JPH0731220B2 - 活線絶縁劣化診断装置 - Google Patents
活線絶縁劣化診断装置Info
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- JPH0731220B2 JPH0731220B2 JP16537290A JP16537290A JPH0731220B2 JP H0731220 B2 JPH0731220 B2 JP H0731220B2 JP 16537290 A JP16537290 A JP 16537290A JP 16537290 A JP16537290 A JP 16537290A JP H0731220 B2 JPH0731220 B2 JP H0731220B2
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Landscapes
- Testing Relating To Insulation (AREA)
- Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は活線状態において回転機巻線やCV絶縁ケーブル
などの絶縁劣化を、各種診断法により同時または別個に
迅速に診断できる装置に関するものである。
などの絶縁劣化を、各種診断法により同時または別個に
迅速に診断できる装置に関するものである。
（従来技術とその問題点） 電力系統において停電のない安定な送電を確保するため
には、系統を構成する回転機，ケーブル，トランスその
他の絶縁状態を実使用状態、即ち活線状態において確度
高く非破壊的に診断できることが理想である。
には、系統を構成する回転機，ケーブル，トランスその
他の絶縁状態を実使用状態、即ち活線状態において確度
高く非破壊的に診断できることが理想である。
ところで従来においては、絶縁劣化時生ずる部分放電パ
ルスの最大レベル、即ち見掛けの最大放電電荷qmax,損
失角（tanδ）の増加分Δtanδ，交流電流（容量電流
分）の増加分ΔＩの推移などによる周知の絶縁劣化診断
法、更には本発明者等にもとづく部分放電位相特性であ
るφ−ｑ分布の歪度が、絶縁劣化にもとづき変化するこ
とを利用した絶縁劣化診断法（特界昭60−203866号参
照）などの各種の診断パラメータを併用して、各方法に
よる絶縁劣化診断の長所短所を補い合って、確度の高い
絶縁劣化診断を行っている。
ルスの最大レベル、即ち見掛けの最大放電電荷qmax,損
失角（tanδ）の増加分Δtanδ，交流電流（容量電流
分）の増加分ΔＩの推移などによる周知の絶縁劣化診断
法、更には本発明者等にもとづく部分放電位相特性であ
るφ−ｑ分布の歪度が、絶縁劣化にもとづき変化するこ
とを利用した絶縁劣化診断法（特界昭60−203866号参
照）などの各種の診断パラメータを併用して、各方法に
よる絶縁劣化診断の長所短所を補い合って、確度の高い
絶縁劣化診断を行っている。
しかしこのような従来方法では、上記の様な各種の診断
パラメータをそれぞれ別個の測定器を用い別個に求めて
いる。従って、測定作業が複雑であって多くの時間を必
要とするため作業コストの上昇を招き、しかも測定装置
全体の価格も高価となる。
パラメータをそれぞれ別個の測定器を用い別個に求めて
いる。従って、測定作業が複雑であって多くの時間を必
要とするため作業コストの上昇を招き、しかも測定装置
全体の価格も高価となる。
これに加えて大きな欠点は、上記各診断パラメータの内
の損失角の増加分Δtanδ，交流電流の増加分Δｌなど
の測定に当たっては、周知のように回転機その他診断対
象の運転を休止即ち測定中送電を停止しなければならな
い欠点がある。
の損失角の増加分Δtanδ，交流電流の増加分Δｌなど
の測定に当たっては、周知のように回転機その他診断対
象の運転を休止即ち測定中送電を停止しなければならな
い欠点がある。
（発明の目的） 本発明は前記部分放電位相特性即ちφ−ｑ分布の歪度の
劣化、最大放電電荷qmaxはもとより、従来非活線状態に
おいてそれぞれ別個の測定器ににより求められていた損
