JP6936692B2

JP6936692B2 - Partial discharge detection device and partial discharge detection method

Info

Publication number: JP6936692B2
Application number: JP2017202895A
Authority: JP
Inventors: 孝松元; 威馬渡
Original assignee: 九州電力送配電株式会社
Priority date: 2017-10-19
Filing date: 2017-10-19
Publication date: 2021-09-22
Anticipated expiration: 2037-10-19
Also published as: JP2019075770A

Description

開示の実施形態は、電力設備で発生した部分放電を検出する部分放電検出装置および部分放電検出方法に関する。 The disclosed embodiments relate to a partial discharge detection device and a partial discharge detection method for detecting a partial discharge generated in an electric power facility.

電力ケーブルや変圧器などの電力設備では、絶縁部分の経年劣化などによって、部分放電が発生することがある。部分放電は、絶縁部分の一部で限定的に生じる放電であり、破壊の前駆現象として発生することが知られている。かかる部分放電の有無を判定することは、電力設備の状態を把握するために有効である。そのため、部分放電を測定する部分放電検出装置が提案されている。 In electric power equipment such as electric power cables and transformers, partial discharge may occur due to aging deterioration of the insulated part. Partial discharge is a discharge that occurs only in a part of the insulated portion, and is known to occur as a precursor phenomenon of destruction. Determining the presence or absence of such partial discharge is effective for grasping the state of the electric power equipment. Therefore, a partial discharge detection device for measuring partial discharge has been proposed.

例えば、特許文献１には、電力線に接続されて部分放電を検出することができる電力線搬送通信装置が提案されている。かかる電力線搬送通信装置は、部分放電が発生していない状態で電力線に接続された低減フィルタを通過した信号の電圧値と、部分放電が発生した状態での電圧値とを比較し、電圧値が予め設定した値以上に増加した状態が一定時間以上継続した場合に部分放電の異常が発生したことを検出する。 For example, Patent Document 1 proposes a power line carrier communication device that is connected to a power line and can detect a partial discharge. In such a power line carrier communication device, the voltage value of the signal that has passed through the reduction filter connected to the power line in the state where the partial discharge has not occurred is compared with the voltage value in the state where the partial discharge has occurred, and the voltage value is calculated. It is detected that an abnormality of partial discharge has occurred when the state of increase beyond a preset value continues for a certain period of time or longer.

特開２００８−９２２３８号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2008-92238

しかしながら、上記電力線搬送通信装置では、電力線搬送通信とは無関係に部分放電を検出するものであり、電圧値を比較する回路などを電力線搬送通信装置に設ける必要がある。また、上記電力線搬送通信装置では、部分放電によって生じる電磁波が重畳して生じる電力線の微小な電圧から部分放電を検出するため、電力線に含まれるノイズとの区別が難しく、部分放電の検出精度に課題がある。 However, in the power line carrier communication device, partial discharge is detected regardless of the power line carrier communication, and it is necessary to provide a circuit or the like for comparing voltage values in the power line carrier communication device. Further, in the power line carrier communication device, since partial discharge is detected from a minute voltage of the power line generated by superimposing electromagnetic waves generated by partial discharge, it is difficult to distinguish it from noise contained in the power line, and there is a problem in detection accuracy of partial discharge. There is.

実施形態の一態様は、上記に鑑みてなされたものであって、電力線搬送通信を用いて部分放電の検出を精度よく行うことができる部分放電検出装置および部分放電検出方法を提供することを目的とする。 One aspect of the embodiment is made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a partial discharge detection device and a partial discharge detection method capable of accurately detecting a partial discharge by using power line carrier communication. And.

実施形態の一態様に係る部分放電検出装置は、電力設備の接地線に流れる電流の高周波成分を抽出する高周波成分抽出部と、前記高周波成分抽出部によって抽出された前記高周波成分が重畳される計測用電力線と、前記計測用電力線に接続され互いに電力線搬送通信を行う複数の電力線搬送通信部と、前記電力線搬送通信部間の前記電力線搬送通信の状態に基づいて、前記電力設備に生じる部分放電を検出する検出部とを備える。 The partial discharge detection device according to one aspect of the embodiment is a measurement in which a high-frequency component extraction unit that extracts a high-frequency component of a current flowing through a ground line of a power facility and the high-frequency component extracted by the high-frequency component extraction unit are superimposed. A partial discharge generated in the power equipment based on the power line, a plurality of power line carrier communication units connected to the measurement power line and performing power line carrier communication with each other, and the state of the power line carrier communication between the power line carrier communication units. It is provided with a detection unit for detecting.

本発明の部分放電検出装置および部分放電検出方法によれば、電力線搬送通信を用いて部分放電の検出を精度よく行うことができる。 According to the partial discharge detection device and the partial discharge detection method of the present invention, partial discharge can be detected with high accuracy by using power line carrier communication.

図１は、実施形態に係る部分放電検出装置の構成例を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a partial discharge detection device according to an embodiment. 図２は、実施形態に係る電力線搬送通信装置の構成例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a configuration example of the power line carrier communication device according to the embodiment. 図３は、実施形態に係る特定位相範囲の説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of a specific phase range according to the embodiment. 図４は、実施形態に係る情報処理装置の構成例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a configuration example of the information processing device according to the embodiment. 図５は、第１通信モードと第２通信モードとの切り替え状態の一例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing an example of a switching state between the first communication mode and the second communication mode. 図６は、実施形態に係る情報処理装置における情報処理の流れの一例を示すフローチャートである。FIG. 6 is a flowchart showing an example of the flow of information processing in the information processing apparatus according to the embodiment. 図７は、実施形態に係る高周波成分抽出部の他の構成例を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing another configuration example of the high frequency component extraction unit according to the embodiment.

以下、添付図面を参照して、本願の開示する部分放電検出装置および部分放電検出方法の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the partial discharge detection device and the partial discharge detection method disclosed in the present application will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The present invention is not limited to the embodiments shown below.

図１は、実施形態に係る部分放電検出装置の構成例を示す図である。図１に示す部分放電検出装置１は、電力設備１００の接地線１０１に流れる電流に基づき、電力線搬送通信を用いて電力設備１００に生じる部分放電を検出する機能を有する。 FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a partial discharge detection device according to an embodiment. The partial discharge detection device 1 shown in FIG. 1 has a function of detecting a partial discharge generated in the power equipment 100 by using power line carrier communication based on the current flowing through the ground wire 101 of the power equipment 100.

電力設備１００は、例えば、電力ケーブル、電力ケーブル接続部、変圧器、コンデンサ、回転機、開閉器、および配電機器のうち１以上を含む設備である。かかる電力設備１００は、例えば、６．６ｋＶ以上の高電圧の電力輸送設備に設けられた電力設備であるが、６．６ｋ未満の電圧を扱う電気機器であってもよい。電力設備１００に生じる部分放電は、電力設備１００の絶縁部分に生じる。電力設備１００の絶縁部分には、例えば、電力ケーブルの絶縁部分、電力ケーブル接続部の絶縁部分、変圧器のブッシングなどがある。 The power equipment 100 is equipment including, for example, one or more of a power cable, a power cable connection, a transformer, a capacitor, a rotating machine, a switch, and a power distribution device. The power equipment 100 is, for example, a power equipment provided in a power transport equipment having a high voltage of 6.6 kV or more, but may be an electric device that handles a voltage of less than 6.6 k. The partial discharge that occurs in the power equipment 100 occurs in the insulated portion of the power equipment 100. The insulated portion of the power equipment 100 includes, for example, an insulated portion of a power cable, an insulated portion of a power cable connection portion, a bushing of a transformer, and the like.

図１に示すように、部分放電検出装置１は、高周波成分抽出部１０と、計測用電力線２０と、ノイズフィルタトランス３０と、複数の電力線搬送通信装置４０ａ，４０ｂ（以下、電力線搬送通信装置４０と総称する場合がある）と、情報処理装置５０とを備える。 As shown in FIG. 1, the partial discharge detection device 1 includes a high-frequency component extraction unit 10, a power line for measurement 20, a noise filter transformer 30, and a plurality of power line carrier communication devices 40a and 40b (hereinafter, power line carrier communication device 40). The information processing device 50 is provided.

高周波成分抽出部１０は、電力設備１００の接地線１０１に流れる電流の高周波成分を抽出する。高周波成分とは、例えば、接地線１０１に流れる電流の成分のうち、１ＭＨｚ以上の周波数帯域の成分である。 The high frequency component extraction unit 10 extracts the high frequency component of the current flowing through the ground wire 101 of the electric power equipment 100. The high frequency component is, for example, a component in a frequency band of 1 MHz or more among the components of the current flowing through the ground wire 101.

