JPH06331686A - Insulation deterioration monitoring system - Google Patents
Insulation deterioration monitoring systemInfo
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- JPH06331686A JPH06331686A JP12149293A JP12149293A JPH06331686A JP H06331686 A JPH06331686 A JP H06331686A JP 12149293 A JP12149293 A JP 12149293A JP 12149293 A JP12149293 A JP 12149293A JP H06331686 A JPH06331686 A JP H06331686A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は電力系統における電力ケ
ーブルおよびその接続部の絶縁劣化監視装置に関し、特
に本発明は、ノイズの影響を比較的に受けず、誤動作す
ることなく電力ケーブルおよびその接続部の絶縁劣化を
監視することができる絶縁劣化監視装置に関するもので
ある。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an insulation deterioration monitoring device for a power cable and its connection portion in a power system, and more particularly to the present invention, which is relatively unaffected by noise and does not malfunction, and the power cable and its connection. The present invention relates to an insulation deterioration monitoring device capable of monitoring insulation deterioration of a part.
【０００２】[0002]
【従来の技術】電力ケーブルに部分放電の発生を伴う絶
縁劣化が生じた場合、絶縁劣化の進行状況に応じて部分
放電電荷量が増加する。従来においては、部分放電パル
スの大きさを測定し、その大きさを観測することにより
絶縁劣化の進行状況を監視していた。2. Description of the Related Art When insulation deterioration occurs due to occurrence of partial discharge in a power cable, the amount of partial discharge charges increases according to the progress of insulation deterioration. Conventionally, the progress of insulation deterioration is monitored by measuring the magnitude of the partial discharge pulse and observing the magnitude.
【０００３】しかしながら、部分放電の発生から絶縁破
壊までの部分放電パルスの時間変化を測定すると、部分
放電パルスの大きさにはばらつきが生じ、また、雑音な
どが部分放電パルスに重畳する場合もあり、部分放電パ
ルスの大きさは一様に増加しない。図７は部分放電が発
生してから絶縁破壊までの部分放電電荷量をプロットし
た図であり、同図の横軸は時間、縦軸は部分放電電荷量
を示している。However, when the time change of the partial discharge pulse from the occurrence of partial discharge to the dielectric breakdown is measured, the magnitude of the partial discharge pulse varies, and noise may be superimposed on the partial discharge pulse. The magnitude of the partial discharge pulse does not increase uniformly. FIG. 7 is a diagram in which the partial discharge charge amount from the occurrence of partial discharge to the dielectric breakdown is plotted, in which the horizontal axis represents time and the vertical axis represents the partial discharge charge amount.
【０００４】同図に示すように、絶縁劣化時の部分放電
パルスの大きさにはばらつきがあるため、絶縁破壊であ
ることを示す信号を部分放電パルスの大きさだけを基準
にして発すると、実際の絶縁劣化の進行状況に合致しな
い場合が多く、ときには、絶縁破壊警報が発せられても
破壊までの寿命がまだ充分にある場合であったり、警報
を発する前に絶縁破壊が発生したりする場合が起こりう
る。As shown in the figure, since the magnitude of the partial discharge pulse at the time of insulation deterioration varies, if a signal indicating dielectric breakdown is issued based on only the magnitude of the partial discharge pulse, In many cases, it does not match the actual progress of insulation deterioration, sometimes even if a dielectric breakdown alarm is issued, the life until destruction is still sufficient, or dielectric breakdown occurs before the alarm is issued. Cases can happen.
【０００５】さらに、単発的に進入してきた雑音を検知
して誤報を発する可能性もあり、監視システム全体の信
頼性を損なう恐れもある。Furthermore, there is a possibility that noise that has entered one-off may be detected and a false alarm may be issued, and the reliability of the entire monitoring system may be impaired.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記した従来
技術の問題点に鑑みなされたものであって、ノイズの影
響を受けず、また、誤動作することなく電力ケーブル等
の絶縁劣化状況を監視することができる絶縁劣化監視装
置を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and monitors the insulation deterioration status of a power cable or the like without being affected by noise and without malfunction. It is an object of the present invention to provide an insulation deterioration monitoring device that can perform the above.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】図１は本発明の原理ブロ
ック図であり、同図において、１は一つの電圧サイクル
中の２つの特定位相角領域φ1 ，φ2 において発生した
部分放電パルスｑi φ１，ｑi φ2 を検出する手段、２
は２つの領域φ1 ，φ2 において検出された部分放電パ
ルスｑi φ１，ｑi φが、共に所定のしきい値を越えた
とき、２つの同一電圧サイクル中のそれぞれの領域φ1
，φ2 における部分放電パルスｑi φ１，ｑi φの最
大値（もしくは、２つのそれぞれの領域φ1 ，φ2 にお
ける部分放電パルスｑi φ１，ｑi φの平均値、もしく
は、２つの領域φ1 ，φ2 における部分放電パルスｑi
φ１，ｑi φのうちのどちらか大きい方の部分放電パル
ス）を識別し出力する手段である。FIG. 1 is a block diagram of the principle of the present invention. In FIG. 1, 1 is a partial discharge pulse qi φ1 generated in two specific phase angle regions φ1 and φ2 in one voltage cycle. , Qi φ2 detecting means, 2
Indicates that when the partial discharge pulses qi φ1 and qi φ detected in the two regions φ1 and φ2 both exceed a predetermined threshold value, the respective regions φ1 in two identical voltage cycles
, The maximum value of the partial discharge pulses qi φ1, qi φ in φ2 (or the average value of the partial discharge pulses qi φ1, qi φ in the two respective regions φ1, φ2, or the partial discharge pulse in the two regions φ1, φ2 qi
This is a means for identifying and outputting the larger partial discharge pulse of either φ1 or qi φ.
