JPH02272708A

JPH02272708A - 変圧器の異常検出装置

Info

Publication number: JPH02272708A
Application number: JP1093023A
Authority: JP
Inventors: Koji Yamanaka; 山中　功治; Shoyu Yamaguchi; 山口　彰宥; Takayuki Kondo; 隆之近藤; Takahiro Yamashita; 隆弘山下; Toshiyuki Mochizuki; 俊幸望月
Original assignee: Tokyo Electric Power Co Inc; Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Tokyo Electric Power Co Holdings Inc
Priority date: 1989-04-14
Filing date: 1989-04-14
Publication date: 1990-11-07
Anticipated expiration: 2012-12-03
Also published as: JP2684620B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、実設置環境における変圧器の接地電流からの
部分放電パルス電流を検出する装置に係り、特にノイズ
を抑制し異常信号を感度よく検出可能な変圧器の異常検
出装置に関する。

（従来の技術）従来の変圧器の異常検出装置については、第５図に示す
ように被試験変圧器２２の高圧巻線側端子Ｕ、■に直接
接続して検出部２６が設けられている。また実公昭６２
−４５４７７号考案は第６図に示すように被試験変圧器
２３の低圧巻線側の端子ｕ１、ｖ２、ｕ２に５０〜２５
〇七の低圧電源を接続し低圧巻線を使用して部分放電を
起こす電磁波を検出するものである。また、特公昭６０
−２１１８１２号発明は、負荷時タップ切換器の操作で
、誤認することなくタンク外壁に設けたマイクロフォン
からの信号とブッシングの検出端に設けた検出コイルか
らの信号で部分放電電流パルスを検知しようとするもの
である。さらに、特公昭６１−１２００７号発明は、鉄
心及び鉄心締付装置などタンク内部に収容された接地構
造物を一括して接地線によってタンクに接地する際、抵
抗または抵抗とインダクタンスの並列回路などのインピ
ーダンス素子を介して接地し前記インピーダンス素子で
の電位差を検出するためのリード線をブッシングを通し
てタンク外部に引き出す方式である。

（発明が解決しようとする課題）上記第５図の従来技術は、被試験変圧器２２の高圧巻線
側端子に直接測定回路を接続する作業には多大の危険が
伴うと共に測定回路自体も耐圧構造としなければならず
、第６図の考案は、実使用状態での異常検出が不可能で
、回路から切り離すために停電させなければならないと
いう問題点があった。また特公昭６０−２１１８１２号
発明は、音響的信号を取り出すマイクロフォンを必要と
すると共に、ブッシングの検出端に設けた検出コイルか
らの信号とを演算部で合成するため回路が複雑になり、
特公昭６１−１２００７号発明は、鉄心及び鉄心締付金
具を一括して接地するが、接地線の途中に抵抗または抵
抗とインダクタンスの並列回路を挿入してその間の電圧
降下の変化を検出するため、現に稼動中の多数の柱上変
圧器を対象として改造する場合は柱上から下さなければ
ならず極めて不経済であった。本発明は上記の課題を解
決するためのものであって、柱上変圧器を含む変圧器に
対し、実使用状態で安全に作業が実施可能な変圧器の異
常検出装置を提供することを目的としている。

（課題を解決するための手段）上記の目的は、変圧器の接地線に流れる部分放電パルス
電流を電磁誘導作用により検出する手段と、前記検出電
流を増幅する手段と、増幅信号の周波数帯域を選別する
手段と、電圧保持手段と、設定した基準電圧と前記電圧
保持手段の出力を比較する電圧比較手段と、出力手段を
備えた変圧器の異常検出装置を筐体内に収納することに
よって達成される。

（作用）上記の構成により、運転中の被試験変圧器が対地電圧で
部分放電が発生した場合は帯電部と接地されたタンクと
の間に、また巻線間で部分放電が発生した場合は巻線と
タンク間に静電容量が存在し部分放電パルス電流が流れ
る。前記部分パルス電流はタンクの接地線を通って大地
へ流れる。接地線には上記の静電容量のため常時、低周
波（電源周波数）？！！流と微小な高周波電流が流れて
おり部分放電パルス電流はこの電流に重畳することにな
る。従って接地電流を常時監視していれば変圧器の稼動
状態においても異常を検出することが可能である。