高周波成分抽出部１０は、複数のフェライトコア１１ａ，１１ｂ，１１ｃ（以下、フェライトコア１１と総称する場合がある）と、絶縁トランス１２と、複数のコンデンサ１３ａ，１３ｂとを備える。複数のフェライトコア１１は、電力設備１００の接地線１０１が挿通されて接地線１０１の第１部分１４ａと第２部分１４ｂとの間の領域に取り付けられる。 The high-frequency component extraction unit 10 includes a plurality of ferrite cores 11a, 11b, 11c (hereinafter, may be collectively referred to as a ferrite core 11), an isolation transformer 12, and a plurality of capacitors 13a, 13b. The plurality of ferrite cores 11 are attached to the region between the first portion 14a and the second portion 14b of the ground wire 101 through which the ground wire 101 of the electric power equipment 100 is inserted.

接地線１０１の第１部分１４ａは、接地線１０１におけるフェライトコア１１の取り付け部分よりも電力設備１００側の部分であり、第２部分１４ｂは、接地線１０１におけるフェライトコア１１の取り付け部分よりもグランド（アース）側の部分である。 The first portion 14a of the ground wire 101 is a portion on the power equipment 100 side of the mounting portion of the ferrite core 11 in the ground wire 101, and the second portion 14b is grounded from the mounting portion of the ferrite core 11 in the ground wire 101. This is the part on the (earth) side.

複数のフェライトコア１１によって、第１部分１４ａと第２部分１４ｂとの間の領域を高周波に対して高インピーダンスにすることができる。なお、図１に示す例では、各フェライトコア１１の接地線１０１の巻数は、１ターンであるが、２ターン以上であってもよい。 The plurality of ferrite cores 11 can make the region between the first portion 14a and the second portion 14b high impedance with respect to high frequencies. In the example shown in FIG. 1, the number of turns of the ground wire 101 of each ferrite core 11 is one turn, but it may be two or more turns.

絶縁トランス１２は、接地線１０１と計測用電力線２０との間に配置される高耐圧のトランスであり、雷サージなどによって接地線１０１に高電圧が発生した場合に、計測用電力線２０に高電圧が印加されることを防止する。また、絶縁トランス１２として、例えば、低周波成分の二次側巻線への伝達を抑制することができる高周波トランスを用いることができ、これにより、絶縁トランス１２に低周波成分を除去する機能を持たせることができる。 The isolation transformer 12 is a high-voltage transformer arranged between the ground wire 101 and the measurement power line 20, and when a high voltage is generated in the ground wire 101 due to a lightning surge or the like, the measurement power line 20 has a high voltage. Is prevented from being applied. Further, as the isolation transformer 12, for example, a high-frequency transformer capable of suppressing the transmission of low-frequency components to the secondary winding can be used, whereby the isolation transformer 12 has a function of removing low-frequency components. Can have.

絶縁トランス１２の一次側巻線の一端と他端は、接地線１０１の第１部分１４ａと第２部分１４ｂのそれぞれに接続され、絶縁トランス１２の二次側巻線の一端と他端は、コンデンサ１３ａ，１３ｂの一端のそれぞれに接続される。 One end and the other end of the primary winding of the isolation transformer 12 are connected to the first portion 14a and the second portion 14b of the ground wire 101, respectively, and one end and the other end of the secondary winding of the isolation transformer 12 are connected to each other. It is connected to each of the ends of the capacitors 13a and 13b.

計測用電力線２０は、単相交流電圧が印加される一対の電力線２０ａ，２０ｂを含む。コンデンサ１３ａの他端は、計測用電力線２０の一方の電力線２０ａに接続され、コンデンサ１３ｂの他端は、計測用電力線２０の他方の電力線２０ｂに接続される。コンデンサ１３ａ，１３ｂと絶縁トランス１２によって、低周波帯域の交流成分について作業用電源１０３との分離を行うことができる。なお、コンデンサ１３ａ，１３ｂの静電容量は、６０Ｈｚ以下の低周波成分に対するインピーダンスは高いが、高周波成分に対するインピーダンスは無視できる程度に小さい値に設定される。 The measurement power line 20 includes a pair of power lines 20a and 20b to which a single-phase AC voltage is applied. The other end of the capacitor 13a is connected to one power line 20a of the measurement power line 20, and the other end of the capacitor 13b is connected to the other power line 20b of the measurement power line 20. The capacitors 13a and 13b and the isolation transformer 12 can separate the AC component in the low frequency band from the working power supply 103. The capacitance of the capacitors 13a and 13b has a high impedance for low frequency components of 60 Hz or less, but the impedance for high frequency components is set to a negligibly small value.

ノイズフィルタトランス３０の一次側巻線は、作業用電源１０３に接続され、ノイズフィルタトランス３０の二次側巻線は、計測用電力線２０に接続される。ノイズフィルタトランス３０は、作業用電源１０３から出力される低圧の交流電圧Ｖａｃ２からノイズを除去し、ノイズを除去した低圧の交流電圧Ｖａｃ２を計測用電力線２０へ出力する。 The primary winding of the noise filter transformer 30 is connected to the working power supply 103, and the secondary winding of the noise filter transformer 30 is connected to the measurement power line 20. The noise filter transformer 30 removes noise from the low-voltage AC voltage Vac2 output from the work power supply 103, and outputs the noise-removed low-voltage AC voltage Vac2 to the measurement power line 20.

作業用電源１０３は、低圧の交流電圧Ｖａｃ２として、１００Ｖの交流電圧を出力する。作業用電源１０３は、電力設備１００で用いられる電力線１０２の高圧の交流電圧Ｖａｃ１を降圧して低圧の交流電圧Ｖａｃ２を生成する。そのため交流電圧Ｖａｃ１と交流電圧Ｖａｃ２とは同一の周波数である。 The working power supply 103 outputs an AC voltage of 100 V as a low voltage AC voltage Vac2. The working power supply 103 steps down the high-voltage AC voltage Vac1 of the power line 102 used in the power equipment 100 to generate a low-voltage AC voltage Vac2. Therefore, the AC voltage Vac1 and the AC voltage Vac2 have the same frequency.

電力線搬送通信装置４０は、計測用電力線２０を介して高周波の周波数帯（例えば、２ＭＨｚ〜３０ＭＨｚの帯域）で通信を行う電力線搬送通信部４２を備える。電力線搬送通信部４２は、例えば、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency-Division Multiplexing）方式の通信を行うが、ＯＦＤＭ方式以外の通信を行う構成であってもよい。 The power line carrier communication device 40 includes a power line carrier communication unit 42 that communicates in a high frequency frequency band (for example, a band of 2 MHz to 30 MHz) via the measurement power line 20. The power line carrier communication unit 42 performs communication in the OFDM (Orthogonal Frequency-Division Multiplexing) system, for example, but may be configured to perform communication other than the OFDM system.

情報処理装置５０は、電力線搬送通信装置４０ａ，４０ｂを制御して、電力線搬送通信装置４０ａと電力線搬送通信装置４０ｂとの間で計測用電力線２０を介した電力線搬送通信を実行させる。ここでは、情報処理装置５０は、電力線搬送通信装置４０ａからデータを計測用電力線２０へ送信させ、計測用電力線２０を介して電力線搬送通信装置４０ａからのデータを電力線搬送通信装置４０ｂで受信させる制御を行う。 The information processing device 50 controls the power line carrier communication devices 40a and 40b to execute power line carrier communication via the measurement power line 20 between the power line carrier communication device 40a and the power line carrier communication device 40b. Here, the information processing device 50 controls the power line carrier communication device 40a to transmit data from the power line carrier communication device 40a to the measurement power line 20 and to receive the data from the power line carrier communication device 40a via the measurement power line 20 by the power line carrier communication device 40b. I do.

電力線搬送通信装置４０ａから送信されるデータ（以下、送信データと記載する）は、パケット化されて送信される。以下、パケット化されたデータをパケットデータと記載する場合がある。なお、以下においてパケットデータには、送信データを含まないデータ、例えば、通信制御のみに用いるデータを含む。 The data transmitted from the power line carrier communication device 40a (hereinafter referred to as transmission data) is packetized and transmitted. Hereinafter, the packetized data may be described as packet data. In the following, the packet data includes data that does not include transmission data, for example, data that is used only for communication control.

このように、情報処理装置５０は、電力線搬送通信装置４０ａをデータ送信用の電力線搬送通信装置４０として用い、電力線搬送通信装置４０ｂをデータ受信用の電力線搬送通信装置４０として用いる。 As described above, the information processing device 50 uses the power line carrier communication device 40a as the power line carrier communication device 40 for data transmission and the power line carrier communication device 40b as the power line carrier communication device 40 for data reception.

情報処理装置５０は、電力設備１００に生じる部分放電を検出する検出部６２を備える。検出部６２は、電力線搬送通信装置４０ａと電力線搬送通信装置４０ｂとの間の電力線搬送通信の状態に基づいて、電力設備１００に生じる部分放電を検出する。 The information processing device 50 includes a detection unit 62 that detects a partial discharge that occurs in the power equipment 100. The detection unit 62 detects the partial discharge generated in the power equipment 100 based on the state of the power line carrier communication between the power line carrier communication device 40a and the power line carrier communication device 40b.

