CN1274849A - 旋转电机的异常检测装置 - Google Patents
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Abstract
一种旋转电机的异常检出装置,其构成包括多个部分放电检出装置,从部分放电检出装置中任意选择至少一个信号的切换器,对所选择的信号进行计测的部分放电计测装置,任意选定各部分放电检出装置或依次选定多个旋转电机的各部分放电检出装置,根据预先按各部分放电检出装置决定的计测条件、判断条件、管理条件按各个部分放电检出装置进行计测、噪声消除、绝缘诊断判定、数据管理及显示计测结果的计算机,以及由上述计算机控制上述切换器和上述部分放电检出装置的控制装置。
Description
本发明系涉及计测部分放电的装置，特别是涉及高压旋转机在停止中和运行中的部分放电的检测装置。
近年来一般产业工厂的规模日益大型化，与此同时旋转电机在大型化的同时其设置数量也在增加。因此，由于对这种电设备要求的可靠性很高，必须确实地进行维护检修以事先防止绝缘破坏等突发事故。
另外，在日本高度成长期制造的很多电设备已经超过25年的占半数以上，对这些长期工作的电设备，为了防止突发事故于未然，对其运行进行连续监视的要求非常强烈。
还有，在平成8年对电气事业法进行了修改，目的在于通过缓和管制而在强化自主安全保障的同时提高经营效率，将原来执行的定期检查的间隔延长1.5倍。因此，现在对运行中的绝缘状态的监视变得比过去更重要，作为该监视项目，对表现绝缘性能的部分放电的连续监视技术得到重视。在旋转电机中，如由于运行应力引起定子绕组的绝缘层开裂和剥离等现象而造成其劣化，则由于运行中的电压的作用会在劣化部分产生部分放电。通过对此部分放电进行计测可把握绝缘的劣化状态。由于旋转电机等的部分放电一般淹没在噪声中，必须对部分放电信号和噪声进行识别而只计测部分放电。运行中的噪声是造成计测部分放电的困难的最大因素。
过去采用的区别部分放电和噪声而只计测绝缘劣化时的劣化部分的放电的方法有多种。
比如，在日本专利申请公开特开平3-12574号公报中载有在测定旋转电机启动时的部分放电及正常运转时的部分放电的同时比较两者的差的方法。另外，还公开了一种可指示将旋转电机启动期间的部分放电输入、对此期间的部分放电进行测定、将此测定结果保存、之后测定正常运转时的部分放电并对上述保存的启动时部分放电量及正常运转时的部分放电量之差进行比较的异常检测方法。
另外，比如，在日本专利申请公开特开平1-116463号公报中所公开的旋转电机的部分放电测定装置是一种在旋转电机的驱动用或输出用的引出线的确定位置设置部分放电测定装置，并且检出沿引出线传播的部分放电及噪声的传播波的电压波及电流波而对其极性进行判断，根据判断的电压波及电流波的极性组合判断引出线上的传播波的行进方向，识别部分放电和噪声而只检出部分放电的结构的装置。
另外，作为检出绝缘异常的绝缘诊断方法过去一直采用利用计算机的方法。在日本专利申请公开特开平3-238370号公报中所公开的部分放电诊断方法是在测定气体绝缘设备的部分放电中，令神经网络预先学习多种部分放电的波形图形及其发生主要原因，将从气体绝缘设备检出的部分放电波形的图形化，将抽取的部分放电波形的特征输入到上述神经网络而诊断部分放电产生的主要原因。
另外，在日本专利申请公开特开平1-191071号公报中所公开的旋转电机的监视方法是将从旋转电机的电源线路抽取的基于放电的高频电量通过预先确认与一定的放电量对应的高频电量进行衰减操作时的操作量和衰减的输出之间的关系的衰减装置衰减到最适于利用检出装置检出的水平之后进行测定。
另外，在日本电气学会技术报告二部402号中发表有其他种种电力设备的运转中的绝缘诊断方法及部分放电计测方法及装置。
作为这种现有技术的代表例，在图7中示出以旋转电机为对象的绝缘异常检出的示例。下面根据图7对此现有技术的构成及动作予以说明。
图7为上述日本专利申请公开特开平3-12574号公报中开示的旋转电机的异常检出方法的构成图。在图7中，1是三相电动机，此电动机1的定子2的各相绕组U、V、W与三相线路3相连接。高频损失小的固体电容器4作为耦合电容器与此三相线路3相连接。并且与固体电容器4相连接的还有检出器5、切换开关6、噪声滤波器7及部分放电测定单元8。另外，部分放电测定单元8的构成包括用来测定电动机1启动时的部分放电及正常运转中的部分放电的部分放电测定单元9、控制部分放电输入时间的放电输入时间控制单元10及用来保存放电数据的放电数据保存单元11。
