JPH06176664A - ガス絶縁開閉装置の診断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 突発的な圧力波形および緩慢なドリフト波形
と、地絡等の事故波形とを区別して地絡事故の発生を高
精度で検出する。 【構成】 センサ２によって検出されたガス区画１内の
圧力変動を検出してこれが予め設定されている判定パタ
ーンと一致しているかどうかを判定し、これらが一致し
ているとき、前記ガス区画１内で地絡等の事故が発生し
たと判定して、この判定結果を出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はＳＦ６ガスなどの絶縁ガ
スを使用したガス絶縁開閉装置の診断装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ガス絶縁開閉装置は他の方式の開閉装置
と比較して超小型高信頼性などの特徴を有するため、各
所で良く使用されている。

【０００３】しかしながら、このようなガス絶縁開閉装
置では、容器内の異物が原因となって部分放電を繰り返
すと、重大事故につながりかねない。

【０００４】このため、ガス絶縁開閉装置などでは小さ
なエネルギーの地絡事故を早く検出することが重要な診
断事項となっている。

【０００５】これにより、このようなガス絶縁開閉装置
を使用する場合、容器内のガス区画毎に各ガス区画内の
圧力変化を検出する装置、例えば一方の入力に絞りが設
けられ、他方の入力にガス区画内のガス圧が直接、導入
される差圧構造の衝撃圧力検出リレーを取付け、各ガス
区画内で地絡事故が発生して内部の圧力が上昇し、前記
各衝撃圧力検出リレーの絞り部分に発生する圧力差が所
定のしきい値以上となったとき、地絡事故の発生と判定
して前記ガス区画の早期修繕等を実施させるようにして
いる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな衝撃圧力検出リレーを使用して各ガス区画内の圧力
変動を検出し、この検出結果に基づいて各ガス区画の地
絡事故を検出する方法では、容器を構成する各ガス区画
毎に衝撃圧力検出リレーを取り付けなければならないた
め、コストがかかり過ぎるという問題があった。

【０００７】そこで、このような問題を解決する方法と
して、容器の各ガス区画毎に予め設けられている圧力セ
ンサを使用する方法が提案されている。

【０００８】この方法では、ガス区画に取り付けられた
ガス圧力センサの出力の変化率を計測しながら、一定の
しきい値以上の圧力上昇で事故診断を行う。

【０００９】この場合、このような方法は、圧力変化量
としきい値を比較することで事故診断を行うという点
で、衝撃圧力検出リレーを使用する方法と同一のもの
で、その実現手段が前者は差圧力構造、後者がソフトウ
ェアまたはハードウェアによる数値比較による点だけが
異なる。

【００１０】そして、ガス絶縁開閉装置内の地絡等によ
るガス圧上昇が一般的に微妙であり（数ｇ〜１００
ｇ）、次のような検出上の難しさがある。

【００１１】例えば、実際の発生圧力は衝撃波成分もあ
り、かなり振動的な圧力波形となるため、実際には平均
処理によりそのエンベロープから判定を行うわけである
が、ガス区画の大きさ等の影響や平均処理の為、圧力上
昇波形は必ずしも急峻なものとは限らない。

【００１２】また、ガス絶縁開閉装置等の周辺では、一
般的にノイズが大きく、計測に当たっては、サージ等の
パルス状の雑音が計測される。

【００１３】さらに、周囲温度上昇によるガス区画内の
ガス圧力上昇、圧力センサ自体のドリフトなどの緩慢な
信号変化が生じる。

【００１４】このような条件の中、地絡等による圧力上
昇だけを検出するため、従来方式では、ノイズなどによ
って誤動作したり、比較的ゆっくりした圧力上昇をも検
出してしまうなどの問題点があった。

