JPH07181219A - Partial discharge detection method and device - Google Patents
Partial discharge detection method and deviceInfo
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- JPH07181219A JPH07181219A JP32779993A JP32779993A JPH07181219A JP H07181219 A JPH07181219 A JP H07181219A JP 32779993 A JP32779993 A JP 32779993A JP 32779993 A JP32779993 A JP 32779993A JP H07181219 A JPH07181219 A JP H07181219A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、SF6 ガス等の絶縁性
の優れたガスを絶縁媒体としたガス絶縁機器等の部分放
電を検出する部分放電検出法及びその装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a partial discharge detection method and apparatus for detecting partial discharge in a gas-insulated equipment or the like using an insulating medium such as SF 6 gas as an insulating medium.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、変電所などを構成する電力機器と
してのガス絶縁機器は、接地電位にある金属容器内に高
電圧導体を配設し、この金属容器内に絶縁性能の優れた
ガス、例えばSF6 ガスを圧縮充填してなるもので、そ
の採用は増加の一途をたどっている。2. Description of the Related Art In recent years, gas-insulated equipment as electric power equipment constituting substations and the like has a high-voltage conductor disposed in a metal container at ground potential, and a gas having excellent insulation performance, For example, it is formed by compressing and filling SF 6 gas, and its adoption is steadily increasing.
【0003】このSF6 ガスは、平等電界のもとでは非
常に優れた絶縁特性を示すが、不平等電界のもとでは絶
縁特性が極端に低下する。このような絶縁ガスを用いた
ガス絶縁機器において、その容器内の電界分布を乱す要
因としては種々のものが考えられるが、主な要因として
は、高電圧導体表面の打痕等の欠陥及び組立時、或いは
輸送時に内部に混入する金属異物等が挙げられる。又、
組立ミスによる高電圧導体部の接触不良、絶縁スペーサ
におけるボイド等の欠陥も要因の一つであると考えられ
る。This SF 6 gas exhibits very excellent insulation characteristics under an equal electric field, but the insulation characteristics are extremely deteriorated under an unequal electric field. In gas-insulated equipment using such an insulating gas, various factors may be considered as disturbing the electric field distribution in the container. The main factors are defects such as dents on the surface of the high-voltage conductor and assembly. For example, metallic foreign matters mixed in at the time of transportation or during transportation. or,
It is considered that one of the factors is defective contact of the high-voltage conductor portion due to an assembly error and defects such as voids in the insulating spacer.
【0004】以上のような欠陥により、ガス絶縁機器内
部に不平等電界が形成されると、運転状態において部分
放電が発生し、ついには全路破壊という重大事態に至る
可能性がある。従って、全路破壊に至る前の部分放電を
確実に検出し、全路破壊を未然に防ぐ必要がある。Due to the above defects, if an unequal electric field is formed inside the gas-insulated equipment, partial discharge may occur in the operating state, and eventually there is a possibility that the entire road may be destroyed. Therefore, it is necessary to surely detect the partial discharge before the all-road breakdown and prevent the all-road breakdown in advance.
【0005】以上のような背景から、ガス絶縁機器内部
に発生する部分放電を検出するための各種の部分放電検
出法が開発されている。そのひとつの部分放電検出法
は、部分放電が発生し易く且つノイズが含まれにくいと
されている特定周波数の信号を取り出すことによって部
分放電を検出する方法である。From the above background, various partial discharge detection methods have been developed for detecting the partial discharge generated inside the gas-insulated equipment. One of the partial discharge detection methods is a method of detecting a partial discharge by extracting a signal of a specific frequency that is likely to cause a partial discharge and is less likely to contain noise.
【0006】図5はかかる部分放電検出法を適用した一
例の構成図である。すなわち、一般的なガス絶縁機器
は、金属容器1内に収納され、この金属容器1は絶縁ス
ペーサ2によって電気的に分割されて、長手方向に連結
されている。FIG. 5 is a block diagram of an example to which such a partial discharge detection method is applied. That is, a general gas insulation device is housed in a metal container 1, and the metal container 1 is electrically divided by an insulating spacer 2 and connected in the longitudinal direction.
【0007】又、金属容器1内には、図示しない送電線
路に電気的に接続された高電圧充電部である高電圧導体
3が、前記絶縁スペーサ2によって支持されている。な
お、前記金属容器1は、接地線(図示せず)によって接
地されている。A high-voltage conductor 3, which is a high-voltage charging section electrically connected to a power transmission line (not shown), is supported in the metal container 1 by the insulating spacer 2. The metal container 1 is grounded by a ground wire (not shown).
【0008】又、前記絶縁スペーサ2には検電用の埋設
電極4が設けられ、この電極4と金属容器1との間に
は、浮遊容量C2が存在し、この浮遊容量C2はコンデ
ンサ5として示されている。そして、このコンデンサ5
の両端子には、信号引き込み線6を介して部分放電検出
器7が接続されている。A buried electrode 4 for voltage detection is provided on the insulating spacer 2, and a stray capacitance C2 exists between the electrode 4 and the metal container 1. The stray capacitance C2 serves as a capacitor 5. It is shown. And this capacitor 5
A partial discharge detector 7 is connected to both terminals via a signal lead-in wire 6.