下面对根据如上构成的现有的异常检出方法对劣化状态进行判断的方法予以说明。在上述构成中，从电动机1启动到正常运转的时间和负载电流之间的关系如图8所示。首先利用这一关系通过固体电容器4由部分放电测定单元8测定在符号11所示的启动时间的部分放电。在此场合，启动时间11，从图8可知，为12秒的很短的时间(在大型机的场合也可达30秒)，通过放电输入时间控制单元10指示输入启动期间的部分放电，测定此期间的部分放电，通过将测定结果保存于放电数据保存单元11而确保启动时的部分放电量。
其次，转入以符号12表示的正常运转。在此场合，依使用目的不同而改变正常运转的输出，其中符号121表示输出为30％，符号122表示输出为60％，而符号123表示输出为100％。在输出为100％的123的状态下，由部分放电测定单元8通过固体电容器4测定部分放电。于是，通过比较保存于放电数据保存单元11中的启动时的部分放电量及正常运转时的部分放电量的差，就可以从该结果判断电动机1的定子2的绕组劣化。绕组劣化的判断是基于图8及图9所示的测定结果。图8示出时间和负载电流之间的关系，图9示出启动时和正常运行时的最大放电电荷量。如在电动机1的绕组中出现绝缘劣化或固定力劣化，则结果如图9的特性131所示，启动时和正常运转时的最大放电电荷量的差表现显著。而在电动机1的绕组中未出现绝缘劣化或固定力劣化时，则结果如图9的特性132、133所示，启动时和正常运转时的最大放电电荷量几乎无差别。这样就可以判断绕组异常。
在运转中的部分放电计测方法及计测装置中，识别部分放电和噪声并消除是最大的课题。另外，从经济效率化出发力求将旋转电机的维护费用降低。作为本发明的检测对象的发电站的高压电动机是多台同时运转。所以，计测对象以外的运转噪声非常多，加之检测对象机以外发生的部分放电也是噪声。如上所述，要解决的课题就是要对多台旋转电机以低费用并且在消除与各个旋转电机相对应的噪声的条件下消除噪声来对部分放电进行高效率地计测而对旋转电机进行异常监视。
上述的现有技术的旋转电机的异常检出方法，如在日本专利申请公开特开平3-12574号公报中所示，是分别测定旋转电机启动时的部分放电和正常运转时的部分放电并对两者的差进行比较。另外还指示输入旋转电机启动期间的部分放电，对此期间的部分放电进行测定、将此测定结果保存、之后测定正常运转时的部分放电并对上述保存的启动时部分放电量及正常运转时的部分放电量之差进行比较。但是，在此现有的示例中未公开消除噪声的具体方法。
关于消除噪声的方法，在日本专利申请公开特开平1-116463号公报中有所公开，在计测装置的构成中，对信号进行判断而计测，并将所得到的信号作为部分放电。因此，为了消除多台旋转电机的多个部分放电传感器的噪声信号，计测装置的构成很大，与低费用相矛盾。
另外，如从低费用观点出发来考察日本专利申请公开特开平3-12574号公报中所记载的技术，虽然在该公报的图5中示出切换开关7，但对此全无记述。就是说未考虑噪声消除及低费用问题。
另外，对于多台的噪声消除及绝缘诊断、绝缘监视，计算机的使用是不可或缺的。在前述的日本专利申请公开特开平3-238370号公报中所公开的气体绝缘机器的部分放电测定中，是利用神经网络来代替迄今所采用的由对部分放电具有丰富知识的专家进行诊断的方法，不仅可以对已知的部分放电波形进行诊断，而且可以对未知的部分放电波形进行诊断，并且是可以自动化的部分放电诊断方法，但是却并未包括在消除与多台旋转电机相对应的噪声的条件下消除噪声来对数据进行管理的记述思想。
本发明旨在解决上述的问题，其目的为提供一种可利用一个部分放电计测装置，任意选择分别设置于多台旋转电机上的多个部分放电检出装置的信号，通过使用软件从该信号消除与各个噪声消除条件相对应的噪声而对多台旋转电机的部分放电进行高精度的部分放电检出的旋转电机异常检出装置。
解决问题的手段
根据本发明的一个方案的旋转电机异常检出装置的特征在于在对伴随旋转电机的异常而发生的部分放电进行计测的装置中包括对旋转电机的部分放电进行检出的多个部分放电检出装置，从上述多个部分放电检出装置中选择任意一个信号的切换器，对所选择的上述部分放电检出装置的信号进行计测的部分放电计测装置，任意选定上述多个部分放电检出装置中的一个或依次选定上数多个部分放电检出装置，并根据预先按各部分放电检出装置决定的计测条件、判断条件、管理条件按各个部分放电检出装置进行计测、噪声消除、绝缘诊断判定、数据管理及显示计测结果的计算机，以及由上述计算机控制上述切换器和上述部分放电检出装置的控制装置。