部分放電が発生した場合、部分放電によって生じる高周波の電流（以下、放電電流と記載する）が接地線１０１に流れる。かかる放電電流は、高周波成分抽出部１０によって抽出され、計測用電力線２０に重畳される。 When a partial discharge occurs, a high-frequency current (hereinafter referred to as a discharge current) generated by the partial discharge flows through the ground wire 101. The discharge current is extracted by the high-frequency component extraction unit 10 and superimposed on the measurement power line 20.

放電電流が計測用電力線２０に重畳されている状態では、電力線搬送通信装置４０ａからのパケットデータを電力線搬送通信装置４０ｂで受信することができず、電力線搬送通信装置４０ａからパケットデータの再送が繰り返される。そして、放電電流がない状態になった場合に、電力線搬送通信装置４０ａからのパケットデータが電力線搬送通信装置４０ｂで受信されることになる。 In the state where the discharge current is superimposed on the measurement power line 20, the packet data from the power line carrier communication device 40a cannot be received by the power line carrier communication device 40b, and the packet data is repeatedly retransmitted from the power line carrier communication device 40a. Is done. Then, when there is no discharge current, the packet data from the power line carrier communication device 40a is received by the power line carrier communication device 40b.

電力線搬送通信装置４０ａによるパケットデータの再送が行われることで、電力線搬送通信装置４０ａからのデータの送信処理に遅延が生じる。例えば、電力線搬送通信装置４０ａから電力線搬送通信装置４０ｂへ予め設定した容量の送信データを送信すると仮定する。この場合、電力線搬送通信装置４０ａによるパケットデータの再送があると、電力線搬送通信装置４０ａによるパケットデータの再送がない場合に比べ、送信データの伝送に遅延時間（以下、伝送遅延時間Ｔｄと記載する）が生じる。このように、放電電流と伝送遅延時間Ｔｄに相関性関係がある。 Since the packet data is retransmitted by the power line carrier communication device 40a, the data transmission process from the power line carrier communication device 40a is delayed. For example, it is assumed that transmission data having a preset capacity is transmitted from the power line carrier communication device 40a to the power line carrier communication device 40b. In this case, if the packet data is retransmitted by the power line carrier communication device 40a, the transmission data is transmitted with a delay time (hereinafter referred to as transmission delay time Td) as compared with the case where the packet data is not retransmitted by the power line carrier communication device 40a. ) Occurs. As described above, there is a correlation between the discharge current and the transmission delay time Td.

そこで、情報処理装置５０の検出部６２は、電力線搬送通信における伝送遅延の発生状態に基づいて、電力設備１００に生じる部分放電を検出することができる。例えば、情報処理装置５０の検出部６２は、伝送遅延時間Ｔｄが閾値Ｔｔｈ以上である場合に、電力設備１００に部分放電が生じたことを検出することができる。なお、伝送遅延時間Ｔｄは、再送がされずに送信データの送信が行われた時間からの遅延時間である。例えば、伝送遅延時間Ｔｄは、部分放電が発生していない状態で送信データの送信に要する時間を基準送信時間とした場合、基準送信時間からの遅延時間とすることができる。なお、基準送信時間は、第１通信モードおよび第２通信モードのそれぞれに設定される。 Therefore, the detection unit 62 of the information processing apparatus 50 can detect the partial discharge generated in the power equipment 100 based on the state of occurrence of the transmission delay in the power line carrier communication. For example, the detection unit 62 of the information processing apparatus 50 can detect that a partial discharge has occurred in the power equipment 100 when the transmission delay time Td is equal to or greater than the threshold value Tth. The transmission delay time Td is a delay time from the time when the transmission data is transmitted without being retransmitted. For example, the transmission delay time Td can be a delay time from the reference transmission time when the time required for transmission of transmission data is set as the reference transmission time in a state where partial discharge does not occur. The reference transmission time is set in each of the first communication mode and the second communication mode.

また、情報処理装置５０の検出部６２は、電力線搬送通信における送信エラーの発生状態に基づいて、電力設備１００に生じる部分放電を検出することができる。例えば、電力線搬送通信装置４０ａから送信エラーを示す情報を取得し、取得した送信エラーを示す情報に基づいて、電力設備１００に生じる部分放電を検出することもできる。電力線搬送通信装置４０ａは、送信データの再送を行う毎に送信エラーを示す情報を情報処理装置５０へ送信することができる。 Further, the detection unit 62 of the information processing apparatus 50 can detect a partial discharge generated in the power equipment 100 based on a transmission error occurrence state in the power line carrier communication. For example, it is possible to acquire information indicating a transmission error from the power line carrier communication device 40a and detect a partial discharge occurring in the power equipment 100 based on the acquired information indicating the transmission error. The power line carrier communication device 40a can transmit information indicating a transmission error to the information processing device 50 each time the transmission data is retransmitted.

以上のように、実施形態に係る部分放電検出装置１は、電力設備１００の接地線１０１に流れる電流の高周波成分を抽出する。そのため、部分放電検出装置１は、部分放電によって生じる電磁波によって電力線１０２に重畳して生じる電力線１０２の電流の高周波成分を抽出する場合に比べて、部分放電によって生じる電流を精度よく検出することができる。 As described above, the partial discharge detection device 1 according to the embodiment extracts the high frequency component of the current flowing through the ground wire 101 of the electric power equipment 100. Therefore, the partial discharge detection device 1 can accurately detect the current generated by the partial discharge as compared with the case where the high frequency component of the current of the power line 102 generated by being superimposed on the power line 102 by the electromagnetic wave generated by the partial discharge is extracted. ..

また、部分放電検出装置１は、計測用電力線２０に接続され互いに電力線搬送通信を行う複数の電力線搬送通信部４２間の電力線搬送通信の状態に基づいて、電力設備１００に生じる部分放電を検出する。そのため、例えば、市販の電力線搬送通信装置を電力線搬送通信装置４０として用いることで、接地線１０１に流れる電流の高周波成分と閾値とを比較する回路などを設ける場合に比べ、専用の回路を設けることなく、部分放電の検出を容易に行うことができる。 Further, the partial discharge detection device 1 detects the partial discharge generated in the power equipment 100 based on the state of the power line carrier communication between the plurality of power line carrier communication units 42 connected to the measurement power line 20 and performing the power line carrier communication with each other. .. Therefore, for example, by using a commercially available power line carrier communication device as the power line carrier communication device 40, a dedicated circuit is provided as compared with the case where a circuit for comparing the high frequency component of the current flowing through the ground wire 101 and the threshold value is provided. However, partial discharge can be easily detected.

以下、部分放電検出装置１の電力線搬送通信装置４０および情報処理装置５０の構成および動作についてさらに具体的に説明する。まず、電力線搬送通信装置４０について説明する。図２は、実施形態に係る電力線搬送通信装置の構成例を示す図である。 Hereinafter, the configuration and operation of the power line carrier communication device 40 and the information processing device 50 of the partial discharge detection device 1 will be described in more detail. First, the power line carrier communication device 40 will be described. FIG. 2 is a diagram showing a configuration example of the power line carrier communication device according to the embodiment.

図２に示すように、電力線搬送通信装置４０は、交流電圧位相検出部４１と、電力線搬送通信部４２と、通信部４３と、制御部４４とを備える。電力線搬送通信部４２は、計測用電力線２０に接続され、計測用電力線２０を介した電力線搬送通信を行う。 As shown in FIG. 2, the power line carrier communication device 40 includes an AC voltage phase detection unit 41, a power line carrier communication unit 42, a communication unit 43, and a control unit 44. The power line carrier communication unit 42 is connected to the measurement power line 20 and performs power line carrier communication via the measurement power line 20.

交流電圧位相検出部４１は、計測用電力線２０に印加される低周波の交流電圧Ｖａｃ２の位相を検出する。例えば、交流電圧位相検出部４１は、交流電圧Ｖａｃ２のゼロクロスおよび周波数を検出し、交流電圧Ｖａｃ２のゼロクロスからの時間を位相へ変換することができる。交流電圧位相検出部４１は、検出した交流電圧Ｖａｃ２の位相を示す情報を電力線搬送通信部４２へ通知する。 The AC voltage phase detection unit 41 detects the phase of the low-frequency AC voltage Vac2 applied to the measurement power line 20. For example, the AC voltage phase detection unit 41 can detect the zero cross and the frequency of the AC voltage Vac2 and convert the time from the zero cross of the AC voltage Vac2 into the phase. The AC voltage phase detection unit 41 notifies the power line carrier communication unit 42 of information indicating the phase of the detected AC voltage Vac2.