（実施例）本発明の一実施例を図面と共に説明する。第１図におい
て、本発明の電柱に装備され稼動中の被試験変圧器１の
タンクに接続された接地ｆｉ２に電磁誘導により部分放
電パルス電流を検出するセンサ３を装着しその出力端子
に検出用インピーダンス３１が取付けられている。本実
施例ではセンサ（電流検出手段）３は高周波領域で高感
度を有するフェライトコアに電線を巻回した変流器を用
いている。検出用インピーダンス３１の両端に現れる電
圧を近接して設けた周波数特性１００．Ｋ　Ｈｚ〜１０
ＭＨｚ帯域のプリアンプ（増幅手段）４で増幅する。こ
の増幅レベルは増幅器（増幅手段）５とバンドパスフィ
ルタ（周波数帯域選別手段）６とピークホルト回路（電
圧保持手段）３３とコンパレータ（電圧比較手段）７と
基準電圧発生回路３４と出力回路（出力手段）８とで構
成される部分放電パルス信号処理装置９までの同軸ケー
ブル１ｏの途中で空中伝播により入ってくるノイズレベ
ルより高くし識別可能な水準とする。部分放電パルス信
号処理装置９は、要すれば一括組立品として筺体内に収
納しセンサ３と接雛可能な構成とすることが好ましい。

一方部分放電パルス電流の周波数は第２図に示すように
２〜６．５ＭＨｚであり、また正常な変圧器の接地電流
は第３図に示すように２．５〜３．５Ｍ＆の帯域で低ノ
イズレベル領域が存在することが判明した。プリアンプ
４の出力は同軸ケーブル１０を経て伝播し部分放電パル
ス信号処理装置９に入力される。部分放電パルス信号処
理装置９の入力信号を１００Ｋ七〜１０ＭＩ（ｚの増幅
領域を有する増幅器５で増幅し、バンドパスフィルタ６
を通す。この際通過領域として上記の理由により２．５
〜３．５Ｍ）Ｉｚに設定しておく。バンドパスフィルタ
６を通過した部分放電パルス信号はピークホルト回路３
３に入り。

パルス波形をピークホルトして矩形波とし信号処理の容
易なように変換する。この信号はコンパレータ７でノイ
ズと区別するため予め設定した値以上のパルス信号のみ
を取り出すようにし出力回路８の入力とする。この設定
値は基準電圧発生回路３４により発生する電圧を調整す
ることにより決定でき、出力回路８はパルス信号のパル
ス数をカウン］−表示するパルスカウンタを有している
。測定者はこれを読み取ることにより異常の診断が可能
となる。また上記出力回路８には、パルス信号を更に遠
方の監視場まで送信するパルス送信器を備えておけば、
各所の変圧器の信号を１箇所に集中させて監視すること
が可能となる。上記実施例によれば、稼動中の変圧器の
異常を常時監視することができると共に、部分放電発生
時の部分放電パルス電流とノイズを誤診することはない
。

第７図に示す他の実施例は、第８図に示すように、部分
放電３７が接地電流のプラス側マイナス側の両方に重畳
するため、プラス（＋）側マイナス（−）側の両方から
パルスを取り出すようにピークホルト回路３５．３６を
プラス側とマイナス側に設けて合成するようにしたもの
である。