根据本发明的另外一个方案的旋转电机异常检出装置的特征在于在对伴随旋转电机的异常而发生的部分放电进行计测的装置中包括对旋转电机的部分放电进行检出的多个部分放电检出装置，从上述多个部分放电检出装置中选择任意三个的信号的切换器，对所选择的上述部分放电检出装置的三个的信号进行计测的部分放电计测装置，任意选定上述多个部分放电检出装置中的三个或依次选定上述多个部分放电检出装置中的三个，并根据预先按各部分放电检出装置决定的计测条件、判断条件、管理条件按各个部分放电检出装置进行计测、噪声消除、绝缘诊断判定、数据管理及显示计测结果的计算机，以及由上述计算机控制上述切换器和上述部分放电检出装置的控制装置。
另外，上述多个部分放电检出装置最好由设置于上述旋转电机的机座内部的多个第一部分放电检出装置所构成。
此外，上述部分放电检出装置最好由设置于上述旋转电机的高压供电线上的多个第二部分放电检出装置所构成。
根据本发明的另外再一个方案的旋转电机异常检出装置的特征在于在对伴随旋转电机的异常而发生的部分放电进行计测的装置中包括设置于多台旋转电机机座内部的多个第一部分放电检出装置，设置于旋转电机的高压供电线上的多个第二部分放电检出装置，在从上述多个第一部分放电检出装置中选择任意一个的信号的同时从上述多个第二部分放电检出装置中选择任意一个的信号的切换器，对所选择的上述第一及第二部分放电检出装置的信号进行计测的部分放电计测装置，从上述第一及第二部分放电检出装置中分别任意选定一个或依次选定上述第一及第二部分放电检出装置并根据预先按上述个第一及第二部分放电检出装置决定的计测条件、判断条件、管理条件按各个部分放电检出装置进行计测、噪声消除、绝缘诊断判定、数据管理及显示计测结果的计算机，以及由上述计算机控制上述切换器和上述部分放电检出装置的控制装置。
另外，本发明的特征在于其上述部分放电检出装置的构成包括考虑到信号的传播特性的第一窄带检测电路和第二窄带检测电路，并根据上述第一窄带信号和第二窄带信号的比较识别部分放电而进行计测。
此外，本发明的特征在于上述第一窄带检测电路和第二窄带检测电路的检出带域为5～50MHz，上述第一窄带信号和第二窄带信号的比较是信号强度的比较。
另外，本发明的特征在于设置于上述旋转电机机座内部的上述多个第一部分放电检出装置是温度检出元件及引线。
另外，本发明的特征在于设置于上述旋转电机机座内部的上述多个第一部分放电检出装置是天线，构成上述部分放电检出装置的第一窄带检测电路和第二窄带检测电路检出的电磁波的中心频率为300MHz～3GHZz的范围，第一窄带信号和第二窄带信号的比较为信号强度的比较。
此外，本发明的特征在于设置于上述旋转电机的高压供电线上的多个第二部分放电检出装置是耦合电容器和检出元件。
另外，本发明的特征在于根据预先编程的内容任意选定上述各部分放电检出装置，在按上述各个部分放电检出装置设定的检测频率带域内计测部分放电，在各个部分放电检出装置中由第一窄带信号和第二窄带信号的比较识别部分放电而消除噪声，进行绝缘诊断判定，按各个部分放电计测部位进行数据管理。
另外，本发明的特征在于由到达上述第一部分放电检出装置和上述第二部分放电检出装置的到达时间差来识别部分放电和噪声并予以消除，进行绝缘诊断判定，按各个部分放电计测部位进行数据管理。
此外，本发明的特征在于通过对上述第一部分放电检出装置的输出信号强度和上述第二部分放电检出装置输出信号强度进行比较识别部分放电和噪声并予以消除，进行绝缘诊断判定，按各个部分放电计测部位进行数据管理。
附图简介
图1为示出根据本发明实施形态1的旋转电机的异常检出装置的构成图。
图2为示出根据本发明实施形态2的旋转电机的异常检出装置的构成图。
图3为示出根据本发明实施形态3的旋转电机的异常检出装置的构成图。
图4为示出根据本发明实施形态4的旋转电机的异常检出装置的构成图。
图5为示出根据本发明实施形态1的检测装置和检出频率的组合的列表。
图6为示出根据本发明实施形态2的检测装置和检出频率的组合的列表。
图7为示出现有的旋转电机异常检出装置的构成图。
图8为说明现有的旋转电机异常检出装置的动作的示图。
图9为说明现有的旋转电机异常检出装置的动作的示图。
下面参考附图对本发明的实施形态予以说明。
实施形态1
图1为示出根据本发明实施形态1的旋转电机的异常检出装置的构成略图。在此实施形态1中，是将本发明应用于作为旋转电机的高压电动机1的场合为例进行说明。在图1中，在电动机1中一般是在机座内的定子铁心(图中未示出)的槽沟中插入定子绕组53a、53b、53c，通过引出线引导到设置于机座外部的端子箱55之中而与高压供电线56相连接。在发电厂等处，此高压供电线56与其他的电动机(图中未示出)等多个电动机1并联运行。