【００１５】本発明は上記の事情に鑑み、あらかじめ測
定したガス区画内の異常時のガス圧上昇パターンから特
徴的な判定パターンを決めた後、ガス圧力センサからの
信号列を一定時間記憶しておき、記憶された時間内の信
号列がすべて前記判定パターンに含まれているとき、ガ
ス区画内で地絡等の事故が発生したと判定することによ
り、突発的な圧力波形および緩慢なドリフト波形と、地
絡等の事故波形とを区別して地絡事故の発生を高精度で
検出することができるガス絶縁開閉装置の診断装置を提
供することを目的としている。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明によるガス絶縁開閉装置の診断装置では、ガ
ス絶縁開閉装置のガス区画に設けられたガス圧力センサ
またはガス密度センサによって構成される圧力センサ
と、この圧力センサの出力信号を一定時間間隔で取り込
んで平均処理して一定時間分の出力信号列を作成する出
力信号列作成部と、この出力信号列作成部によって作成
された出力信号列を記憶する記憶部と、この記憶部に記
憶された出力信号列の少なくとも一つの信号値を基準と
した出力信号列と前記一定時間に相当し、時間の経過と
ともに値が変化する下限値および上限値列で囲まれる判
定パターンとを比較することによって前記ガス区画内の
地絡事故を診断する診断部とを備えたことを特徴として
いる。

【００１７】

【作用】上記の構成において、出力信号列作成部によっ
てガス区画に設けられた圧力センサの出力信号が一定時
間間隔で取り込まれて平均処理され、一定時間分の出力
信号列が作成され、これが記憶部に記憶されるととも
に、診断部によって前記記憶部に記憶された出力信号列
の少なくとも一つの信号値を基準とした出力信号列と前
記一定時間に相当し、時間の経過とともに値が変化する
下限値および上限値列で囲まれる判定パターンとが比較
されて、前記ガス区画内の地絡事故の有無が診断され
る。

【００１８】

【実施例】図１は本発明によるガス絶縁開閉装置の診断
装置の一実施例を示すブロック図である。

【００１９】この図に示すガス絶縁開閉装置の診断装置
はガス区画１に取り付けられたガス圧力センサまたはガ
ス密度センサ等のセンサ２と、このセンサ２の出力信号
を受信して信号処理や診断を行う信号処理装置３とを備
えており、前記センサ２によって検出されたガス区画１
内の圧力変動を検出してこれが予め設定されている判定
パターンと一致しているかどうかを判定し、これらが一
致しているとき、前記ガス区画１内で地絡等の事故が発
生したと判定して、この判定結果を出力する。

【００２０】前記センサ２は前記ガス区画１内のガス密
度を検出するとともに、この検出結果をガス区画１内が
２０℃であるときの圧力値に換算するように構成されて
おり、この換算動作によって得られた圧力検出信号をア
ナログ信号形式や周波数信号形式の電気信号や光信号で
前記信号処理装置３に供給する。なお、この場合、セン
サ２としては、周囲温度の上昇によるガス区画１内の圧
力上昇を補正するために、ガス圧力センサよりもガス密
度センサの方が適している。

【００２１】信号処理装置３は信号変換部４と、記憶部
５と、演算処理部６と、インタフェース部７とを備えて
おり、前記センサ２から出力される圧力検出信号を取り
込んで、前記ガス区画１内の圧力変動を検出し、これが
予め設定されている判定パターンと一致しているかどう
かを判定し、これらが一致しているとき、前記ガス区画
１内で地絡等の事故が発生したと判定して、この判定結
果を出力する。

【００２２】信号変換部４は予め設定されている周期で
前記センサ２から出力される圧力検出信号を取り込むと
ともに、これをデジタル化して圧力データを生成し、こ
れを前記演算処理部６に供給する。

【００２３】また、記憶部５は不揮発性ＲＡＭやバック
アップ電源付きのＲＡＭなどによって構成されており、
その一部が前記ガス区画１内で地絡などの事故が発生し
たときの圧力変動を測定して得られる判定パターンの格
納エリア（固定データ格納エリア）として使用され、残
りの部分が前記演算処理部６によって得られた前記ガス
区画１内の圧力値の時系列データの格納エリア（トレン
ドデータ格納エリア）として使用される。

