JPH04147066A - Partial discharge detector for electric device - Google Patents
Partial discharge detector for electric deviceInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[発明の目的]
(産業上の利用分野)
本発明は、高電圧が印加される巻線等を有した電気機器
の部分放電検出装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to a partial discharge detection device for an electrical device having a winding or the like to which a high voltage is applied.
(従来の技術)
例えば、密閉タンク内に六瀦化硫黄ガス(SFB)が充
填された変圧器においては、巻線の絶縁材料として放電
に対しては信頼性の劣るポリエチレンテレフタレートの
ような有機高分子材料を使用している場合がある。この
ような場合、巻線に部分放電か発生すると絶縁性能が低
下する虞があるので、巻線に部分放電が極力発生しない
ように、設計上十分に配慮がなされている。(Prior art) For example, in a transformer in which a sealed tank is filled with sulfur hexachloride gas (SFB), organic polymers such as polyethylene terephthalate, which has poor reliability against electric discharge, are used as the insulating material for the windings. Molecular materials may be used. In such a case, if partial discharge occurs in the winding, there is a risk that the insulation performance will deteriorate, so sufficient consideration is given in the design to prevent partial discharge from occurring in the winding as much as possible.
しかしながら、長期間の運転によって巻線に部分放電が
発生するようになったときは速やかにこれに対処する必
要があるので、部分放電の検出装置或は方法が考えられ
ている。即ち、特開昭57−80572号公報で示され
るように、部分放電に伴って発生する電流パルス及び部
分放電音を検出することにより部分放電を検出したり、
或は特開昭57−112232号公報で示されるように
、コロナ放電に伴って放出される電磁波をループアンテ
ナで検出することにより、コロナ放電を検出しようとす
る方法がある。However, when partial discharge occurs in the windings due to long-term operation, it is necessary to promptly deal with the problem, so partial discharge detection devices and methods have been considered. That is, as shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-80572, partial discharges are detected by detecting current pulses and partial discharge sounds that occur with partial discharges,
Alternatively, as shown in Japanese Unexamined Patent Publication No. 57-112232, there is a method of detecting corona discharge by using a loop antenna to detect electromagnetic waves emitted due to corona discharge.
第3図には上述のような検出装置の電気的構成の一例が
示されている。この第3図において、部分散型センサ1
は部分放電の発生を検出してそれに応した検出信号を出
力するもので、この場合、部分放電に伴って発生する電
磁波を検出するようになっている。そして、部分放電セ
ンサ1からの検出信号は増幅器2で増幅されてからA/
D変換器3によりデジタル信号に変換されて出力される
従って、A/D変換器3からのデジタル信号に基づいて
検出信号の周波数分析を行うことにより、検出信号が部
分放電に伴って出力されたか否かを判断することができ
る。ここで、4はタイマ回路で、これは内部に図示しな
いスイッチング回路を備え、所定周期でそのスイッチン
グ回路をオンすることにより電池5を増幅器2及びA/
D変換器3に接続する電力供給動作を実行する。この場
合タイマ回路4に設れられたスイッチング回路のオン周
期は30分から1時間程度に設定されている従って、タ
イマ回路4に設定された時間となるとタイマ回路4によ
る電力供給動作により電池5が増幅器2及びA/D変換
器3に接続されるので、それらの回路が機能して放電セ
ンサ1による部分放電の測定が定期的に行われる。FIG. 3 shows an example of the electrical configuration of the detection device as described above. In this FIG. 3, partially distributed sensor 1
The device detects the occurrence of partial discharge and outputs a corresponding detection signal, and in this case, electromagnetic waves generated due to partial discharge are detected. The detection signal from the partial discharge sensor 1 is amplified by an amplifier 2 and then
The D converter 3 converts it into a digital signal and outputs it. Therefore, by performing frequency analysis of the detection signal based on the digital signal from the A/D converter 3, it can be determined whether the detection signal was output due to partial discharge or not. You can judge whether or not. Here, 4 is a timer circuit, which is equipped with a switching circuit (not shown) inside, and by turning on the switching circuit at a predetermined period, the battery 5 is connected to the amplifier 2 and the A/
A power supply operation to connect to the D converter 3 is executed. In this case, the ON period of the switching circuit provided in the timer circuit 4 is set to about 30 minutes to 1 hour. Therefore, when the time set in the timer circuit 4 is reached, the battery 5 is turned on by the power supply operation by the timer circuit 4. 2 and the A/D converter 3, these circuits function and the partial discharge measurement by the discharge sensor 1 is performed periodically.