异常检出装置的构成包括第一部分放电检出装置60及第二部分放电检出装置70、切换器75、部分放电计测装置80、计算机90及控制装置95。下面对这些构成要素分别予以详细说明。
第一部分放电检出装置60的构成包括与定子绕组53a、53b、53c邻接设置的部分放电传感器61a、61b、61c，从这些部分放电传感器61a、61b、61c到机座52内部布线的传感器导线，与该传感器导线相连接并设置于机座的外部的的信号缆线63a，检出单元64a以及将从此检出单元64a发出的信号传送到切换器75的信号缆线67b。检出单元64a的构成包括电容器65a和检出元件66a，信号缆线63a与电容器65a相连接，并且从电容器65a连接到检出元件66a而接地。信号缆线67从耦合电容器65a的检出元件66a一侧与切换器75的接点电路76相连接。
第二部分放电检出装置70的构成包括在端子箱55内部与引出线54相连接的检出单元64b以及将从这些检出单元64b发出的信号引导到切换器75的信号缆线72。检出单元64b的构成包括电容器65b和检出元件66b，与引出线相连接的电容器65a再从电容器65b与检出元件66b连接而接地。信号缆线72从耦合电容器65b的检出元件66b一侧与切换器75的接点电路76相连接。只要具备第一部分放电检出装置60和第二部分放电检出装置70任何一个都可以达到本发明申请的目的。当然，最好两者都具备。
切换器75根据发自计算机90的指令任意选择第一部分放电检出装置60及第二部分放电检出装置70的信号，是由多数接点电路76构成的。
部分放电计测装置80的构成包括放大衰减器81、第一滤波电路82、第二滤波电路83、峰值保持电路84及模/数变换器85。第一滤波电路82和第二滤波电路83的构成使其可以改变中心频率和带宽。计算机90的构成包括可实现每个部分放电检出装置的计测条件、噪声消除条件、异常判断标准、计测结果显示方法、切换器75及部分放电计测装置80的控制等的软件(图中未示出)，及进行控制和计测的控制装置95。
其次，参考图1对根据本发明的实施形态1的旋转电机的异常检出装置的动作予以说明。
在高压旋转机等电设备中，如发生定子绕组53a、53b、53c的绝缘劣化及绝缘异常，则由于运转中的高压带电会在定子绕组53a、53b、53c上发生部分放电。伴随这一部分放电会在定子绕组53a、53b、53c中感应出脉冲高频电流，在定子绕组53a、53b、53c中传播并通过引出线54a、54b、54c流入高压供电线。在此过程中，由第一部分放电检出装置60及第二部分放电检出装置70检出部分放电。部分放电是数纳秒的高速现象，伴随放电发生的高频电流在放电发生附近具有达数GHz的频率带域。不过，在通过定子绕组53a、53b、53c传播并到达第一部分放电检出装置60及第二部分放电检出装置70的过程中发生衰减。衰减情况因电动机1的结构及定子绕组53a、53b、53c的结构而异，高频信号衰减大，频率越低衰减越小。因部分放电传感器61及用于检出的耦合电容器65b而异，在图1的实施形态中，设计为可检出从数MHz到数十MHz范围的信号。
另一方面，在电动机1的运转中，如前所述，会产生大量脉冲性噪声，这种噪声主要是通过高压供电线56侵入电动机1而传播到定子绕组53a、53b、53c。在此过程中，可由第一部分放电检出装置60及第二部分放电检出装置70检出噪声，
所检出的包含部分放电及噪声的信号传送到部分放电计测装置80。在部分放电计测装置80中，由放大衰减器81调整到最适于检出的信号水平，分开输入到第一滤波电路82及第二滤波电路83。第一滤波电路82及第二滤波电路83分别是不同频率的窄带带通滤波器。
研究的结果表明，部分放电和噪声具有频率特性不同的特征。该频率特性在第一部分放电检出装置60和第二部分放电检出装置70中也不相同。另外，最佳检出频率因第一部分放电检出装置60的各部分放电传感器也不相同。因此，按照各电动机1的各个第一部分放电检出装置60和第二部分放电检出装置70，第一滤波电路82和第二滤波电路83的计测频率也不相同。各个检出装置的这些最佳计测频率预先登录在计算机90之中。
此处，计算机90经过编程使得通过由计算机控制切换器75在预先登录的数据中选择部分放电传感器的最佳计测频率进行计测。实施例的检出No和检出装置和检出频率的组合如表1所示。下面，在利用A电动机的第二部分放电检出装置检出V相的部分放电的场合，如选择检出No为5，利用切换器75选择此传感器，通过计算机90的控制设定第一滤波器的检出频率为14MHz，第二滤波器的检出频率为20MHz来进行计测。因为此最佳第一滤波电路82和第二滤波电路83的计测频率因对象电动机1的不同而异，在最初设置本发明申请的装置时是经过调整进行登录的。
