JPH0519007A - ガス絶縁開閉装置の部分放電検出システム - Google Patents
ガス絶縁開閉装置の部分放電検出システムInfo
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- JPH0519007A JPH0519007A JP17022291A JP17022291A JPH0519007A JP H0519007 A JPH0519007 A JP H0519007A JP 17022291 A JP17022291 A JP 17022291A JP 17022291 A JP17022291 A JP 17022291A JP H0519007 A JPH0519007 A JP H0519007A
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Abstract
発生領域を標定可能な、高精度のガス絶縁開閉装置の部
分放電検出システムを提供する。 【構成】 遮断器3を有する回線I,IIの内部に、第1
の部分放電検出器13A〜13Fを設置する。回線I,
IIと母線側断路器2で接続された主母線1A,1B部
に、第2の部分放電検出器13G〜13Iを設置する。
第1、第2の部分放電検出器13A〜13Iを、絶縁ス
ペーサ12の埋設電極14に接続するか、あるいは接地
金属容器8内に接地金属容器とは絶縁された状態で設け
た浮遊電極に接続する。
Description
器内にコンパクトに収納したガス絶縁開閉装置に適用さ
れる部分放電検出システムに関するものである。
供給量の増大に伴う変電設備の増強化の必要性から、ガ
ス絶縁開閉装置が普及し稼働している。このガス絶縁開
閉装置は、公知のように、断路器、遮断器などの開閉機
器を含む回線を主母線に接続してなるものである。そし
て、このようなガス絶縁開閉装置を構成する各種機器
は、高電圧充電部をSF6 ガスなどの絶縁性ガスと共に
接地金属容器内に収納し、隣接する接地金属容器間に絶
縁スペーサを配置して構成されている。
ト化が図れ、露出充電部を削減できるなどの種々の利点
がある反面、高性能化・コンパクト化に伴う保守診断の
困難さや、保守修復作業時間の増大などの欠点を有して
いる。そのため、ガス絶縁開閉装置においては、従来か
ら用いられている遮断器、断路器、及び接地開閉器に投
入・引外し指令などを発する変電機器制御システムに加
えて、変電機器の稼働運転状態が正常であることの信頼
度確認と、異常発生時の早期検出監視が可能な予防保全
システムに対するニーズが高まってきている。
ては、その計測値自体が急激に変化しないコロナ量、ガ
ス水分量、ガス成分、ガス圧力、ガス温度、ガス密度、
油面、油圧、油温、分解ガス量などの準定常的である項
目と、遮断器及び断路器などの動作時間のように、短い
時間内での処理を必要とする項目とがある。そのため、
通常の監視方法としては、後者の項目について機器動作
時に計測を行い、データを処理、演算して、その結果を
出力表示及び記憶し、また、前者の準定常的な項目につ
いては、ある一定時間の間隔で計測を行い、データを処
理、演算して、その結果を出力表示及び記憶するように
している。
うな監視項目の中で、機器の異常を予知する観点から、
最も重要な項目の一つに部分放電検出(コロナ検出)が
ある。この部分放電検出については、従来より多くの検
出方法が提案されている。例えば、特開昭55−863
16号公報及び特開昭55−85260号公報に記載さ
れているように、金属容器の接地線に取付けた変流器に
よって部分放電を検出する方法、あるいは、特開昭58
−7572号公報に記載されているように、金属容器表
面の振動加速度によって、部分放電発生領域を標定する
方法などがある。
も金属容器内部に発生した部分放電を直接検出するもの
ではないため、検出精度を向上させるためには、多数の
検出器を設置しなければならず、効率が悪かった。ま
た、部分放電の発生領域を正確に標定することは困難で
あった。
解決するために提案されたものであり、その目的は、少
数の検出器によって、効率良く部分放電の発生領域を標
定可能な、高精度のガス絶縁開閉装置の部分放電検出シ
ステムを提供することである。
閉装置の部分放電検出システムは、高電圧充電部を絶縁
性ガスと共に接地金属容器内に収納し、隣接する接地金
属容器間に絶縁スペーサを配置してなる各種機器を有
し、且つ、開閉機器を含む回線を主母線に接続してなる
ガス絶縁開閉装置の内部に発生する部分放電を検出する
部分放電検出システムにおいて、回線の内部に第1の部
分放電検出器を設置すると共に、主母線部に第2の部分
放電検出器を設置し、且つ、この第1、第2の部分放電
検出器を、絶縁スペーサの埋設電極に接続するか、ある
