JPH01145585A - 部分放電発生位置標定方法 - Google Patents
部分放電発生位置標定方法Info
- Publication number
- JPH01145585A JPH01145585A JP30148987A JP30148987A JPH01145585A JP H01145585 A JPH01145585 A JP H01145585A JP 30148987 A JP30148987 A JP 30148987A JP 30148987 A JP30148987 A JP 30148987A JP H01145585 A JPH01145585 A JP H01145585A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- partial discharge
- sound wave
- frequency
- acoustic
- tank
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Length Measuring Devices Characterised By Use Of Acoustic Means (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
- Locating Faults (AREA)
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。
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〕
この発明は、部分放電発生位置標定方法、特に密閉形電
気機器の内部で発生した部分放電の発生位置を標定する
方法に関するものである。
気機器の内部で発生した部分放電の発生位置を標定する
方法に関するものである。
第３図は、例えば特開昭５６−６４６６５号公報に示さ
れた、従来の部分放電発生位置標定方法を実施した装置
の構成を表わすブロック図である。
れた、従来の部分放電発生位置標定方法を実施した装置
の構成を表わすブロック図である。
図においてｓ （１５）は密閉形電気機器例えば油入
変圧器のタック、（１）はこのタンク（１５）の外壁の
接地線に取付られた電気信号検出器例えば変流器、（２
）はタンク（１５）の外壁に取付られた複数個の音響信
号検出器、（３）はこれら音響信号検出器（２）を自動
的に順次切替えるチャンネル切替制御器、（４）はこの
制御器（３）の出力側に設けた帯域増幅器、（５）は音
響信号検出器（２）の出力信号をＡ ／ Ｄ変換し、か
つ記憶するトランジェントメモリ、（６）はこのトラン
ジェントメモリ（５）の出力を加算平均する加算器、（
７）はこの加算器（６）の出力を表示する表示器例えば
オンロスコープまたはペンレコーダ、 （８）は制御器
（５）の入力側に設けたクロックである。
変圧器のタック、（１）はこのタンク（１５）の外壁の
接地線に取付られた電気信号検出器例えば変流器、（２
）はタンク（１５）の外壁に取付られた複数個の音響信
号検出器、（３）はこれら音響信号検出器（２）を自動
的に順次切替えるチャンネル切替制御器、（４）はこの
制御器（３）の出力側に設けた帯域増幅器、（５）は音
響信号検出器（２）の出力信号をＡ ／ Ｄ変換し、か
つ記憶するトランジェントメモリ、（６）はこのトラン
ジェントメモリ（５）の出力を加算平均する加算器、（
７）はこの加算器（６）の出力を表示する表示器例えば
オンロスコープまたはペンレコーダ、 （８）は制御器
（５）の入力側に設けたクロックである。
従来の部分放電発生位置標定方法では、タンク（１５）
内で部分放電が発生すると、タンク（１５）の外壁に伝
播する音波は音響信号検出器（２）によって音響信号と
して検出され、一方部分放電と同時に発生した電気信号
は電気信号検出器（りによって検出される。この電気信
号がトランジェントメモリ（５）をトリガーすると、検
出された音響信号は制御器（３）および帯域増幅器（４
）を通してトランジェントメモリ（５）に記憶される。
内で部分放電が発生すると、タンク（１５）の外壁に伝
播する音波は音響信号検出器（２）によって音響信号と
して検出され、一方部分放電と同時に発生した電気信号
は電気信号検出器（りによって検出される。この電気信
号がトランジェントメモリ（５）をトリガーすると、検
出された音響信号は制御器（３）および帯域増幅器（４
）を通してトランジェントメモリ（５）に記憶される。
この記憶された音響信号は加算器（６）において、信号
対ノイズ比（以下ｓ ／ Ｎと呼ぶ）改善のため、電気
信号検出器（１）の出力信号で同期をとって加算平均さ
れ、表示器（７）に表示される。
対ノイズ比（以下ｓ ／ Ｎと呼ぶ）改善のため、電気
信号検出器（１）の出力信号で同期をとって加算平均さ
れ、表示器（７）に表示される。
ここで、変圧器のタンク内部には絶縁油が満されており
、部分放電が発生すると、その音波は油中の伝播速度ｙ
Ｏ（： １４００ ｍ／ｓ ）で伝播し、各音響信号検
出器（２）で検出される。−万電気信号は、その伝播速
度が無限大と考えられるから、部分放電が発生すると同
時に電気信号検出器（１）で検出されることになる。従
って、トランジェントメモリ（５）に記憶された音響信
号と電気信号の時間差Δｔは音源からの距離に相当する
