重大度は、シングルサイクルモードとマックスホールドモードの両方で計算される。それぞれのデータサンプル(例えば信号235Aのサンプル)の値は、バンドパスフィルタ(例えばバンドパスフィルタ215A)の出力(例えば信号217A)の対数に比例する。あるいは、これらの値はフィルタ出力(例えば信号217A)の振幅に正比例する。
図3を再び参照する。予防し得る故障に先立ち定期メンテナンスのスケジュールを組む目的で、給電線上に1つ以上の欠陥を見つけ、ケーブルおよび装置の劣化を追跡するため、上述したPDパラメータは、具体的には基線、ノイズ変動、最高ピーク振幅、PD和、およびPD重大度は、監視装置365へ伝達される。これにより、機能停止を防いで費用のかかる緊急サービスを最小限に抑えることができるほか、費用のかかるケーブルの一斉交換を回避し、ケーブルを引き続き長期間使用することができる。
上述したように、劣化ケーブルは、アークやそれ自体をクリアする一時的短絡から、非常に短い高電流パルスを被ることもある。そのようなパルスはピーク電流記録器211(図2)によって測定できる。図3を再び参照する。PD検出器304、333、および353はピーク電流記録器211を含む。
以下に、本願出願時の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
[1] 電気ケーブル上で感知される部分放電パルスの第1のスペクトル成分の最高振幅を測定することと、
前記電気ケーブル上で前記第1のスペクトル成分の前記最高振幅が発生した電力周波数信号の位相を判断することと、
前記位相で前記部分放電パルスの第2のスペクトル成分の最高振幅を測定することと、
前記第1のスペクトル成分の前記最高振幅と前記第2のスペクトル成分の前記最高振幅との関係に基づき、前記部分放電パルスが発生した前記電気ケーブル上の位置を判断することと、
を備える、方法。
[2] 電気ケーブル上の電力信号の1サイクルの複数の位相にわたって前記電気ケーブル上で感知される部分放電(PD)複数パルスのスペクトル成分の複数のピーク振幅を測定することと、
前記複数のピーク振幅からバックグラウンドノイズレベルを減算することにより、結果複数振幅を産出することと、
前記結果複数振幅を合計することにより、前記電気ケーブル上のPD活動の大きさを表すPD和を産出することと、
を備える、方法。
[3] 前記PD和が警報閾値を超過する場合に警報を発出することをさらに備える、前記[2]に記載の方法。
[4] 前記PD和は第1の時間における第1のPD和であって、
前記方法はさらに、
時間の経過後に前記測定することと、減算することと、合計することとを繰り返すことにより、第2の時間における第2のPD和を産出することと、
前記第2のPD和と前記第1のPD和との差が閾値を上回る場合に警報を発出することと、を備える、前記[2]に記載の方法。
[5] 電力ケーブル上の第1の位置で閾を超過する第1の電流の第1の大きさを測定することと、
前記電力ケーブル上の第2の位置で前記閾を超過しない第2の電流の第2の大きさを測定することと、
前記第1の大きさと前記第2の大きさとの関係に基づき、前記電力ケーブル上の故障の位置を判断することと、
を備える、方法。
[6] 前記第1の電流と前記第2の電流は、持続期間が約1ミリ秒〜約500ミリ秒の過渡電流である、前記[5]に記載の方法。
[7] 閉じられたときに電力線からノイズを通過させ、且つ開いているときに前記ノイズを通過させない、スイッチと、
前記スイッチの下流に位置し、増幅出力を生成する、増幅器と、
チャネルであって、
特定の周波数帯域内にある前記増幅出力のスペクトル成分を通過させることにより、フィルタ済み出力を産出するフィルタと、
前記フィルタ済み出力の値を複数の時間に検出することにより、一連の値を産出する検出器と、を有する、チャネルと、
プロセッサであって、
(a)前記スイッチが開いているときの前記一連の値の最低値を判断することにより、第1の基線値を得、