【０００８】また、３は求めた最大値、平均値、もしく
は大きい方の部分放電パルスを平均化処理する手段、４
は平均化処理手段の出力の傾きを求め部分放電発生警
報、絶縁破壊警報を出力する警報手段である。本発明の
請求項１の発明は、上記課題を解決するため、図１に示
すように、部分放電パルスを測定することにより、電力
系統の絶縁劣化を監視する絶縁劣化監視装置において、
一つの電圧サイクル中の２つの特定位相角領域において
発生した部分放電パルスを検出する手段１と、上記２つ
の領域において検出された部分放電パルスが、共に所定
のしきい値を越えたとき、２つの同一電圧サイクル中の
それぞれの領域における部分放電パルスの最大値を求め
る手段２と、一定時間ごとに上記最大値を平均化処理す
る手段３と、上記平均化処理された値の時間的変化を観
測することにより、絶縁劣化の進行状況を判定して進行
状況に応じた警報を発する警報手段４とを設けたもので
ある。Further, 3 is a means for averaging the obtained maximum value, average value or larger partial discharge pulse, 4
Is an alarm means for obtaining a partial discharge occurrence alarm and a dielectric breakdown alarm by obtaining the inclination of the output of the averaging processing means. In order to solve the above problems, the invention of claim 1 of the present invention provides an insulation deterioration monitoring device for monitoring insulation deterioration of a power system by measuring partial discharge pulses as shown in FIG.
Means 1 for detecting partial discharge pulses generated in two specific phase angle regions in one voltage cycle, and when both partial discharge pulses detected in the two regions exceed a predetermined threshold value, 2 Means 2 for obtaining the maximum value of the partial discharge pulse in each region during one and the same voltage cycle, means 3 for averaging the maximum value at constant time intervals, and time variation of the averaged value By observing, an alarm means 4 for determining the progress of insulation deterioration and issuing an alarm according to the progress is provided.
【０００９】本発明の請求項２の発明は、図１に示すよ
うに、部分放電パルスを測定することにより、電力系統
の絶縁劣化を監視する絶縁劣化監視装置において、一つ
の電圧サイクル中の２つの特定位相角領域において発生
した部分放電パルスを検出する手段１と、上記２つの領
域のそれぞれの領域において検出された部分放電パルス
が同一電圧サイクル中において、共に所定のしきい値を
越えたとき、２つのそれぞれの領域における部分放電パ
ルスの平均値を求める手段２と、一定時間ごとに上記平
均値を平均化処理する手段３と、上記平均化処理された
値の時間的変化を観測することにより、絶縁劣化の進行
状況を判定して進行状況に応じた警報を発する警報手段
４とを設けたものである。According to a second aspect of the present invention, as shown in FIG. 1, in the insulation deterioration monitoring device for monitoring the insulation deterioration of the electric power system by measuring the partial discharge pulse, 2 in one voltage cycle. When the means 1 for detecting a partial discharge pulse generated in one specific phase angle region and the partial discharge pulse detected in each of the two regions exceed a predetermined threshold value during the same voltage cycle. Means 2 for obtaining the average value of the partial discharge pulses in each of the two regions, means 3 for averaging the average value at regular time intervals, and observing the temporal change of the averaged value. Thus, the alarm means 4 for determining the progress of insulation deterioration and issuing an alarm according to the progress is provided.
【００１０】本発明の請求項３の発明は、図１に示すよ
うに、部分放電パルスを測定することにより、電力系統
の絶縁劣化を監視する絶縁劣化監視装置において、一つ
の電圧サイクル中の２つの特定位相角領域において発生
した部分放電パルスを検出する手段１と、上記２つの領
域位相角領域のそれぞれの位相角において検出された部
分放電パルスが同一電圧サイクル中において共に所定の
しきい値を越えたとき、２つの領域における部分放電パ
ルスのうちのどちらか大きい方を識別する手段２と、一
定時間ごとに、上記識別された大きい方の部分放電パル
スを平均化処理する手段３と、上記平均化処理された値
の時間的変化を観測することにより、絶縁劣化の進行状
況を判定して進行状況に応じた警報を発する警報手段４
とを設けたものである。According to a third aspect of the present invention, as shown in FIG. 1, in the insulation deterioration monitoring device for monitoring the insulation deterioration of the power system by measuring the partial discharge pulse, 2 in one voltage cycle. The means 1 for detecting a partial discharge pulse generated in one specific phase angle region and the partial discharge pulse detected in each phase angle of the two region phase angle regions both have a predetermined threshold value during the same voltage cycle. When it exceeds, means 2 for identifying whichever of the partial discharge pulses in the two regions is larger, means 3 for averaging the identified larger partial discharge pulses at regular time intervals, By observing the temporal change of the averaged value, the progress of insulation deterioration is determined and an alarm means 4 for issuing an alarm according to the progress.
And are provided.
【００１１】本発明の請求項４の発明は、請求項１，２
または請求項３の発明において、平均化処理された値の
時間的変化量が最初に所定値まで増大したとき部分放電
発生警報を出力し、平均化処理された値の時間的変化量
が２度目に所定値まで増大したとき、絶縁破壊警報を出
力する警報手段４を設けたものである。The invention of claim 4 of the present invention is the invention of claims 1 and 2.
