JP2831042B2 - 油入変圧器の部分放電監視装置 - Google Patents
油入変圧器の部分放電監視装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は油入変圧器内部で発生した油中部分放電の
有害性を部分放電パルスの大きさおよびその持続性なら
びに超音波信号の有無によって判定して異常報知する部
分放電監視装置に関する。
有害性を部分放電パルスの大きさおよびその持続性なら
びに超音波信号の有無によって判定して異常報知する部
分放電監視装置に関する。
〔従来の技術〕 油入変圧器内部で絶縁油が局部的に絶縁破壊するいわ
ゆる油中部分放電が発生すると、その発生部位で発生し
た放電パルスが巻線または巻線の対地静電容量を介して
タンクに流入するとともに、放電生成熱によって絶縁油
が気化する際生ずる超音波が絶縁油中を伝播してタンク
壁を振動させる。そこで、タンクの接地線にロゴスキー
コイルなどの放電パルスセンサを設けて放電パルスを検
出し、タンク壁に超音波センサを取り付けて超音波を電
気信号に変換して検出（以下音信号とよぶ）し、放電パ
ルスと音信号が超音波の伝播に要する時間差をもって検
出されたとき、油入変圧器内部で油中部分放電が発生し
たと判定する方法が広く知られている。また、複数の超
音波センサをタンク壁の互いに異なる位置に配してその
検出時間差と超音波の油入伝播送度とから油中部分放電
の発生位置を標定する方法も試みられている。
ゆる油中部分放電が発生すると、その発生部位で発生し
た放電パルスが巻線または巻線の対地静電容量を介して
タンクに流入するとともに、放電生成熱によって絶縁油
が気化する際生ずる超音波が絶縁油中を伝播してタンク
壁を振動させる。そこで、タンクの接地線にロゴスキー
コイルなどの放電パルスセンサを設けて放電パルスを検
出し、タンク壁に超音波センサを取り付けて超音波を電
気信号に変換して検出（以下音信号とよぶ）し、放電パ
ルスと音信号が超音波の伝播に要する時間差をもって検
出されたとき、油入変圧器内部で油中部分放電が発生し
たと判定する方法が広く知られている。また、複数の超
音波センサをタンク壁の互いに異なる位置に配してその
検出時間差と超音波の油入伝播送度とから油中部分放電
の発生位置を標定する方法も試みられている。
これらの従来方法は、油中部分放電現象を互いに性質
の異なる２種類の物理量としてとらえることにより、相
補的に検出の信頼度を高めるものであるが、放電パルス
の検出は外来ノイズによる障害を受けやすく、放電パル
スと外来ノイズの弁別には特段の経験およびノイズ除去
技術を必要とするという問題がある。また、発生した超
音波の大部分がタンクの内壁で反射されるためにタンク
壁を透過して超音波センサに入射する音響勢力が小さ
く、したがって絶縁油の循環ポンプ等から発生する超音
波ノイズの影響を受けやすいという問題がある。
の異なる２種類の物理量としてとらえることにより、相
補的に検出の信頼度を高めるものであるが、放電パルス
の検出は外来ノイズによる障害を受けやすく、放電パル
スと外来ノイズの弁別には特段の経験およびノイズ除去
技術を必要とするという問題がある。また、発生した超
音波の大部分がタンクの内壁で反射されるためにタンク
壁を透過して超音波センサに入射する音響勢力が小さ
く、したがって絶縁油の循環ポンプ等から発生する超音
波ノイズの影響を受けやすいという問題がある。
放電パルスの検出に障害を及ぼす外来ノイズとして
は、送電線等がアンテナとして機能して変圧器に侵入す
る放送波や通信波等の外来ノイズ、あるいはサイリスタ
変換器等が発する転流ノイズなどの比較的低レベルの外
来ノイズと、電力系統に設けられた遮断器，開閉器や真
空スイッチなどの開閉によって生ずる開閉サージなどの
高いレベルのスイッチングノイズとが考えられる。前者
の外来ノイズはその周波数成分の谷間となる周波数領域
が存在することに着目し、放電パルスの検出周波数を1.