いは接地金属容器内に接地金属容器とは絶縁された状態
で設けた浮遊電極に接続したことを特徴としている。
は、セクション回線で分離されたユニット毎の甲、乙両
母線毎にそれぞれ設置するものとし、且つ、単相分岐部
または主母線内部に設置することが望ましい。さらに、
具体的には、回線部に設置された部分放電検出器及び主
母線部に設置された部分放電検出器の出力値をそれぞれ
比較することにより、部分放電発生領域の標定を行う。
より望ましくは、回線遮断器の両側に部分放電検出器を
設置し、セクション回線主母線単相口出し部またはその
他の主母線部に部分放電検出器を設け、それぞれの出力
値を比較することにより、部分放電発生領域の標定を行
う。
金属容器内に発生した部分放電パルスは、埋設電極ある
いは浮遊電極と高圧導体の間の容量負荷C1と、埋設電
極あるいは浮遊電極と接地金属容器との間の容量負荷C
2 によって分圧され、埋設電極あるいは浮遊電極に信号
として現れる。この信号を、前記埋設電極あるいは浮遊
電極に接続した第1、第2の部分放電検出器によって検
出することにより、部分放電の発生領域を精度良く標定
することができる。すなわち、回線部と主母線部とで
は、部分放電パルスの伝播の様相が異なるため、それら
に設置した第1、第2の部分放電検出器の出力値を比較
することにより、部分放電発生領域の標定が可能とな
る。
放電検出システムの一実施例を図1乃至図6に基づいて
具体的に説明する。
システムを適用してなるガス絶縁開閉装置の一部を示す
概略平面図であり、図2は、図1のX矢視拡大図、図3
は、図1のY矢視拡大図、図4は、図1における回線I
と回線IIの拡大平面図である。図1乃至図4において
は、平行する主母線1A,1Bから引き出された2つの
回線I,IIに、部分放電検出器が設置されると共に、主
母線部のセクション回線III に、部分放電検出器が設置
されている。この場合、実際には、回線I,II以外の線
路回線にも、同様に部分放電検出器が設置されている
が、これらの構成及び作用効果は、回線I,IIと同様で
あるため、以下には、回線I,II及びセクション回線II
I についてのみ説明する。
は、平行に配置された主母線1A,1Bから2回線I、
IIを引出した場合の構成である。回線I,回線II共に、
主母線1A,1Bに母線側断路器2により接続され、遮
断器3を介して線路に接続されている。そして、図1及
び図4に示すように、回線I,IIにおいては、3相各相
の遮断器3の線路側に、部分放電検出器13A〜13F
が、それぞれ設置されている。また、図3においては、
これらの部分放電検出器13A〜13Fのうち、回線II
を構成する1相の遮断器3の線路側に設置された部分放
電検出器13Fのみが示されているが、図示していない
他の部分放電検出器13A〜13Eについても、同様
に、対応する各相の遮断器3の線路側に設置されてい
る。
III の主母線単相口出し部には、部分放電検出器13G
〜13Iが設置されている。また、図2においては、こ
れらの部分放電検出器13G〜13Iのうち、1相の主
母線単相口出し部に設置された部分放電検出器13Iの
みが示されているが、図示していない他の部分放電検出
器13G,13Hについても、同様に、対応する各相の
主母線単相口出し部に設置されている。なお、図1には
図示していないが、セクション回線III における他の3
箇所の主母線口出し部についても同様に部分放電検出器
が設置されている。
路構成を示す回路図であり、この図5に示すように、部
分放電検出器13Aは、対応する相の絶縁スペーサ12
の埋設電極14に接続されている。また、図中8は、接
地金属容器、15は、高圧導体を示している。なお、図
示していないが、他の部分放電検出器13B〜13Iに
ついても、部分放電検出器13Aと同様に、対応する各
相の絶縁スペーサ12の埋設電極14に接続されてお
り、部分放電検出器13Aと全く同一の回路構成を有し
ている。従って、以下には、部分放電検出器13Aにつ
いてのみ説明する。
サ12の埋設電極14に接続される部分放電検出器13
Aは、埋設電極14と接地金属容器8の接地電位との間
に接続されるフィルタ16、検波増幅回路17、ピーク
ディテクタ・積分回路18、A/D変換器19、E/O
変換器20、バッテリ21、及びタイマ22によって構
成されている。そして、フィルタ16、検波増幅回路1
7、ピークディテクタ・積分回路18によって検出され
た部分放電検出信号は、A/D変換器19によってデジ
タル化され、E/O変換器20によって光信号に変換さ
れた後、光ケーブル23によって受信側に伝送されるよ
うになっている。
は、ガス絶縁機器の内部に発生した部分放電に伴う電磁
波を検出することによって、部分放電の有無を判定する