失角の増加分Δtanδや交流電流の増加分ΔＩなどの診
断パラメータをも、活線状態において１個の測定器によ
り、同時かつ容易迅速に求めるようにして、前記従来方
法の問題点の解決を図ったものである。
劣化、最大放電電荷qmaxはもとより、従来非活線状態に
おいてそれぞれ別個の測定器ににより求められていた損
失角の増加分Δtanδや交流電流の増加分ΔＩなどの診
断パラメータをも、活線状態において１個の測定器によ
り、同時かつ容易迅速に求めるようにして、前記従来方
法の問題点の解決を図ったものである。
（問題点を解決するための本発明の手段） 本発明は絶縁劣化例えばボイド欠陥などにもとづいて発
生する部分放電パルスを検出し、ｔ秒間（複数サイク
ル）中において測定された例えば第１図の如き部分放電
パルス信号データ群を（qi,φｉ）ｉ＝１‥‥ｎ（ここ
でqi,φｉにはそれぞれｉ番目のパルスの大きさ、ｉ番
目のパルスの発生位相角、および測定パルス数）とし、
この部分放電パルスデータ群の大きさｑのパルス数ｎを
教えて、パルスの大きさｑの関数としたｎ（ｑ）、即ち
サイクル平均のｑ−ｎ分布と、印加電圧位相角φに対す
るサイクル当たりの平均パルス高さｑをφの関数とした
ｑ（φ）、即ちφ−ｑ分布を求めることにより、最大放
電電荷qmaxと、損失角の増加分Δtanδ、充電電流の増
加分ΔＩを求めうることを明らかにしてなされたもので
ある。即ち 最大放電電荷qmaxは、一定のパルス発生頻度ｎ（ｑ）
になるときのパルス検出レベルとして定義されているこ
とから、ｑ−ｎ分布を用いて以下の（１）式を満たすqm
axを演算することにより求めることができる。
生する部分放電パルスを検出し、ｔ秒間（複数サイク
ル）中において測定された例えば第１図の如き部分放電
パルス信号データ群を（qi,φｉ）ｉ＝１‥‥ｎ（ここ
でqi,φｉにはそれぞれｉ番目のパルスの大きさ、ｉ番
目のパルスの発生位相角、および測定パルス数）とし、
この部分放電パルスデータ群の大きさｑのパルス数ｎを
教えて、パルスの大きさｑの関数としたｎ（ｑ）、即ち
サイクル平均のｑ−ｎ分布と、印加電圧位相角φに対す
るサイクル当たりの平均パルス高さｑをφの関数とした
ｑ（φ）、即ちφ−ｑ分布を求めることにより、最大放
電電荷qmaxと、損失角の増加分Δtanδ、充電電流の増
加分ΔＩを求めうることを明らかにしてなされたもので
ある。即ち 最大放電電荷qmaxは、一定のパルス発生頻度ｎ（ｑ）
になるときのパルス検出レベルとして定義されているこ
とから、ｑ−ｎ分布を用いて以下の（１）式を満たすqm
axを演算することにより求めることができる。
損失角の増加分Δtanδはφ−ｑ分布を用いて求め
られる。即ち部分放電のない場合の電流式は、 また部分放電のある場合の電流式は、 Ｉ′（φ）＝Ｉ（φ）＋ｑ（ｄ） として与えられる。
られる。即ち部分放電のない場合の電流式は、 また部分放電のある場合の電流式は、 Ｉ′（φ）＝Ｉ（φ）＋ｑ（ｄ） として与えられる。
ここで損失角の増加分Δtanδは、部分放電のない場合
の損失角tanδ、放電のある場合の損失角をtanδ′とす
れば、定義から Δtanδ＝tanδ′−tanδ として与えられ、以上から増加分Δtanδは ここで であるから、電流Ｉを例えば測定電圧と被絶縁診断機器
の定格容量から知ることにより、 により求められる。また損失角があまり大きくない範囲
即ちtanδ≪,|q（φ）｜≪Ｉの場合にはcosδ1,qtan
δ０と考えられるので、近似的に によって求められる。
の損失角tanδ、放電のある場合の損失角をtanδ′とす
れば、定義から Δtanδ＝tanδ′−tanδ として与えられ、以上から増加分Δtanδは ここで であるから、電流Ｉを例えば測定電圧と被絶縁診断機器
の定格容量から知ることにより、 により求められる。また損失角があまり大きくない範囲
即ちtanδ≪,|q（φ）｜≪Ｉの場合にはcosδ1,qtan
δ０と考えられるので、近似的に によって求められる。
充電電流の増加分ΔＩは、部分放電のない場合の交流