【0009】この部分放電検出器7は、特定周波数の信
号を取り出すためフィルタ8に増幅回路9が接続され、
さらに、ピークディテクタおよび積分回路10が接続さ
れて構成されている。また、これらの機器には電源11
が接続されている。In this partial discharge detector 7, an amplifier circuit 9 is connected to a filter 8 for taking out a signal of a specific frequency,
Further, the peak detector and the integrating circuit 10 are connected and configured. In addition, the power supply 11
Are connected.
【0010】かかる構成であれば、高電圧導体3に高電
圧が印加されると、高電圧導体3と電極4の間に存在す
る浮遊容量C1とコンデンサ5とにより分圧器が形成さ
れ、コンデンサ5の両端に分担電圧が発生する。そし
て、絶縁機器内で部分放電が発生すると、この分担電圧
には、その放電に起因する高周波成分(信号)が重畳さ
れ、部分放電検出器7に入力される。With such a structure, when a high voltage is applied to the high voltage conductor 3, the voltage divider is formed by the stray capacitance C1 and the capacitor 5 existing between the high voltage conductor 3 and the electrode 4, and the capacitor 5 is formed. A shared voltage is generated at both ends of. When a partial discharge occurs in the insulating device, a high-frequency component (signal) resulting from the discharge is superimposed on this shared voltage and is input to the partial discharge detector 7.
【0011】この部分放電検出器7は、フィルタ8によ
って部分放電パルスに相当する特定周波数の信号を取り
出し、増幅回路9で増幅した後、ピークディテクタおよ
び積分回路10を介して外部に出力する。そしてこの出
力信号により、絶縁機器内部で部分放電が発生したこと
を検知することとなる。The partial discharge detector 7 takes out a signal of a specific frequency corresponding to a partial discharge pulse by a filter 8, amplifies it by an amplifier circuit 9, and then outputs it to the outside through a peak detector and an integrating circuit 10. Then, the output signal detects that partial discharge has occurred inside the insulating device.
【0012】しかしながら、上記部分放電検出法では、
部分放電が発生し易くかつノイズが含まれにくいとされ
ている特定周波数の信号を取り出しているが、実際に複
数の変電所にて収集された多数のデータの分析結果から
は、部分放電の周波数特性およびノイズの周波数特性
が、変電所の構成や環境、部分放電検出器の接続位置等
によって異なることが判ってきている。However, in the above partial discharge detection method,
A signal of a specific frequency, which is said to be prone to partial discharge and less likely to contain noise, is taken out, but from the analysis results of many data actually collected at multiple substations, the frequency of partial discharge is shown. It has been known that the characteristics and the frequency characteristics of noise differ depending on the configuration and environment of the substation, the connection position of the partial discharge detector, and the like.
【0013】つまり、従来の部分放電検出法にて検出さ
れた部分放電信号の中にはノイズも含まれている可能性
があり、精度の高い部分放電検出を行うことがむずかし
いという欠点がある。That is, there is a possibility that noise may be included in the partial discharge signal detected by the conventional partial discharge detection method, and it is difficult to perform accurate partial discharge detection.
【0014】一方、部分放電の波形およびノイズの波形
は変電所や測定点によって異なるとはいえ、特定の測定
点でのノイズの周波数分布は数パターンにパターン化で
き、これらパターンにあてはまらない周波数分布の波形
が測定されたときには部分放電による波形であると考え
られる。On the other hand, although the partial discharge waveform and the noise waveform differ depending on the substation and the measurement point, the noise frequency distribution at a specific measurement point can be patterned into several patterns, and frequency distributions that do not fit these patterns can be used. When the waveform is measured, it is considered to be a waveform due to partial discharge.
【0015】このように測定点毎に異なるノイズの周波
数分布をパターン化し、入力された周波数分布からノイ
ズと部分放電を判別するには、部分放電に関しての豊富
な知識が必要であり、現状はかかる知識の豊富なエキス
パートによって行われている。As described above, in order to pattern the frequency distribution of noise different for each measurement point and discriminate between noise and partial discharge from the input frequency distribution, a wealth of knowledge about partial discharge is required, and the present situation is concerned. It is done by knowledgeable experts.
【0016】しかしながら、エキスパートによる診断
は、エキスパートによる個人差があったり、知識や経
験、再現性に限界があり、人為的ミスが発生する可能性
がある。特に未知の周波数分布の診断に際してはこれら
の問題点がさらにクローズアップされる。[0016] However, the diagnosis by the expert may have an individual difference among the experts, or the knowledge, experience, and reproducibility are limited, and thus human error may occur. In particular, these problems are highlighted when diagnosing an unknown frequency distribution.
【0017】なお、以上のような問題点は、ガス絶縁機
器だけでなく、絶縁油を封入した接地電位の金属容器内
に高電圧部を配設してなる油入絶縁機器などの部分放電
を同様の方法で検出する場合にも、同様に生じている。The above-mentioned problems are caused not only by the gas-insulated equipment but also by the partial discharge of the oil-filled insulation equipment in which the high voltage portion is arranged in the metal container of the ground potential in which the insulating oil is sealed. The same occurs when the detection is performed by the same method.
【0018】[0018]
【発明が解決しようとする課題】以上のように部分放電
の検出は、部分放電信号の中にノイズの含まれている可
能性があって高精度で検出することが困難であり、かつ
エキスパートによる判別では、人為的ミスが発生する可
能性がある。As described above, in the detection of partial discharge, it is difficult to detect the partial discharge signal with high accuracy because the partial discharge signal may contain noise, and it is difficult for an expert to detect it. In the discrimination, human error may occur.