通过了第一滤波电路82和第二滤波电路83的窄带信号，分别由峰值保持电路84检出信号的峰值，由模/数变换器85变换为数字而存储于计算机90之中。在计算机90之中，利用噪声消除软件进行部分放电和噪声识别，将噪声消除并将部分放电的测定结果存储。将测定结果与预先登录的异常判断基准进行比较并显示该判断结果。另外，因为根据本发明申请的装置的计测也应用于掌握直至多年的老化的情况，长期对各个电动机的各传感器的数据进行收集和管理，可显示对象电动机的老化变化特性。并实施针对这一目的的数据管理。
如此，利用计算机90就可以对本发明申请装置进行切换器控制、信号水平控制、频率设定控制、数字数据输入等的计测和控制、噪声消除、判断、异常诊断、计测数据管理以及结果显示等等。
实施形态2
图2为示出根据本发明实施形态2的旋转电机的异常检出装置的构成略图。在发电厂等高压电动机运转的场所很多时候是多台电动机同时运转。在这种场所，强烈要求以一台异常检出装置对多台电动机1进行异常监视。实施形态2就是适应这种要求利用一台切换器75b和部分放电计测装置80及计算机90来对多台电动机1的异常进行检出的。
下面利用图2对实施形态2的构成予以说明。电动机1的构成，第一部分放电检出装置60，第二部分放电检出装置70，部分放电计测装置80及计算机90的构成与实施形态1相同。切换器75b的输入端子数增加以便可以选择多个电动机1的各个传感器信号。另外，装入计算机90的软件可满足对多台部分放电计测装置80的选择、计测、判断、显示数据管理的规格。
其次，参考图2对根据本发明的实施形态2的旋转电机的异常检出装置的动作予以说明。
最初由试验员决定测定对象电动机1、测定对象部分放电计测装置80及测定对象部分放电传感器。如根据该决定键入到计算机90之中，计算机90就通过控制装置95指示切换器75b，只将相应的接点闭合，将测定对象的传感器信号传送到部分放电计测装置80。部分放电计测装置80的动作与实施形态1相同。在计算机90中，比如如表2所示，就可以根据对象电动机、计测装置、部分放电传感器、第一和第二滤波器检出频率的组合，装入切换器75b的接点选择、放大衰减器81、第一和第二滤波器检出频率的控制、利用噪声消除常数进行的信号识别和噪声消除的计测控制及噪声消除软件。
由于是以多台电动机1作为计测对象，各个部分放电传感器的计测条件、噪声识别条件、数据管理条件当然很多。软件也与此相对应。
在计算机90中利用噪声消除软件识别部分放电和噪声并消除噪声而将部分放电作为测定结果进行存储。将测定结果与预先登录的异常判断基准进行比较并显示该判断结果。另外，因为根据本发明申请的装置的计测也应用于掌握直至多年的老化的情况，长期对各个电动机的各传感器的数据进行收集和管理，可显示对象电动机的老化变化特性。并实施针对这一目的的数据管理。
在图2中示出的是计测两台电动机1的部分放电的构成，即使电动机1增加到3台、4台，如增加切换器75b的端子数并相应地改变软件就可以了是不言自明的。
实施形态3
图3为示出根据本发明实施形态3的旋转电机的异常检出装置的构成略图。在对电动机1的定子绕组53进行连续监视时，如能同时监视3相可提高诊断精度。另外，通过对利用第一部分放电检出装置60和第二部分放电检出装置70检出的信号进行比较，可更进一步提高噪声和部分放电的识别。本实施形态3即是为了适应这些要求。
下面利用图3对本实施形态3的构成予以说明。在图3中，电动机1，第一部分放电检出装置60，第二部分放电检出装置70的构成与实施形态1的构成相同。在本实施形态3中也是具有第一部分放电检出装置60和第二部分放电检出装置70的任何一个都可以。切换器75c的接点配置的构成使得针对U，V，W三相设置的部分放电传感器的信号可同时进行计测。部分放电计测装置80的构成包括用来计测U相的部分放电的部分放电计测装置80a，用来计测V相的部分放电的部分放电计测装置80b及用来计测W相的部分放电的部分放电计测装置80c这3个部分。各个部分放电计测装置80a，80b及80c的构成与前述实施形态1的构成相同。计算机90也与实施形态1相同。控制装置95由计算机90控制切换器75c及部分放电计测装置80a，80b及80c。