ことになり、その距離はＪ！４ ＝ ｖＯ・Δｔで求め
られ、複数個の音響信号検出器（２）に対応するｆｉを
それぞれ求めることにより部分放電の発生位置を推定す
ることができる。
、部分放電が発生すると、その音波は油中の伝播速度ｙ
Ｏ（： １４００ ｍ／ｓ ）で伝播し、各音響信号検
出器（２）で検出される。−万電気信号は、その伝播速
度が無限大と考えられるから、部分放電が発生すると同
時に電気信号検出器（１）で検出されることになる。従
って、トランジェントメモリ（５）に記憶された音響信
号と電気信号の時間差Δｔは音源からの距離に相当する
ことになり、その距離はＪ！４ ＝ ｖＯ・Δｔで求め
られ、複数個の音響信号検出器（２）に対応するｆｉを
それぞれ求めることにより部分放電の発生位置を推定す
ることができる。
従来の部分放電発生位置標定方法では、例えば変圧器の
ようにタンクの形状が三次元空間の各方向に比較的均等
な場合、音響信号検出器に向って直進してくる音波のみ
を考慮して検出すれば、ある程度、精度の良い部分放電
発生位置を推定できた。しかし、例えばガス絶縁開閉装
＃（ＧＩＳ）のような長尺形状のタンクでは、音波のガ
ス中伝播速度がタンク壁伝播速度に比べて一桁以上遅い
こともあり、タンク壁を伝播する音波を検出する必要が
ある。ところが、一般に知られているように、タンク壁
のような板状媒体を伝播する音波の伝播速度には音波の
周波数と板状媒体の板厚とにより異なる性質（すなわち
分散性Ｊがあるため、検出する周波数によっては伝播距
離が異ってきて、部分放電発生位置の標定に大きな誤差
が生じると云う問題点があった。
ようにタンクの形状が三次元空間の各方向に比較的均等
な場合、音響信号検出器に向って直進してくる音波のみ
を考慮して検出すれば、ある程度、精度の良い部分放電
発生位置を推定できた。しかし、例えばガス絶縁開閉装
＃（ＧＩＳ）のような長尺形状のタンクでは、音波のガ
ス中伝播速度がタンク壁伝播速度に比べて一桁以上遅い
こともあり、タンク壁を伝播する音波を検出する必要が
ある。ところが、一般に知られているように、タンク壁
のような板状媒体を伝播する音波の伝播速度には音波の
周波数と板状媒体の板厚とにより異なる性質（すなわち
分散性Ｊがあるため、検出する周波数によっては伝播距
離が異ってきて、部分放電発生位置の標定に大きな誤差
が生じると云う問題点があった。
この発明は、上述したような問題点を解決するためにな
されたもので、長尺形状のタンクを有するＧＩＳにも適
用できるとともに、高い標定精度を有する部分放電発生
位置標定方法を得ることを目的とする。
されたもので、長尺形状のタンクを有するＧＩＳにも適
用できるとともに、高い標定精度を有する部分放電発生
位置標定方法を得ることを目的とする。
この発明に係る部分放電発生位置標定方法は、部分放電
により生じた音波の伝播速度がほぼ一定となる周波数領
域において上記音波に由来する音輯信号を検出するよう
にしたものである。
により生じた音波の伝播速度がほぼ一定となる周波数領
域において上記音波に由来する音輯信号を検出するよう
にしたものである。
この発明においては、電気機器のタンク壁の音波伝播速
度が音波周波数やタンク壁板厚に無関係にほぼ一定とな
るような周波数領域における音響信号を取り出すことに
より、音波伝播距離の算出精度が向上し、部分放電発生
位置標定精度が向上する。
度が音波周波数やタンク壁板厚に無関係にほぼ一定とな
るような周波数領域における音響信号を取り出すことに
より、音波伝播距離の算出精度が向上し、部分放電発生
位置標定精度が向上する。
以下、この発明の一実施例を図について説面する。
第１図はこの発明の部分放電発生位置標定方法を実施し
た装置の構成を表わすブロック図であり、図において（
１４）はＣ）ＩＳのタンク、（１）は第３図に示したの
と同様な電気信号検出器、（２ａ） ＋ （２ｂ）は音
響信号検出器（２）と同様な音響信号検出器、（４ａ）
は電気信号検出器（１〕に接続されてそ゛の出力を増幅
する増幅器そして（４ｂ）、（４ｃ）はそれぞれ音響信
号検出器（２ａ）ｊ （２ｂ）に接続されて各出力を増
幅する増幅器、（７ａ）ｔ（９ｂ）はそれぞれ増幅器（
４ｂ）、（４ｃ）に接続されて音響信号のある帯域のみ
を通過させるバンドパスフィルタ、（１０ａ）、（１０
ｂ）は各フィルタ（９ａ）、（９ｂ）によって得られた
信号をデジタル変換するＡ ／ Ｄ変換器、（１１）は
増幅器（４ａＪ からの電気信号でトリガーされること
によって各Ａ ／ Ｄ変換器（”ａ） ｐ （１ｏｂ）
の出力を記憶するデータメモリ、（１２）はこのデータ
メモリ（１りに接続されてそのデータを加算平均したり
、音波の伝播時間を算出したりする演算器、（１３）は
この演算器（１２）に接続されてその結果を表示するモ
二夕である。
た装置の構成を表わすブロック図であり、図において（
１４）はＣ）ＩＳのタンク、（１）は第３図に示したの
と同様な電気信号検出器、（２ａ） ＋ （２ｂ）は音
響信号検出器（２）と同様な音響信号検出器、（４ａ）
は電気信号検出器（１〕に接続されてそ゛の出力を増幅
する増幅器そして（４ｂ）、（４ｃ）はそれぞれ音響信
号検出器（２ａ）ｊ （２ｂ）に接続されて各出力を増
幅する増幅器、（７ａ）ｔ（９ｂ）はそれぞれ増幅器（
４ｂ）、（４ｃ）に接続されて音響信号のある帯域のみ
を通過させるバンドパスフィルタ、（１０ａ）、（１０