【0019】そこで本発明は、ノイズに影響されること
がなく、絶縁機器内で発生した部分放電の検出を正確か
つ高速に行うことができ、未知の部分放電波形に対して
も正確且つ高速に部分放電検出ができる精度の高い部分
放電検出法及びその装置を提供することを目的とする。Therefore, according to the present invention, the partial discharge generated in the insulating device can be detected accurately and at high speed without being influenced by noise, and the unknown partial discharge waveform can also be accurately and quickly detected. An object of the present invention is to provide a highly accurate partial discharge detection method capable of detecting partial discharge and an apparatus therefor.
【0020】[0020]
【課題を解決するための手段】請求項1によれば、絶縁
媒体を封入した接地電位の金属容器内に高電圧部を配置
した絶縁機器内に発生する部分放電を検出する部分放電
検出法において、絶縁機器内に発生する可能性のある部
分放電の検出波形の周波数特性データからノイズの少な
い周波数領域を選別してこの周波数データをニューラル
ネットワークに学習し、部分放電を検出すると、この部
分放電の周波数特性データの少なくとも特徴抽出を行っ
てニューラルネットワークに入力し、このニューラルネ
ットワークにより少なくとも部分放電の発生判定を行う
ようにして上記目的を達成しようとする部分放電検出法
である。According to a first aspect of the present invention, there is provided a partial discharge detection method for detecting a partial discharge generated in an insulating device in which a high voltage part is arranged in a ground potential metal container containing an insulating medium. , The frequency region with less noise is selected from the frequency characteristic data of the detection waveform of the partial discharge that may occur in the insulation device, this frequency data is learned to the neural network, and the partial discharge is detected. In this partial discharge detection method, at least the characteristics of the frequency characteristic data are extracted and input to a neural network, and at least partial discharge occurrence determination is performed by the neural network to achieve the above object.
【0021】請求項2によれば、絶縁機器内に模擬部分
放電信号を注入し、この模擬部分放電信号による部分放
電波形を検出してその周波数特性データをニューラルネ
ットワークに学習させている。According to the second aspect, the simulated partial discharge signal is injected into the insulating device, the partial discharge waveform by the simulated partial discharge signal is detected, and the frequency characteristic data is learned by the neural network.
【0022】請求項3によれば、絶縁機器内にノイズ信
号を注入し、このノイズ信号による波形を検出してその
周波数特性データをニューラルネットワークに学習させ
ている。According to the third aspect, the noise signal is injected into the insulating device, the waveform of the noise signal is detected, and the frequency characteristic data is learned by the neural network.
【0023】請求項4によれば、周波数特性データから
ノイズの少ない周波数領域を少なくとも2つ以上選別し
ている。請求項5によれば、周波数特性データを絶縁機
器における2箇所以上の部位から検出し、これら周波数
特性データからノイズの少ない周波数領域を少なくとも
2つ以上選別してニューラルネットワークに入力してい
る。According to the fourth aspect, at least two frequency regions having less noise are selected from the frequency characteristic data. According to the fifth aspect, the frequency characteristic data is detected from two or more parts in the insulating device, and at least two or more frequency regions having less noise are selected from the frequency characteristic data and input to the neural network.
【0024】請求項6によれば、絶縁媒体を封入した接
地電位の金属容器内に高電圧部を配置した絶縁機器内に
発生する部分放電を検出する部分放電検出装置におい
て、部分放電に相当する特定周波数信号を取り出す部分
放電検出器と、絶縁機器内に発生する可能性のある部分
放電の検出波形の周波数特性データから少なくともノイ
ズの少ない周波数領域を選別した周波数特性データを予
め学習し、かつ部分放電検出器により検出された部分放
電の周波数特性データを入力し、この周波数特性データ
と予め学習した周波数特性データに基づいて部分放電の
発生判定を行うニューラルネットワーク手段と、を備え
て上記目的を達成しようとする部分放電検出装置であ
る。According to the sixth aspect, the partial discharge detecting device for detecting the partial discharge generated in the insulating device in which the high voltage part is arranged in the metal container of the ground potential in which the insulating medium is sealed corresponds to the partial discharge. Partial discharge detector that extracts a specific frequency signal and frequency characteristic data that selects at least a frequency region with less noise from the frequency characteristic data of the detection waveform of partial discharge that may occur in the insulating device are learned in advance, and The above-described object is achieved by including a frequency characteristic data of the partial discharge detected by the discharge detector, and a neural network means for determining the occurrence of the partial discharge based on the frequency characteristic data and the frequency characteristic data learned in advance. This is a partial discharge detection device to be tried.
【0025】請求項7によれば、ニューラルネットワー
ク手段は、部分放電検出器により検出された部分放電の
周波数特性データと予め学習された周波数特性データに
基づいて部分放電の発生判定を行うとともに部分放電の
発生要因を分析する機能を有している。According to the seventh aspect, the neural network means determines the occurrence of the partial discharge based on the frequency characteristic data of the partial discharge detected by the partial discharge detector and the frequency characteristic data learned in advance, and the partial discharge is generated. It has a function to analyze the factors of occurrence of.
