JPH04147066A

JPH04147066A - 電気機器の部分放電検出装置

Info

Publication number: JPH04147066A
Application number: JP27168290A
Authority: JP
Inventors: Masashi Minamitani; 南谷　昌志
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1990-10-09
Filing date: 1990-10-09
Publication date: 1992-05-20
Anticipated expiration: 2013-05-25
Also published as: JP2755808B2

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】［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。

（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。

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。

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。

（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。

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。

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。

［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。

（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。

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。

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。

（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。

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。

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。

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。

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。

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。

次に上記構成の作用を説明する。

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。

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。

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。

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。

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。

［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。

【図面の簡単な説明】

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。

Claims

【特許請求の範囲】

１、電気機器の内部で発生した部分放電を検出するもの
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。