JPH0664108B2 - 電力機器の診断装置および診断方法 - Google Patents

電力機器の診断装置および診断方法

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JPH0664108B2
JPH0664108B2 JP1139056A JP13905689A JPH0664108B2 JP H0664108 B2 JPH0664108 B2 JP H0664108B2 JP 1139056 A JP1139056 A JP 1139056A JP 13905689 A JP13905689 A JP 13905689A JP H0664108 B2 JPH0664108 B2 JP H0664108B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は電力機器の診断装置および診断方法に係り、特
にガス絶縁された電力機器の絶縁,通電異常,異物混入
を診断するのに好適な診断装置および診断方法に関す
る。
〔従来の技術〕
近年、電力の利用環境は、高度情報化社会の進展,生活
環境の電力依存度の増大により、供給信頼度及び質的改
善に対する要請が一層強められている。この要請に伴
い、電気所の稼動中の設備事故の未然防止や万一の事故
時の処理などの保全技術が求められている。例えば、電
気所の設備の1つであるガス絶縁開閉装置の電力機器を
例にとると、この電力機器においては、その絶縁機能,
通電機能等を監視する必要がある。その機能の異常すな
わち部分放電,異物混入等の異常を検出する方策として
は、日立評論(70巻3号,1988年8月)の第105頁〜第11
2頁に記載されている。
〔発明が解決しようとする課題〕
上記従来技術は電力機器の部分放電,通電異常,異物混
入等の異常検出を、それぞれ独立した検出方式で構成し
ている。そして、検出対象個所が多い場合、それに伴つ
て検出器の数が多くなり、これらを収納する現地盤の面
数及び大きさが増大しコスト的にも高いものとなると共
に、多数の検出器の使用による信頼性の低下も生じると
いう問題があつた。
本発明は上述の事柄にもとづいてなされたもので、安価
な高精度の診断装置および診断方法を提供することを目
的とすることにある。
〔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、本発明の電力機器の診断
装置は、電力機器のガス絶縁された容器の外面に設けら
れ、電気機器の絶縁機能および/もしくは通電機能の状
態を検出するための複数種類の検出器と、前記複数種類
の検出器からの各検出信号を時分割して取込む切替器
と、前記切替器によつて取込まれた検出信号を周波数解
析する周波数解析装置と、前記切替器を切替制御するコ
ントローラとを備えたものである。
また、本発明は切替器と周波数解析装置とをコントロー
ラで切替制御し、周波数解析装置からの周波数解析値を
診断装置によつて電力機器の状態を診断し出力すること
もできる。
さらに、本発明は変電所内における同一回線内の2相の
類似部あるいは他回線の類似部等の2系統に付設するこ
ともでき、これらの系統の相対応する部分の両解析値に
基づいて診断することもできる。
そして、本発明の診断方法としては、電力機器の容器に
設けた複数種類の検出器によつて、電力機器の絶縁機能
および/もしくは通電機能の状態を検出し、前記検出器
からの検出信号を、時分割制御される切替器によつて取
込み、この検出信号を周波数解析装置によつて周波数解
析し、この周波数解析値を診断装置によつて診断し、電
力機器の状態を診断するものである。
〔作用〕
電力機器内の絶縁機能および/もしくは通電機能の状態
は、その容器に設けた複数の検出器によつて検出され
る。その検出信号はコントローラにより解分割制御され
る切替器によつて順次、周波数解析装置に入力される。
これにより、周波数解析装置は検出信号を周波数解析
し、周波数解析値を出力する。この周波数解析値に関し
て数十〜数百MHzの帯域の成分がある場合には、部分放
電が生じ、また数十〜数千Hzの帯域の成分がある場合に
は、通電異常が生じ、さらに数十〜数百KHzの帯域の成
分がある場合には、異物が混入していることを察知する
ことができる。この場合には定期的な点検等のオフライ
ン対応に有効な方策である。
また、コントローラによつて、切替器を時分割的に切替
えると共に、周波数解析装置を前述した切替器により接
続選択された検出器による検出周波数帯域に対応するよ
うに変更制御し、周波数解析装置によつて解析された周
波解析値を診断装置に入力すれば、前述した診断結果を
オンラインで常時監視することができる。
〔実施例〕
以下本発明の実施例を図面を参照して説明する。
第1図は本発明の一実施例を示すもので、この例では電
力設備として用いられる電力機器の1つであるガス絶縁