電力線搬送通信部４２は、交流電圧Ｖａｃ２の位相が特定位相範囲である場合に電力線搬送通信を行う第１通信モードと、交流電圧Ｖａｃ２の全位相範囲で電力線搬送通信を行う第２通信モードとを切り替えて電力線搬送通信を行うことができる。 The power line carrier communication unit 42 has a first communication mode in which power line carrier communication is performed when the phase of the AC voltage Vac2 is in a specific phase range, and a second communication mode in which power line carrier communication is performed in the entire phase range of the AC voltage Vac2. Power line carrier communication can be performed by switching.

ここで、第１通信モードにおける特定位相範囲は、部分放電が発生する交流電圧Ｖａｃ１の位相範囲であり、図３に示すように、交流電圧Ｖａｃ１の位相が０°から９０°までの範囲、１８０°から２７０°までの範囲である。図３は、実施形態に係る特定位相範囲の説明図である。 Here, the specific phase range in the first communication mode is the phase range of the AC voltage Vac1 in which partial discharge occurs, and as shown in FIG. 3, the phase of the AC voltage Vac1 is in the range of 0 ° to 90 °, 180. It ranges from ° to 270 °. FIG. 3 is an explanatory diagram of a specific phase range according to the embodiment.

交流電圧Ｖａｃ１の位相と交流電圧Ｖａｃ２の位相とが一致している場合、交流電圧Ｖａｃ２の位相が０°から９０°までの範囲、１８０°から２７０°までの範囲が交流電圧Ｖａｃ１の特定位相範囲に対応する。また、交流電圧Ｖａｃ１に対して交流電圧Ｖａｃ２がθ１だけ遅れている場合、交流電圧Ｖａｃ２の位相がθ１°からθ１＋９０°までの範囲、θ１＋１８０°からθ１＋２７０°までの範囲が交流電圧Ｖａｃ１の特定位相範囲に対応する。 When the phase of the AC voltage Vac1 and the phase of the AC voltage Vac2 match, the phase of the AC voltage Vac2 is in the range of 0 ° to 90 ° and the range of 180 ° to 270 ° is the specific phase range of the AC voltage Vac1. Corresponds to. When the AC voltage Vac2 is delayed by θ1 with respect to the AC voltage Vac1, the phase of the AC voltage Vac2 is in the range of θ1 ° to θ1 + 90 °, and the range of θ1 + 180 ° to θ1 + 270 ° is the specific phase range of the AC voltage Vac1. Corresponds to.

図２に戻って、電力線搬送通信装置４０の構成の説明を続ける。通信部４３は、情報処理装置５０との通信を行う通信インターフェイスである。通信部４３は、情報処理装置５０から入力される送信データを電力線搬送通信部４２へ出力することができる。電力線搬送通信部４２は、通信部４３から出力される送信データをパケット化して変調し、複数のパケットデータとして電力線搬送通信により計測用電力線２０へ順次出力することができる。 Returning to FIG. 2, the description of the configuration of the power line carrier communication device 40 will be continued. The communication unit 43 is a communication interface that communicates with the information processing device 50. The communication unit 43 can output the transmission data input from the information processing device 50 to the power line carrier communication unit 42. The power line carrier communication unit 42 can packetize and modulate the transmission data output from the communication unit 43, and sequentially output the transmission data as a plurality of packet data to the measurement power line 20 by the power line carrier communication.

また、電力線搬送通信部４２は、他の電力線搬送通信装置４０から計測用電力線２０を介して送信される複数のパケットデータを順次受信し、受信した複数のパケットデータを順次復調して受信データを生成する。電力線搬送通信部４２は、生成した受信データを通信部４３へ出力する。通信部４３は、電力線搬送通信部４２から出力される受信データを受信し、受信した受信データを情報処理装置５０へ出力することができる。 Further, the power line carrier communication unit 42 sequentially receives a plurality of packet data transmitted from the other power line carrier communication device 40 via the measurement power line 20, and sequentially demodulates the received plurality of packet data to obtain the received data. Generate. The power line carrier communication unit 42 outputs the generated received data to the communication unit 43. The communication unit 43 can receive the received data output from the power line carrier communication unit 42 and output the received received data to the information processing device 50.

制御部４４は、電力線搬送通信装置４０の全体を制御する。制御部４４は、情報処理装置５０からの要求に応じて電力線搬送通信部４２を制御することができる。例えば、制御部４４は、情報処理装置５０からのモード設定要求に基づいて、第１通信モードと第２通信モードとを切り替えて電力線搬送通信部４２に電力線搬送通信を実行させることができる。制御部４４は、情報処理装置５０から送信される特定位相範囲を示す情報に基づいて電力線搬送通信部４２に第１通信モードで電力線搬送通信を実行させることができる。 The control unit 44 controls the entire power line carrier communication device 40. The control unit 44 can control the power line carrier communication unit 42 in response to a request from the information processing device 50. For example, the control unit 44 can switch between the first communication mode and the second communication mode to cause the power line carrier communication unit 42 to execute the power line carrier communication based on the mode setting request from the information processing device 50. The control unit 44 can cause the power line carrier communication unit 42 to execute the power line carrier communication in the first communication mode based on the information indicating the specific phase range transmitted from the information processing device 50.

また、制御部４４は、電力線搬送通信部４２における電力線搬送通信の状態を示す情報である通信状態情報を電力線搬送通信部４２から取得し、取得した通信状態情報を情報処理装置５０へ通信部４３を介して出力することができる。例えば、通信状態情報は、電力線搬送通信における伝送遅延の発生状態を示す情報、または伝送エラーの発生状態を示す情報などである。伝送遅延の発生状態を示す情報は、例えば、伝送遅延時間Ｔｄを示す情報であり、伝送エラーの発生状態を示す情報は、例えば、伝送エラーの発生を示す情報または伝送エラーの回数を示す情報である。 Further, the control unit 44 acquires the communication state information which is the information indicating the state of the power line carrier communication in the power line carrier communication unit 42 from the power line carrier communication unit 42, and transfers the acquired communication state information to the information processing device 50 in the communication unit 43. Can be output via. For example, the communication status information is information indicating a transmission delay occurrence status in power line carrier communication, information indicating a transmission error occurrence status, or the like. The information indicating the occurrence state of the transmission delay is, for example, the information indicating the transmission delay time Td, and the information indicating the occurrence state of the transmission error is, for example, the information indicating the occurrence of the transmission error or the information indicating the number of transmission errors. be.

次に、情報処理装置５０について具体的に説明する。図４は、実施形態に係る情報処理装置の構成例を示す図である。図４に示すように、情報処理装置５０は、通信部５１と、制御部５２と、記憶部５３と、表示部５４と、入力部５５とを備える。 Next, the information processing device 50 will be specifically described. FIG. 4 is a diagram showing a configuration example of the information processing device according to the embodiment. As shown in FIG. 4, the information processing device 50 includes a communication unit 51, a control unit 52, a storage unit 53, a display unit 54, and an input unit 55.

通信部５１は、電力線搬送通信装置４０との通信を行う通信インターフェイスである。制御部５２は、通信部５１を介して電力線搬送通信装置４０へ制御要求を行い、電力線搬送通信装置４０を制御することができる。また、制御部５２は、電力線搬送通信装置４０から送信される情報を通信部５１経由で取得することができる。 The communication unit 51 is a communication interface that communicates with the power line carrier communication device 40. The control unit 52 can control the power line carrier communication device 40 by making a control request to the power line carrier communication device 40 via the communication unit 51. Further, the control unit 52 can acquire the information transmitted from the power line carrier communication device 40 via the communication unit 51.

制御部５２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＤＳＰ（Digital Signal Processer）、およびシステムＬＳＩ（Large Scale Integration）のうち一つ以上を含む。記憶部５３は、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Enable Program Read Only Memory）をはじめとした不揮発性または揮発性の半導体メモリのうち一つ以上を含む。制御部５２は、記憶部５３に記憶されたプログラムを読み出して実行することによって、通信制御部６１、検出部６２、および表示制御部６３の機能を実行する。 The control unit 52 includes one or more of a CPU (Central Processing Unit), a DSP (Digital Signal Processer), and a system LSI (Large Scale Integration). The storage unit 53 includes one or more of non-volatile or volatile semiconductor memories such as RAM (Random Access Memory), ROM (Read Only Memory), flash memory, and EPROM (Enable Program Read Only Memory). The control unit 52 executes the functions of the communication control unit 61, the detection unit 62, and the display control unit 63 by reading and executing the program stored in the storage unit 53.

通信制御部６１は、電力線搬送通信装置４０ａへ通信部５１を介してモード設定要求を出力し、電力線搬送通信部４２において第１通信モードと第２通信モードとを切り替えて電力線搬送通信部４２に電力線搬送通信を実行させることができる。 The communication control unit 61 outputs a mode setting request to the power line carrier communication device 40a via the communication unit 51, and the power line carrier communication unit 42 switches between the first communication mode and the second communication mode to the power line carrier communication unit 42. Power line carrier communication can be executed.