【００２４】そして、前記ガス区画１内の地絡検出に先
だって、前記ガス区画１内で地絡などの事故が発生した
ときの圧力変動を測定して得られる判定パターン、例え
ば平均化処理された圧力信号列または圧力信号の一つを
基準とした圧力変化信号列に基づいて得られる圧力上限
値列と圧力下限値列とからなる判定パターンが作成され
て、これが固定データ格納エリアに格納される。

【００２５】この後、前記ガス区画１内の地絡検出が行
われて、前記演算処理部６から読出し指令が出力された
とき、この読出し指令によって指定されたエリアが固定
データ格納エリアであるとき、この固定データ格納エリ
アに格納されている判定パターンを読み出してこれを前
記演算処理部６に供給する。また、この演算処理部６か
らトレンドデータ格納エリアに対する書込み指令が出力
されたとき、この書込み指令とともに出力される最新の
圧力データを取り込むとともに、トレンドデータ格納エ
リアに格納されている最も古い圧力データに代えて前記
最新の圧力データを記憶し、また前記演算処理部６から
トレンドデータ格納エリアに対する読出し指令が出力さ
れたとき、トレンドデータ格納エリアの前記読出し指令
によって指定された番地に格納されている圧力データを
読み出してこれを前記演算処理部６に供給する。

【００２６】演算処理部６は各種のデータ処理を行なう
マイクロプロセッサなどを備えており、前記信号変換部
４から出力される圧力データを取り込んで、この圧力デ
ータ中に含まれている揺らぎ成分を除去し、地絡による
圧力上昇のエンベロープを効率良く測定するのに適した
処理、例えば１次処理として適切な平均処理、またはフ
ィルタ処理を施した後、この処理によって得られた圧力
データを最新の圧力データとして前記記憶部５のトレン
ドデータ格納エリアに記憶させたり、この記憶部４のト
レンドデータ格納エリアに時系列的に記憶されている圧
力データを読み出すとともに、前記固定データ格納エリ
アに記憶されている判定パターンを読み出してこの判定
パターンと前記トレンドデータ格納エリアに時系列的に
記憶されている圧力データとを比較したり、これらが一
致しているとき、前記ガス区画１内で地絡等の事故が発
生したと判定して警報信号を生成したりする。

【００２７】また、インタフェース部７は前記演算処理
部６と外部装置とを接続するインタフェース回路を備え
ており、前記演算処理部６から警報信号や時系列的な圧
力データが出力されたとき、これを取り込んで外部装置
に出力する。

【００２８】次に、図１に示すブロック図および図２に
示すグラフを参照しながら、この実施例の地絡診断動作
を説明する。

【００２９】まず、ガス区画１内の地絡検出処理に先だ
って、前記ガス区画１内で地絡などの事故が発生したと
きの圧力変動が測定されるとともに、これらの圧力変動
を統計処理して図２に示す如く時間の経過とともに、上
限値および下限値が変化する判定パターンが求められて
これが記憶部５の固定データ格納エリアに格納される。

【００３０】また、このような実際の測定を行なうこと
ができないときには、実験などによって得られたデータ
に対してガス区画１の容積、圧力導入管の形状、センサ
２の応答性など多くの要因を加味して経験的に得られた
判定パターンが前記記憶部５の固定データ格納エリアに
格納される。なお、この判定パターンでは、信号のばら
つきを考慮して下限値が負になっている。

【００３１】この後、ガス区画１内の地絡検出が開始さ
れ、センサ２によってガス区画１内の圧力が検出され
て、このセンサ２から圧力検出信号が出力されれば、信
号処理装置３の信号変換部４は所定の周期でこれをサン
プリングして圧力データを生成し、これを演算処理部６
に供給する。