Alternatively, in the invention of claim 3, a partial discharge occurrence alarm is output when the temporal change amount of the averaged value first increases to a predetermined value, and the temporal change amount of the averaged value is detected for the second time. In addition, the alarm means 4 is provided to output a dielectric breakdown alarm when the value increases to a predetermined value.
【００１２】[0012]
【作用】図２は部分放電パルスと課電位相波形の関係を
示す図であり、同図において、Ｖは電力ケーブルへの印
加電圧、Ｓは部分放電パルスを示している。同図に示す
ように部分放電が発生したとき、部分放電パルスは課電
位相の第１象限（０〜９０°）と第３象限（１８０から
２７０°）付近に集中して発生する傾向がある。したが
って、上記位相角における検出パルスを用いて部分放電
の発生を識別することにより、比較的ノイズ等に影響さ
れることなく部分放電の発生を識別することができる。FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the partial discharge pulse and the waveform of the applied potential phase. In the figure, V indicates the voltage applied to the power cable, and S indicates the partial discharge pulse. As shown in the figure, when partial discharge occurs, partial discharge pulses tend to be concentrated near the first quadrant (0 to 90 °) and the third quadrant (180 to 270 °) of the applied potential phase. . Therefore, by identifying the occurrence of the partial discharge using the detection pulse at the phase angle, it is possible to identify the occurrence of the partial discharge relatively without being affected by noise or the like.
【００１３】図３は電力ケーブルに部分放電が発生して
から絶縁破壊に至るまでの部分放電パルスの発生例を示
した図である。同図において、横軸は時間（秒）、縦軸
は部分放電電荷量（ｐＣ：ピコクーロン）であり、同図
は１１０ｋＶ、１×１５０ｍｍ2 のＣＶケーブルを対象
として、からのサンプルについて外側からトリー針
を刺して模擬欠陥を作り、，は１１０ｋＶ、〜
は１８０ｋＶに課電して部分放電電荷量を測定したもの
である。FIG. 3 is a diagram showing an example of generation of partial discharge pulses from the occurrence of partial discharge in the power cable to the dielectric breakdown. In the figure, the horizontal axis is time (seconds) and the vertical axis is the partial discharge charge amount (pC: pico coulomb). In the figure, 110 V, 1 × 150 mm 2 CV cable is targeted, and the sample from Create a simulated defect by sticking a needle, is 110 kV, ~
Is a value obtained by measuring the partial discharge charge amount by applying a voltage of 180 kV.
【００１４】同図から明らかなように、部分放電が発生
してから、ほぼ１分以内に１０ｐＣ以上に電荷量が増大
し、その後、数分から２時間程度かけて数百ｐＣまで安
定に放電電荷量が増大し、破壊直前には数秒〜数十秒の
間に電荷量が急増して破壊に至る。したがって、最初に
放電電荷量が増大した場合には、部分放電が発生したも
のと識別することができ、再度、放電電荷量が増大した
ときに絶縁破壊の直前に至ったものと識別することがで
きる。As is clear from the figure, the charge amount increases to 10 pC or more within about 1 minute after the partial discharge occurs, and thereafter, the discharge charge is stably maintained up to several hundreds of pC over several minutes to 2 hours. The amount of charge increases, and the amount of electric charge rapidly increases within a few seconds to several tens of seconds immediately before the destruction, leading to destruction. Therefore, when the discharge charge amount first increases, it can be identified that the partial discharge has occurred, and again when the discharge charge amount increases, it can be identified that the discharge discharge has reached immediately before the dielectric breakdown. it can.
【００１５】本発明の請求項１ないし３の発明は図２、
図３に示した部分放電パルスの特性に基づき、一つの電
圧サイクル中の、例えば、上記した第１象限、第３象限
もしくはその近傍の２つの特定位相角において発生した
部分放電パルスを検出し、検出された部分放電パルス
が、共に所定のしきい値を越えたとき、２つの同一電圧
サイクル中のそれぞれの領域φ1 ，φ2 における部分放
電パルスｑi φ1 ，ｑiφ2 の最大値、もしくは、２つ
のそれぞれの領域φ1 ，φ2 における部分放電パルスｑ
i φ1 ，ｑi φ2 の平均値、もしくは、２つの領域φ1
，φ2 における部分放電パルスｑi φ1 ，ｑi φ2 の
うちのどちらか大きい方の部分放電パルスを平均化処理
してその時間的変化を観測することにより、部分放電の
発生を識別するようにしたので、ノイズに比較的影響さ
れずに、部分放電の発生を識別することができる。特
に、検出された部分放電パルスを平均化処理しているの
で、部分放電パルスが前記したようにばらついていて
も、確実に部分放電の発生を識別することができ、監視
装置の信頼性の向上を図ることができる。The invention according to claims 1 to 3 of the present invention is shown in FIG.