ものである。従って、このような部分放電検出器を有す
る本実施例の部分放電検出システムにおいては、以下に
述べるようにして、ガス絶縁開閉装置の金属容器内部に
発生した部分放電を検出することができる。
の立上がりが数nsというSF6 ガスの放電現象に関係
しているため、それにより発生する信号も数100MH
zにまで及び極めて周波数の高い電磁波となる。この場
合、ガス絶縁機器の充電部は、接地金属容器8内に収納
されているため、この接地金属容器8内で発生した内部
部分放電に伴う数MHz以上の周波数の電磁波に対して
は、接地金属容器8が導波管として作用することにな
る。このため、部分放電により発生した信号は、接地金
属容器8内を伝播する。
と接地金属容器8との間で、部分放電パルスが発生する
と、この部分放電パルスは、高圧導体15と絶縁スペー
サ12の埋設電極14との間の容量負荷C1 と、前記埋
設電極14と接地金属容器8との間の容量負荷C2 によ
って分圧され、絶縁スペーサ12内の埋設電極14に信
号として現れる。一般に、C2 は数100pcのオーダ
ーであり、C1 が大きい程、部分放電パルスに対する感
度が高いことになる。これに対して、高圧導体15と埋
設電極14間のC1 の値を、単相用絶縁スペーサと3相
用絶縁スペーサとで比較した場合、同軸位置に配置され
る単相用絶縁スペーサの値の方が、3相用絶縁スペーサ
の値より数十倍も大きい。従って、単相用絶縁スペーサ
の埋設電極14に部分放電検出器13を接地した本実施
例においては、3相用絶縁スペーサの埋設電極に部分放
電検出器を設置した場合に比べて、格段に高い検出感度
を得られ、効率良く部分放電を検出することができる。
ガス絶縁開閉装置(GIS)に模擬部分放電パルスを注
入して、ガス絶縁開閉装置の各種構成要素、すなわち、
遮断器、単相母線、3相母線、及び主母線分岐における
減衰量を調べた結果を示したものである。
の発生領域の標定が可能であることがわかる。
テムを用いて、ガス絶縁開閉装置内部に発生した部分放
電を検出した場合の検出信号の一例を示す出力特性図で
ある。すなわち、図4に示す回線Iの部分放電検出器1
3Aの近傍で部分放電が発生した場合、この部分放電パ
ルスは、回線I内を伝播し、2つの主母線1A,1Bを
経て、主母線分岐にて分波、減衰した後、回線IIの内部
へ伝播する。この場合、表1に示す現地実測データによ
ると、主母線分岐において、部分放電パルスは60〜7
0%減衰する。このため、部分放電が発生している回線
Iに取付けた部分検出器13Aの検出信号値の方が、部
分放電が発生していない回線IIに取付けた部分放電検出
器13Dの検出信号値より大きくなる。従って、2つの
部分放電検出器13A,13Dの検出信号値を比較する
ことにより、部分放電の発生領域を回線単位で標定する
ことができる。
生した場合、この部分放電パルスは、主母線1A,1B
内をほとんど減衰することなく伝播し、各回線の単相分
岐部により各回線の各相に侵入する。各回線において
は、遮断器3などの開閉器があり、これらの開閉器は母
線とサージインピーダンスが異なる上に、接続部や絶縁
スペーサなどを多く含むため、部分放電パルスの減衰が
大きくなる。特に、遮断器においては、表1に示す現地
実測データによると、部分放電パルスは30〜35%減
衰する。このため、主母線1A,1Bで発生した部分放
電パルスに対しては、セクション回線III の主母線単相
口出し部近傍に設置された検出器13G〜13Iの検出
信号値の方が、主母線側から見て遮断器3を介した後に
設置されている検出器13A〜13Fの検出信号値より
大きくなる。従って、セクション回線 III の検出器1
3G〜13Iの検出信号値と回線I,IIの検出器13A
〜13Fの検出信号値を比較することにより、主母線部
における部分放電の発生を判定することができる。
2と遮断器3の間で部分放電が発生した場合には、表1
の現地実測データから、遮断器3による減衰よりも回線
が異なること(母線部の分岐)による減衰の方が大きい
ため、回線IIの部分放電検出器13D〜13Fの検出信
号値は、回線Iの部分放電検出器13A〜13C,及び
セクション回線III の部分放電検出器13G〜13Iの
検出信号値よりも大きくなる。従って、これらの部分放
電検出器13A〜13Iの検出信号値を比較することに
より、回線IIの当該領域における部分放電の発生を判定
することができる。また、回線Iの対応する領域に関し
ても同様に部分放電の発生を判定することができる。
内部及び主母線部における単相用絶縁スペーサの埋設電
極に部分放電検出器を接続したことにより、効率良く、
部分放電の発生領域を標定することができる。すなわ
ち、本実施例においては、部分放電の発生領域の主母線