其次，参考图3对根据本发明的实施形态3的旋转电机的异常检出装置的动作予以说明。在第一部分放电检出装置60及第二部分放电检出装置70中检出部分放电脉冲及噪声脉冲，该检出信号通过信号缆线67传送到切换器75c。至此与实施形态1相同。此处，如定子绕组53的某处发生部分放电，则可利用部分放电传感器61a、61b、61c的任何一个检出伴随该部分放电而产生的高频信号。此时，根据信号发生的场所的不同，部分放电传感器61a、61b、61c分别检出的强度不同。在前述实施形态1及实施形态2中，是计测来自一个部分放电传感器的信号，而在本实施形态3中是同时检出第一部分放电检出装置60的3个部分放电传感器61a、61b、61c的信号。在部分放电计测装置80中，利用部分放电计测装置80a计测U相的部分放电，利用部分放电计测装置80b计测V相的部分放电，利用部分放电计测装置80c计测W相的部分放电，并传送到计算机90。即同一脉冲由3个传感器检出并记录于计算机90中。在计算机90中，进行在实施形态1中所述的部分放电和噪声识别，并且在同时显示U，V，W相的部分放电的同时，根据对各相的趋势管理及计测结果比较可判断哪一相绝缘劣化最厉害等等。
同样，可通过切换器75c的接点电路的连接计测来自第二部分放电检出装置70的信号而计测U，V，W相的部分放电。利用第二部分放电检出装置70计测部分放电之后的处理与利用第一部分放电检出装置60的场合相同。
另外，在本实施形态3中，说明的是计测1台电动机1的部分放电的构成，如增加切换器75c的接点电路，自然可以对多台电动机的部分放电进行测定。
实施形态4
图4为示出根据本发明实施形态4的旋转电机的异常检出装置的构成略图。关于在电动机1的运转中会有大量噪声脉冲通过高压供电线56侵入电动机1的情况已经在实施形态1中描述。本实施形态4即是为了识别这种噪声而提供的。
下面利用图4对本实施形态4的构成予以说明。在图4中，电动机1，第一部分放电检出装置60，第二部分放电检出装置70的构成与实施形态1的构成相同。在本实施形态4中同时具有第一部分放电检出装置60和第二部分放电检出装置70两者。切换器75d的接点电路的构成使得针对U相设置的第一部分放电检出装置60的检出单元64a和第二部分放电检出装置70的检出单元64b的信号分别选择传送到部分放电计测装置80。部分放电计测装置80构成包括用来检出来自第一部分放电检出装置60的信号的第一部分放电计测装置80a，以及用来检出来自第二部分放电检出装置70的信号的第二部分放电计测装置80b。第一部分放电计测装置80a和第二部分放电计测装置80b的构成与前述实施形态1的部分放电计测装置80的构成相同。计算机90的基本构成也与实施形态1相同。控制装置95由计算机90控制切换器75d及第一、第二部分放电计测装置80a，80b。
其次，参考图4对本实施形态4的动作予以说明。如计算机90发出对U，V，W任何一相的检出指令，比如，假设发出计测U相的指令，则通过控制装置95在切换器75d中将接点电路设定成为可检出对U相设置的第一部分放电检出装置60的检出单元64a及对U相设置的第二部分放电检出装置70的检出单元64b的信号。另外，在部分放电计测装置80中，对第一部分放电检出装置60及第二部分放电检出装置70中的每一个都设定第一滤波电路82和第二滤波电路83的计测频率。如前所述，电动机1的各个第一部分放电检出装置60及第二部分放电检出装置70中的每一个的第一滤波电路82及第二滤波电路83计测频率都各不相同。各个检出装置的这些最佳计测频率预先登录在计算机90之中。此处，计算机90经过编程使得通过由计算机控制切换器75d在预先登录的数据中选择部分放电传感器的最佳计测频率进行计测。
此处，如U相定子绕组53a的某处发生部分放电，则首先可利用部分放电传感器61a检出伴随该部分放电而产生的高频信号。之后，在一定时间之后，可通过耦合电容器65b检出经过引出线54a传播的信号。另一方面，在噪声的场合，如前所述，经由高压供电线56传播到电动机1内。因此，首先通过设置于U相引出线上的耦合电容器65b检出信号。之后，在一定时间之后，可通过设置于U相的部分放电传感器61a检出。利用这两个传感器检出的时间差可识别部分放电和噪声而只检出部分放电。
同样，通过切换切换器75d的信号接点可计测V相和W相的部分放电。另外，在本实施形态4中，说明的是计测1台电动机1的部分放电的构成，如增加切换器75d的接点电路，自然可以对多台电动机的部分放电进行测定。
另外，在本实施形态4中，描述的内容是利用到达第一部分放电检出装置60和第二部分放电检出装置70的到达时间差来识别噪声，利用部分放电和噪声传播特性的差别可以通过比较利用第一部分放电检出装置60和第二部分放电检出装置70在100纳秒以内检出同一脉冲的信号强度而识别噪声。在此场合，比较第一部分放电检出装置60和第二部分放电检出装置70的信号强度可以进行识别，即如第一部分放电检出装置60一方的信号大，则是电动机1的定子绕组53发生的部分放电，如第二部分放电检出装置70一方的信号大，则是从外部侵入的噪声。