ｂ）は各フィルタ（９ａ）、（９ｂ）によって得られた
信号をデジタル変換するＡ ／ Ｄ変換器、（１１）は
増幅器（４ａＪ からの電気信号でトリガーされること
によって各Ａ ／ Ｄ変換器（”ａ） ｐ （１ｏｂ）
の出力を記憶するデータメモリ、（１２）はこのデータ
メモリ（１りに接続されてそのデータを加算平均したり
、音波の伝播時間を算出したりする演算器、（１３）は
この演算器（１２）に接続されてその結果を表示するモ
二夕である。
次に、音波の周波数とＧＩＳタンク壁の板厚との積に対
する音波の伝播速度の関係を示す第２図を参照しながら
、第１図に示した装置の動作を説明する。ＧＩＳタンク
（１４ンの内部で部分放電が発生すると、音波はＧＩＳ
タンク（１４）の壁に伝播される。
する音波の伝播速度の関係を示す第２図を参照しながら
、第１図に示した装置の動作を説明する。ＧＩＳタンク
（１４ンの内部で部分放電が発生すると、音波はＧＩＳ
タンク（１４）の壁に伝播される。
音波の伝播速度には第２図に示したように色々のモード
があり、周波数や板厚とは無関係に伝播速度がほぼ一定
なＡＯモードが存在している。そしてこの発明はこの人
Ｏモードを利用しようとするものである。なお、第２図
において、実線および点線は理論値、０印は実測値を示
す。
があり、周波数や板厚とは無関係に伝播速度がほぼ一定
なＡＯモードが存在している。そしてこの発明はこの人
Ｏモードを利用しようとするものである。なお、第２図
において、実線および点線は理論値、０印は実測値を示
す。
ＧＩＳタンク（１４）に伝播された音波は音響信号検出
器（２ａ） 、 （２ｂ）によって音響信号として検出
され、それぞれ増幅器（４ｂ） 、 （４ｃ）で増幅さ
れる。次に、増幅された音響信号はバンドパスフィルタ
（９）によりＡＯモードの領域にある周波数のみが通過
させられ、Ａ ／ Ｄ変換器（１０ａ） 、 （１１）
でＡ／Ｄ変換される。部分放電とはソ同時に発生した電
気信号は電気信号検出器（１）で検出され、増幅器（４
ａ）で増幅された後にデータメモリ（１１）をトリが−
し、これにより上述のＡ／Ｄ変換された音響信号を記憶
させる。次に演算器（１２）は、電気信号と同期して音
響信号を平均化処理することによりｓ ／ Ｎ改善を図
り、音波の到達時間を求めて部分放電発生位置を推定し
、それらの結果をモニタ（１３）に出力する。
器（２ａ） 、 （２ｂ）によって音響信号として検出
され、それぞれ増幅器（４ｂ） 、 （４ｃ）で増幅さ
れる。次に、増幅された音響信号はバンドパスフィルタ
（９）によりＡＯモードの領域にある周波数のみが通過
させられ、Ａ ／ Ｄ変換器（１０ａ） 、 （１１）
でＡ／Ｄ変換される。部分放電とはソ同時に発生した電
気信号は電気信号検出器（１）で検出され、増幅器（４
ａ）で増幅された後にデータメモリ（１１）をトリが−
し、これにより上述のＡ／Ｄ変換された音響信号を記憶
させる。次に演算器（１２）は、電気信号と同期して音
響信号を平均化処理することによりｓ ／ Ｎ改善を図
り、音波の到達時間を求めて部分放電発生位置を推定し
、それらの結果をモニタ（１３）に出力する。
なお、上述した実施例では伝播速度がほぼ一定になる周
波数領域の音波を検出したが、バンドパスフィルタまた
は音響信号検出器によりある特定の周波数のみを検出し
、それに対応する伝播速度を用いてもよい。
波数領域の音波を検出したが、バンドパスフィルタまた
は音響信号検出器によりある特定の周波数のみを検出し
、それに対応する伝播速度を用いてもよい。
以上のように、この発明によれば電気轡器を伝播する音
波の伝播速度がほぼ一定となる周波数領域における音波
に由来する音響信号を検出するので、精度の高い部分放
電発生位置標定方法が得られる効果がある。
波の伝播速度がほぼ一定となる周波数領域における音波
に由来する音響信号を検出するので、精度の高い部分放
電発生位置標定方法が得られる効果がある。
第１図はこの発明を実施した装置のブロック図、第２図
は音波の特性を示す図、第３図は従来の部分放電発生位
置標定装置を示すブロック図である。 （１）は電気信号検出器、（２）は音響信号検出器、（
４ａＪ 、 （４ｂ）はバンドパスフィルタ、（１２）
は演算器、（１４）はＧＩＳタンクである。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。 應２図 第３図 手続補正書 昭和６３年３ 月３０ 日
は音波の特性を示す図、第３図は従来の部分放電発生位
置標定装置を示すブロック図である。 （１）は電気信号検出器、（２）は音響信号検出器、（
４ａＪ 、 （４ｂ）はバンドパスフィルタ、（１２）
は演算器、（１４）はＧＩＳタンクである。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。 應２図 第３図 手続補正書 昭和６３年３ 月３０ 日
Claims (2)
- （１）密閉形電気機器の内部に発生した部分放電によつ
て生じる音波を音響信号として検出すると同時に、上記
部分放電によつて生じる電位変化を電気信号として検出
し、これら音響信号と電気信号の時間差から上記部分放
電の発生位置を推定する部分放電発生位置標定方法にお
いて、上記音波の伝播速度がほぼ一定となる周波数領域
で上記音響信号を検出することを特徴とする部分放電発
生位置標定方法。 - （２）音波の伝播速度が上記音波の周波数と上記音波が
