JPH0346576A - Device and method for detecting partial discharge of winding - Google Patents
Device and method for detecting partial discharge of windingInfo
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- JPH0346576A JPH0346576A JP1183517A JP18351789A JPH0346576A JP H0346576 A JPH0346576 A JP H0346576A JP 1183517 A JP1183517 A JP 1183517A JP 18351789 A JP18351789 A JP 18351789A JP H0346576 A JPH0346576 A JP H0346576A
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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、変圧器等の巻線に発生する部分放電を検出す
るための巻線の部分放電検出装置及びその検出方法に関
する。[Detailed Description of the Invention] [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention provides a winding partial discharge detection device and its detection method for detecting partial discharge occurring in the winding of a transformer, etc. Regarding.
(従来の技術)
変圧器等の巻線には、有機材料が使用されており、この
有機材料は部分放電或いはアーク放電によって劣化しや
すい。このため、変圧器等は巻線に部分放電が極力発生
しないように設計されてはいるが、稀に部分放電が発生
することがあるから、その時にはこれを速やかに検出す
ることが要望されている。(Prior Art) Organic materials are used in the windings of transformers and the like, and these organic materials tend to deteriorate due to partial discharge or arc discharge. For this reason, although transformers and the like are designed to prevent partial discharges from occurring in the windings as much as possible, on rare occasions partial discharges may occur, and when this occurs, it is necessary to promptly detect it. There is.
巻線に発生する部分放電を検出する構成の一例として、
従来より、特開昭58−80512号公報に示されるも
のがある。この構成では、部分放電に伴う電流パルスと
部分放電に伴う音とを検出して、これら2つの検出信号
に基づいて部分放電を検出していた。As an example of a configuration for detecting partial discharge occurring in a winding,
Conventionally, there is a method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-80512. In this configuration, a current pulse associated with partial discharge and a sound associated with partial discharge are detected, and partial discharge is detected based on these two detection signals.
(発明が解決しようとする課題)
しかしながら、変圧器の巻線内部に発生する部分放電を
検出する場合には、上記従来構成を直接適用しても、部
分放電に伴う音を検出し難いので、検出が困難であると
いう欠点があ゛った。(Problem to be Solved by the Invention) However, when detecting partial discharge occurring inside the winding of a transformer, even if the above conventional configuration is directly applied, it is difficult to detect the sound accompanying partial discharge. The drawback was that it was difficult to detect.
そこで、本発明の目的は、巻線内部に発生する部分放電
を検出することができ、しかも容易に検出することがで
きる巻線の部分放電検出装置及びその検出方法を提供す
るにある。SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a winding partial discharge detection device and a detection method thereof, which can detect partial discharge occurring inside the winding and can easily detect the partial discharge.
[発明の構成コ
(課題を解決するための手段)
本発明の巻線の部分放電検出装置は、巻線にパルス電圧
を印加するパルス出力手段を備えると共に、巻線体の外
周部に配置されパルス電圧の印加により前記巻線体に生
じる弾性波を検出するAE全センサ備え、前記AE全セ
ンサらの検出信号に基づいて前記巻線体内に部分放電に
より生じた空間電荷に起因する前記弾性波の歪みを検出
することにより前記部分放電を検出するところに特徴を
有する。[Configuration of the Invention (Means for Solving the Problems) The winding partial discharge detection device of the present invention includes a pulse output means for applying a pulse voltage to the winding, and a pulse output means disposed on the outer periphery of the winding body. All AE sensors detect elastic waves generated in the winding body by application of a pulse voltage, and the elastic waves are caused by space charges generated in the winding body by partial discharge based on detection signals from all the AE sensors. The feature is that the partial discharge is detected by detecting the distortion of the partial discharge.