Based on the characteristics of the partial discharge pulse shown in FIG. 3, the partial discharge pulse generated in two specific phase angles in one voltage cycle, for example, in the first quadrant, the third quadrant or in the vicinity thereof, is detected, When the detected partial discharge pulses both exceed a predetermined threshold value, the maximum value of the partial discharge pulses qi φ1 and qi φ2 in the respective regions φ1 and φ2 in the two identical voltage cycles, or the two respective values Partial discharge pulse q in regions φ1 and φ2
Average of iφ1 and qiφ2, or two regions φ1
, Φ2 of partial discharge pulses qi φ1, qi φ2, whichever is larger, is averaged and the temporal change is observed to identify the occurrence of partial discharge. The occurrence of partial discharges can be identified relatively unaffected by noise. In particular, since the detected partial discharge pulses are averaged, even if the partial discharge pulses vary as described above, it is possible to reliably identify the occurrence of partial discharge and improve the reliability of the monitoring device. Can be achieved.
【００１６】本発明の請求項４の発明は、請求項１，２
または３の発明において、図３に示した部分放電パルス
の特性に基づき、平均化処理された値の時間的変化量が
最初に所定値まで増大したとき部分放電発生警報を出力
し、平均化処理された値の時間的変化量が２度目に所定
値まで増大したとき、絶縁破壊警報を出力するようにし
たので、部分放電の発生と絶縁破壊の直前に至ったこと
を識別することが可能となる。According to the invention of claim 4 of the present invention,
Alternatively, in the third aspect of the invention, based on the characteristics of the partial discharge pulse shown in FIG. 3, a partial discharge occurrence alarm is output when the temporal change amount of the averaged value first increases to a predetermined value, and the averaging process is performed. When the amount of change over time in the stored value increases to a predetermined value for the second time, a dielectric breakdown alarm is output, so it is possible to distinguish between the occurrence of partial discharge and the time immediately before the dielectric breakdown. Become.
【００１７】[0017]
【実施例】図４は本発明の実施例のシステム構成を示す
図であり、同図において、１１は電力ケーブル、１２は
中間絶縁接続部、１３は中間絶縁接続部１２の絶縁部を
はさんで両側に取り付けられた箔電極であり、箔電極１
３は中間絶縁接続部１２の保護銅管を被覆する絶縁体上
に張りつけられており、保護銅管と箔電極から構成され
る静電容量を介して電力ケーブルに発生した部分放電パ
ルスの高周波成分を検出する。１４は箔電極１３により
検出された信号を電圧信号に変換する例えばインダクタ
ンス分で構成された検出インピーダンス、１５は検出イ
ンピーダンス１４により電圧信号に変換された部分放電
パルスを増幅する増幅器、１６は例えば演算処理装置等
から構成された信号処理装置であり、信号処理装置１６
は増幅器１５により増幅された部分放電パルスを後述す
るように処理して部分放電の発生を識別し警報を発す
る。FIG. 4 is a diagram showing a system configuration of an embodiment of the present invention. In FIG. 4, 11 is a power cable, 12 is an intermediate insulating connecting portion, and 13 is an insulating portion of the intermediate insulating connecting portion 12. It is a foil electrode attached on both sides with a foil electrode 1
3 is pasted on the insulator covering the protective copper tube of the intermediate insulating connection portion 12, and the high frequency component of the partial discharge pulse generated in the power cable via the electrostatic capacity composed of the protective copper tube and the foil electrode. To detect. Reference numeral 14 is a detection impedance that converts the signal detected by the foil electrode 13 into a voltage signal, for example, a detection impedance configured by an inductance component, 15 is an amplifier that amplifies the partial discharge pulse converted into a voltage signal by the detection impedance 14, and 16 is, for example, a calculation A signal processing device including a processing device and the like.
Processes the partial discharge pulse amplified by the amplifier 15 as will be described later, identifies the occurrence of partial discharge, and issues an alarm.
【００１８】また、１７は信号処理装置１６により処理
された信号の時間的変化を観測する例えばオッシロスコ
ープ等の観測器、１８は検出される部分放電パルスの電
荷量を校正するため、校正パルス注入用箔電極１９を介
して中間絶縁接続部１２に校正用のパルスを注入する校
正パルス発生器、２０は絶縁劣化の進行状況を表示し、
警報を発する警報表示装置である。Reference numeral 17 is an observer such as an oscilloscope for observing a temporal change of the signal processed by the signal processing device 16. Reference numeral 18 is for injecting a calibration pulse for calibrating the charge amount of the partial discharge pulse to be detected. A calibration pulse generator for injecting a calibration pulse into the intermediate insulation connection portion 12 via the foil electrode 19, and 20 displaying the progress of insulation deterioration,
It is an alarm display device for issuing an alarm.
【００１９】図４において、電力ケーブル１１に部分放
電が発生すると、箔電極１３により部分放電パルスが検
出され、検出インピーダンス１４により電圧信号に変換
されて増幅器１５に与えられる。増幅器１５は検出され
た部分放電パルスを増幅し、信号処理部１６に与える。
図５，６は信号処理部１６における処理の一例を示すフ
ローチャートであり、同図を参照して本実施例における
処理を説明する。In FIG. 4, when a partial discharge is generated in the power cable 11, the partial discharge pulse is detected by the foil electrode 13, converted into a voltage signal by the detection impedance 14 and given to the amplifier 15. The amplifier 15 amplifies the detected partial discharge pulse and supplies it to the signal processing unit 16.
5 and 6 are flowcharts showing an example of the processing in the signal processing unit 16, and the processing in this embodiment will be described with reference to the drawings.