如上所述，因为根据本发明，异常检出装置的构成包括对旋转电机的部分放电进行检出的多个部分放电检出装置，从上述多个部分放电检出装置中选择任意一个信号的切换器，对所选择的上述部分放电检出装置的信号进行计测的部分放电计测装置，任意选定上述多个部分放电检出装置中的一个或依次选定上述多个部分放电检出装置并根据预先按各部分放电检出装置决定的计测条件、判断条件、管理条件按各个部分放电检出装置进行计测、噪声消除、绝缘诊断判定、数据管理及显示计测结果的计算机，以及由上述计算机控制上述切换器和上述部分放电检出装置的控制装置，所以可获得以低廉的价格提供小型轻量可移动型的装置的效果。
另外，因为根据本发明，异常检出装置的构成包括对旋转电机的部分放电进行检出的多个部分放电检出装置，从上述多个部分放电检出装置中选择任意三个的信号的切换器，对所选择的上述部分放电检出装置的三个的信号进行计测的部分放电计测装置，任意选定上述多个部分放电检出装置中的三个或依次选定上述多个部分放电检出装置中的三个并根据预先按各部分放电检出装置决定的计测条件、判断条件、管理条件按各个部分放电检出装置进行计测、噪声消除、绝缘诊断判定、数据管理及显示计测结果的计算机，以及由上述计算机控制上述切换器和上述部分放电检出装置的控制装置，所以除了可获得以低廉的价格提供小型轻量可移动型的装置之外，还具有对三相的部分放电进行计测的效果。
此外，因为根据本发明，异常检出装置的构成包括设置于多台旋转电机机座内部的多个第一部分放电检出装置，设置于旋转电机的高压供电线上的多个第二部分放电检出装置，在从上述多个第一部分放电检出装置中选择任意一个的信号的同时从上述多个第二部分放电检出装置中选择任意一个的信号的切换器，对所选择的上述第一及第二部分放电检出装置的信号进行计测的部分放电计测装置，从上述第一及第二部分放电检出装置中分别任意选定一个或依次选定上述第一及第二部分放电检出装置并根据预先按上述个第一及第二部分放电检出装置决定的计测条件、判断条件、管理条件按各个部分放电检出装置进行计测、噪声消除、绝缘诊断判定、数据管理及显示计测结果的计算机，以及由上述计算机控制上述切换器和上述部分放电检出装置的控制装置，所以可获得以低廉的价格提供小型轻量可移动型的装置的效果。
此外，因为根据本发明，部分放电检出装置的构成包括考虑到信号的传播特性的第一窄带检测电路和第二窄带检测电路，根据上述第一窄带信号和第二窄带信号的比较可识别部分放电和噪声，所以可获得只对部分放电进行高精度的计测的效果。
另外，因为根据本发明，第一窄带检测电路和第二窄带检测电路的检出带域为5～50MHz，通过第一窄带信号和第二窄带信号之间的信号强度比较可以识别部分放电和噪声，所以可获得只对部分放电进行高精度的计测的效果。
此外，因为根据本发明，使用了设置在旋转电机机座内部的多个作为部分放电检出装置的温度检出元件及引线，不需要新设置传感器，所以可获得在不降低旋转电机的可靠性情况下进行低廉成本的异常检出的效果。
另外，因为根据本发明，使用了设置于旋转电机机座内部的作为多个第一部分放电检出装置的天线，使第一窄带检测电路和第二窄带检测电路检出的电磁波的中心频率为300MHz～3GHZz的范围，可通过对第一窄带信号和第二窄带信号的信号强度进行比较而识别部分放电和噪声，所以所以可获得只对部分放电进行高精度的计测的效果。
此外，因为根据本发明，将设置于驱动旋转电机的引出线上的多个部分放电检出装置作成耦合电容器和检出元件，可获得以低廉的价格提供部分放电检出装置的效果。
此外，因为根据本发明，根据预先编程的内容任意选定上述各部分放电检出装置，在按上述各个部分放电检出装置设定的检测频率带域内计测部分放电，在各个部分放电检出装置中由第一窄带信号和第二窄带信号的比较识别部分放电而消除噪声，进行绝缘诊断判定，按各个部分放电计测部位进行数据管理，所以可获得省力化并以低廉的成本进行异常监视的效果。
此外，因为根据本发明，由到达上述第一部分放电检出装置和上述第二部分放电检出装置的到达时间差来识别部分放电和噪声，所以可获得对部分放电进行高精度的计测的效果。
另外，因为根据本发明，是通过对上述第一部分放电检出装置的输出信号强度和上述第二部分放电检出装置输出信号强度进行比较识别部分放电和噪声，所以可获得对部分放电进行高精度的计测的效果。
Claims (13)
1.一种旋转电机的异常检出装置，其特征在于在对伴随旋转电机的异常而发生的部分放电进行计测的装置中包括：
对旋转电机的部分放电进行检出的多个部分放电检出装置，