8MHzから3.8MHz,好ましくは2.8MHzから3.1MHzに限定し
て検出することにより大幅に低減できることが本願出願
人等によって既に提案されている。しかしながら後者の
スイッチングノイズについてはそのノイズレベルが著し
く高く、かつその発生を予知できないため回避する方法
がなく、長期間部分放電を連続して監視しようとする場
合、スイッチングノイズに邪魔されて信頼性の高い監視
ができないという問題がある。
は、送電線等がアンテナとして機能して変圧器に侵入す
る放送波や通信波等の外来ノイズ、あるいはサイリスタ
変換器等が発する転流ノイズなどの比較的低レベルの外
来ノイズと、電力系統に設けられた遮断器，開閉器や真
空スイッチなどの開閉によって生ずる開閉サージなどの
高いレベルのスイッチングノイズとが考えられる。前者
の外来ノイズはその周波数成分の谷間となる周波数領域
が存在することに着目し、放電パルスの検出周波数を1.
8MHzから3.8MHz,好ましくは2.8MHzから3.1MHzに限定し
て検出することにより大幅に低減できることが本願出願
人等によって既に提案されている。しかしながら後者の
スイッチングノイズについてはそのノイズレベルが著し
く高く、かつその発生を予知できないため回避する方法
がなく、長期間部分放電を連続して監視しようとする場
合、スイッチングノイズに邪魔されて信頼性の高い監視
ができないという問題がある。
この発明の目的は、変圧器の内部絶縁に悪影響を及ぼ
す放電パルスのレベルやその持続性を考慮することによ
り、高いレベルのスイッチングサージの影響を回避して
監視精度を向上することにある。
す放電パルスのレベルやその持続性を考慮することによ
り、高いレベルのスイッチングサージの影響を回避して
監視精度を向上することにある。
上記課題を解決するために、この発明によれば、運転
中の油入変圧器内部の油中部分放電によって生ずる電流
パルスおよび超音波を放電パルスセンサおよび超音波セ
ンサで検出することにより前記油中部分放電をノイズと
弁別して監視するものにおいて、前記油中部分放電が毎
秒数個以上の発生頻度で発生したとき放電パルスを互い
に重なりを有する連続波形に変換して出力するピーク値
ホールド回路および音信号のピーク値ホールド回路と、
それぞれの出力信号をホトカプラ回路を介して受け外来
ノイズレベルによって決まるしきい値を超える信号のみ
を出力する一対の比較回路と、一対の比較回路それぞれ
の出力放電パルス信号および音信号の瞬時値を所定のサ
ンプリング周期ごとにディジタル信号に変換する一対の
A/D変換器と、一対のA/D変換器の出力ディジタル信号か
ら前記連続波形の持続時間，累積電荷値，および音信号
データ数をそれぞれ求める演算手段と、この演算手段の
持続時間値，累積電荷量があらかじめ定まる判定レベル
を超えかつ音信号データが１以上あるか，あるいは音信
号はないが累積電荷値がさらに高い所定レベルを超えた
とき前記油中部分放電が有害な連続期間に達したものと
判断して警報出力を指令する判断手段とを備えてなるも
のとする。
中の油入変圧器内部の油中部分放電によって生ずる電流
パルスおよび超音波を放電パルスセンサおよび超音波セ
ンサで検出することにより前記油中部分放電をノイズと
弁別して監視するものにおいて、前記油中部分放電が毎
秒数個以上の発生頻度で発生したとき放電パルスを互い
に重なりを有する連続波形に変換して出力するピーク値
ホールド回路および音信号のピーク値ホールド回路と、
それぞれの出力信号をホトカプラ回路を介して受け外来
ノイズレベルによって決まるしきい値を超える信号のみ
を出力する一対の比較回路と、一対の比較回路それぞれ
の出力放電パルス信号および音信号の瞬時値を所定のサ
ンプリング周期ごとにディジタル信号に変換する一対の
A/D変換器と、一対のA/D変換器の出力ディジタル信号か
ら前記連続波形の持続時間，累積電荷値，および音信号
データ数をそれぞれ求める演算手段と、この演算手段の
持続時間値，累積電荷量があらかじめ定まる判定レベル
を超えかつ音信号データが１以上あるか，あるいは音信
号はないが累積電荷値がさらに高い所定レベルを超えた
とき前記油中部分放電が有害な連続期間に達したものと