【００２０】図５において、ステップＳ１において部分
放電パルスが測定されると、ステップＳ２において、検
出された部分放電パルスが予め設定された課電圧の特定
位相区間内に発生したパルスであるか否かを判定する。
ここで、前記したように、部分放電パルスは課電位相の
第１象限（０〜９０°）と第３象限（１８０から２７０
°）付近に集中して発生する傾向があり、本実施例にお
いては、上記第１象限φ１と第３象限φ２を上記特定位
相区間として、上記特定位相区間内に部分放電パルスが
発生したか否かを判別する。In FIG. 5, when the partial discharge pulse is measured in step S1, it is determined in step S2 whether the detected partial discharge pulse is a pulse generated within a specific phase section of a preset voltage. To judge.
Here, as described above, the partial discharge pulse includes the first quadrant (0 to 90 °) and the third quadrant (180 to 270) of the applied potential phase.
In the present embodiment, whether or not a partial discharge pulse is generated within the specific phase section is defined by using the first quadrant φ1 and the third quadrant φ2 as the specific phase section. Determine whether.
【００２１】そして、部分放電パルスが上記特定区間位
相内に発生したものでない場合には、ステップＳ１にも
どり、また、部分放電パルスが上記特定位相区間φ１，
φ２内に発生したものであると判別された場合には、ス
テップＳ３に行き、位相φ１と位相φ２に発生した部分
放電パルスの内、それぞれの区間における最大値ｑiφ1
とｑi φ２を求める。If the partial discharge pulse is not generated in the phase of the specific section, the process returns to step S1 and the partial discharge pulse is in the specific phase section φ1,
When it is determined that the partial discharge pulse is generated in φ2, the process proceeds to step S3, and the maximum value qiφ1 in each section of the partial discharge pulses generated in phase φ1 and phase φ2
And q i φ2.
【００２２】ついで、ステップＳ４において、求めた部
分放電パルスの最大値ｑi φ1 とｑi φ２の大きさを所
定のしきい値（この実施例においては１ｐＣ（ピコクー
ロン））と比較し、最大値ｑi φ1 とｑi φ２が所定の
しきい値を越えていない場合には、ステップＳ１に戻
る。また、最大値ｑi φ1 とｑi φ２が共に所定のしき
い値を越えている場合には、ステップＳ５に行き、下記
の（１）式により、最大値ｑi φ1 とｑi φ２の平均値
Ｑi を算出する。 Ｑi ＝（ｑi φ1 ＋ｑi φ２）／２ （１） 次に、図６にステップＳ６に行き、下記の（２）式によ
り上記Ｑi の平均値Ｑを算出する。 Ｑ＝（Ｑ1 ＋Ｑ2 ＋…＋Ｑn ）／ｎ （２） なお、上記ｎは同一サイクル中のｑi φ1 とｑi φ２
が、上記したしきい値以上であると観測された電圧サイ
クル数である。Then, in step S4, the magnitudes of the obtained maximum values qi φ1 and qi φ2 of the partial discharge pulse are compared with a predetermined threshold value (1 pC (pico coulomb) in this embodiment) to obtain the maximum value qi φ1. And qi .phi.2 do not exceed the predetermined threshold value, the process returns to step S1. If the maximum values qi φ1 and qi φ2 both exceed the predetermined threshold value, the process proceeds to step S5, and the average value Qi of the maximum values qi φ1 and qi φ2 is calculated by the following equation (1). To do. Qi = (qi .phi.1 + qi .phi.2) / 2 (1) Next, in step S6 in FIG. 6, the average value Q of Qi is calculated by the following equation (2). Q = (Q1 + Q2 + ... + Qn) / n (2) Note that the above n is qi φ1 and qi φ2 in the same cycle.
Is the number of voltage cycles observed to be greater than or equal to the above threshold.
【００２３】上記Ｑをある一定時間毎に観測してそれを
Ｑ（ｔ）とし、ステップＳ７において、上記Ｑ（ｔ）を
下記の（３）式によりスムージング処理する。The above-mentioned Q is observed at a constant time interval and is set to Q (t). In step S7, the above-mentioned Q (t) is subjected to smoothing processing by the following equation (3).
【００２４】[0024]
【数１】 ここで、ＷK は重み係数であり、ＷK は次の（４）式で
表される。[Equation 1] Here, WK is a weighting coefficient, and WK is expressed by the following equation (4).
【００２５】[0025]
【数２】 すなわち、ｔ−ｎ時点の値Ｑ（ｔ−ｎ）から現在時点の
値Ｑ（ｔ）まで、および、ｔ−ｎ時点の値Ｑ（ｔ−ｎ）
からｔ−２ｎ時点の値Ｑ（ｔ−２ｎ）までのＱ（ｔ）に
重み係数ＷK を掛けて移動平均を求め、スムージング処
理を行う。[Equation 2] That is, from the value Q (t-n) at the time t-n to the value Q (t) at the current time, and the value Q (t-n) at the time t-n.
To Q (t-2n) at the time point from t to n-2n are multiplied by the weighting coefficient WK to obtain a moving average, and smoothing processing is performed.
【００２６】ステップＳ８において、下式（５）によ
り、ステップＳ７において求めたＱAVG （ｔ−ｎ）の変
化を算出する。 ＱAVG'（ｔ−ｎ）＝｛ＱAVG （ｔ−ｎ）−ＱAVG （ｔ−ｎ−Ｔ）｝／Ｔ （５） ついで、ステップＳ９において、ステップＳ８で求めた
変化を所定値Ｋと比較し、上記変化が所定値以下の場合
にはステップＳ２に戻り、所定値以上の場合には、ステ
ップＳ１０に行く。In step S8, the change in QAVG (t-n) obtained in step S7 is calculated by the following equation (5). QAVG '(t-n) = {QAVG (t-n) -QAVG (t-n-T)} / T (5) Then, in step S9, the change obtained in step S8 is compared with a predetermined value K, If the change is equal to or smaller than the predetermined value, the process returns to step S2, and if the change is equal to or larger than the predetermined value, the process proceeds to step S10.