図５は、第１通信モードと第２通信モードとの切り替え状態の一例を示す図である。図５に示すように、通信制御部６１は、第１通信モードと第２通信モードとを交互に電力線搬送通信部４２に設定することができる。図５に示す例では、時刻ｔ１〜ｔ２および時刻ｔ３〜ｔ４で第１通信モードが実行され、時刻ｔ２〜ｔ３および時刻ｔ４〜ｔ５で第２通信モードが実行される。 FIG. 5 is a diagram showing an example of a switching state between the first communication mode and the second communication mode. As shown in FIG. 5, the communication control unit 61 can alternately set the first communication mode and the second communication mode in the power line carrier communication unit 42. In the example shown in FIG. 5, the first communication mode is executed at times t1 to t2 and times t3 to t4, and the second communication mode is executed at times t2 to t3 and times t4 to t5.

図４に戻って、制御部５２の説明を続ける。検出部６２は、送信データを通信部５１から電力線搬送通信装置４０ａへ出力し、電力線搬送通信装置４０ｂから通信部５１を介して受信データを取得する。また、検出部６２は、電力線搬送通信装置４０ａから通信部５１を介して通信状態情報を取得し、取得した通信状態情報に基づいて、電力設備１００に生じる部分放電を検出する。 Returning to FIG. 4, the description of the control unit 52 will be continued. The detection unit 62 outputs the transmission data from the communication unit 51 to the power line carrier communication device 40a, and acquires the received data from the power line carrier communication device 40b via the communication unit 51. Further, the detection unit 62 acquires communication status information from the power line carrier communication device 40a via the communication unit 51, and detects a partial discharge generated in the power equipment 100 based on the acquired communication status information.

例えば、検出部６２は、電力線搬送通信装置４０ａから取得した通信状態情報に基づいて、第１通信モードおよび第２通信モードでのそれぞれの伝送遅延時間Ｔｄを比較する。伝送遅延時間Ｔｄは、例えば、上述した基準送信時間からの遅延時間であるが、送信の遅延時間を示すものであればよく、基準送信時間からの遅延時間に限定されない。検出部６２は、比較した結果に基づいて、電力設備１００に部分放電が発生しているか否かを判定することができる。 For example, the detection unit 62 compares the respective transmission delay times Td in the first communication mode and the second communication mode based on the communication state information acquired from the power line carrier communication device 40a. The transmission delay time Td is, for example, the delay time from the reference transmission time described above, but is not limited to the delay time from the reference transmission time as long as it indicates the transmission delay time. The detection unit 62 can determine whether or not a partial discharge has occurred in the power equipment 100 based on the result of the comparison.

具体的には、検出部６２は、通信制御部６１が電力線搬送通信装置４０ａに第１通信モードで電力線搬送通信による送信データの送信を実行させた場合において、電力線搬送通信装置４０ａから出力される通信状態情報に含まれる伝送遅延時間Ｔｄを伝送遅延時間Ｔｄ１として取得する。また、検出部６２は、通信制御部６１が電力線搬送通信装置４０ａに第２通信モードで電力線搬送通信による送信データの送信を実行させた場合において、電力線搬送通信装置４０ａから出力される通信状態情報に含まれる伝送遅延時間Ｔｄを伝送遅延時間Ｔｄ２として取得する。 Specifically, the detection unit 62 is output from the power line carrier communication device 40a when the communication control unit 61 causes the power line carrier communication device 40a to transmit transmission data by the power line carrier communication in the first communication mode. The transmission delay time Td included in the communication status information is acquired as the transmission delay time Td1. Further, the detection unit 62 causes the communication status information output from the power line carrier communication device 40a when the communication control unit 61 causes the power line carrier communication device 40a to transmit transmission data by the power line carrier communication in the second communication mode. The transmission delay time Td included in is acquired as the transmission delay time Td2.

検出部６２は、伝送遅延時間Ｔｄ１と伝送遅延時間Ｔｄ２との比較結果に基づいて、電力設備１００に部分放電が発生しているか否かを判定することができる。例えば、検出部６２は、下記式（１）が成立する場合に、電力設備１００に部分放電が発生していると判定することができる。下記式（１）において、閾値Ｔｄｔｈ１は、予め設定された正の値である。
Ｔｄ１−Ｔｄ２≧Ｔｄｔｈ１・・・（１） The detection unit 62 can determine whether or not partial discharge has occurred in the power equipment 100 based on the comparison result between the transmission delay time Td1 and the transmission delay time Td2. For example, the detection unit 62 can determine that a partial discharge has occurred in the power equipment 100 when the following equation (1) is satisfied. In the following equation (1), the threshold value Tds1 is a preset positive value.
Td1-Td2 ≧ Tds1 ・・・ (1)

接地線１０１に部分放電以外の要因による高周波成分によって電力線搬送通信での伝送遅延が生じる環境下において、伝送遅延時間Ｔｄだけの測定では、部分放電が発生しているか否かの判定が難しい場合がある。このような場合であっても、部分放電が発生している状況下において、特定位相範囲での伝送遅延時間Ｔｄ１と全位相範囲での伝送遅延時間Ｔｄ２とで差が生じることから、電力設備１００に部分放電が発生していることを精度よく検出することができる。 In an environment where transmission delay in power line carrier communication occurs due to high frequency components other than partial discharge on the ground wire 101, it may be difficult to determine whether or not partial discharge has occurred by measuring only the transmission delay time Td. be. Even in such a case, in a situation where partial discharge occurs, a difference occurs between the transmission delay time Td1 in the specific phase range and the transmission delay time Td2 in the entire phase range. It is possible to accurately detect that a partial discharge has occurred.

また、検出部６２は、電力線搬送通信装置４０ａから取得した通信状態情報に基づいて、第１通信モードおよび第２通信モードでのそれぞれの伝送エラー回数Ｅｃを比較することができる。伝送エラー回数Ｅｃは、例えば、電力線搬送通信装置４０ａによって送信データの送信が完了するまでの間における伝送エラーの回数であるが、送信データの送信期間のうち一定期間における送信データの送信であってもよい。検出部６２は、比較した結果に基づいて、電力設備１００に部分放電が発生しているか否かを判定することができる。 Further, the detection unit 62 can compare the number of transmission errors Ec in each of the first communication mode and the second communication mode based on the communication state information acquired from the power line carrier communication device 40a. The number of transmission errors Ec is, for example, the number of transmission errors until the transmission of transmission data is completed by the power line carrier communication device 40a, and is the transmission of transmission data in a certain period of the transmission data transmission period. May be good. The detection unit 62 can determine whether or not a partial discharge has occurred in the power equipment 100 based on the result of the comparison.

具体的には、検出部６２は、通信制御部６１が電力線搬送通信装置４０ａに第１通信モードで電力線搬送通信による送信データの送信を実行させた場合において、電力線搬送通信装置４０ａから出力される通信状態情報に含まれる伝送エラー回数Ｅｃを伝送エラー回数Ｅｃ１として取得する。また、検出部６２は、通信制御部６１が電力線搬送通信装置４０ａに第２通信モードで電力線搬送通信による送信データの送信を実行させた場合において、電力線搬送通信装置４０ａから出力される通信状態情報に含まれる伝送エラー回数Ｅｃを伝送エラー回数Ｅｃ２として取得する。 Specifically, the detection unit 62 is output from the power line carrier communication device 40a when the communication control unit 61 causes the power line carrier communication device 40a to transmit transmission data by the power line carrier communication in the first communication mode. The transmission error count Ec included in the communication status information is acquired as the transmission error count Ec1. Further, the detection unit 62 causes the communication status information output from the power line carrier communication device 40a when the communication control unit 61 causes the power line carrier communication device 40a to transmit transmission data by the power line carrier communication in the second communication mode. The transmission error number Ec included in is acquired as the transmission error number Ec2.

検出部６２は、伝送エラー回数Ｅｃ１と伝送エラー回数Ｅｃ２との比較結果に基づいて、電力設備１００に部分放電が発生しているか否かを判定することができる。例えば、検出部６２は、下記式（２）が成立する場合に、電力設備１００に部分放電が発生していると判定することができる。下記式（２）において、閾値Ｅｃｔｈ１は、予め設定された正の値である。
Ｅｃ１−Ｅｃ２≧Ｅｃｔｈ１・・・（２） The detection unit 62 can determine whether or not partial discharge has occurred in the power equipment 100 based on the comparison result between the transmission error number Ec1 and the transmission error number Ec2. For example, the detection unit 62 can determine that a partial discharge has occurred in the power equipment 100 when the following equation (2) is satisfied. In the following equation (2), the threshold value Eth1 is a preset positive value.
Ec1-Ec2 ≥ Ecth1 ... (2)

接地線１０１に部分放電以外の要因による高周波成分によって電力線搬送通信での伝送遅延が生じる環境下において、伝送エラー回数Ｅｃだけの測定では、部分放電が発生しているか否かの判定が難しい場合がある。このような場合であっても、部分放電が発生している状況下において、特定位相範囲での伝送エラー回数Ｅｃ１と全位相範囲での伝送エラー回数Ｅｃ２とで差が生じることから、電力設備１００に部分放電が発生していることを精度よく検出することができる。 In an environment where transmission delay in power line carrier communication occurs due to high frequency components other than partial discharge on the ground wire 101, it may be difficult to determine whether or not partial discharge has occurred by measuring only the number of transmission errors Ec. be. Even in such a case, in a situation where partial discharge occurs, there is a difference between the number of transmission errors Ec1 in a specific phase range and the number of transmission errors Ec2 in the entire phase range. It is possible to accurately detect that a partial discharge has occurred.