(b)前記スイッチが閉じているときの前記一連の値の最低値を判断することにより、第2の基線値を得、且つ
(c)前記第2の基線値と前記第1の基線値との差を判断することにより、増幅器ノイズを上回る電力線ノイズの余剰分を表す余剰値を産出する、プロセッサと、
を備える、システム。
[8] 前記プロセッサはまた、
(d)前記余剰値が所定の閾を超過する場合に前記チャネルを部分放電検出器として不適格とみなす、前記[7]に記載のシステム。
[9] プロセッサと、
命令を記憶するメモリと、を備えるシステムであって、該命令は前記プロセッサにより読み取り可能であり、該命令が前記プロセッサによって読み取られると、前記プロセッサは、
電気ケーブルで感知される部分放電パルスの第1のスペクトル成分の最高振幅を測定し、
前記電気ケーブルで前記第1のスペクトル成分の前記最高振幅が発生した電力周波数信号の位相を判断し、
前記位相で前記部分放電パルスの第2のスペクトル成分の最高振幅を測定し、且つ
前記第1のスペクトル成分の前記最高振幅と前記第2のスペクトル成分の前記最高振幅との関係に基づき、前記部分放電パルスが発生した前記電気ケーブル上の位置を判断する、システム。
[10] プロセッサと、
命令を記憶するメモリと、を備えるシステムであって、該命令は前記プロセッサにより読み取り可能であり、該命令が前記プロセッサによって読み取られると、前記プロセッサは、
電気ケーブル上の電力信号の1サイクルの複数の位相にわたって前記電気ケーブルで感知される部分放電(PD)パルスのスペクトル成分の複数のピーク振幅を測定し、
前記複数のピーク振幅からバックグラウンドノイズレベルを減算することにより、結果複数振幅を産出し、且つ
前記結果複数振幅を合計することにより、前記電気ケーブル上のPD活動の大きさを表すPD和を産出する、システム。
[11] 前記命令により、前記プロセッサは、前記PD和が警報閾値を超過する場合に警報を発出する、前記[10]に記載のシステム。
[12] 前記PD和は第1の時間における第1のPD和であって、
前記命令により、前記プロセッサは、
時間の経過後に前記測定、減算、および合計を繰り返すことにより、第2の時間における第2のPD和を産出し、
前記第2のPD和が前記第1のPD和を閾値より大きく上回る場合に警報を発出する、前記[10]に記載のシステム。
[13] プロセッサと、
命令を記憶するメモリと、を備えるシステムであって、該命令は前記プロセッサにより読み取り可能であり、該命令が前記プロセッサによって読み取られると、前記プロセッサは、
電力ケーブル上の第1の位置で閾を超過する第1の電流の第1の大きさを測定する操作と、
前記電力ケーブル上の第2の位置で前記閾を超過しない第2の電流の第2の大きさを測定する操作と、
前記第1の大きさと前記第2の大きさとの関係に基づき、前記電力ケーブル上の故障の位置を判断する操作とを遂行する、システム。
[14] 前記第1の電流と前記第2の電流は、持続期間が約1ミリ秒〜約500ミリ秒の過渡電流である、前記[13]に記載のシステム。
[15] 命令を収容する非一時的記憶媒体であって、該命令はプロセッサにより読み取り可能であり、該命令が前記プロセッサによって読み取られると、前記プロセッサは、
電気ケーブルで感知される部分放電パルスの第1のスペクトル成分の最高振幅を測定し、
前記電気ケーブルで前記第1のスペクトル成分の前記最高振幅が発生した電力周波数信号の位相を判断し、
前記位相で前記部分放電パルスの第2のスペクトル成分の最高振幅を測定し、且つ
前記第1のスペクトル成分の前記最高振幅と前記第2のスペクトル成分の前記最高振幅との関係に基づき、前記部分放電パルスが発生した前記電気ケーブル上の位置を判断する、非一時的記憶媒体。
[16] 命令を収容する非一時的記憶媒体であって、該命令はプロセッサにより読み取り可能であり、該命令が前記プロセッサによって読み取られると、前記プロセッサは、
電気ケーブル上の電力信号の1サイクルの複数の位相にわたって前記電気ケーブルで感知される部分放電(PD)パルスのスペクトル成分の複数のピーク振幅を測定し、