【００２７】ステップＳ１０においては、既に部分放電
発生の警報を発生したか否かを判別し、警報を発してい
ない場合にはステップＳ１１に行き、警報表示装置２０
より部分放電発生警報を出力してステップＳ２に戻る。
また、既に警報を発生している場合には、ステップＳ１
２に行き、絶縁破壊警報を発生する。すなわち、前記図
３に示したように、部分放電が発生すると電荷量が増大
し、その後、安定に放電電荷量が増大したのち、破壊直
前には再び電荷量が急増するので、上記のように、２度
目に部分放電電荷量の変化が大きくなった場合、絶縁破
壊の直前であると判定することができる。In step S10, it is determined whether or not an alarm for the occurrence of partial discharge has already been issued. If no alarm has been issued, the process goes to step S11 to display the alarm display device 20.
A partial discharge occurrence alarm is output and the process returns to step S2.
If an alarm has already been issued, step S1
Go to 2 and issue a dielectric breakdown alarm. That is, as shown in FIG. 3, when the partial discharge occurs, the charge amount increases, and thereafter, the discharge charge amount increases stably, and then immediately before the destruction, the charge amount rapidly increases again. When the change in the partial discharge charge amount becomes large for the second time, it can be determined that it is immediately before the dielectric breakdown.
【００２８】以上のように、上記実施例においては、健
全状態から部分放電発生状態となったとき、また、部分
放電発生が定常的に発生している状態から急激に増加傾
向を示す状態になったときにそれぞれに応じて外部に警
報を発生させることができるので、絶縁破壊前に適切な
対応を取ることが可能となる。なお、上記実施例におい
ては、特定位相区間φ１とφ２に発生した部分放電パル
スの内、それぞれの区間における最大値ｑi φ1 とｑi
φ２を求めて、平均化処理をしているが、次のようにし
て平均化処理を行うこともできる。 特定位相区間φ１とφ２に発生した部分放電パルス
が同一の電圧サイクル中において共にあるしきい値を越
えたとき、位相区間φ１とφ２のそれぞれにおける部分
放電パルスの平均値を算出して、求めた平均値ｑiavgφ
１とｑiavgφ２を用いて平均化処理する。 特定位相区間φ１とφ２に発生した部分放電パルス
が同一の電圧サイクル中において共にあるしきい値を越
えたとき、位相区間φ１とφ２のそれぞれにおける部分
放電パルスの内の大きい方の部分放電パルスｑimaxを選
択して、求めた部分放電パルスｑimaxを用いて平均化処
理する。As described above, in the above-described embodiment, when the normal state is changed to the partial discharge generation state, and the partial discharge generation is changed from the steady state to the state in which the partial discharge is rapidly increased. It is possible to generate an external alarm depending on the situation, so it is possible to take appropriate measures before dielectric breakdown. In the above embodiment, the maximum values qi φ1 and qi of the partial discharge pulses generated in the specific phase sections φ1 and φ2 are respectively generated.
Although φ2 is obtained and the averaging process is performed, the averaging process can be performed as follows. When the partial discharge pulses generated in the specific phase sections φ1 and φ2 both exceeded a certain threshold value during the same voltage cycle, the average value of the partial discharge pulses in each of the phase sections φ1 and φ2 was calculated and obtained. Average value qiavgφ
The averaging process is performed using 1 and qiavgφ2. When the partial discharge pulses generated in the specific phase sections φ1 and φ2 both exceed a certain threshold value in the same voltage cycle, the larger partial discharge pulse qimax of the partial discharge pulses in the phase sections φ1 and φ2, respectively. Is selected, and the averaging process is performed using the obtained partial discharge pulse qimax.
【００２９】また、上記フローチャートのステップＳ９
におけるＫの値を部分放電発生警報用と絶縁破壊警報用
の２種類設け、部分放電発生と、絶縁破壊を識別するこ
とも可能である。上記実施例の監視装置により、次のケ
ースについて部分放電発生の監視をおこない、その有効
性を検証した。 （１）ケース１ ＣＶケーブルに模擬欠陥の入った絶縁接続部を形成して
部分放電を発生させた。作動条件としては、まず電圧サ
イクル内における信号検出区間としてはφ１を０からπ
／４まで、φ２をπ／２から３π／４までとした。ま
た、しきい値を２ｐＣとし、検出された部分放電パルス
の大きさが２ｐＣ以上のとき、平均値算出処理をおこな
うこととし、Ｑの測定周期としては、１ｓｅｃとした。Further, step S9 of the above flow chart.
It is possible to distinguish between the occurrence of partial discharge and the dielectric breakdown by providing two kinds of K values for the partial discharge occurrence alarm and the dielectric breakdown alarm. With the monitoring device of the above-described embodiment, the occurrence of partial discharge was monitored in the following cases, and its effectiveness was verified. (1) Case 1 An insulating connection part having a simulated defect was formed on a CV cable to cause partial discharge. The operating condition is that φ1 is 0 to π as the signal detection section in the voltage cycle.