(発明が解決しようとする課題)
ところで、上記従来構成による検出装置の場合、測定周
期が短くなる程、部分放電の発生の検出精度を高めるこ
とができる。また、斯様に測定周期を短くすることによ
り測定サンプルを多く得られる結果、検出信号が部分放
電により出力されたのか、或は外部ノイズにより出力さ
れたのかを正確に判別することができる。しかしながら
、検出精度を高めるために測定周期を過度に短く設定し
た場合、電力供給用の電池が短期間で消耗してしまうの
で、電池を短期間で交換する必要を生じる。(Problems to be Solved by the Invention) By the way, in the case of the detection device having the above-mentioned conventional configuration, the shorter the measurement period, the more accurate the detection of the occurrence of partial discharge can be. Further, by shortening the measurement period in this manner, a large number of measurement samples can be obtained, and as a result, it is possible to accurately determine whether the detection signal is output due to partial discharge or external noise. However, if the measurement period is set too short in order to improve detection accuracy, the battery for power supply will be exhausted in a short period of time, making it necessary to replace the battery in a short period of time.
しかして、電気機器に上述の部分放電検出装置を設けて
いるのは、電気機器の保守の簡素化、或は自動化が目的
であるため、短時間で電池の交換か必要となることは、
それらの目的に反することになる。このため、電池の消
耗度合いを勘案して、測定周期は上述したように30分
がら1時間に設定されているのである。従って、このよ
うに測定周期を比較的長めに設定している事情下では、
部分放電の発生を迅速に検出できないと共に、71?1
定サンプル数が少なくて、部分放電と外部ノイズとを明
確に区別てきないという課題が残されている。However, the purpose of installing the above-mentioned partial discharge detection device in electrical equipment is to simplify or automate the maintenance of electrical equipment, so it is unlikely that the battery will need to be replaced in a short period of time.
It would defeat those purposes. Therefore, taking into consideration the degree of battery consumption, the measurement period is set from 30 minutes to one hour as described above. Therefore, under the circumstances where the measurement period is set relatively long,
In addition to not being able to quickly detect the occurrence of partial discharge, 71?1
The problem remains that the number of constant samples is small and it is not possible to clearly distinguish between partial discharge and external noise.
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は
、電力供給用の電池か短期間に消耗してしまうことを防
止しながら、部分放電の発生を迅速にしかも確実に検出
することが可能となる部分放電検出装置を提供するにあ
る。The present invention has been made in view of the above circumstances, and its purpose is to quickly and reliably detect the occurrence of partial discharge while preventing the power supply battery from being exhausted in a short period of time. The object of the present invention is to provide a partial discharge detection device that enables partial discharge detection.
[発明の構成]
(課題を解決するための手段)
本発明の部分放電検出装置は、部分放電の発生に応した
検出信号を出力する検出手段を設け、装置全体に電力を
供給する電池を設け、所定周期で前記電池を電力供給状
態に切換える電力供給動作を実行するタイマ手段を設け
、前記検出手段からの検出信号に基づいて部分放電が発
生したと判断したときは前記タイマ手段による前記電力
供給動作の実行周期を短くないしは連続するように変更
する判定手段を設けたものである。[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) The partial discharge detection device of the present invention includes a detection means for outputting a detection signal in response to the occurrence of partial discharge, and a battery for supplying power to the entire device. , a timer means is provided for executing a power supply operation of switching the battery to a power supply state at a predetermined period, and when it is determined that a partial discharge has occurred based on a detection signal from the detection means, the timer means supplies the power. A determining means is provided for changing the execution period of the operation to be short or continuous.