前記複数のピーク振幅からバックグラウンドノイズレベルを減算することにより、結果複数振幅を産出し、且つ
前記結果複数振幅を合計することにより、前記電気ケーブル上のPD活動の大きさを表すPD和を産出する、非一時的記憶媒体。
[17] 前記命令により、前記プロセッサは、前記PD和が警報閾値を超過する場合に警報を発出する、前記[16]に記載の非一時的記憶媒体。
[18] 前記PD和は第1の時間における第1のPD和であって、
前記命令により、前記プロセッサは、
時間の経過後に前記測定、減算、および合計を繰り返すことにより、第2の時間における第2のPD和を産出し、
前記第2のPD和が前記第1のPD和を閾値より大きく上回る場合に警報を発出する、前記[16]に記載の非一時的記憶媒体。
[19] 命令を収容する非一時的記憶媒体であって、該命令はプロセッサにより読み取り可能であり、該命令が前記プロセッサによって読み取られると、前記プロセッサは、
電力ケーブル上の第1の位置で閾を超過する第1の電流の第1の大きさを測定する操作と、
前記電力ケーブル上の第2の位置で前記閾を超過しない第2の電流の第2の大きさを測定する操作と、
前記第1の大きさと前記第2の大きさとの関係に基づき、前記電力ケーブル上の故障の位置を判断する操作と、を遂行する、非一時的記憶媒体。
[20] 前記第1の電流と前記第2の電流は、持続期間が約1ミリ秒〜約500ミリ秒の過渡電流である、前記[19]に記載の非一時的記憶媒体。
Claims (3)
- 電気ケーブル上の電力信号の1サイクルの複数の位相にわたって前記電気ケーブル上で感知される部分放電(PD)複数パルスのスペクトル成分の複数のピーク振幅を測定することと、
前記複数のピーク振幅から閾値を減算することにより、結果複数振幅を産出することと、
前記結果複数振幅を合計することにより、第1の時間における前記電気ケーブル上のPD活動の大きさを表す第1のPD和を産出することと、
時間の経過後に前記測定することと、減算することと、合計することとを繰り返すことにより、第2の時間における第2のPD和を産出することと、
前記第2のPD和と前記第1のPD和との差が閾値よりも大きい場合に警報を発出することと、
を備える、方法。 - プロセッサと、
命令を記憶するメモリと、を備えるシステムであって、該命令は前記プロセッサにより読み取り可能であり、該命令が前記プロセッサによって読み取られると、前記プロセッサは、
電気ケーブル上の電力信号の1サイクルの複数の位相にわたって前記電気ケーブル上で感知される部分放電(PD)複数パルスのスペクトル成分の複数のピーク振幅を測定し、
前記複数のピーク振幅から閾値を減算することにより、結果複数振幅を産出し、
前記結果複数振幅を合計することにより、第1の時間における前記電気ケーブル上のPD活動の大きさを表す第1のPD和を産出し、
時間の経過後に前記測定、減算、および合計を繰り返すことにより、第2の時間における第2のPD和を産出し、且つ
前記第2のPD和が前記第1のPD和を閾値分より多く上回る場合に警報を発出する、システム。 - 命令を収容する非一時的記憶媒体であって、該命令はプロセッサにより読み取り可能であり、該命令が前記プロセッサによって読み取られると、前記プロセッサは、
電気ケーブル上の電力信号の1サイクルの複数の位相にわたって前記電気ケーブル上で感知される部分放電(PD)複数パルスのスペクトル成分の複数のピーク振幅を測定し、
前記複数のピーク振幅から閾値を減算することにより、結果複数振幅を産出し、
前記結果複数振幅を合計することにより、第1の時間における前記電気ケーブル上のPD活動の大きさを表す第1のPD和を産出し、
時間の経過後に前記測定、減算、および合計を繰り返すことにより、第2の時間における第2のPD和を産出し、且つ
前記第2のPD和が前記第1のPD和を閾値分より多く上回る場合に警報を発出する、非一時的記憶媒体。
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