検出部６２は、電力線搬送通信装置４０ａからの通信状態情報が送信されない状況においても、電力設備１００に部分放電が発生しているか否かを判定することができる。例えば、検出部６２は、送信データの送受信に要する時間（以下、通信時間Ｔｃと記載する）に基づいて、電力設備１００に部分放電が発生しているか否かを判定することができる。 The detection unit 62 can determine whether or not partial discharge has occurred in the power equipment 100 even in a situation where the communication status information from the power line carrier communication device 40a is not transmitted. For example, the detection unit 62 can determine whether or not partial discharge has occurred in the power equipment 100 based on the time required for transmitting and receiving transmission data (hereinafter, referred to as communication time Tc).

具体的には、検出部６２は、通信制御部６１が電力線搬送通信装置４０ａを第１通信モードに設定している場合に、電力線搬送通信装置４０ａに対して送信データを出力する。これにより、電力線搬送通信装置４０ａから電力線搬送通信装置４０ｂへ送信データが特定位相範囲で送信される。電力線搬送通信装置４０ｂは、受信した送信データを通信制御部６１へ受信データとして出力する。 Specifically, the detection unit 62 outputs transmission data to the power line carrier communication device 40a when the communication control unit 61 sets the power line carrier communication device 40a to the first communication mode. As a result, transmission data is transmitted from the power line carrier communication device 40a to the power line carrier communication device 40b in a specific phase range. The power line carrier communication device 40b outputs the received transmission data to the communication control unit 61 as reception data.

また、検出部６２は、通信制御部６１が電力線搬送通信装置４０ａを第２通信モードに設定している場合に、電力線搬送通信装置４０ａに対して送信データを出力する。これにより、電力線搬送通信装置４０ａから電力線搬送通信装置４０ｂへ送信データが全位相範囲で送信される。電力線搬送通信装置４０ｂは、受信した送信データを通信制御部６１へ受信データとして出力する。 Further, the detection unit 62 outputs transmission data to the power line carrier communication device 40a when the communication control unit 61 sets the power line carrier communication device 40a to the second communication mode. As a result, the transmission data is transmitted from the power line carrier communication device 40a to the power line carrier communication device 40b in the entire phase range. The power line carrier communication device 40b outputs the received transmission data to the communication control unit 61 as reception data.

検出部６２は、通信制御部６１が電力線搬送通信装置４０ａに対して送信データの出力を開始したタイミングから電力線搬送通信装置４０ｂから受信データの受信を完了したタイミングまでの時間を通信時間Ｔｃとする。そして、検出部６２は、第１通信モードでの通信時間Ｔｃを通信時間Ｔｃ１とし、第２通信モードでの通信時間Ｔｃを通信時間Ｔｃ２とし、下記式（３）が満たされるか否かを判定する。下記式（３）において、閾値Ｔｃｔｈ１は、予め設定された正の値である。
Ｔｃ１×ｋ１−Ｔｃ２≧Ｔｃｔｈ１・・・（３） The detection unit 62 sets the time from the timing when the communication control unit 61 starts outputting the transmission data to the power line carrier communication device 40a to the timing when the reception of the received data from the power line carrier communication device 40b is completed as the communication time Tc. .. Then, the detection unit 62 determines whether or not the following equation (3) is satisfied by setting the communication time Tc in the first communication mode as the communication time Tc1 and the communication time Tc in the second communication mode as the communication time Tc2. do. In the following equation (3), the threshold value Tct1 is a preset positive value.
Tc1 × k1-Tc2 ≧ Tct1 ・・・ (3)

なお、第１通信モードにおいて電力線搬送通信に用いられる位相範囲が特定位相範囲であることから、上記式（３）では、位相範囲の調整値として係数ｋ１を用いている。例えば、ｋ１＝３である。また、上記式（３）は、上記式（１）と同様に、伝送遅延時間Ｔｄ１と伝送遅延時間Ｔｄ２との差が閾値以上であるか否かを判定しているということもできる。 Since the phase range used for power line carrier communication in the first communication mode is a specific phase range, the coefficient k1 is used as the adjustment value of the phase range in the above equation (3). For example, k1 = 3. Further, it can be said that the above equation (3) determines whether or not the difference between the transmission delay time Td1 and the transmission delay time Td2 is equal to or more than the threshold value, similarly to the above equation (1).

また、電力線搬送通信装置４０ａは、送信データの電力線搬送通信装置４０ｂへの送信を開始したときから送信データの電力線搬送通信装置４０ｂへの送信が完了したときまでの時間を通信時間Ｔｃとして、情報処理装置５０へ送信することができる。この場合、検出部６２は、第１通信モードにおいて電力線搬送通信装置４０ａから出力される通信時間Ｔｃを上述した通信時間Ｔｃ１とし、第２通信モードにおいて電力線搬送通信装置４０ａから出力される通信時間Ｔｃを上述した通信時間Ｔｃ２とすることができる。 Further, the power line carrier communication device 40a uses the time from the start of transmission of the transmission data to the power line carrier communication device 40b to the completion of the transmission of the transmission data to the power line carrier communication device 40b as the communication time Tc. It can be transmitted to the processing device 50. In this case, the detection unit 62 sets the communication time Tc output from the power line carrier communication device 40a in the first communication mode as the above-mentioned communication time Tc1, and sets the communication time Tc output from the power line carrier communication device 40a in the second communication mode. Can be set to the above-mentioned communication time Tc2.

なお、検出部６２は、伝送遅延時間Ｔｄ１が閾値Ｔｄｔｈ２（＞Ｔｄｔｈ１）以上である場合、伝送エラー回数Ｅｃ１が閾値Ｅｃｔｈ２（＞Ｅｃｔｈ１）である場合、または、通信時間Ｔｃ１が閾値Ｔｃｔｈ２（＞Ｔｃｔｈ１）である場合に、電力設備１００に部分放電が発生していると判定することもできる。 In the detection unit 62, the transmission delay time Td1 is equal to or greater than the threshold value Tds2 (> Tds1), the number of transmission errors Ec1 is the threshold value Ecth2 (> Ecth1), or the communication time Tc1 is the threshold value Tcts2 (> Tctth1). If this is the case, it can be determined that a partial discharge has occurred in the power equipment 100.

表示制御部６３は、部分放電検出装置１における部分放電検出処理に関する種々の表示画面を表示部５４に表示することができる。作業者は、表示部５４の表示画面を参照しつつ、入力部５５への操作を行うことで、部分放電検出装置１に部分放電検出処理を実行させることができる。 The display control unit 63 can display various display screens related to the partial discharge detection process in the partial discharge detection device 1 on the display unit 54. The operator can cause the partial discharge detection device 1 to execute the partial discharge detection process by operating the input unit 55 while referring to the display screen of the display unit 54.

例えば、作業者は、上述した特定位相範囲を設定する画面が表示部５４に表示されている状態で、入力部５５へ特定位相範囲を示す情報を入力することができる。通信制御部６１は、入力部５５へ入力された特定位相範囲を示す情報を電力線搬送通信装置４０ａへ送信することで、電力線搬送通信装置４０ａに位相差を設定することができる。なお、通信制御部６１は、入力部５５へ入力された特定位相範囲を示す情報を電力線搬送通信装置４０ｂへ送信することもできる。 For example, the operator can input information indicating the specific phase range to the input unit 55 while the screen for setting the specific phase range described above is displayed on the display unit 54. The communication control unit 61 can set the phase difference in the power line carrier communication device 40a by transmitting the information indicating the specific phase range input to the input unit 55 to the power line carrier communication device 40a. The communication control unit 61 can also transmit the information indicating the specific phase range input to the input unit 55 to the power line carrier communication device 40b.