本発明の巻線の部分放電検出方法は、巻線にパルス出力
手段からパルス電圧を印加すると共に、巻線体の外周部
に配置されたAE全センサよりパルス電圧の印加により
前記巻線体に生じる弾性波を検出し、前記AE全センサ
らの検出信号に基づいて前記巻線体内に部分放電により
生じた空間電荷に起因する前記弾性波の歪みを検出する
ことにより前記部分放電を検出するところに特徴を有す
る。The method for detecting partial discharge in a winding according to the present invention includes applying a pulse voltage to the winding from a pulse output means, and applying a pulse voltage to the winding from an AE sensor disposed on the outer periphery of the winding. The partial discharge is detected by detecting the generated elastic wave and detecting the distortion of the elastic wave caused by the space charge generated by the partial discharge in the winding body based on the detection signals of all the AE sensors. It has the following characteristics.
(作用)
例えば変圧器の巻線内部において、−数的に、巻線体内
にボイド等があった場合、電界が集中してコロナが発生
する。そして、部分放電であるコロナ放電が発生すると
、巻線体の絶縁性の高い材料中には空間電荷が生じて蓄
積されると共に、この空間電荷によりコロナ放電が増強
される。ここで、生じた空間電荷は巻線に対する電圧の
印加を停止しても残存する性質がある。つまり、電圧の
印加停止後であっても、上記空間電荷を検出すれば、コ
ロナ放電即ち部分放電が発生したことを検出できる。(Function) For example, within the winding of a transformer, if there are numerically voids or the like within the winding, the electric field will concentrate and a corona will occur. When a corona discharge, which is a partial discharge, occurs, a space charge is generated and accumulated in the highly insulating material of the winding, and the space charge enhances the corona discharge. Here, the generated space charge has the property of remaining even after the application of voltage to the winding is stopped. In other words, even after the voltage application is stopped, by detecting the space charge, it is possible to detect that a corona discharge, that is, a partial discharge has occurred.
一方、絶縁材料中に生じた空間電荷は、残存エネルギー
が大きいから、発生した場所に長時間存在する。また、
上記空間電荷はエネルギー的に不安定な状態にあるから
、空間電荷部が生じた部分は、部分的な分子レベルの密
度も高くなる。このような状態の巻線体内に弾性波が与
えられると、この弾性波は、部分的に高くなった分子レ
ベルの部分密度により歪む、即ち空間電荷によって歪む
ようになる。従って、このような弾性波の歪みを検出す
ることにより、部分放電を検出することができる。本発
明は、このような事情に着目してなされたものである。On the other hand, since the space charge generated in the insulating material has a large residual energy, it remains in the place where it is generated for a long time. Also,
Since the above-mentioned space charge is in an energetically unstable state, the portion where the space charge portion is generated also has a high local density at the molecular level. When an elastic wave is applied to the winding body in such a state, the elastic wave becomes distorted due to the partially increased density at the molecular level, that is, due to the space charge. Therefore, partial discharge can be detected by detecting such distortion of elastic waves. The present invention has been made with attention to such circumstances.
即ち、上記手段によれば、変圧器の巻線にパルス電圧を
印加して巻線体に弾性波を生じさせ、巻線体の外周部に
配置されたAE全センサよって上記弾性波を検出する。That is, according to the above means, a pulse voltage is applied to the winding of the transformer to generate an elastic wave in the winding, and the elastic wave is detected by the AE sensor disposed on the outer periphery of the winding. .
これにより、巻線体内に部分放電により空間電荷が生じ
ていれば、AE全センサらの検出信号に基づいて弾性波
の歪みが検出され、もって部分放電が検出される。As a result, if a space charge is generated in the winding body due to partial discharge, the distortion of the elastic wave is detected based on the detection signals of all the AE sensors, thereby detecting the partial discharge.
(実施例)
以下、本発明を変圧器に適用した一実施例につき図面を
参照しながら説明する。(Example) Hereinafter, an example in which the present invention is applied to a transformer will be described with reference to the drawings.