伝播する電気機器タンク外壁の板厚との積に無関係にほ
ぼ一定となる周波数領域のある特定周波数の音響信号の
みを検出することを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載の部分放電発生位置標定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30148987A JPH01145585A (ja) | 1987-12-01 | 1987-12-01 | 部分放電発生位置標定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30148987A JPH01145585A (ja) | 1987-12-01 | 1987-12-01 | 部分放電発生位置標定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01145585A true JPH01145585A (ja) | 1989-06-07 |
Family
ID=17897526
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30148987A Pending JPH01145585A (ja) | 1987-12-01 | 1987-12-01 | 部分放電発生位置標定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01145585A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6340890B1 (en) * | 1994-12-05 | 2002-01-22 | Abb Research, Ltd. | Method and device for locating partial discharges in an electric high-voltage apparatus |
| JP2013044616A (ja) * | 2011-08-23 | 2013-03-04 | Kyushu Institute Of Technology | 部分放電位置標定方法及び部分放電位置標定装置 |
| EP2857852A1 (en) * | 2013-10-01 | 2015-04-08 | Rockwell Automation Technologies, Inc. | Systems and methods for detecting partial discharge in electrical components |
| CN105911426A (zh) * | 2016-04-15 | 2016-08-31 | 西南交通大学 | 一种基于声波信号的电缆接头炸裂的定位装置 |
-
1987
- 1987-12-01 JP JP30148987A patent/JPH01145585A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6340890B1 (en) * | 1994-12-05 | 2002-01-22 | Abb Research, Ltd. | Method and device for locating partial discharges in an electric high-voltage apparatus |
| JP2013044616A (ja) * | 2011-08-23 | 2013-03-04 | Kyushu Institute Of Technology | 部分放電位置標定方法及び部分放電位置標定装置 |
| EP2857852A1 (en) * | 2013-10-01 | 2015-04-08 | Rockwell Automation Technologies, Inc. | Systems and methods for detecting partial discharge in electrical components |
| US9304111B2 (en) | 2013-10-01 | 2016-04-05 | Rockwell Automation Technologies, Inc. | Systems and methods for detecting partial discharge in electrical components |
| US9372172B2 (en) | 2013-10-01 | 2016-06-21 | Rockwell Automation Technologies, Inc. | Systems and methods for detecting partial discharge in electrical components |
| CN105911426A (zh) * | 2016-04-15 | 2016-08-31 | 西南交通大学 | 一种基于声波信号的电缆接头炸裂的定位装置 |
| CN105911426B (zh) * | 2016-04-15 | 2018-10-30 | 西南交通大学 | 一种基于声波信号的电缆接头炸裂的定位装置 |
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