電流の実効値をＩとすると、部分充電のある場合の電流
Id（φ）は、前記損失角の算出の場合と同様 となり（ここでｑ（φ）は位相角当たりの部分放電電
流）、これからIdの実効値Ieは によって与えられる。
電流の実効値をＩとすると、部分充電のある場合の電流
Id（φ）は、前記損失角の算出の場合と同様 となり（ここでｑ（φ）は位相角当たりの部分放電電
流）、これからIdの実効値Ieは によって与えられる。
ここで充電電流の増加分ΔＩ［％］は、定義により部分
充電のある場合の交流電流の実効値Ieと、部分放電がな
い場合の交流電流の実効値Ｉの差のＩに対するの割合で
ある。従って電流Ｉを例えば測定電圧と被絶縁劣化診断
機器の定格容量から知ればΔＩは によって求められる。
充電のある場合の交流電流の実効値Ieと、部分放電がな
い場合の交流電流の実効値Ｉの差のＩに対するの割合で
ある。従って電流Ｉを例えば測定電圧と被絶縁劣化診断
機器の定格容量から知ればΔＩは によって求められる。
従って、以上から第２図に示す原理回路図のように被絶
縁劣化診断機器（１）の活線状態における接地線電流を
変流器などの電流検出器（２）により検出して、ｑ−ｎ
分布［ｎ（ｑ）］測定器とφ−ｑ分布〔ｑ（φ）］測定
器（３）に加え、その演算された出力のうちのｑ−ｎ分
布出力を前記最大放電電荷qmaxの演算器（４）に加え、
またφ−ｑ分布出力を部分放電のないときの交流電流が
それぞれ与えられる損失角の増加分Δtanδの演算器
（５）、および交流電流の増加分ΔＩ［％］の演算器
（６）に加えて、例えば前記（１）式，（３）式および
（４）式の演算を実行し、またφ−ｑ分布の測定結果を
歪度演算器（７）に加えることにより、各診断パターン
を１個の測定装置を用いて、活線状態のまま同時かつ容
易迅速に求めることができる。次に本発明を実施例によ
って具体的に説明する。
縁劣化診断機器（１）の活線状態における接地線電流を
変流器などの電流検出器（２）により検出して、ｑ−ｎ
分布［ｎ（ｑ）］測定器とφ−ｑ分布〔ｑ（φ）］測定
器（３）に加え、その演算された出力のうちのｑ−ｎ分
布出力を前記最大放電電荷qmaxの演算器（４）に加え、
またφ−ｑ分布出力を部分放電のないときの交流電流が
それぞれ与えられる損失角の増加分Δtanδの演算器
（５）、および交流電流の増加分ΔＩ［％］の演算器
（６）に加えて、例えば前記（１）式，（３）式および
（４）式の演算を実行し、またφ−ｑ分布の測定結果を
歪度演算器（７）に加えることにより、各診断パターン
を１個の測定装置を用いて、活線状態のまま同時かつ容
易迅速に求めることができる。次に本発明を実施例によ
って具体的に説明する。
（実施例） 第３図は本発明の一実施例のブロック回路図である。図
においてCTは変流器であって、被絶縁劣化診断機器Ｍの
接地線電流を検出する。BFはバンドパスフィルタであっ
て、検出された接地線電流から部分放電パルスを検出す
る。AMは増幅器であって、これらで部分放電パルス検出
回路Ａを構成し、部分放電パルスを検出する。
においてCTは変流器であって、被絶縁劣化診断機器Ｍの
接地線電流を検出する。BFはバンドパスフィルタであっ
て、検出された接地線電流から部分放電パルスを検出す
る。AMは増幅器であって、これらで部分放電パルス検出
回路Ａを構成し、部分放電パルスを検出する。
Ｂは位相角区別信号発生回路であって、このうちSVは同
期信号入力端子であって、既設の変成器やコンデンサ分
圧器などによって、被絶縁劣化診断機器Ｍの印加電圧、
即ち系統電圧を低圧化した第４図（ａ）の電圧ｅが同期
信号電圧として加えられる。ZCはゼロクロス信号発生回
路であって、第４図（ｂ）のように同期信号電圧ｅの零
点において発生するパルスを送出する。CDは位相角区分
パルス発振回路、PCは位相カウンタであって、発振回路
CDは同期信号電圧ｅの周波数より高周波のパルス信号を
送出し、位相カウンタPCはゼロクロス信号発生回路ZCか
らのパルス信号を同期信号として、発振回路CDからの位
相角区分パルスを計数する。そして所定計数すること