開閉装置に本発明を適用したものである。ガス絶縁開閉
装置1は各種の開閉装置,通電機器を収縮した複数の接
地容器2とこれらを区分する絶縁スペーサ3等を備えて
いる。各容器2の外面には、容器2内で生じる部分放電
を検出するための電磁波検出器10、内部の通電異常を容
器2の振動により検出するための振動検出器20および容
器2内の異物の挙動を検出するための振動検出器30が取
り付けられている。前述した部分放電は容器2内の絶縁
ガスを分散し、電力機器の絶縁機能を低下させる。この
部分放電は数十〜数百MHzの帯域の周波数成分として現
われる。また、通電異常は接触不良等による局部加熱に
より前述と同様に容器2内の絶縁ガスを分解し、電力機
器の絶縁機能を低下させるものであり、数十〜数千Hzの
帯域の周波数成分として現われる。さらに、異物混入は
部分放電を生起し前述と同様に絶縁機能を低下させるも
のであり、数十〜数百KHZの帯域の周波数成分として現
われる。前述した部分放電検出用の電磁波検出器10,10
はそれぞれ伝送ケーブル11,12によつて、切替器40の固
定接点S ,S に接続され、通電異常検出用の振動
検出器20,20はそれぞれ伝送ケーブル21,22によつて切替
器40の固定接点S ,S に接続され、さらに、異物
挙動検出用の振動検出器30,30はそれぞれ伝送ケーブル3
1,32によつて切替器40の固定接点S ,S に接続さ
れている。切替器40の固定接点S ,S ,S ,S
,S ,S はその可動接点41の反時計回り方向に沿
つて順次配置されている。切替器40の可動接点41は伝送
ケーブル42を通して周波数解析装置50に接続されてい
る。切替器40はCPU70からの指令で作動するコントロー
ラ72によってその可動接点41を図面上反時計回り方向に
時分割に切替え制御される。また、周波数解析装置50は
CPU70からの指令で作動するコントローラ71によつて、
前述した切替器40により接続選択された検出器に対応す
る検出周波数帯に変更される。周波数解析装置50は検出
器からの検出信号を周波数解析する。周波数解析装置50
の出力側にはAD変換器60が接続している。CPU70はAD変
換器60からの周波数解析された信号を処理する。前述し
た切替器40,周波数解析装置50,AD変換器60,CPU70および
コントローラ71,72は電力機器の近傍に設置された現地
盤4に設けられている。この現地盤4と変電所建屋内の
本館盤5とはそれぞれ電気光変換器73,光伝送ケーブル8
0および光電気変換器91によつて接続されている。本館
盤5は取り込んだ信号を各種処理するCPU90および処理
結果、すなわち診断結果を表示するCPU92,プリンタ93を
備えている。
次い上述した本発明の一実施例の動作を説明する。
切替器40はコントローラ72の制御により、その可動接点
41を固定接点S ,S ,S ,S ,S ,S
順序で選定し切替える。また、周波数解析装置50はコン
トローラ71の制御により、前述した切替器40の接点選定
に対応して周波数検出帯域の設定が行われる。すなわ
ち、切替器40の可動接点41が固定接点S またはS
に投入された場合、周波数解析装置50は部分放電検出
のために、数十〜数百MHzの成分検出帯域に設定され、
また可動接点41が固定接点S またはS に投入さ
れた場合、周波数解析装置は通電異常検出のために、数
十〜数千Hzの成分検出帯域に設定され、さらに、可動接
点41が固定接点S またはS に投入された場合、
周波数解析装置50は異物の挙動検出のために、数十〜数
百KHzの成分検出帯域に設定される。前述した切替器40
および周波数解析装置50の切替処理は、秒単位あるいは
分単位で行われる。そして、電力機器の異常診断に必要
な部分放電,通電異常および異物検出の診断を、接続順
序のコントロールされた切替器40と検出周波数帯域にコ
ントロールされた周波数解析装置50との組み合わせによ
り、可能となる。具体的には、各検出器10,20,30で検出
された検出信号は、前述した時分割して切替制御される
切替器40によつて、周波数解析装置50に入力される。周
波数解析装置50は入力した検出信号を周波数解析処理す
る。周波数解析処理された検出信号はAD変換器60を通し
てCPU70に導かれ、ここで異常診断が行われる。その診
断結果はマンマシンインターフエースとなる本館盤5に
伝達され、CRT92,プリンタ93に表示される。
以上説明したように、この実施例によれば、電力機器の
部分放電,通電異常,異物混入等の複数の時分割入力さ
れる検出信号を、共有の周波数解析装置により周波数解
析し、これにもとづき異常を診断するので、現地盤の面
数の低減,縮小化が図れ、コストも低減できる。また、
この実施例によれば、異常診断をオンラインで監視する
ことができる。
第2図は本発明の他の実施例を示すもので、この図にお
いて、第1図と同符号のものは同一部分または相当する