部と回線部との別、及び、回線部においては、いずれの
回線部であるかを判定することができる。特に、本実施
例においては、前述の通り、回線I,IIにおいて、遮断
機の線路側に部分放電検出器を設置していることから、
回線内における発生領域の標定を行うこともできる。
れるものではなく、ガス絶縁開閉装置の接地金属容器内
に、接地金属容器とは絶縁された状態で浮遊電極を設
け、この浮遊電極に部分放電検出器を接続しても良い。
この場合も、上記の実施例と同様の効果が得られる。ま
た、回線における遮断機の線路側に部分放電検出器を設
置すると共に、遮断器と主母線側断路器との間にも部分
放電検出器を設置した場合には、標定用のデータが増
え、より精度良く異常部位の標定ができる。つまり、遮
断器と主母線間で発生する異常がより明確に判定できる
ようになる。
分放電検出器を、回線部及び主母線部の絶縁スペーサの
埋設電極、あるいは接地金属容器内に接地金属容器とは
絶縁された状態で設けた浮遊電極に接続することによ
り、少数の検出器によって、効率良く部分放電の発生領
域を標定可能な、高精度のガス絶縁開閉装置の部分放電
検出システムを提供することができる。
システムの一実施例を示す概略平面図。
成を示す回路図。
生した場合の部分放電検出器の検出信号の一例を示す出
力特性図。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項1】 高電圧充電部を絶縁性ガスと共に接地金
属容器内に収納し、隣接する接地金属容器間に絶縁スペ
ーサを配置してなる各種機器を有し、且つ、開閉機器を
含む回線を主母線に接続してなるガス絶縁開閉装置の内
部に発生する部分放電を検出する部分放電検出システム
において、 前記回線の内部に第1の部分放電検出器を設置すると共
に、前記主母線部に第2の部分放電検出器を設置し、且
つ、この第1、第2の部分放電検出器を、絶縁スペーサ
の埋設電極に接続するか、あるいは接地金属容器内に接
地金属容器とは絶縁された状態で設けた浮遊電極に接続
したことを特徴とするガス絶縁開閉装置の部分放電検出
システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03170222A JP3086721B2 (ja) | 1991-07-10 | 1991-07-10 | ガス絶縁開閉装置の部分放電検出システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03170222A JP3086721B2 (ja) | 1991-07-10 | 1991-07-10 | ガス絶縁開閉装置の部分放電検出システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0519007A true JPH0519007A (ja) | 1993-01-26 |
| JP3086721B2 JP3086721B2 (ja) | 2000-09-11 |
Family
ID=15900937
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03170222A Expired - Fee Related JP3086721B2 (ja) | 1991-07-10 | 1991-07-10 | ガス絶縁開閉装置の部分放電検出システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3086721B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112230105A (zh) * | 2020-09-23 | 2021-01-15 | 广西电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种改进的气体绝缘性能试验装置 |
-
1991
- 1991-07-10 JP JP03170222A patent/JP3086721B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112230105A (zh) * | 2020-09-23 | 2021-01-15 | 广西电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种改进的气体绝缘性能试验装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3086721B2 (ja) | 2000-09-11 |
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