まず第1図及び第2図において、鉄心1に例えば多重円
筒巻線よりなる巻線体2.2 (2個図示する)が巻装
されている。この巻線体2は、低圧巻線3及び高圧巻線
4から構成されている。この低圧巻線3から低圧リード
線5.5が導出されていると共に、高圧巻線4から高圧
リード線6,6が導出されている。上記低圧巻線3の層
間及び端部に絶縁部材が設けられ、低圧巻線3と鉄心1
との間に絶縁部材が設けられている。高圧巻線4の層間
及び端部にも絶縁部材が設けられ、低圧巻線3と高圧巻
線4との間にも絶縁部材が設けられ、また、高圧巻線4
の外珂に絶縁部材が設けられている。この巻線体2は樹
脂含浸された樹脂モールドタイプで構成されている。First, in FIGS. 1 and 2, a winding body 2.2 (two shown) consisting of, for example, multiple cylindrical windings is wound around an iron core 1. As shown in FIG. This winding body 2 is composed of a low voltage winding 3 and a high voltage winding 4. A low voltage lead wire 5.5 is led out from the low voltage winding 3, and high voltage lead wires 6, 6 are led out from the high voltage winding 4. An insulating member is provided between the layers and at the ends of the low voltage winding 3, and the low voltage winding 3 and the iron core 1
An insulating member is provided between the two. An insulating member is also provided between the layers and at the ends of the high voltage winding 4, and an insulating member is provided between the low voltage winding 3 and the high voltage winding 4.
An insulating member is provided on the outer shell. This winding body 2 is constructed of a resin mold type impregnated with resin.
さて、パルス発生手段7は、高圧巻線4にその高圧リー
ド線6,6を介してパルス電圧例えば数KHzの矩形波
を印加するようになっている。そして、巻線体2の外周
部に配置されたAEセンサ8 (A coustic
E ll1issionセンサ)は、巻線体2の外周部
の任意位置に移動可能になっている。このAEセンサ8
は、パルス電圧の印加により巻線体2に生じる弾性波を
検出する。AEセンサ8から出力される検出信号は、増
幅器9により増幅されてからプリアンプ、メインアンプ
、オシロスコープからなる観測装置10に与えられる。Now, the pulse generating means 7 is adapted to apply a pulse voltage, for example, a rectangular wave of several KHz, to the high voltage winding 4 via its high voltage lead wires 6, 6. Then, an AE sensor 8 (Acoustic
The EllIssion sensor) is movable to any position on the outer periphery of the winding body 2. This AE sensor 8
detects elastic waves generated in the winding body 2 by application of a pulse voltage. A detection signal output from the AE sensor 8 is amplified by an amplifier 9 and then given to an observation device 10 consisting of a preamplifier, a main amplifier, and an oscilloscope.
次に、上記構成の作用を第3図も参照して説明する。Next, the operation of the above configuration will be explained with reference to FIG. 3 as well.
多重筒状巻線である巻線体2においては、電圧が外周側
から印加されて内周側が相対的に電位が低くなる場合が
多い。また、巻線体2の外周側は、タップ巻線が設けら
れているから、部分的に電位が高くなり、層間方向等に
部分放電が発生し易くなっている。In the winding body 2 which is a multiple cylindrical winding, voltage is often applied from the outer circumferential side and the potential is relatively low on the inner circumferential side. Further, since the tap winding is provided on the outer circumferential side of the winding body 2, the potential is partially high, and partial discharge is likely to occur in the interlayer direction.
今、第2図に示すように、巻線体2の外周側である高圧
巻線4の部位Aに何らかの原因によりボイド等が発生し
、部位Aに部分放電が生じたとする。このような場合に
部分放電を検出するには、まず、巻線3,4に対して電
源を切り離した状態で、パルス発生手段7から高圧リー
ド線6,6を介して高圧巻線4に数KHzの矩形波を印
加する。Assume now that, as shown in FIG. 2, a void or the like has occurred in a portion A of the high-voltage winding 4 on the outer peripheral side of the winding body 2 for some reason, and a partial discharge has occurred in the portion A. To detect a partial discharge in such a case, first, with the power supply disconnected from the windings 3 and 4, a pulse generator 7 connects the high voltage winding 4 via the high voltage lead wires 6 and 6. Apply a KHz square wave.