Φ / 2 was set to π / 2 to 3π / 4. Further, the threshold value was set to 2 pC, and when the magnitude of the detected partial discharge pulse was 2 pC or more, the average value calculation process was performed, and the Q measurement period was set to 1 sec.
【００３０】上記条件で部分放電を発生させていくつか
のｎ，Ｔ，ｋの値について有効性を検証した。その結
果、ｎ＝５ｓｅｃ、Ｔ＝３ｓｅｃ、ｋ＝９ｐＣ／ｓｅｃ
の条件で試験を行ったところ、部分放電発生後、数秒で
「部分放電発生警報」が出力され、その後約３時間経過
した時点で「絶縁破壊警報」が出力され、３０分後に絶
縁破壊が起こった。警報が出力されるタイミングとして
は、ほぼ適切に行われたと思われる。 （２）ケース２ Ｑｉおよびｎの定義を下記のようにして上記と同様な試
験を行った。The partial discharge was generated under the above conditions and the effectiveness was verified for some values of n, T and k. As a result, n = 5 sec, T = 3 sec, k = 9 pC / sec
When the test was conducted under the conditions of, the "partial discharge warning" is output within a few seconds after the partial discharge occurs, and the "dielectric breakdown alarm" is output about 3 hours after that, and the dielectric breakdown occurs after 30 minutes. It was It seems that the timing of the alarm output was almost appropriate. (2) Case 2 A test similar to the above was conducted by defining Qi and n as follows.
【００３１】Ｑｉ＝ＭＡＸ（ｑi φ1 ，ｑi φ2 ）：ｑ
i φ1 とｑi φ2 の内、大きい方をＱｉとする。 ｎ：ｑi φ1 とｑi φ2 の内、少なくともどちらかの一
方がしきい値を越えた電圧サイクル数。 上記のようなＱ１とし、しきい値をケース（１）と同
様、２ｐＣとすると若干ノイズの影響があるものの、警
報信号の出力はケース（１）の場合とほぼ同様なタイミ
ングで出力された。Qi = MAX (qi φ1, qi φ2): q
The larger one of i φ1 and q i φ2 is Qi. n: The number of voltage cycles in which at least one of qi φ1 and qi φ2 exceeds the threshold value. When Q1 is set as described above and the threshold value is set to 2 pC as in the case (1), the alarm signal is output at almost the same timing as in the case (1), although there is some noise influence.
【００３２】[0032]
【発明の効果】以上説明したように、本発明において
は、一つの電圧サイクル中の２つの特定位相角領域にお
いて発生した部分放電パルスを検出し、検出した部分放
電パルスを平均化処理してその時間的変化を観測するこ
とにより、部分放電の発生を識別するようにしたので、
ノイズに影響されずに、誤動作することなく部分放電の
発生を確実に識別することができ、監視装置の信頼性の
向上を図ることができる。As described above, according to the present invention, partial discharge pulses generated in two specific phase angle regions in one voltage cycle are detected, and the detected partial discharge pulses are averaged to obtain Since the occurrence of partial discharge was identified by observing the temporal change,
The occurrence of partial discharge can be reliably identified without being affected by noise without malfunction, and the reliability of the monitoring device can be improved.
【００３３】このため、電力系統における絶縁劣化を人
手を介することなく自動的に監視することが可能とな
る。また、平均化処理された値の時間的変化量が最初に
所定値まで増大したとき部分放電発生警報を出力し、平
均化処理された値の時間的変化量が２度目に所定値まで
増大したとき、絶縁破壊警報を出力するようにすること
により、部分放電の発生と絶縁破壊の直前に至ったこと
を識別することが可能となる。Therefore, it is possible to automatically monitor insulation deterioration in the power system without human intervention. Also, when the temporal change amount of the averaged value first increases to a predetermined value, a partial discharge occurrence alarm is output, and the temporal change amount of the averaged value increases to the predetermined value for the second time. At this time, by outputting the dielectric breakdown alarm, it becomes possible to distinguish the occurrence of partial discharge from the point just before the dielectric breakdown.
【図１】本発明の原理ブロック図である。FIG. 1 is a principle block diagram of the present invention.
【図２】部分放電パルスと課電位相波形の関係を示す図
である。FIG. 2 is a diagram showing a relationship between a partial discharge pulse and a waveform of a applied potential phase.
【図３】部分放電が発生時の部分放電電荷量の変化を示
す図である。FIG. 3 is a diagram showing a change in a partial discharge charge amount when a partial discharge occurs.
【図４】本発明の実施例のシステム構成を示す図であ
る。FIG. 4 is a diagram showing a system configuration of an embodiment of the present invention.
【図５】本発明の実施例のフローチャートを示す図であ
る。FIG. 5 is a diagram showing a flowchart of an embodiment of the present invention.
【図６】本発明の実施例のフローチャートを示す図（続
き）である。FIG. 6 is a view (continuation) showing a flowchart of an embodiment of the present invention.
【図７】部分放電発生時の部分放電電荷量をプロットし
た図である。FIG. 7 is a diagram in which a partial discharge charge amount when a partial discharge occurs is plotted.