(作用)
タイマ手段は所定周期で電池を電力供給状態に切換える
電力供給動作を実行する。従って、電力供給動作の実行
時は、検出手段による部分放電の検出が実行される。(Function) The timer means executes a power supply operation of switching the battery to a power supply state at a predetermined period. Therefore, when the power supply operation is performed, partial discharge is detected by the detection means.
さて、上述の電力供給動作実行中に、電気機器に部分放
電が発生すると、検出手段から部分放電の発生に応じた
検出信号が出力される。すると、判定手段は、検出信号
に基づいて部分放電が発生したと判断してタイマ手段に
よる電力供給動作の実行周期を短くないしは連続するよ
うに変更する。Now, when partial discharge occurs in the electrical equipment during execution of the above-described power supply operation, the detection means outputs a detection signal corresponding to the occurrence of partial discharge. Then, the determination means determines that a partial discharge has occurred based on the detection signal, and changes the execution period of the power supply operation by the timer means to be short or continuous.
従って、判定手段による部分放電の検出精度が高まると
共に、電池の電力供給状態は部分放電が発生したと判断
されたときにのみ実行されるので、電池が短期間に消耗
することはない。Therefore, the detection accuracy of partial discharge by the determination means is increased, and the battery power supply state is executed only when it is determined that partial discharge has occurred, so that the battery will not be exhausted in a short period of time.
(実施例)
以下、本発明をガス絶縁変圧器の部分放電を検出する装
置に適用した一実施例を第1図及び第2図を参照して説
明する。(Example) Hereinafter, an example in which the present invention is applied to a device for detecting partial discharge of a gas insulated transformer will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
装置全体の構成を示す第2図において、電気機器たる変
圧器本体11は、鉄心12に高電圧が印加される巻線1
3を巻装して成る。ここで、巻線13は例えばポリエチ
レンテレフタレートが被覆されて絶縁処理されている。In FIG. 2 showing the configuration of the entire device, a transformer main body 11, which is an electrical device, has a winding 1 to which a high voltage is applied to an iron core 12.
It is made by wrapping 3. Here, the winding 13 is coated with, for example, polyethylene terephthalate and is insulated.
そして、変圧器本体11はアースされた金属製タンク1
4内に収納されており、その収納状態でタンク14内に
は六沸化硫黄ガス(SF8)が充填されている。タンク
14には窓部15が形成されており、その窓部15に部
分放電センサ16が設けられている。この部分放電セン
サ16は、部分放電の発生に伴って発生する電磁波を検
出するもので、その電磁波の周期に応じた検出信号を出
力する。そして、部分放電センサ16はこれと共に検出
手段を構成する部分放電検出回路17と接続されている
。この部分放電検出回路17は所定周期で動作して部分
放電センサ16からの検出信号を測定すると共に、その
測定結果に基づいて部分放電センサ16からの検出信号
の測定周期を短く変更するようになっている。また、部
分放電検出回路17は伝送ケーブル18を介して出力装
置19と接続されている。The transformer body 11 is connected to a grounded metal tank 1.
In the stored state, the tank 14 is filled with sulfur hexafluoride gas (SF8). A window 15 is formed in the tank 14, and a partial discharge sensor 16 is provided in the window 15. This partial discharge sensor 16 detects electromagnetic waves generated with the occurrence of partial discharge, and outputs a detection signal according to the cycle of the electromagnetic waves. The partial discharge sensor 16 is connected to a partial discharge detection circuit 17 which also constitutes a detection means. The partial discharge detection circuit 17 operates at a predetermined cycle to measure the detection signal from the partial discharge sensor 16, and changes the measurement cycle of the detection signal from the partial discharge sensor 16 to be shorter based on the measurement result. ing. Further, the partial discharge detection circuit 17 is connected to an output device 19 via a transmission cable 18.