【0026】[0026]
【作用】請求項1によれば、絶縁機器内に発生する可能
性のある部分放電の検出波形の周波数特性データからノ
イズの少ない周波数領域を選別してニューラルネットワ
ークに学習させる。この状態に部分放電を検出すると、
この部分放電の周波数特性データの少なくとも特徴抽出
を行ってニューラルネットワークに入力し、ここで少な
くとも部分放電の発生判定を行う。これにより、部分放
電の発生判定を高速にかつ正確にできる。According to the first aspect of the present invention, the neural network is made to learn by selecting the frequency region having less noise from the frequency characteristic data of the detection waveform of the partial discharge that may occur in the insulating device. When partial discharge is detected in this state,
At least the characteristics of the frequency characteristic data of the partial discharge are extracted and input to the neural network, where at least the partial discharge occurrence determination is performed. This makes it possible to accurately and quickly determine the occurrence of partial discharge.
【0027】この場合、請求項2によれば、ニューラル
ネットワークへの学習は、絶縁機器内に模擬部分放電信
号を注入し、この模擬部分放電信号による部分放電波形
を検出してその周波数特性データを学習させる、又は請
求項3によれば、絶縁機器内にノイズ信号を注入し、こ
のノイズ信号による波形を検出してその周波数特性デー
タを学習させている。In this case, according to the second aspect, the learning to the neural network is performed by injecting the simulated partial discharge signal into the insulating device, detecting the partial discharge waveform by the simulated partial discharge signal, and obtaining the frequency characteristic data thereof. According to the present invention, the noise signal is injected into the insulating device, the waveform of the noise signal is detected, and the frequency characteristic data is learned.
【0028】又、請求項4によれば、周波数特性データ
からノイズの少ない周波数領域を少なくとも2つ以上選
別している。これにより、検出精度が高くなる。又、請
求項5によれば、絶縁機器における2箇所以上の部位か
ら周波数特性データを検出してノイズの少ない周波数領
域を少なくとも2つ以上選別してニューラルネットワー
クに入力している。According to the fourth aspect, at least two or more frequency regions having less noise are selected from the frequency characteristic data. This increases the detection accuracy. According to the fifth aspect, the frequency characteristic data is detected from two or more parts of the insulating device, and at least two or more frequency regions with less noise are selected and input to the neural network.
【0029】請求項6によれば、部分放電に相当する特
定周波数信号を部分放電検出器により取り出すと、この
部分放電検出器の検出出力は、ニューラルネットワーク
手段に入力され、この周波数特性データに基づいて少な
くとも部分放電の発生判定が行われる。According to the sixth aspect, when the specific frequency signal corresponding to the partial discharge is taken out by the partial discharge detector, the detection output of the partial discharge detector is inputted to the neural network means, and based on the frequency characteristic data. At least a partial discharge occurrence determination is performed.
【0030】この場合、請求項7によれば、ニューラル
ネットワーク手段は、部分放電の周波数特性データと予
め学習された周波数特性データに基づいて部分放電の発
生判定を行うとともにその発生要因を分析する。In this case, according to the seventh aspect, the neural network means determines the occurrence of the partial discharge based on the frequency characteristic data of the partial discharge and the frequency characteristic data learned in advance and analyzes the cause of the occurrence.
【0031】[0031]
【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
して説明する。なお、図5と同一部分には同一符号を付
してその詳しい説明は省略する。図1はガス絶縁機器に
適用した部分放電検出装置の構成図である。部分放電検
出器7の出力端子には、ニューラルネットワーク装置2
0が接続されている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. The same parts as those in FIG. 5 are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. FIG. 1 is a configuration diagram of a partial discharge detection device applied to a gas insulation device. The neural network device 2 is connected to the output terminal of the partial discharge detector 7.
0 is connected.
【0032】なお、部分放電検出器7の検出出力、つま
り周波数特性データは、図示しない手段により検出さ
れ、この後、この周波数特性データに対する特徴抽出及
び規格化が行われ、この抽出等された周波数特性データ
からノイズの少ない周波数領域が選別され、さらにこの
選別された周波数領域のデータがパターン化されてニュ
ーラルネットワーク装置20に入力されている。The detection output of the partial discharge detector 7, that is, the frequency characteristic data is detected by means (not shown), and thereafter, characteristic extraction and standardization are performed on the frequency characteristic data, and the extracted frequency is used. A frequency region with less noise is selected from the characteristic data, and the selected frequency region data is patterned and input to the neural network device 20.
【0033】このニューラルネットワーク装置20は、
ガス絶縁機器内に発生する可能性のある部分放電波形の
周波数特性データからノイズの少ない周波数領域を選別
してこの周波数特性データを予め学習し、かつ部分放電
検出器7の検出出力に基づく部分放電の周波数特性デー
タの特徴と予め学習された周波数特性データの特徴との
比較を行って部分放電の発生判定を行う機能を有してい
る。This neural network device 20 is
A frequency region with less noise is selected from the frequency characteristic data of the partial discharge waveform that may occur in the gas insulated device, the frequency characteristic data is learned in advance, and the partial discharge based on the detection output of the partial discharge detector 7 is performed. It has a function of determining the occurrence of partial discharge by comparing the characteristic of the frequency characteristic data of 1) with the characteristic of the frequency characteristic data learned in advance.