交流電圧Ｖａｃ１の位相と交流電圧Ｖａｃ２の位相とが一致していない場合、作業者は、交流電圧Ｖａｃ１と交流電圧Ｖａｃ２との位相差を考慮して、特定位相範囲を設定することができる。例えば、交流電圧Ｖａｃ１に対して交流電圧Ｖａｃ２が１０°遅れている場合、特定位相範囲として、交流電圧Ｖａｃ２の位相が１０°から１００°までの範囲、１９０°から２８０°までの範囲を設定する。これにより、交流電圧Ｖａｃ１の位相が０°から９０°までの範囲、１８０°から２７０°までの範囲、すなわち第１通信モードで電力線搬送通信を電力線搬送通信装置４０ａに実行させることができる。 When the phase of the AC voltage Vac1 and the phase of the AC voltage Vac2 do not match, the operator can set a specific phase range in consideration of the phase difference between the AC voltage Vac1 and the AC voltage Vac2. For example, when the AC voltage Vac2 is delayed by 10 ° with respect to the AC voltage Vac1, the phase of the AC voltage Vac2 is set in a range of 10 ° to 100 ° and a range of 190 ° to 280 ° as a specific phase range. .. Thereby, the phase of the AC voltage Vac1 can be caused by the power line carrier communication device 40a in the range of 0 ° to 90 ° and the range of 180 ° to 270 °, that is, in the first communication mode.

また、表示制御部６３は、部分放電検出処理の結果として検出部６２の検出結果を表示部５４に表示する。これにより、作業者は、電力設備１００に部分放電が発生しているか否かを把握することができる。 Further, the display control unit 63 displays the detection result of the detection unit 62 on the display unit 54 as a result of the partial discharge detection process. As a result, the operator can grasp whether or not partial discharge has occurred in the electric power equipment 100.

次に、情報処理装置５０における情報処理の手順の一例について説明する。図６は、実施形態に係る情報処理装置における情報処理の流れの一例を示すフローチャートである。 Next, an example of the information processing procedure in the information processing apparatus 50 will be described. FIG. 6 is a flowchart showing an example of the flow of information processing in the information processing apparatus according to the embodiment.

図６に示すように、情報処理装置５０の制御部５２は、電力線搬送通信装置４０ａに対して第１通信モードで電力線搬送通信を実行させる（ステップＳ１）。次に、制御部５２は、電力線搬送通信装置４０ａに対して第２通信モードで電力線搬送通信を実行させる（ステップＳ２）。ステップＳ１，Ｓ２の電力線搬送通信は、例えば、所定容量の送信データを送受信させることによって行われる。 As shown in FIG. 6, the control unit 52 of the information processing device 50 causes the power line carrier communication device 40a to execute the power line carrier communication in the first communication mode (step S1). Next, the control unit 52 causes the power line carrier communication device 40a to execute the power line carrier communication in the second communication mode (step S2). The power line carrier communication in steps S1 and S2 is performed, for example, by transmitting and receiving a predetermined amount of transmission data.

そして、制御部５２は、第１通信モードでの電力線搬送通信の状態と第２通信モードでの電力線搬送通信の状態とを比較する（ステップＳ３）。ステップＳ３において、制御部５２は、上述した伝送遅延時間Ｔｄ、通信時間Ｔｃ、および伝送エラー回数Ｅｃの少なくとも一つを比較する。 Then, the control unit 52 compares the state of the power line carrier communication in the first communication mode with the state of the power line carrier communication in the second communication mode (step S3). In step S3, the control unit 52 compares at least one of the transmission delay time Td, the communication time Tc, and the number of transmission errors Ec described above.

制御部５２は、ステップＳ３における比較結果が所定条件を満たすか否かを判定する（ステップＳ４）。例えば、制御部５２は、少なくとも上記式（１）〜（３）のいずれか一つを満たす場合に、ステップＳ３における比較結果が所定条件を満たすと判定することができる。なお、制御部５２は、上記式（１）〜（３）のいずれか二つ以上を満たす場合に、ステップＳ３における比較結果が所定条件を満たすと判定することもできる。 The control unit 52 determines whether or not the comparison result in step S3 satisfies a predetermined condition (step S4). For example, the control unit 52 can determine that the comparison result in step S3 satisfies a predetermined condition when at least one of the above equations (1) to (3) is satisfied. The control unit 52 can also determine that the comparison result in step S3 satisfies a predetermined condition when any two or more of the above equations (1) to (3) are satisfied.

制御部５２は、ステップＳ３における比較結果が所定条件を満たすと判定した場合（ステップＳ４：Ｙｅｓ）、電力設備１００に部分放電が発生していると判定し、部分放電を検出する（ステップＳ５）。制御部５２は、ステップＳ５の処理が終了した場合、またはステップＳ３の比較結果が所定条件を満たさないと判定した場合（ステップＳ４：Ｎｏ）、図６に示す処理を終了する。 When the control unit 52 determines that the comparison result in step S3 satisfies a predetermined condition (step S4: Yes), the control unit 52 determines that a partial discharge has occurred in the power equipment 100 and detects the partial discharge (step S5). .. When the process of step S5 is completed, or when it is determined that the comparison result of step S3 does not satisfy the predetermined condition (step S4: No), the control unit 52 ends the process shown in FIG.

上述した例では、電力線搬送通信装置４０ａにおいて、第１通信モードと第２通信モードとを切り替える例を説明したが、第１通信モードと第２通信モードとをそれぞれ実行する２つの電力線搬送通信装置４０を備える構成であってもよい。この場合、情報処理装置５０の制御部５２は、一方の電力線搬送通信装置４０に第１通信モードで電力線搬送通信を実行させ、他方の電力線搬送通信装置４０に第２通信モードで電力線搬送通信を実行させる。 In the above-described example, the example of switching between the first communication mode and the second communication mode in the power line carrier communication device 40a has been described, but the two power line carrier communication devices that execute the first communication mode and the second communication mode, respectively, have been described. The configuration may include 40. In this case, the control unit 52 of the information processing device 50 causes one power line carrier communication device 40 to execute power line carrier communication in the first communication mode, and causes the other power line carrier communication device 40 to perform power line carrier communication in the second communication mode. Let it run.

また、上述した部分放電検出装置１では、高周波成分抽出部１０にフェライトコア１１を備える構成であるが、かかる例に限定されない。図７は、実施形態に係る高周波成分抽出部の他の構成例を示す図である。図７に示す高周波成分抽出部１０のように、フェライトコア１１に代えて変流器１５を備える構成であってもよい。なお、変流器１５を用いる場合に比べ、フェライトコア１１を用いる方が、高周波成分抽出部１０における高周波成分の検出感度を向上させることができる。 Further, the above-mentioned partial discharge detection device 1 has a configuration in which the high frequency component extraction unit 10 is provided with the ferrite core 11, but the present invention is not limited to this example. FIG. 7 is a diagram showing another configuration example of the high frequency component extraction unit according to the embodiment. Like the high-frequency component extraction unit 10 shown in FIG. 7, a current transformer 15 may be provided instead of the ferrite core 11. Compared with the case of using the current transformer 15, the use of the ferrite core 11 can improve the detection sensitivity of the high frequency component in the high frequency component extraction unit 10.

以上のように、実施の形態に係る部分放電検出装置１は、電力設備１００の接地線１０１に流れる電流の高周波成分を抽出する高周波成分抽出部１０と、高周波成分抽出部１０によって抽出された高周波成分が重畳される計測用電力線２０と、計測用電力線２０に接続され互いに電力線搬送通信を行う複数の電力線搬送通信部４２と、電力線搬送通信部４２間の電力線搬送通信の状態に基づいて、電力設備１００に生じる部分放電を検出する検出部６２とを備える。このように、部分放電検出装置１は、電力設備１００の接地線１０１に流れる電流の高周波成分を抽出する。そのため、部分放電検出装置１は、部分放電によって生じる電磁波によって電力線１０２に重畳して生じる電流の高周波成分を抽出する場合に比べて、部分放電によって生じる電流を精度よく検出することができる。また、部分放電検出装置１は、計測用電力線２０に接続され互いに電力線搬送通信を行う複数の電力線搬送通信部４２間の電力線搬送通信の状態に基づいて、電力設備１００に生じる部分放電を検出する。そのため、例えば、市販の電力線搬送通信装置を電力線搬送通信装置４０として用いることで、接地線１０１に流れる電流の高周波成分と閾値とを比較する回路などを設ける場合に比べ、専用の回路を設けることなく、部分放電の検出を容易に行うことができる。 As described above, the partial discharge detection device 1 according to the embodiment has a high-frequency component extraction unit 10 that extracts high-frequency components of the current flowing through the ground wire 101 of the power facility 100, and a high-frequency component extraction unit 10 that extracts high-frequency components. Power based on the state of the power line carrier communication between the measurement power line 20 on which the components are superimposed, the plurality of power line carrier communication units 42 connected to the measurement power line 20 and performing power line carrier communication with each other, and the power line carrier communication unit 42. A detection unit 62 for detecting a partial discharge generated in the equipment 100 is provided. In this way, the partial discharge detection device 1 extracts the high frequency component of the current flowing through the ground wire 101 of the power equipment 100. Therefore, the partial discharge detection device 1 can accurately detect the current generated by the partial discharge as compared with the case where the high frequency component of the current generated by being superimposed on the power line 102 by the electromagnetic wave generated by the partial discharge is extracted. Further, the partial discharge detection device 1 detects the partial discharge generated in the power equipment 100 based on the state of the power line carrier communication between the plurality of power line carrier communication units 42 connected to the measurement power line 20 and performing the power line carrier communication with each other. .. Therefore, for example, by using a commercially available power line carrier communication device as the power line carrier communication device 40, a dedicated circuit is provided as compared with the case where a circuit for comparing the high frequency component of the current flowing through the ground wire 101 and the threshold value is provided. However, partial discharge can be easily detected.