この出力装置19は、部分放電検出回路17がらの検出
信号のスペクトラム分布を表示するようになっており、
そのスペクトラム分析により部分放電の発生を判定する
ことができる。This output device 19 is adapted to display the spectrum distribution of the detection signal from the partial discharge detection circuit 17,
The occurrence of partial discharge can be determined by the spectrum analysis.
第1図には部分放電検出回路17の電気的構成がブロッ
ク図で示されている。この第1図において、増幅器20
は部分放電センサ16がらの検出信号を増幅してA/D
変換器21に出力する。A/D変換器21は増幅器2o
がら出力された増幅信号をデジタル変換して判定手段た
る判定回路22に出力する。この判定回路22は、A/
D変換器21からのデジタル信号に基づいて部分放電の
発生を判定すると共に、部分放電が発生したと判定した
ときは切換信号を出力する。FIG. 1 shows the electrical configuration of the partial discharge detection circuit 17 in a block diagram. In this FIG. 1, an amplifier 20
A/D amplifies the detection signal from the partial discharge sensor 16
Output to converter 21. A/D converter 21 is an amplifier 2o
The output amplified signal is digitally converted and outputted to a determination circuit 22 serving as determination means. This determination circuit 22
The occurrence of partial discharge is determined based on the digital signal from the D converter 21, and when it is determined that partial discharge has occurred, a switching signal is output.
タイマ手段たるタイマ回路23は電池24と接続された
スイッチング回路を備え、所定周期で上記スイッチング
回路をオンすることにより電池24を上記増幅器20.
A/D変換器21及び判定回路22に接続する電力供給
動作を実行する。この場合、タイマ回路23に設定され
ている電力供給動作の動作周期は30分から1時間程度
に設定されている。また、タイマ回路23は判定回路2
2からの切換信号を受けるようになっており、その切換
信号の入力状態では、電力供給動作の実行周期を短く変
更するようになっている。A timer circuit 23 serving as timer means includes a switching circuit connected to a battery 24, and by turning on the switching circuit at a predetermined period, the battery 24 is connected to the amplifier 20.
A power supply operation for connecting to the A/D converter 21 and the determination circuit 22 is executed. In this case, the operation cycle of the power supply operation set in the timer circuit 23 is set to about 30 minutes to one hour. Further, the timer circuit 23 is connected to the determination circuit 2.
2, and when the switching signal is input, the execution cycle of the power supply operation is shortened.
次に上記構成の作用を説明する。Next, the operation of the above configuration will be explained.
タイマ回路23はこれに設定された所定周期毎に、スイ
ッチング回路をオンして電力供給動作を実行する。する
と、電池24が増幅器20.A/D変換器21及び判定
回路22に接続されるので、これらの回路に電力が供給
されて機能する。この結果、部分放電センサ16から出
力される検出信号に基づいて部分放電の発生の判定が行
われると共に、その判定が設定時間行われたところでス
イッチング回路がオフされ、以て電力供給動作が終了さ
れる。そして、斯様な部分放電の発生の判定はタイマ回
路23に設定された周期毎に行われる。The timer circuit 23 turns on the switching circuit at every predetermined period set therein to execute a power supply operation. Then, the battery 24 is connected to the amplifier 20. Since it is connected to the A/D converter 21 and the determination circuit 22, power is supplied to these circuits and they function. As a result, the occurrence of partial discharge is determined based on the detection signal output from the partial discharge sensor 16, and when the determination has been made for the set time, the switching circuit is turned off and the power supply operation is ended. Ru. The determination of the occurrence of such partial discharge is performed every cycle set in the timer circuit 23.