【0034】又、ニューラルネットワーク装置20は、
部分放電の周波数特性データと部分放電の発生要因との
関係が学習されている。具体的に、ニューラルネットワ
ーク装置20は、パターン化された部分放電の周波数特
性データの特徴と予め学習された周波数特性データの特
徴との比較を行って部分放電の発生判定を行う機能と、
パターン化された部分放電の周波数特性データの特徴と
予め学習された周波数特性データに基づく部分放電の発
生要因とを比較して部分放電の発生要因を分析する機能
を有している。Further, the neural network device 20 is
The relationship between the frequency characteristic data of partial discharge and the cause of partial discharge has been learned. Specifically, the neural network device 20 has a function of comparing the characteristic of the frequency characteristic data of the patterned partial discharge with the characteristic of the frequency characteristic data learned in advance to determine the occurrence of the partial discharge,
It has a function of comparing the characteristic of the frequency characteristic data of the patterned partial discharge with the factor of the partial discharge based on the frequency characteristic data learned in advance and analyzing the factor of the partial discharge.
【0035】次に上記の如く構成された装置の作用につ
いて説明する。ニューラルネットワーク装置20は、ガ
ス絶縁機器に発生する可能性のある多数の部分放電波形
の周波数特性データとノイズ波形の周波数特性データを
予め学習している。Next, the operation of the device configured as described above will be described. The neural network device 20 has learned in advance the frequency characteristic data of a large number of partial discharge waveforms and the frequency characteristic data of a noise waveform that may occur in the gas insulation device.
【0036】そこで、これら部分放電に関する学習の方
法について図2を参照して説明する。接地電位の金属容
器1の一方の絶縁スペーサ2aの埋設電極4aに、信号
引き込み線6を介して部分放電検出器7を接続すると共
に、この金属容器1の他方の絶縁スペーサ2bの埋設電
極4bに、信号注入線12を介して模擬部分放電信号発
生器13を接続する。Therefore, a learning method for these partial discharges will be described with reference to FIG. The partial discharge detector 7 is connected to the embedded electrode 4a of the one insulating spacer 2a of the metal container 1 at the ground potential via the signal lead-in wire 6, and the embedded electrode 4b of the other insulating spacer 2b of the metal container 1 is connected. The simulated partial discharge signal generator 13 is connected via the signal injection line 12.
【0037】この状態で模擬部分放電信号発生器13か
ら信号注入線12を介して模擬部分放電信号を注入す
る。この場合、注入する模擬部分放電信号は、ガス絶縁
機器内部で発生する実際の部分放電波形と同等の数ns
の立ち上がりを有する信号とする。In this state, the simulated partial discharge signal generator 13 injects the simulated partial discharge signal through the signal injection line 12. In this case, the simulated partial discharge signal to be injected is several ns which is equivalent to the actual partial discharge waveform generated inside the gas-insulated equipment.
The signal has a rising edge of.
【0038】このようにして埋設電極4bに注入された
模擬部分放電信号は埋設電極4bと金属容器1との間に
存在する浮遊容量C2と、埋設電極4bと高電圧導体3
との間に存在する浮遊容量C1とから形成される分圧器
を介して、ガス絶縁機器内部に入った後、実際の部分放
電信号と同等の速度で図中左右へと伝播する。The simulated partial discharge signal thus injected into the buried electrode 4b is the stray capacitance C2 existing between the buried electrode 4b and the metal container 1, the buried electrode 4b and the high voltage conductor 3.
After entering the inside of the gas-insulated device via the voltage divider formed by the stray capacitance C1 existing between and, it propagates left and right in the figure at the same speed as the actual partial discharge signal.
【0039】そして、この伝播した信号は、金属容器1
の他方の絶縁スペーサ2aの埋設電極4aによって形成
される分圧器を介して、コンデンサ5の分担電圧に重畳
され、信号引き込み線6を介して部分放電検出器7に入
力され、部分放電波形として検出される。The propagated signal is transmitted to the metal container 1
Via the voltage divider formed by the embedded electrode 4a of the other insulating spacer 2a, is superimposed on the shared voltage of the capacitor 5, is input to the partial discharge detector 7 via the signal lead-in line 6, and is detected as a partial discharge waveform. To be done.
【0040】続いて、部分放電検出器7の検出出力であ
る模擬部分放電信号による部分放電波形の周波数特性の
特徴抽出が行われ、さらに規格化されて周波数分布のパ
ターン化され、周波数分布パターンのデータを得て、こ
のデータが部分放電波形の周波数特性(分布)パターン
のデータとしてニューラルネットワーク装置20に学習
される。Subsequently, the characteristics of the frequency characteristics of the partial discharge waveform are extracted by the simulated partial discharge signal which is the detection output of the partial discharge detector 7, and further standardized to form the frequency distribution pattern, and the frequency distribution pattern The data is obtained, and this data is learned by the neural network device 20 as the data of the frequency characteristic (distribution) pattern of the partial discharge waveform.
【0041】このような方法によりニューラルネットワ
ーク装置20は、複数の埋設電極から同様にして模擬部
分放電信号を注入することにより、多くの部分放電波形
の周波数特性データを学習する。また、ニューラルネッ
トワーク装置20は、ノイズ波形の周波数特性データに
ついても、同様の方法で、多くのノイズ波形の周波数特
性データを学習する。With such a method, the neural network device 20 similarly learns frequency characteristic data of many partial discharge waveforms by injecting simulated partial discharge signals from a plurality of embedded electrodes. The neural network device 20 also learns a large number of noise waveform frequency characteristic data in the same manner as for the noise waveform frequency characteristic data.
【0042】次に多数の部分放電波形を学習させたニュ
ーラルネットワーク装置20を利用して、実際に部分放
電の発生有無及び、発生要因を判定する処理手順につい
て図3に示す処理手順流れ図を参照して説明する。Next, referring to the processing procedure flow chart shown in FIG. 3, the processing procedure for determining the presence / absence of occurrence of partial discharge and the cause of occurrence of partial discharge by using the neural network device 20 which has learned many partial discharge waveforms. Explain.