また他の実施例として第４図（ａ）、（ｂ）に示すもの
は柱上変圧器１６の場合で、接地線１１は電柱１２に沿
って大地に直接接地されることは少なく、架空地線１３
に接続されるから、測定のために電柱に上らなければな
らず危険を伴い測定に時間を要する。従って変圧器１６
の接地端子１４に接続された接地！１１にはセンサ１７
と検出用インピーダンス３２とプリアンプ１８を設置し
同軸ケーブル１９によって電柱に上る必要のない高さま
で配線し、端子２０のみを付してケース２１内に内蔵し
ておく。上記構成を各柱上変圧器１６用に配設しておき
、定期点検時には前述のように、携帯用として筐体内に
収納した部分放電パルス信号処理装置９を接続すること
により、容易に変圧器の異常診断が実施できる。これに
より高価な部分放電パルス信号処理装置９は各柱上変圧
器〕６の台数と同数のものを常設する必要なく容易にか
つ安全に異常診断が可能となる。また部分放電パルス信
号処理袋７１９でバンドパスフィルタ６の次段に増幅器
を追加しても同様の作用効果が得られる。

別の実施例として第９図に示す構成はさらに高精度に部
分放電パルス電流を検出できる。第９図の構成は第１．
２図に示すプリアンプ４の前段に挿入するセンサ３を２
種類とし一方は接地ａ２に取り付は他方のセンサ３８を
被試験変圧器１の近傍空間に配置し、ノイズのみをキャ
ッチする。センサ３８の出力を電圧反転回路４０でプラ
スマイナス逆転させセンサ３の出力と合成する。これを
第１．２図に示すプリアンプ４の入力とする。これによ
りノイズレベルを減することが可能となりさらに高精度
に部分放電パルス電流を検出できる”。

またバンドパスフィルタ６の通過領域を適切に選定する
ことによりノイズによる誤診をなくすことができる。

（発明の効果）本発明の実施により、接地線を流れる接地電流中に重畳
する部分放電パルス電流信号を取り出すので、運転中の
変圧器の稼動を停止することなく、変圧器の異常の診断
が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る変圧器の異常検出装置の一実施例
を示す構成概要図、第２図は変圧器異常発生時の接地電
流に重畳する部分放電パルス電流の周波数分析図、第３
図は正常時の柱上変圧器接地電流の周波数分析図、第４
図（ａ）は柱上変圧器に本発明のセンサとプリアンプを
装備した外観図、第４図（ｂ）は同図（ａ）のＡ部拡大
図、第５．６図は従来の変圧器の異常検出装置の構成概
要図、第７図は本発明の他の実施例を示す構成概要図、
第８図は部分放電を含む波形模型図、第９図は本発明の
別の実施例の構成概要図である。１．１６・・・変圧器２．１１・・・接地線　　３．１７．３８・・・センサ
４．１８・・・プリアンプ　　５・・・増幅器６・・・
バンドパスフィルタ　７・・・コンパレータ８・・・出
力回路９・・・部分放電パルス信号処理装置１０．１９・・・同軸ケーブル１３・・・架空地線２０
・・・出力端子　　　　　２１・・・出力端子内蔵用ケ
ース２４・・・結合コンデンサ　　２５・・・検出インピー
ダンス２６・・・検出部　　　　　　２７．３０・・・低圧電
源２８・・・高圧電源　　　　　２９・・・低圧巻線１
．３２．３９・・・検出用抵抗３．３５．３６・・・ピークホルト回路４・・・基準電
圧発生回路　３７・・・部分放電０・・・電圧反転回路

Claims

【特許請求の範囲】

１．変圧器の接地線から誘導電流を検出する電流検出手
段と、前記電流検出信号を増幅する手段と、前記増幅信
号の周波数帯域を選別する手段と、電圧保持手段と、設
定した基準電圧と前記電圧保持手段の出力を比較する電
圧比較手段と、出力手段を備えていることを特徴とする
変圧器の異常検出装置。
２．前記増幅手段、前記周波数帯域選別手段、前記電圧
保持手段、前記電圧比較手段、前記出力手段を筐体内に
収容し前記電流検出手段と接離可能のように設けたこと
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の変圧器の異常
検出装置。
３．前記増幅手段を２段に分割し、前段は電流検出手段
に接続され後段は筐体内に収容され、前段と後段とは接
離可能のように設けたことを特徴とする特許請求の範囲
第２項記載の変圧器の異常検出装置。
４．前記周波数帯域は２．５〜３．５ＭＨｚであること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の変圧器の異常
検出装置。