さて、例えば変圧器本体11の巻線13の絶縁性能が経
年劣化すると、巻線13に部分放電が発生して電磁波が
放出されるようになる。すると、部分放電センサ16に
電磁波が鎖交するようになるので、部分放電センサ16
からは鎖交電磁波に応じた検出信号が出力されるように
なる。そして、部分放電センサ16から出力された検出
信号は増幅器20て増幅されてからA/D変換器21に
よりデジタル信号に変換されるので、判定回路22は、
デジタル信号に基づいて周波数分析を行って部分放電が
発生したか否かを判定する。そして、判定回路22は、
部分放電が発生したと判断したときは切換信号を出力す
るので、タイマ回路23によるスイッチング回路のオン
周期が短くないしは連続状態に切換えられる。この結果
、電力供給動作の動作周期が通常時よりも短くないしは
連続状態になるので、判定回路22による部分放電の判
定が短周期ないしは連続して行われるようになり、以て
部分放電の判定を迅速に行うことができる。また、検出
信号の測定サンプル数が多くなる結果、検出信号が部分
放電に伴って発生したものか、或は外部ノイズに伴って
発生したものかを確実に判断することができる。For example, when the insulation performance of the winding 13 of the transformer body 11 deteriorates over time, partial discharge occurs in the winding 13 and electromagnetic waves are emitted. Then, the electromagnetic waves become linked to the partial discharge sensor 16, so the partial discharge sensor 16
A detection signal corresponding to the interlinked electromagnetic waves is output from the sensor. Then, the detection signal output from the partial discharge sensor 16 is amplified by the amplifier 20 and then converted to a digital signal by the A/D converter 21, so the determination circuit 22
Frequency analysis is performed based on the digital signal to determine whether partial discharge has occurred. Then, the determination circuit 22
When it is determined that a partial discharge has occurred, a switching signal is output, so that the ON period of the switching circuit by the timer circuit 23 is shortened or switched to a continuous state. As a result, the operation cycle of the power supply operation is shorter than normal or becomes continuous, so that the judgment circuit 22 judges partial discharge in a short period or continuously. It can be done quickly. Furthermore, as a result of increasing the number of measurement samples of the detection signal, it is possible to reliably determine whether the detection signal is generated due to partial discharge or external noise.
そして、判定回路22は、検出信号に基づく判断の結果
、検出信号が外部ノイズによる影響であると判断したと
きは、切換信号の出力を停止し、これにより、タイマ回
路23は電力供給動作を元の動作周期、つまり30分乃
至1時間程度で実行する。従って、電池24の消耗度が
抑制されるようになるので、電池24の交換時期が延長
されるようになる。Then, as a result of the judgment based on the detection signal, when the judgment circuit 22 judges that the detection signal is caused by external noise, it stops outputting the switching signal, and thereby the timer circuit 23 changes the power supply operation to the original state. The operation cycle is approximately 30 minutes to 1 hour. Therefore, the degree of consumption of the battery 24 is suppressed, and the time for replacing the battery 24 is extended.
要するに、上記構成のものによれば、判定回路22の判
定により部分放電が発生したと判定されたときは、タイ
マ回路23による電池24の電力供給動作の動作周期を
通常よりも短くないしは連続して行うように構成したの
で、部分放電が発生した可能性が高いときのみ部分放電
の測定をみじかい短周期でないしは連続して実行し、以
て部分放電の発生を確実に検出することができる。しか
も、斯様に部分放電の測定を行う結果、部分放電の検出
精度を高めることができる。In short, according to the above configuration, when it is determined by the determination circuit 22 that a partial discharge has occurred, the operation cycle of the power supply operation of the battery 24 by the timer circuit 23 is shortened or continuously. Since the configuration is configured to perform partial discharge measurement, measurement of partial discharge is performed in very short periods or continuously only when there is a high possibility that partial discharge has occurred, thereby making it possible to reliably detect the occurrence of partial discharge. Moreover, as a result of measuring partial discharges in this manner, it is possible to improve the detection accuracy of partial discharges.