に、第４図（ｃ）のように同期信号電圧ｅの１サイクル
360゜を、Ｎ個に等分割した点毎に位相角区分パルスを
送出する。
期信号入力端子であって、既設の変成器やコンデンサ分
圧器などによって、被絶縁劣化診断機器Ｍの印加電圧、
即ち系統電圧を低圧化した第４図（ａ）の電圧ｅが同期
信号電圧として加えられる。ZCはゼロクロス信号発生回
路であって、第４図（ｂ）のように同期信号電圧ｅの零
点において発生するパルスを送出する。CDは位相角区分
パルス発振回路、PCは位相カウンタであって、発振回路
CDは同期信号電圧ｅの周波数より高周波のパルス信号を
送出し、位相カウンタPCはゼロクロス信号発生回路ZCか
らのパルス信号を同期信号として、発振回路CDからの位
相角区分パルスを計数する。そして所定計数すること
に、第４図（ｃ）のように同期信号電圧ｅの１サイクル
360゜を、Ｎ個に等分割した点毎に位相角区分パルスを
送出する。
Ｃはｎ−ｑ分布とφ−ｑ分布の検出回路であって、この
うちPHはピークホールド回路、ASはオートシュレッショ
ルド回路であって、ピークホールド回路PHは前記部分放
電パルス検出回路Ａの出力を入力とし，オートシュレッ
ショルド回路ASの設定閾値レベル以上の部分放電パルス
が入る毎にそのピークレベルを保持する。ADはアナログ
・デジタル変換回路、PSは極性判別回路、TOは集計回路
であって、集計回路TOは前記位相カウンタPCから位相角
区分パルスと、前記ピークホールド回路PHの出力および
極性判別回路PSの出力を入力とし、測定期間（複数サイ
クル）における、各サイクルのＮ個の位相角区間に生じ
た部分放電パルス、例えば第４図（ｄ）（ｅ）（ｆ）
（ｇ）に示すように、第１サイクルにおいてはｑ10.1,q
13.1,q90.1、第２サイクルにおいてはｑ10.2,q37.2,q
45.1、第３サイクルにおいてはｑ6.3,q13.3,q15.3,q
46.3また第Ｎサイクルにおいてはq3n,q10n,q15n,q34n,q
40.n,q44.n（なお足字の最初の数字は位相角区分番号、
次の足字はサイクル番号を示す）を同一位相角区分毎に
集計して、部分充電パルスの発生頻度の印加電圧位相角
特性、即ちφ−ｎのサイウル平均分布を求める。またこ
れと同時にピークホールド回路PHにより得られた、部分
放電パルスのピークレベル値を位相角区分毎に第４図
（ｇ）のように集計して、見掛けの放電電荷ｑと発生位
相角φの分布（φ−ｑ分布）のサイクル平均分布を求め
る。
うちPHはピークホールド回路、ASはオートシュレッショ
ルド回路であって、ピークホールド回路PHは前記部分放
電パルス検出回路Ａの出力を入力とし，オートシュレッ
ショルド回路ASの設定閾値レベル以上の部分放電パルス
が入る毎にそのピークレベルを保持する。ADはアナログ
・デジタル変換回路、PSは極性判別回路、TOは集計回路
であって、集計回路TOは前記位相カウンタPCから位相角
区分パルスと、前記ピークホールド回路PHの出力および
極性判別回路PSの出力を入力とし、測定期間（複数サイ
クル）における、各サイクルのＮ個の位相角区間に生じ
た部分放電パルス、例えば第４図（ｄ）（ｅ）（ｆ）
（ｇ）に示すように、第１サイクルにおいてはｑ10.1,q
13.1,q90.1、第２サイクルにおいてはｑ10.2,q37.2,q
45.1、第３サイクルにおいてはｑ6.3,q13.3,q15.3,q
46.3また第Ｎサイクルにおいてはq3n,q10n,q15n,q34n,q
40.n,q44.n（なお足字の最初の数字は位相角区分番号、
次の足字はサイクル番号を示す）を同一位相角区分毎に
集計して、部分充電パルスの発生頻度の印加電圧位相角
特性、即ちφ−ｎのサイウル平均分布を求める。またこ
れと同時にピークホールド回路PHにより得られた、部分
放電パルスのピークレベル値を位相角区分毎に第４図
（ｇ）のように集計して、見掛けの放電電荷ｑと発生位
相角φの分布（φ−ｑ分布）のサイクル平均分布を求め
る。
Ｄは演算表示回路で、このうちBMはバッファメモリ、CP