【0043】高電圧導体3に高電圧が印加されると、高
電圧導体3と電極4の間に存在する浮遊容量C1とコン
デンサ5とにより形成される分圧器により、コンデンサ
5の両端に分担電圧が発生する。そして、ステップ#1
において絶縁機器内で部分放電が発生すると、この分担
電圧には、その放電に起因する高周波成分(信号)が重
畳され、部分放電検出器7に入力される。When a high voltage is applied to the high-voltage conductor 3, a voltage divider formed by the stray capacitance C1 existing between the high-voltage conductor 3 and the electrode 4 and the capacitor 5 causes a shared voltage across the capacitor 5. Occurs. And step # 1
When a partial discharge occurs in the insulating device, a high-frequency component (signal) resulting from the discharge is superimposed on this shared voltage and is input to the partial discharge detector 7.
【0044】この部分放電検出器7は、フィルタ8によ
って部分放電パルスに相当する特定周波数の信号を取り
出し、増幅回路9で増幅した後、ピークディテクタおよ
び積分回路10を介して外部に出力する。The partial discharge detector 7 takes out a signal of a specific frequency corresponding to the partial discharge pulse by the filter 8, amplifies it by the amplifier circuit 9, and then outputs it to the outside through the peak detector and the integrating circuit 10.
【0045】この部分放電検出器7の検出出力は、部分
放電波形の周波数特性データであり、図4にその一例を
示す。次に以下の処理が行われる。すなわち、ステップ
#2において部分放電検出器7から出力される部分放電
の周波数特性データを検出すると、次のステップ#3に
おいてこの周波数特性データの特徴抽出及び規格化が行
われる。The detection output of the partial discharge detector 7 is the frequency characteristic data of the partial discharge waveform, an example of which is shown in FIG. Next, the following processing is performed. That is, when the frequency characteristic data of the partial discharge output from the partial discharge detector 7 is detected in step # 2, the characteristic extraction and standardization of the frequency characteristic data are performed in the next step # 3.
【0046】次にステップ#4において、これら特徴抽
出及び規格化された周波数特性データからノイズの少な
い周波数領域が選別され、次のステップ#5において選
別された周波数領域のデータがパターン化され、次のス
テップ#6においてこのデータがニューラルネットワー
ク装置20に入力される。Next, in step # 4, the frequency region with less noise is selected from the frequency characteristic data obtained by the feature extraction and standardization, and the data of the frequency region selected in the next step # 5 is patterned. This data is input to the neural network device 20 in step # 6.
【0047】次にニューラルネットワーク装置20は、
ステップ#7において、このパターン化された周波数特
性データと予め学習された周波数特性データに基づいて
部分放電の発生判定を行う。Next, the neural network device 20
In step # 7, the occurrence of partial discharge is determined based on the patterned frequency characteristic data and the frequency characteristic data learned in advance.
【0048】次にニューラルネットワーク装置20は、
ステップ#8において、パターン化された周波数特性デ
ータと予め学習された周波数特性データに基づいて部分
放電の発生要因を分析する。Next, the neural network device 20
In step # 8, the cause of partial discharge is analyzed based on the patterned frequency characteristic data and the frequency characteristic data learned in advance.
【0049】最終的にニューラルネットワーク装置20
は、ステップ#9において、部分放電の発生判定結果、
部分放電の発生要因の分析結果を表示出力する。このよ
うに上記一実施例においては、ガス絶縁機器内に発生す
る可能性のある部分放電の検出波形の周波数特性データ
からノイズの少ない周波数領域を選別してこの周波数特
性データをニューラルネットワーク装置20に学習して
部分放電の発生判定を行うようにしたので、部分放電信
号の中にノイズの含まれる可能性があっても部分放電発
生の判定を高速にかつ正確に判定でき、そのうえ部分放
電の発生判定に対して人為的ミスを生じることはない。Finally, the neural network device 20
Indicates in step # 9 the partial discharge occurrence determination result,
The analysis result of the cause of partial discharge is displayed and output. As described above, in the above-described embodiment, the frequency region having less noise is selected from the frequency characteristic data of the detection waveform of the partial discharge that may occur in the gas insulation device, and the frequency characteristic data is sent to the neural network device 20. Since learning is performed to determine the occurrence of partial discharge, even if noise may be included in the partial discharge signal, the determination of partial discharge occurrence can be performed quickly and accurately, and in addition, partial discharge occurrence can be determined. There is no human error in the judgment.
【0050】又、部分放電の発生要因をニューラルネッ
トワーク装置20に学習させることによって、部分放電
の発生要因も判別できる。さらに、既知の部分放電波形
だけでなく、未知の部分放電波形に対しても高速で信頼
性の高い部分放電検出ができる。By causing the neural network device 20 to learn the cause of partial discharge, the cause of partial discharge can also be determined. Furthermore, not only the known partial discharge waveform but also the unknown partial discharge waveform can be detected at high speed and with high reliability.
【0051】又、データ判定にそれほど多くのデータを
必要としないので、パーソナルコンピュータ等の処理装
置を用いたシステム化が容易であり、現地等への持ち運
びが可能となって実用性に優れている。Further, since a large amount of data is not required for data determination, it is easy to systemize using a processing device such as a personal computer, and it is possible to carry it to the site or the like, which is excellent in practicality. .