尚、上記実施例では、部分放電センサとして、部分放電
の発生に伴って放出される電磁波を検出するセンサを利
用したが、部分放電センサとしては、部分放電の発生に
伴って放出される光、音などを検出するセンサを利用す
るようにしてもよい。In the above embodiment, a sensor that detects electromagnetic waves emitted as a result of partial discharge is used as the partial discharge sensor. A sensor that detects sound or the like may be used.
[発明の効果]
以上の説明から明らかなように、本発明の部分放電の検
出装置によれば、部分放電が発生した可能性が高いとき
のみ検出手段による部分放電の検出を短周期でないしは
連続してを実行するようにしたので、電力供給用の電池
が短期間に消耗してしまうことを防止しながら、部分放
電の発生を迅速にしかも確実に検出することが可能とな
るという優れた効果を奏する。[Effects of the Invention] As is clear from the above description, according to the partial discharge detection device of the present invention, the partial discharge detection by the detection means is performed in a short cycle or continuously only when there is a high possibility that a partial discharge has occurred. This has the excellent effect of making it possible to quickly and reliably detect the occurrence of partial discharge while preventing the power supply battery from being exhausted in a short period of time. play.
第1図及び第2図は本発明の一実施例を示すもので、第
1図は検出回路の構成を示すブロック図、第2図は全体
の概略構成図である。また、第3図は従来例を示す第1
図相当図である。
図中、16は部分放電センサ(検出手段)、17は部分
放電検出回路(検出手段)、22は判定回路(判定手段
)、23はタイマ回路(タイマ手段)
24は電池である。1 and 2 show an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a detection circuit, and FIG. 2 is a schematic diagram of the entire configuration. In addition, Fig. 3 shows the first example showing a conventional example.
It is a figure equivalent figure. In the figure, 16 is a partial discharge sensor (detection means), 17 is a partial discharge detection circuit (detection means), 22 is a determination circuit (determination means), 23 is a timer circuit (timer means), and 24 is a battery.
Claims (1)
であって、前記部分放電の発生に応じた検出信号を出力
する検出手段と、装置全体に電力を供給する電池と、所
定周期で前記電池を電力供給状態に切換える電力供給動
作を実行するタイマ手段と、前記検出手段からの検出信
号に基づいて部分放電が発生したと判断したときは前記
タイマ手段による前記電力供給動作の実行周期を短くな
いしは連続するように変更する判定手段とを備えたこと
を特徴とする電気機器の部分放電検出装置。1. A detection means for detecting a partial discharge occurring inside an electrical device, which outputs a detection signal in accordance with the occurrence of the partial discharge, a battery that supplies power to the entire device, and a timer means for executing a power supply operation to switch the battery to a power supply state; and a timer means for shortening the execution cycle of the power supply operation by the timer means when it is determined that a partial discharge has occurred based on a detection signal from the detection means. What is claimed is: 1. A partial discharge detection device for electrical equipment, characterized in that the device comprises a determining means for determining whether or not the partial discharge is changed continuously.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27168290A JP2755808B2 (en) | 1990-10-09 | 1990-10-09 | Partial discharge detection device for electrical equipment |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP27168290A JP2755808B2 (en) | 1990-10-09 | 1990-10-09 | Partial discharge detection device for electrical equipment |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04147066A true JPH04147066A (en) | 1992-05-20 |
JP2755808B2 JP2755808B2 (en) | 1998-05-25 |
Family
ID=17503400
Family Applications (1)
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JP27168290A Expired - Lifetime JP2755808B2 (en) | 1990-10-09 | 1990-10-09 | Partial discharge detection device for electrical equipment |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2755808B2 (en) |
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- 1990-10-09 JP JP27168290A patent/JP2755808B2/en not_active Expired - Lifetime
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