部分である。この実施例は各検出器10,20,30からの検出
信号を、コントローラ72により順次切替え制御される切
替器40を通して周波数解析装置50に導き、この周波数解
析装置50において検出信号を周波数解析し、これを記録
するように構成したものである。
この実施例によれば、電力機器における複数の時分割入
力される検出信号を、共有の周波数解析装置により周波
数解析することができる。その結果、数個の周波数解析
装置を必要とせず、現地盤の面数の低減,縮小化を図る
ことができ、コストも低減する。また、この実施例によ
れば、現地において、定期点検する場合に、有利なオフ
ライン監視が可能である。
第3図は本発明のさらに他の実施例を示すもので、この
図において第1図および第2図と同符号のものは同一部
分または相当する部分である。この実施例は検出器10,2
0,30からの検出信号を伝送ケーブル11,21,31を通して現
地盤4に導き、各種の診断の結果を伝送ケーブル80によ
り、本館盤5に伝えて、異常診断を常時監視することが
できるようにしたと共に、伝送ケーブル11,21,31からそ
れぞれ分岐された伝送ケーブル15,25,35を切替器40に接
続し、この切替器40の出力側をスイツチ43を介して周波
数解析装置50に接続し、電力機器の点検時に診断を監視
することもできるようにしたものである。この実施例に
おいて、現地盤4および本館盤5の構成は第1図に示す
それと同様であるので、その詳細は省略してある。
このように構成したことにより、現地盤4および本館盤
5の系統によるオンライン監視によつて、第1次診断を
行い、異常の徴候を検出し、この徴候が生じた場合に、
スイツチ43を閉路し、オフライン対応の監視によつて高
精度の診断を可能にすることができる。
この実施例によれば、前述した実施例と同様に装置の簡
素化,コスト低減を図ることができると共に高精度の診
断が可能である。
第4図は本発明の他の実施例を示すもので、この図にお
いて、第1図と同符号のものは同一部分または相当する
部分である。この実施例は異常診断装置を2系統A,B配
設したものであり、具体的には変電所内における同一回
線内の2相の類似部あるいは他回路の類似部の2系統の
診断を同順序で行いCPU70で判定するようにしたもので
ある。
このように構成したことにより、ほぼ同一条件となる類
似部の2系統の診断を行い、その診断精度を向上させる
ことができる。なぜならば、ガス絶縁開閉装置等に異常
が発生する場合、複数部位で同一の異常が発生すること
は確率的に低いからである。
この実施例によれば、装置の簡素化,コスト低減を図る
ことができると共に、類似部の2系統の診断精度を向上
させることができる。
なお上述の実施例においては、2系統間を比較しながら
診断しているが、A系統,B系統,A系統の順に行つても良
いし、また、異常の系統が生じた場合、その系統のみを
一定期間集中的に診断しても良い。いずれの場合にも診
断の精度を向上させることができる。
〔発明の効果〕
本発明の装置によれば、電力機器の稼動状態の診断を同
一の周波数解析装置を通して実行できるので、装置の簡
素化,コスト低減を図ることができる。
本発明の方法によれば、電力機器の稼動状態の診断を安
価でかつ高精度で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図ないし第4図はそれぞれ本発明の装置の実施例を
示す構成回路図である。 1……ガス絶縁開閉装置、2……容器、3……絶縁スペ
ーサ、4……現地盤、5……本館盤、10……電磁波検出
器、20,30……振動検出器、40……切替器、50……周波
数解析装置、70……CPU、71,72……コントローラ。

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ガス絶縁された容器内に、通電機器を収容
    した電力機器において、前記電力機器の容器に設けら
    れ、電気機器の絶縁機能および/もしくは通電機能の状
    態を検出するための複数種類の検出器と、前記複数種類
    の検出器からの各検出信号を時分割して取込む切替器
    と、前記切替器によつて取込まれた各検出信号を周波数
    解析する周波数解析装置と、前記切替器を切替制御する
    コントローラとを備えたことを特徴とする電気機器の診
    断装置。
  2. 【請求項2】検出器は、電力機器内の部分放電を検出す
    る検出器、通電異常を検出する検出器および異物の混入
    を検出する検出器のうちの少なくとも2種類の検出器を
    備えたことを特徴とする請求項1記載の電力機器の診断
    装置。
  3. 【請求項3】切替器は1個の切替器で構成したことを特
    徴とする請求項1または2のいずれかに記載の電力機器
    の診断装置。
  4. 【請求項4】切替器は電力機器の近傍に設けた現地盤内