【0052】又、部分放電の周波数特性データからノイ
ズの少ない周波数領域を少なくとも2つ以上選別すれ
ば、より高精度に部分放電を検出できる。一方、ニュー
ラルネットワーク装置20に対し、周波数特性データを
絶縁機器における2箇所以上の部位から検出し、これら
周波数特性データからノイズの少ない周波数領域を少な
くとも2つ以上選別して学習しても、より高精度な部分
放電検出ができる。Further, if at least two frequency regions having less noise are selected from the frequency characteristic data of partial discharge, the partial discharge can be detected with higher accuracy. On the other hand, even if the neural network device 20 detects frequency characteristic data from two or more locations in the insulating device and selects at least two frequency regions with less noise from these frequency characteristic data and learns, the higher frequency is obtained. Accurate partial discharge detection is possible.
【0053】なお、本発明は、上記一実施例に限定され
るものでなく次の通り変形してもよい。例えば、処理手
順の具体的内容や使用する具体的な装置等は、適宜選択
可能である。The present invention is not limited to the above-mentioned embodiment but may be modified as follows. For example, the specific contents of the processing procedure, the specific device to be used, and the like can be appropriately selected.
【0054】さらにガス絶縁機器に限らず、絶縁油を封
入した接地電位の金属容器内に高電圧部を配置して成る
油入絶縁機器等の部分放電検出法としても適用可能であ
り、これも上記一実施例と同様に優れた効果を奏するこ
とができる。Further, the present invention is not limited to gas insulation equipment, but can be applied as a partial discharge detection method for oil-filled insulation equipment in which a high-voltage part is arranged in a grounded metal container in which insulating oil is sealed. As in the case of the one embodiment described above, excellent effects can be obtained.
【0055】[0055]
【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、ノ
イズに影響されることなく、絶縁機器内で発生した部分
放電の検出を正確かつ高速にでき、未知の部分放電波形
に対しても正確かつ高速に部分放電の検出ができる高精
度の部分放電検出法及びその装置を提供できる。As described above in detail, according to the present invention, it is possible to accurately and quickly detect a partial discharge generated in an insulating device without being influenced by noise, and to detect an unknown partial discharge waveform. It is also possible to provide a highly accurate partial discharge detection method and its device capable of detecting partial discharge accurately and at high speed.
【図1】本発明に係わる部分放電検出法を適用したガス
絶縁機器の一実施例を示す構成図。FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of a gas insulation device to which a partial discharge detection method according to the present invention is applied.
【図2】ニューラルネットワーク装置に対する学習方法
を説明するための図。FIG. 2 is a diagram for explaining a learning method for a neural network device.
【図3】部分放電検出法の処理順序を示す流れ図。FIG. 3 is a flowchart showing a processing sequence of a partial discharge detection method.
【図4】部分放電波形の周波数特性データを示す図。FIG. 4 is a diagram showing frequency characteristic data of a partial discharge waveform.
【図5】従来の部分放電検出法を説明するための図。FIG. 5 is a diagram for explaining a conventional partial discharge detection method.
1…金属容器、2…絶縁スペーサ、3…高電圧導体、4
…埋設電極、5…コンデンサ、6…信号引き込み線、7
…部分放電検出器、12…信号注入線、13…模擬部分
放電信号発生器、20…ニューラルネットワーク装置。1 ... Metal container, 2 ... Insulating spacer, 3 ... High-voltage conductor, 4
... Buried electrode, 5 ... Capacitor, 6 ... Signal lead-in wire, 7
... partial discharge detector, 12 ... signal injection line, 13 ... simulated partial discharge signal generator, 20 ... neural network device.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大木 功 東京都中央区入船一丁目4番10号 東京電 力株式会社システム研究所内 (72)発明者 斉藤 琢 神奈川県川崎市川崎区浮島町2番1号 株 式会社東芝浜川崎工場内 (72)発明者 若林 誠二 神奈川県川崎市川崎区浮島町2番1号 株 式会社東芝浜川崎工場内 (72)発明者 ▲榊▼原 高明 神奈川県川崎市川崎区浮島町2番1号 株 式会社東芝浜川崎工場内 (72)発明者 丸山 志郎 神奈川県川崎市川崎区浮島町2番1号 株 式会社東芝浜川崎工場内 (72)発明者 長岡 聡 東京都港区芝浦一丁目1番1号 株式会社 東芝本社事務所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Isao Oki 1-10-10 Irifune, Chuo-ku, Tokyo Tokyo Electric Power Co., Inc. System Research Laboratory (72) Taku Saito 2 Ukishima-cho, Kawasaki-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa No. 1 Incorporated company Toshiba Hamakawasaki factory (72) Inventor Seiji Wakabayashi No. 2 Ukishimacho, Kawasaki-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Prefecture No. 2 Incorporated company Toshiba Hamakawasaki factory (72) Inventor ▲ Takaaki Sakaki Kawasaki, Kawasaki, Kanagawa 2-1-1 Ukishima-cho, Ukishima-cho, Ltd. Inside the Toshiba Hamakawasaki Plant (72) Inventor Shiro Maruyama 2-1-1, Ukishima-cho, Kawasaki-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa (72) Incorporated Toshiba Satoshi Nagaoka Tokyo Metropolitan Port 1-1-1 Shibaura, Ward Toshiba Head Office Office
Claims (7)
内に高電圧部を配置した絶縁機器内に発生する部分放電
を検出する部分放電検出法において、 前記絶縁機器内に発生する可能性のある部分放電波形の
周波数特性データからノイズの少ない周波数領域を選別
してこの周波数特性データをニューラルネットワークに
学習し、 前記部分放電を検出すると、この部分放電の周波数特性
データの少なくとも特徴抽出を行って前記ニューラルネ
ットワークに入力し、このニューラルネットワークによ
り少なくとも前記部分放電の発生判定を行うことを特徴
とする部分放電検出法。1. A partial discharge detection method for detecting a partial discharge generated in an insulating device in which a high-voltage part is arranged in a grounded metal container having an insulating medium sealed therein, the method comprising: A frequency region with less noise is selected from the frequency characteristic data of a certain partial discharge waveform, this frequency characteristic data is learned in a neural network, and when the partial discharge is detected, at least the characteristic extraction of the frequency characteristic data of this partial discharge is performed. A method for detecting partial discharge, characterized by inputting to the neural network and determining at least the occurrence of the partial discharge by the neural network.