これにより、巻線体2に弾性波が生じる。この後、AE
センサ8を巻線体2の外周部にて上下左右方向に適宜移
動させながら、AEセンサ8により巻線体2に生じる弾
性波を検出する。この場合、部分放電が発生した部位A
には、部分放電により生じた空間電荷が蓄積されている
から、上記弾性波は、部位Aにおいて該空間電荷によっ
て歪む。このため、AEセンサ8を移動させて部位A部
分の弾性波を検出したとき、AEセンサ8から出力され
る検出信号は、第3図に示すように歪む。従って、この
歪みを観測装置10により観測することにより、部分放
電を検出することができる。この場合、パルス発生手段
7により巻線4にパルス電圧を印加すると共に、AEセ
ンサ8により巻線体2に生ずる弾性波を検出するだけで
あるから、構成が簡単であり部分放電の検出を容易に行
なうことができる。また、上記実施例では、弾性波の歪
みを検出した時点のAEセンサ8の位置により、部分放
電が発生した位置を特定できる。更に、巻線3,4に対
して電源を切り離した状態で、部分放電を検出するので
、大掛かりな絶縁構造等を不要とし得る。As a result, elastic waves are generated in the winding body 2. After this, AE
The AE sensor 8 detects elastic waves generated in the winding body 2 while appropriately moving the sensor 8 in the vertical and horizontal directions around the outer circumference of the winding body 2 . In this case, the area A where the partial discharge occurred
Since the space charge generated by the partial discharge is accumulated in the region A, the elastic wave is distorted at the region A by the space charge. Therefore, when the AE sensor 8 is moved to detect an elastic wave at the part A, the detection signal output from the AE sensor 8 is distorted as shown in FIG. 3. Therefore, by observing this distortion with the observation device 10, partial discharge can be detected. In this case, the pulse generator 7 applies a pulse voltage to the winding 4, and the AE sensor 8 only detects the elastic waves generated in the winding 2, so the configuration is simple and partial discharge can be easily detected. can be done. Further, in the embodiment described above, the position where the partial discharge has occurred can be specified based on the position of the AE sensor 8 at the time when the distortion of the elastic wave is detected. Furthermore, since partial discharge is detected with the power source disconnected from the windings 3 and 4, a large-scale insulation structure or the like may be unnecessary.
尚、上記実施例では、変圧器の巻線3,4に適用したが
、代わりに電動機等の巻線に適用しても良い。また、上
記実施例では、巻線3.4に対して電源を切り離した状
態で、パルス発生手段7から高圧巻線4に数KHzの矩
形波を印加するようにしたが、これに代えて、巻線に対
して電源を接続したままの状態で、パルス発生手段から
高圧巻線に数KHzの矩形波を上記電源電圧に重畳させ
て印加するようにしても良い。この場合には、AEセン
サに対して上記電源電圧に耐えられる絶縁構造を設ける
ことが必要である。In the above embodiment, the present invention is applied to the windings 3 and 4 of a transformer, but it may be applied to the windings of a motor or the like instead. Further, in the above embodiment, a rectangular wave of several KHz is applied from the pulse generating means 7 to the high voltage winding 4 with the power supply disconnected from the winding 3.4, but instead of this, A rectangular wave of several KHz may be superimposed on the power supply voltage and applied to the high voltage winding from the pulse generating means while the power supply remains connected to the winding. In this case, it is necessary to provide the AE sensor with an insulating structure that can withstand the above power supply voltage.