【００３２】これによって、演算処理部６は前記信号変
換部４から新たな圧力データが出力される毎に、この圧
力データを取り込むとともに、この圧力データに対して
１次処理として適切な平均処理、またはフィルタ処理を
施して、前記圧力データ中に含まれている揺らぎ成分を
除去し、この処理によって得られた圧力データを最新の
圧力データとして前記記憶部５のトレンドデータ格納エ
リアに記憶させる。

【００３３】また、この動作と並行して、演算処理部６
は前記記憶部５のトレンドデータ格納エリアに時系列的
に記憶されている圧力データを各時刻毎の時系列データ
として読み出すとともに、前記記憶部５の固定データ格
納エリアに記憶されている判定パターンを読み出し、こ
の判定パターンと前記トレンドデータ格納エリアから読
み出した圧力データ列とを比較し、これらが一致してい
るかどうかを判定する。

【００３４】そして、演算処理部６はこれらの比較結果
に基づいて図２の“ロ”線に示す如く時間の経過ととも
に圧力データの値が上昇して判定パターンの上限値を一
時的に越えても、時間の経過とともに、圧力データの値
が前記上限値以下になったりしたときには、ノイズ等の
影響による信号値異常と判定して警報を発生しないよう
にし、また“×”線で示す如く時間の経過とともに圧力
データの値がゆるやかに上昇して判定パターンの下限値
より一時的に低下したときには、センサ２のドリフト等
の影響による圧力上昇と判定して警報を発生しないよう
にする。

【００３５】また、ここで、図２の“黒丸”線に示す如
く時間の経過とともに圧力データの値が上昇してこれが
判定パターンの上限値と、下限値との範囲内に納まって
いれば、演算処理部６は前記センサ２が取り付けられて
いるガス区画１内で地絡事故が発生し、アーク放電によ
って内部の圧力が上昇したと判定して警報信号を生成
し、これをインタフェース部７を介して外部装置に出力
する。

【００３６】このようにこの実施例においては、前記セ
ンサ２によって検出されたガス区画１内の圧力変動を検
出してこれが予め設定されている判定パターンと一致し
ているかどうかを判定し、これらが一致しているとき、
前記ガス区画１内で地絡等の事故が発生したと判定し
て、この判定結果を出力するようにしたので、他の雑音
成分、例えば突発的な信号変化、直線的で緩慢な変化を
除外してガス区画１内の地絡事故を高精度で検出するこ
とができる。

【００３７】また、元々、センサ２として、ガス区画１
のガス圧力をモニタするために設けてある圧力センサや
ガス密度センサを使用しているため、地絡検出のため
に、新たに衝撃圧力検出リレーを取り付ける必要がな
く、ガス絶縁開閉装置の診断システムのコストを大いに
下げることができる。

【００３８】

【発明の効果】以上、説明したように本発明によれば、
突発的な圧力波形および緩慢なドリフト波形と、地絡等
の事故波形とを区別して地絡事故の発生を高精度で検出
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるガス絶縁開閉装置の診断装置の一
実施例を示すブロック図である。

【図２】図１に示すガス絶縁開閉装置の診断装置の動作
例を示すグラフ図である。

【符号の説明】

１ ガス区画 ２ センサ（圧力センサ） ３ 信号処理装置 ４ 信号変換部 ５ 記憶部 ６ 演算処理部（出力信号列作成部、診断部） ７ インタフェース部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガス絶縁開閉装置のガス区画に設けられ
   たガス圧力センサまたはガス密度センサによって構成さ
   れる圧力センサと、 この圧力センサの出力信号を一定時間間隔で取り込んで
   平均処理して一定時間分の出力信号列を作成する出力信
   号列作成部と、 この出力信号列作成部によって作成された出力信号列を
   記憶する記憶部と、 この記憶部に記憶された出力信号列の少なくとも一つの
   信号値を基準とした出力信号列と前記一定時間に相当
   し、時間の経過とともに値が変化する下限値および上限
   値列で囲まれる判定パターンとを比較することによって
   前記ガス区画内の地絡事故を診断する診断部と、 を備えたことを特徴とするガス絶縁開閉装置の診断装
   置。