し、この模擬部分放電信号による部分放電波形を検出し
てその周波数特性データをニューラルネットワークに学
習させることを特徴とする請求項1記載の部分放電検出
法。2. The method according to claim 1, wherein a simulated partial discharge signal is injected into the insulating device, a partial discharge waveform due to the simulated partial discharge signal is detected, and the frequency characteristic data is learned by a neural network. Partial discharge detection method.
ノイズ信号による波形を検出してその周波数特性データ
をニューラルネットワークに学習させることを特徴とす
る請求項1記載の部分放電検出法。3. The partial discharge detection method according to claim 1, wherein a noise signal is injected into the insulating device, a waveform due to the noise signal is detected, and the frequency characteristic data is learned by a neural network.
波数領域を少なくとも2つ以上選別することを特徴とす
る請求項1記載の部分放電検出法。4. The partial discharge detection method according to claim 1, wherein at least two frequency regions having less noise are selected from the frequency characteristic data.
箇所以上の部位から検出し、これら周波数特性データか
らノイズの少ない周波数領域を少なくとも2つ以上選別
してニューラルネットワークに入力することを特徴とす
る請求項1記載の部分放電検出法。5. The frequency characteristic data is stored in the insulation device 2
2. The partial discharge detection method according to claim 1, wherein at least two or more frequency regions having less noise are selected from these frequency characteristic data and input to the neural network.
内に高電圧部を配置した絶縁機器内に発生する部分放電
を検出する部分放電検出装置において、 前記部分放電に相当する特定周波数信号を取り出す部分
放電検出器と、 前記絶縁機器内に発生する可能性のある部分放電波形の
周波数特性データから少なくともノイズの少ない周波数
領域を選別した周波数特性データを予め学習し、かつ前
記部分放電検出器により検出された前記部分放電の周波
数特性データを入力し、この周波数特性データと予め学
習した前記周波数特性データに基づいて少なくとも前記
部分放電の発生判定を行うニューラルネットワーク手段
と、を具備したことを特徴とする部分放電検出装置。6. A partial discharge detection device for detecting a partial discharge generated in an insulating device in which a high voltage part is arranged in a grounded metal container enclosing an insulating medium, wherein a specific frequency signal corresponding to the partial discharge is detected. Partial discharge detector to be taken out, pre-learning frequency characteristic data selected at least a frequency region with less noise from the frequency characteristic data of the partial discharge waveform that may occur in the insulating device, and by the partial discharge detector The neural network means for inputting the detected frequency characteristic data of the partial discharge and at least determining the occurrence of the partial discharge based on the frequency characteristic data learned in advance and the frequency characteristic data learned in advance. Partial discharge detection device.
電検出器により検出された部分放電の周波数特性データ
と予め学習された周波数特性データに基づいて前記部分
放電の発生判定を行うとともに前記部分放電の発生要因
を分析する機能を有することを特徴とする請求項6記載
の部分放電検出装置。7. The neural network means determines the occurrence of the partial discharge based on the frequency characteristic data of the partial discharge detected by the partial discharge detector and the frequency characteristic data learned in advance, and the cause of the partial discharge. 7. The partial discharge detection device according to claim 6, which has a function of analyzing.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32779993A JPH07181219A (en) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | Partial discharge detection method and device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32779993A JPH07181219A (en) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | Partial discharge detection method and device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07181219A true JPH07181219A (en) | 1995-07-21 |
Family
ID=18203130
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32779993A Pending JPH07181219A (en) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | Partial discharge detection method and device |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07181219A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108562835A (en) * | 2018-03-19 | 2018-09-21 | 杭州拓深科技有限公司 | A kind of fault arc detection method based on BP neural network |
| JP2025149206A (en) * | 2024-03-26 | 2025-10-08 | 株式会社東芝 | Partial discharge diagnostic device, partial discharge diagnostic method, and partial discharge diagnostic system |
-
1993
- 1993-12-24 JP JP32779993A patent/JPH07181219A/en active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108562835A (en) * | 2018-03-19 | 2018-09-21 | 杭州拓深科技有限公司 | A kind of fault arc detection method based on BP neural network |
| JP2025149206A (en) * | 2024-03-26 | 2025-10-08 | 株式会社東芝 | Partial discharge diagnostic device, partial discharge diagnostic method, and partial discharge diagnostic system |
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