Uはマイクロコンピュータ、PRはプリンタで、マイクロ
コンピュータCPUはバッファメモリBMにメモリされた集
計回路TOからのφ−ｎ分布とφ−ｑ分布を一測定期間終
了後に読出して、前記した各式により最大放電電荷qma
x、損失角の増加分Δtanδ、および交流電流の増加分Δ
Ｉの演算を行い、またφ−ｑ分布の歪度の演算を行って
プリントアウトする。
Uはマイクロコンピュータ、PRはプリンタで、マイクロ
コンピュータCPUはバッファメモリBMにメモリされた集
計回路TOからのφ−ｎ分布とφ−ｑ分布を一測定期間終
了後に読出して、前記した各式により最大放電電荷qma
x、損失角の増加分Δtanδ、および交流電流の増加分Δ
Ｉの演算を行い、またφ−ｑ分布の歪度の演算を行って
プリントアウトする。
次に本発明に実施例について説明する。
第１表は電圧6.6KV容量10,000kVAの発電機の巻線につい
て測定された従来方法と本発明による最大放電電荷qma
x、損失角の増加分Δtanδ、充電電流の増加分ΔＩの比
較であって、診断精度は従来の非活線状態における診断
方法とほぼ同様である。
て測定された従来方法と本発明による最大放電電荷qma
x、損失角の増加分Δtanδ、充電電流の増加分ΔＩの比
較であって、診断精度は従来の非活線状態における診断
方法とほぼ同様である。
（発明の効果） 以上のように本発明によれば部分放電パルスを測定する
だけで最大放電電荷qmaxのみならず損失角の増加分Δta
nδ、充電電流増加分ΔＩをそれぞれ専用の測定器を用
いることなく同時に測定できる。従って従来方法に比べ
て測定装置の価額を低下できるばかりでなく、測定時間
の短縮と作業の容易化が量られるので、絶縁診断に要す
るにコストの大幅な低減を図りうる。またこれに加えて
活線状態で最大放電電荷などを測定できるので、診断精
度を向上できる。なお以上においてqmax,Δtanδ、ΔＩ
などを同時に測定するようにしたが、演算回路を選択的
に働かすことにより必要なもののみを測定できることは
云うまでもない。
だけで最大放電電荷qmaxのみならず損失角の増加分Δta
nδ、充電電流増加分ΔＩをそれぞれ専用の測定器を用
いることなく同時に測定できる。従って従来方法に比べ
て測定装置の価額を低下できるばかりでなく、測定時間
の短縮と作業の容易化が量られるので、絶縁診断に要す
るにコストの大幅な低減を図りうる。またこれに加えて
活線状態で最大放電電荷などを測定できるので、診断精
度を向上できる。なお以上においてqmax,Δtanδ、ΔＩ
などを同時に測定するようにしたが、演算回路を選択的
に働かすことにより必要なもののみを測定できることは
云うまでもない。
第１図は部分放電パルスの発生状況図、第２図は本発明
の原理説明図、第３図は本発明の一実施例回路図、第４
図は動作説明用の波形図である。 （１）……被絶縁劣化診断機器、（２）……電流検出
器、（３）……ｎ−ｑ分布とφ−ｑ分布の検出器、
（４）……最大放電電荷の演算器、（５）……損失角の
増加分Δtanδ［％］の演算器、（６）……交流電流の
増加分ΔＩの演算器、（７）……φ−ｑ分布の歪度演算
器、Ｍ……被絶縁劣化診断機器、CT……変流器、BF……
バンドパスフィルタ、AM……増幅器、Ｂ……位相角区分
信号発生回路、SV……同期信号入力端子、PT……変成
器、ZC……ゼロクロス信号発生回路、CD……クロックパ
ルス発振回路、PC……位相カウンタ、Ｃ……ｎ−ｑおよ
びφ−ｑ分布の検出回路、PH……ピークホールド回路、
AS……オートシュレッショルド回路、AD……アナログ・
デジタル変換回路、PS……極性判別回路、TO……集計回
路、Ｄ……演算表示回路、BM……バッファメモリ、CPU
……マイクロコンピュータ、PR……プリンタ。
の原理説明図、第３図は本発明の一実施例回路図、第４
図は動作説明用の波形図である。 （１）……被絶縁劣化診断機器、（２）……電流検出
器、（３）……ｎ−ｑ分布とφ−ｑ分布の検出器、
（４）……最大放電電荷の演算器、（５）……損失角の
増加分Δtanδ［％］の演算器、（６）……交流電流の