１１ 電力ケーブル １２ 中間絶縁接続部 １３ 箔電極 １４ 検出インピーダンス １５ 増幅器 １６ 信号処理装置 １７ オッシロスコープ等の観測器 １８ 校正パルス発生器 ２０ 警報表示装置 11 Power Cable 12 Intermediate Insulated Connection 13 Foil Electrode 14 Detecting Impedance 15 Amplifier 16 Signal Processing Device 17 Observator such as Oscilloscope 18 Calibration Pulse Generator 20 Alarm Display Device
Claims (4)
電力系統の絶縁劣化を監視する絶縁劣化監視装置におい
て、 一つの電圧サイクル中の２つの特定位相角領域において
発生した部分放電パルスを検出する手段(1) と、 上記２つの領域において検出された部分放電パルスが、
共に所定のしきい値を越えたとき、２つの同一電圧サイ
クル中のそれぞれの領域における部分放電パルスの最大
値を求める手段(2) と、 一定時間ごとに上記最大値を平均化処理する手段(3)
と、 上記平均化処理された値の時間的変化を観測することに
より、絶縁劣化の進行状況を判定して進行状況に応じた
警報を発する警報手段(4) とを備えたことを特徴とする
絶縁劣化監視装置。1. By measuring a partial discharge pulse,
In an insulation deterioration monitoring device for monitoring insulation deterioration of a power system, a means (1) for detecting partial discharge pulses generated in two specific phase angle regions in one voltage cycle, and a portion detected in the above two regions. The discharge pulse
When both exceed a predetermined threshold value, a means (2) for obtaining the maximum value of the partial discharge pulse in each region in two identical voltage cycles, and a means (4) for averaging the maximum value at constant intervals ( 3)
And an alarm means (4) for determining the progress of insulation deterioration by observing a temporal change in the averaged value and issuing an alarm according to the progress. Insulation deterioration monitoring device.
電力系統の絶縁劣化を監視する絶縁劣化監視装置におい
て、 一つの電圧サイクル中の２つの特定位相角領域において
発生した部分放電パルスを検出する手段(1) と、 上記２つの領域のそれぞれの領域において検出された部
分放電パルスが同一電圧サイクル中において、共に所定
のしきい値を越えたとき、２つのそれぞれの領域におけ
る部分放電パルスの平均値を求める手段(2) と、 一定時間ごとに上記平均値を平均化処理する手段(3)
と、 上記平均化処理された値の時間的変化を観測することに
より、絶縁劣化の進行状況を判定して進行状況に応じた
警報を発する警報手段(4) とを備えたことを特徴とする
絶縁劣化監視装置。2. By measuring a partial discharge pulse,
In an insulation deterioration monitoring device for monitoring insulation deterioration of a power system, a means (1) for detecting a partial discharge pulse generated in two specific phase angle areas in one voltage cycle, and in each of the above two areas Means (2) for obtaining the average value of the partial discharge pulses in each of the two areas when the detected partial discharge pulses both exceed a predetermined threshold value during the same voltage cycle, and the above average at fixed time intervals. Means for averaging values (3)
And an alarm means (4) for determining the progress of insulation deterioration by observing a temporal change in the averaged value and issuing an alarm according to the progress. Insulation deterioration monitoring device.
電力系統の絶縁劣化を監視する絶縁劣化監視装置におい
て、 一つの電圧サイクル中の２つの特定位相角領域において
発生した部分放電パルスを検出する手段(1) と、 上記２つの領域位相角領域のそれぞれの位相角において
検出された部分放電パルスが同一電圧サイクル中におい
て共に所定のしきい値を越えたとき、２つの領域におけ
る部分放電パルスのうちのどちらか大きい方を識別する
手段(2) と、 一定時間ごとに、上記識別された大きい方の部分放電パ
ルスを平均化処理する手段(3) と、 上記平均化処理された値の時間的変化を観測することに
より、絶縁劣化の進行状況を判定して進行状況に応じた
警報を発する警報手段(4) とを備えたことを特徴とする
絶縁劣化監視装置。3. By measuring a partial discharge pulse,
In an insulation deterioration monitoring device for monitoring insulation deterioration of a power system, a means (1) for detecting partial discharge pulses generated in two specific phase angle regions during one voltage cycle, and each of the above two region phase angle regions. Means (2) for discriminating which of the partial discharge pulses in the two regions is larger when the partial discharge pulses detected at the phase angle of both exceed a predetermined threshold value in the same voltage cycle; The progress of insulation deterioration is judged by averaging the identified larger partial discharge pulse at regular intervals (3) and observing the temporal change in the averaged value. And an alarm means (4) for issuing an alarm according to the progress status.
初に予め定められた値まで増大したとき部分放電発生警
報を出力し、平均化処理された値の時間的変化量が２度
目に予め定められた値まで増大したとき、絶縁破壊警報
を出力する警報手段(4) を備えたことを特徴とする請求
項１，２または請求項３の絶縁劣化監視装置。4. A partial discharge occurrence alarm is output when the temporal change amount of the averaged value first increases to a predetermined value, and the temporal change amount of the averaged value is the second time. The insulation deterioration monitoring device according to claim 1, 2 or 3, further comprising alarm means (4) for outputting a dielectric breakdown alarm when the value has increased to a predetermined value.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12149293A JPH06331686A (en) | 1993-05-24 | 1993-05-24 | Insulation deterioration monitoring system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12149293A JPH06331686A (en) | 1993-05-24 | 1993-05-24 | Insulation deterioration monitoring system |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06331686A true JPH06331686A (en) | 1994-12-02 |
Family
ID=14812507
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12149293A Pending JPH06331686A (en) | 1993-05-24 | 1993-05-24 | Insulation deterioration monitoring system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06331686A (en) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1993
- 1993-05-24 JP JP12149293A patent/JPH06331686A/en active Pending
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