    に配置したことを特徴とする請求項3記載の電力機器の
    診断装置。
  5. 【請求項5】ガス絶縁された容器内に、通電機器を収容
    した電力機器において、前記電力機器の容器に設けら
    れ、電気機器の絶縁機能および/もしくは通電機能の状
    態を検出するための複数種類の検出器と、前記複数種類
    の検出器からの各検出信号を時分割して取込む切替器
    と、前記切替器によつて取込まれた各検出信号を周波数
    解析する周波数解析装置と、前記切替器および周波数解
    析装置を切替制御するコントローラと、前記周波数解析
    装置からの周波数解析値にもとづいて電気機器の状態を
    診断する診断装置とを備えたことを特徴とする電力機器
    の診断装置。
  6. 【請求項6】検出器は、電力機器内の部分放電を検出す
    る検出器、通電異常を検出する検出器および異物の混入
    を検出する検出のうちの少なくとも2種類の検出器を備
    えたことを特徴とする請求項5記載の電力機器の診断装
    置。
  7. 【請求項7】切替器は1個の切替器で構成したことを特
    徴とする請求項5または6のいずれかに記載の電力機器
    の診断装置。
  8. 【請求項8】コントローラは、切替器の切替接続順序と
    周波数解析装置の対応検出周波数帯域とを制御すること
    を特徴とする請求項7記載の電気機器の診断装置。
  9. 【請求項9】コントローラは、切替器および周波数解析
    装置の切替制御時間を変更して切替制御することを特徴
    とする請求項8記載の電気機器の診断装置。
  10. 【請求項10】ガス絶縁された容器内に通電機器を収容
    した電力機器を複数系統有するものにおいて、前記各系
    統の電力機器の容器の相対応する部分に設けられ、電気
    機器の絶縁機能および/もしくは通電機能の状態を検出
    するための複数の検出器と、前記一方の系統の複数の検
    出器からの各検出信号を時分割して取込む第1の切替器
    と、前記他方の系統の複数の検出器からの各検出信号を
    時分割して取込む第2の切替器と、第1の切替器によつ
    て取込まれた検出信号を周波数解析する第1の周波数解
    析装置と、第2の切替器によつて取込まれた検出信号を
    周波数解析する第2の周波数解析装置と、前記各切替器
    と周波数解析装置とを切替制御するコントローラと、前
    記各周波数解析装置からの前記相対応する部分について
    の両周波数解析値にもとづいて電力機器の状態を診断す
    る診断装置とを備えたことを特徴とする電力機器の診断
    装置。
  11. 【請求項11】検出器は、電力機器内の部分放電を検出
    する検出器、通電異常を検出する検出器および異物の混
    入を検出する検出器のうちの少なくとも2種類の検出器
    を備えたことを特徴とする請求項10記載の電力機器の診
    断装置。
  12. 【請求項12】コントローラは、前記切替器の切替接続
    順序と前記切替器に対応する周波数解析装置の検出周波
    数帯域とを制御することを特徴とする請求項11記載の電
    力機器の診断装置。
  13. 【請求項13】コントローラは、切替器および周波数解
    析装置の切替制御時間を変更して切替制御することを特
    徴とする請求項12記載の電力機器の診断装置。
  14. 【請求項14】コントローラは、異常を判断した場合
    に、その系統の切替器および周波数解析装置を一定期間
    切替制御することを特徴とする請求項11記載の電力機器
    の診断装置。
  15. 【請求項15】ガス絶縁された容器内に通電機器を収容
    した電力機器において、前記電力機器の容器に設けた複
    数種類の検出器によつて、電力機器の絶縁機能および/
    もしくは通電機能の状態を検出し、前記検出器からの検
    出信号を時分割制御される切替器によつて取込み、この
    検出信号を周波数解析装置によつて周波数解析し、この
    周波数解析値を診断装置によつて診断し、電力機器の状
    態を診断することを特徴とする電力機器の診断方法。
  16. 【請求項16】ガス絶縁された容器内に、通電機器を収
    容した電力機器において、前記電力機器の容器に設けら
    れ、電気機器の絶縁機能および/もしくは通電機能の状
    態を検出するための複数種類の検出器と、前記複数種類
    の検出器の検出信号を一定時間毎に取込む切替器と、前
    記切替器からの各検出信号に対応して検出周波数域が変
    更されて各検出信号を周波数解析する周波数解析装置と
    を備えたことを特徴とする電力機器の診断装置。
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