増加分ΔＩの演算器、（７）……φ−ｑ分布の歪度演算
器、Ｍ……被絶縁劣化診断機器、CT……変流器、BF……
バンドパスフィルタ、AM……増幅器、Ｂ……位相角区分
信号発生回路、SV……同期信号入力端子、PT……変成
器、ZC……ゼロクロス信号発生回路、CD……クロックパ
ルス発振回路、PC……位相カウンタ、Ｃ……ｎ−ｑおよ
びφ−ｑ分布の検出回路、PH……ピークホールド回路、
AS……オートシュレッショルド回路、AD……アナログ・
デジタル変換回路、PS……極性判別回路、TO……集計回
路、Ｄ……演算表示回路、BM……バッファメモリ、CPU
……マイクロコンピュータ、PR……プリンタ。
Claims (1)
- 【請求項１】活線状態における被絶縁劣化診断機器の接
地線電流の検出回路と、この回路により検出された部分
放電パルスの大きさｑとその発生回数ｎの分布、および
前記部分放電パルスの大きさｑとその発生位相角φの分
布を、測定複数サイクルにおけるサイクル平均として求
める回路と、この回路によるｑ−ｎ分布を用いて最大放
電電荷qmaxを演算する回路と、前記φ−ｑ分布と被絶縁
劣化診断機器の電流Ｉとを用いて損失角の増加分Δtan
δを演算する回路と、前記φ−ｑ分布と被絶縁劣化診断
機器のＩとを用いて充電電流の増加分ΔＩを演算する回
路と、前記φ−ｑ分布の歪度を演算する回路とを備え、
最大放電電荷qmax,損失角の増加分Δtanδ、充電電流の
増加分ΔI,φ−ｑ分布の歪度を活線状態において同時ま
たは個別に測定できるようにしたことを特徴とする活線
絶縁劣化診断装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16537290A JPH0731220B2 (ja) | 1990-06-22 | 1990-06-22 | 活線絶縁劣化診断装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16537290A JPH0731220B2 (ja) | 1990-06-22 | 1990-06-22 | 活線絶縁劣化診断装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0454464A JPH0454464A (ja) | 1992-02-21 |
| JPH0731220B2 true JPH0731220B2 (ja) | 1995-04-10 |
Family
ID=15811126
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16537290A Expired - Fee Related JPH0731220B2 (ja) | 1990-06-22 | 1990-06-22 | 活線絶縁劣化診断装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0731220B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4867277B2 (ja) * | 2005-10-14 | 2012-02-01 | ブラザー工業株式会社 | 主軸装置及び当該装置を備えた工作機械 |
| CA2686229C (en) * | 2007-05-14 | 2015-07-07 | Sundyne Corporation | Electric machine with air cooling system |
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1990
- 1990-06-22 JP JP16537290A patent/JPH0731220B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JPH0454464A (ja) | 1992-02-21 |
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