从上述多个部分放电检出装置中选择任意一个信号的切换器，
对所选择的上述部分放电检出装置的信号进行计测的部分放电计测装置，
任意选定上述多个部分放电检出装置中的一个或依次选定上数多个部分放电检出装置，并根据预先按各部分放电检出装置决定的计测条件、判断条件、管理条件按各个部分放电检出装置进行计测、噪声消除、绝缘诊断判定、数据管理及显示计测结果的计算机，以及
由上述计算机控制上述切换器和上述部分放电检出装置的控制装置。
2.一种旋转电机的异常检出装置，其特征在于在对伴随旋转电机的异常而发生的部分放电进行计测的装置中包括：
对旋转电机的部分放电进行检出的多个部分放电检出装置，
从上述多个部分放电检出装置中选择任意三个的信号的切换器，
对所选择的上述部分放电检出装置的三个的信号进行计测的部分放电计测装置，
任意选定上述多个部分放电检出装置中的三个或依次选定上述多个部分放电检出装置中的三个，并根据预先按各部分放电检出装置决定的计测条件、判断条件、管理条件按各个部分放电检出装置进行计测、噪声消除、绝缘诊断判定、数据管理及显示计测结果的计算机，以及
由上述计算机控制上述切换器和上述部分放电检出装置的控制装置。
3.如权利要求1或2记载的旋转电机的异常检出装置，其特征在于上述多个部分放电检出装置由设置于上述旋转电机的机座内部的多个第一部分放电检出装置所构成。
4.如权利要求1或2记载的旋转电机的异常检出装置，其特征在于
上述部分放电检出装置由设置于上述旋转电机的高压供电线上的多个第二部分放电检出装置所构成。
5.一种旋转电机的异常检出装置，其特征在于在对伴随旋转电机的异常而发生的部分放电进行计测的装置中包括：
设置于多台旋转电机机座内部的多个第一部分放电检出装置，
设置于旋转电机的高压供电线上的多个第二部分放电检出装置，
在从上述多个第一部分放电检出装置中选择任意一个的信号的同时从上述多个第二部分放电检出装置中选择任意一个的信号的切换器，
对所选择的上述第一及第二部分放电检出装置的信号进行计测的部分放电计测装置，
从上述第一及第二部分放电检出装置中分别任意选定一个或依次选定上述第一及第二部分放电检出装置，并根据预先按上述个第一及第二部分放电检出装置决定的计测条件、判断条件、管理条件按各个部分放电检出装置进行计测、噪声消除、绝缘诊断判定、数据管理及显示计测结果的计算机，以及
由上述计算机控制上述切换器和上述部分放电检出装置的控制装置。
6.如权利要求1，2或5记载的旋转电机的异常检出装置，其特征在于，上述部分放电检出装置的构成包括考虑到信号的传播特性的第一窄带检测电路和第二窄带检测电路，并根据上述第一窄带信号和第二窄带信号的比较识别部分放电而进行计测。
7.如权利要求6记载的旋转电机的异常检出装置，其特征在于上述第一窄带检测电路和上述第二窄带检测电路的检出带域为5～50MHz，上述第一窄带信号和上述第二窄带信号的比较是信号强度的比较。
8.如权利要求5记载的旋转电机的异常检出装置，其特征在于设置于上述旋转电机机座内部的上述多个第一部分放电检出装置是温度检出元件及引线。
9.如权利要求5记载的旋转电机的异常检出装置，其特征在于设置于上述旋转电机机座内部的上述多个第一部分放电检出装置是天线，构成上述部分放电检出装置的第一窄带检测电路和第二窄带检测电路检出的电磁波的中心频率为300MHz～3GHZz的范围，第一窄带信号和第二窄带信号的比较为信号强度的比较。
10.如权利要求5记载的旋转电机的异常检出装置，其特征在于设置于上述旋转电机的高压供电线上的多个第二部分放电检出装置是耦合电容器和检出元件。
11.如权利要求1，2或5记载的旋转电机的异常检出装置，其特征在于，根据预先编程的内容任意选定上述各部分放电检出装置，在按上述各个部分放电检出装置设定的检测频率带域内计测部分放电，在各个部分放电检出装置中由第一窄带信号和第二窄带信号的比较识别部分放电而消除噪声，进行绝缘诊断判定，按各个部分放电计测部位进行数据管理。
12.如权利要求5记载的旋转电机的异常检出装置，其特征在于，由到达上述第一部分放电检出装置和上述第二部分放电检出装置的到达时间差来识别部分放电和噪声并予以消除，进行绝缘诊断判定，按各个部分放电计测部位进行数据管理。
13.如权利要求5记载的旋转电机的异常检出装置，其特征在于，通过对上述第一部分放电检出装置的输出信号强度和上述第二部分放电检出装置输出信号强度进行比较识别部分放电和噪声并予以消除，进行绝缘诊断判定，按各个部分放电计测部位进行数据管理。
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