[発明の効果]
本発明は以上の説明から明らかなように、巻線にパルス
出力手段からパルス電圧を印加すると共に、巻線体の外
周部に配置されたAEセンサによりパルス電圧の印加に
より前記巻線体に生じる弾性波を検出し、Alセンサか
らの検出信号に基づいて部分放電を検出する構成とした
ので、巻線内部に発生する部分放電を検出することがで
き、しかも容易に検出することができるという優れた効
果を奏する。[Effects of the Invention] As is clear from the above description, the present invention applies a pulse voltage to the winding from a pulse output means, and also applies the pulse voltage by an AE sensor disposed on the outer periphery of the winding. Since the configuration is such that elastic waves generated in the winding body are detected and partial discharges are detected based on the detection signal from the Al sensor, partial discharges occurring inside the windings can be detected and easily detected. It has the excellent effect of being able to
図面は本発明の一実施例を示すもので、第1図は斜視図
、第2図は縦断面図、第3図はAEセンサから出力され
る検出信号の波形を示す図である。
図面中、2は巻線体、3は低圧巻線(巻線)、4は高圧
巻線(巻線)、7はパルス発生手段、8はAEセンサを
示す。The drawings show one embodiment of the present invention; FIG. 1 is a perspective view, FIG. 2 is a vertical sectional view, and FIG. 3 is a diagram showing the waveform of a detection signal output from an AE sensor. In the drawings, 2 is a winding body, 3 is a low voltage winding (winding), 4 is a high voltage winding (winding), 7 is a pulse generating means, and 8 is an AE sensor.
Claims (2)
線体の外周部に配置されパルス電圧の印加により前記巻
線体に生じる弾性波を検出するAEセンサとを備え、前
記AEセンサからの検出信号に基づいて前記巻線体内に
部分放電により生じた空間電荷に起因する前記弾性波の
歪みを検出することにより前記部分放電を検出すること
を特徴とする巻線の部分放電検出装置。1. comprising a pulse output means for applying a pulse voltage to the winding; and an AE sensor disposed on the outer periphery of the winding body to detect elastic waves generated in the winding body by application of the pulse voltage; A partial discharge detection device for a winding, characterized in that the partial discharge is detected by detecting distortion of the elastic wave caused by a space charge generated in the winding body by partial discharge based on a signal.
共に、巻線体の外周部に配置されたAEセンサによりパ
ルス電圧の印加により前記巻線体に生じる弾性波を検出
し、前記AEセンサからの検出信号に基づいて前記巻線
体内に部分放電により生じた空間電荷に起因する前記弾
性波の歪みを検出することにより前記部分放電を検出す
ることを特徴とする巻線の部分放電検出方法。2. A pulse voltage is applied to the winding from a pulse output means, and an AE sensor disposed on the outer periphery of the winding body detects an elastic wave generated in the winding body by the application of the pulse voltage, and detection from the AE sensor is performed. A method for detecting partial discharge in a winding, characterized in that the partial discharge is detected by detecting distortion of the elastic wave caused by a space charge generated in the winding body by partial discharge based on a signal.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1183517A JP2753053B2 (en) | 1989-07-14 | 1989-07-14 | Winding partial discharge detection apparatus and detection method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1183517A JP2753053B2 (en) | 1989-07-14 | 1989-07-14 | Winding partial discharge detection apparatus and detection method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0346576A true JPH0346576A (en) | 1991-02-27 |
| JP2753053B2 JP2753053B2 (en) | 1998-05-18 |
Family
ID=16137231
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1183517A Expired - Fee Related JP2753053B2 (en) | 1989-07-14 | 1989-07-14 | Winding partial discharge detection apparatus and detection method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2753053B2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0598559A (en) * | 1991-10-09 | 1993-04-20 | Takeda:Kk | Production of raised pile knit fabric |
| JPH0849148A (en) * | 1992-09-24 | 1996-02-20 | Takeda:Kk | Production of pile knitted fabric simultaneously processed at both sides |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS587572A (en) * | 1981-07-07 | 1983-01-17 | Mitsubishi Electric Corp | Slight discharge detector |
-
1989
- 1989-07-14 JP JP1183517A patent/JP2753053B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS587572A (en) * | 1981-07-07 | 1983-01-17 | Mitsubishi Electric Corp | Slight discharge detector |
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|---|---|---|---|---|
| JPH0598559A (en) * | 1991-10-09 | 1993-04-20 | Takeda:Kk | Production of raised pile knit fabric |
| JPH0849148A (en) * | 1992-09-24 | 1996-02-20 | Takeda:Kk | Production of pile knitted fabric simultaneously processed at both sides |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2753053B2 (en) | 1998-05-18 |
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