また、検出部６２は、電力線搬送通信における伝送遅延の発生状態または伝送エラーの発生状態に基づいて、電力設備１００に生じる部分放電を検出する。これにより、部分放電によって生じる電流を容易に検出することができる。 Further, the detection unit 62 detects a partial discharge generated in the power equipment 100 based on a transmission delay occurrence state or a transmission error occurrence state in the power line carrier communication. Thereby, the current generated by the partial discharge can be easily detected.

また、検出部６２は、電力設備１００に設けられる電力線１０２の交流電圧Ｖａｃ１における特定位相範囲で生じる伝送遅延または伝送エラーに基づいて、電力設備１００に生じる部分放電を検出する。これにより、交流電圧Ｖａｃ１における全位相範囲で生じる伝送遅延または伝送エラーを用いる場合に比べ、部分放電によって生じる電流を精度よく検出することができる。 Further, the detection unit 62 detects a partial discharge generated in the power equipment 100 based on a transmission delay or a transmission error occurring in a specific phase range in the AC voltage Vac1 of the power line 102 provided in the power equipment 100. As a result, the current generated by the partial discharge can be detected more accurately than when the transmission delay or the transmission error generated in the entire phase range of the AC voltage Vac1 is used.

また、高周波成分抽出部１０は、接地線１０１における第１部分１４ａと第２部分１４ｂの間に取り付けられるフェライトコア１１と、第１部分１４ａと第２部分１４ｂに一次側が接続された絶縁トランス１２と、絶縁トランス１２の二次側に接続されたコンデンサ１３ａ，１３ｂとを備える。フェライトコア１１を用いることで、高周波成分の検出感度を向上させることができる。また、フェライトコア１１が分割型フェライトコアであることから、接地線１０１をアースから取り外す必要がない。そのため、電力設備１００を停止させることなく、部分放電検出装置１を接地線１０１に取り付けることができ、また、誘導電圧による感電を防止することもできる。また、絶縁トランス１２を用いることで、雷サージ等により接地線１０１に高電圧が発生した場合であっても、電力線搬送通信装置４０および情報処理装置５０を高電圧から保護することができる。 Further, the high-frequency component extraction unit 10 includes a ferrite core 11 attached between the first portion 14a and the second portion 14b of the ground wire 101, and an isolation transformer 12 whose primary side is connected to the first portion 14a and the second portion 14b. And the capacitors 13a and 13b connected to the secondary side of the isolation transformer 12. By using the ferrite core 11, the detection sensitivity of high frequency components can be improved. Further, since the ferrite core 11 is a split type ferrite core, it is not necessary to remove the ground wire 101 from the ground. Therefore, the partial discharge detection device 1 can be attached to the ground wire 101 without stopping the power equipment 100, and it is also possible to prevent an electric shock due to the induced voltage. Further, by using the isolation transformer 12, even when a high voltage is generated in the ground wire 101 due to a lightning surge or the like, the power line carrier communication device 40 and the information processing device 50 can be protected from the high voltage.

さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。 Further effects and variations can be easily derived by those skilled in the art. For this reason, the broader aspects of the invention are not limited to the particular details and representative embodiments expressed and described as described above. Therefore, various modifications can be made without departing from the spirit or scope of the general concept of the invention as defined by the appended claims and their equivalents.

１部分放電検出装置
１０高周波成分抽出部
１１，１１ａ〜１１ｃフェライトコア
１２絶縁トランス
１３ａ，１３ｂコンデンサ
１５変流器
２０計測用電力線
２０ａ，２０ｂ電力線
３０ノイズフィルタトランス
４０，４０ａ，４０ｂ電力線搬送通信装置
４１交流電圧位相検出部
４２電力線搬送通信部
４３，５１通信部
４４，５２制御部
５０情報処理装置
５３記憶部
５４表示部
５５入力部
６１通信制御部
６２検出部
６３表示制御部
１００電力設備
１０１接地線
１０２電力線 1 Partial discharge detector 10 High-frequency component extractor 11, 11a to 11c Ferrite core 12 Insulated transformer 13a, 13b Condenser 15 Transformer 20 Measurement power line 20a, 20b Power line 30 Noise filter transformer 40, 40a, 40b Power line carrier communication device 41 AC voltage phase detection unit 42 Power line carrier Communication unit 43, 51 Communication unit 44, 52 Control unit 50 Information processing device 53 Storage unit 54 Display unit 55 Input unit 61 Communication control unit 62 Detection unit 63 Display control unit 100 Power equipment 101 Ground line 102 power line

Claims

電力設備の接地線に流れる電流の高周波成分を抽出する高周波成分抽出部と、
前記高周波成分抽出部によって抽出された前記高周波成分が重畳される計測用電力線と、
前記計測用電力線に接続され互いに電力線搬送通信を行う複数の電力線搬送通信部と、
前記電力線搬送通信部間の前記電力線搬送通信の状態に基づいて、前記電力設備に生じる部分放電を検出する検出部と、を備える
ことを特徴とする部分放電検出装置。 A high-frequency component extractor that extracts high-frequency components of the current flowing through the ground wire of electric power equipment,
A power line for measurement on which the high-frequency component extracted by the high-frequency component extraction unit is superimposed,
A plurality of power line carrier communication units that are connected to the measurement power line and perform power line carrier communication with each other.
A partial discharge detection device including a detection unit that detects a partial discharge generated in the power equipment based on the state of the power line transport communication between the power line transport communication units.

前記検出部は、
前記電力線搬送通信における伝送遅延の発生状態または伝送エラーの発生状態に基づいて、前記電力設備に生じる前記部分放電を検出する
ことを特徴とする請求項１に記載の部分放電検出装置。 The detection unit
The partial discharge detection device according to claim 1, wherein the partial discharge generated in the power equipment is detected based on a transmission delay occurrence state or a transmission error occurrence state in the power line carrier communication.

前記検出部は、
前記電力設備に設けられる電力線の交流電圧における特定位相範囲で生じる前記伝送遅延または前記伝送エラーに基づいて、前記電力設備に生じる前記部分放電を検出する
ことを特徴とする請求項２に記載の部分放電検出装置。 The detection unit
The portion according to claim 2, wherein the partial discharge generated in the power facility is detected based on the transmission delay or the transmission error occurring in a specific phase range in the AC voltage of the power line provided in the power facility. Discharge detector.

前記電力線搬送通信部は、
前記特定位相範囲で前記電力線搬送通信を行う第１通信モードと、前記交流電圧における全位相範囲で前記電力線搬送通信を行う第２通信モードとを切り替えて前記電力線搬送通信を行い、
前記検出部は、
前記第１通信モードにおける前記伝送エラーの発生状態または前記伝送遅延の発生状態と、前記第２通信モードにおける前記伝送エラーの発生状態または前記伝送遅延の発生状態との差に基づいて、前記電力設備に生じる前記部分放電を検出する
ことを特徴とする請求項３に記載の部分放電検出装置。 The power line carrier communication unit
The power line carrier communication is performed by switching between the first communication mode in which the power line carrier communication is performed in the specific phase range and the second communication mode in which the power line carrier communication is performed in the entire phase range in the AC voltage.
The detection unit
The power equipment is based on the difference between the transmission error occurrence state or the transmission delay occurrence state in the first communication mode and the transmission error occurrence state or the transmission delay occurrence state in the second communication mode. The partial discharge detection device according to claim 3, further comprising detecting the partial discharge generated in the above.

前記高周波成分抽出部は、
前記接地線における第１部分と第２部分の間に取り付けられるフェライトコアと、
前記第１部分と前記第２部分に一次側が接続されたトランスと、
前記トランスの二次側に接続されたコンデンサと、を備える
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の部分放電検出装置。 The high frequency component extraction unit
A ferrite core attached between the first and second parts of the ground wire,
A transformer whose primary side is connected to the first portion and the second portion,
The partial discharge detection device according to any one of claims 1 to 4, further comprising a capacitor connected to the secondary side of the transformer.

電力設備の接地線に流れる電流の高周波成分を抽出し、抽出した高周波成分を計測用電力線に重畳する工程と、
前記計測用電力線に接続された複数の電力線搬送通信装置間の電力線搬送通信の状態に基づいて、前記電力設備に生じる部分放電を検出する工程と、を含む
ことを特徴とする部分放電検出方法。 The process of extracting the high-frequency component of the current flowing through the ground wire of the power equipment and superimposing the extracted high-frequency component on the power line for measurement,
A partial discharge detection method comprising a step of detecting a partial discharge generated in the power equipment based on a state of power line transport communication between a plurality of power line carrier communication devices connected to the measurement power line.