判断して警報出力を指令する判断手段とを備えてなるも
のとする。
上記手段は、交流油中部分放電が、最初10秒から数10
0秒の長い間隔をおいて間欠的に放電が発生する間欠期
間と、毎秒数個から数10個の頻度で放電が発生する連続
期間と、やがて放電が油浸絶縁紙中にまで伸びその分解
ガス中で高い頻度の気中放電パルスを発生しながら油浸
絶縁紙を侵食する侵食期間へと進展するものであり、こ
の間順次放電パルスの大きさＱや発生頻度Ｎが増加する
とともに、発生超音波レベルも高くなることに着目して
構成されたものであり、従来方法が間欠期間の段階で放
電パルスおよび音信号を早期に検出し両者の検出時間差
の把握等を行っていたのに対し、この発明装置では連続
期間においてＱ値やＮ値が増大した放電パルスおよび音
信号を所定時間，例えば１分間以内程度の時間範囲内の
累積値として把握することにより、油中部分放電の有害
性に基づく監視が可能になり、かつ放電パルスに比べて
遥かに低い頻度でしか侵入しない単発的なスイッチング
ノイズとの弁別を容易化することができる。
0秒の長い間隔をおいて間欠的に放電が発生する間欠期
間と、毎秒数個から数10個の頻度で放電が発生する連続
期間と、やがて放電が油浸絶縁紙中にまで伸びその分解
ガス中で高い頻度の気中放電パルスを発生しながら油浸
絶縁紙を侵食する侵食期間へと進展するものであり、こ
の間順次放電パルスの大きさＱや発生頻度Ｎが増加する
とともに、発生超音波レベルも高くなることに着目して
構成されたものであり、従来方法が間欠期間の段階で放
電パルスおよび音信号を早期に検出し両者の検出時間差
の把握等を行っていたのに対し、この発明装置では連続
期間においてＱ値やＮ値が増大した放電パルスおよび音
信号を所定時間，例えば１分間以内程度の時間範囲内の
累積値として把握することにより、油中部分放電の有害
性に基づく監視が可能になり、かつ放電パルスに比べて
遥かに低い頻度でしか侵入しない単発的なスイッチング
ノイズとの弁別を容易化することができる。
以下この発明を実施例に基づいて説明する。
第１図はこの発明の実施例装置を示すブロック図、第
２図は実施例装置の要部の信号波形図、第３図は実施例
装置の判断手段を示すフローチャートである。図におい
て、供試油入変圧器１のタンク２にはその接地線３が貫
通する放電パルスセンサ４としての例えばロゴスキーコ
イルと、タンク外壁に密着するように取り付けられた超
音波センサ５とが設けられる。放電パルスセンサ４で検
出された放電パルス4Aは例えば3MHzを中心周波数とする
狭帯域の高周波増幅回路11で特定周波数成分が同調増幅
され、検波整流回路12で一方極性の包絡線パルスとな
り、そのピーク値がピーク値ホールド回路13で保持され
てその波尾が減衰時定数100mSオーダに引き伸ばされ、V
/i変換回路14でE/O変換に好適な電流値に変換され、ホ
トカプラ部15のE/O変換回路15Aおよび光ファイバ15Bに
より光信号として監視場所に伝送され、O/E変換回路15C
で電気信号に変換され、かつしきい値設定器17を有する
比較回路16でしきい値レベル17Sを超える放電パルス16S
のみが出力される。なおしきい値レベル17Sは例えば200
0PCに相応するレベルに設定され、このレベル以下に低
減された外来ノイズとしての高周波ノイズ，転流ノイズ
等が除去されるとともに、しきい値レベル17Sの設定は
変圧器１の巻線に既知の校正電荷を注入することにより
あらかじめ校正される。
２図は実施例装置の要部の信号波形図、第３図は実施例
装置の判断手段を示すフローチャートである。図におい
て、供試油入変圧器１のタンク２にはその接地線３が貫
通する放電パルスセンサ４としての例えばロゴスキーコ
イルと、タンク外壁に密着するように取り付けられた超
音波センサ５とが設けられる。放電パルスセンサ４で検
出された放電パルス4Aは例えば3MHzを中心周波数とする
狭帯域の高周波増幅回路11で特定周波数成分が同調増幅
され、検波整流回路12で一方極性の包絡線パルスとな
り、そのピーク値がピーク値ホールド回路13で保持され
てその波尾が減衰時定数100mSオーダに引き伸ばされ、V
/i変換回路14でE/O変換に好適な電流値に変換され、ホ
トカプラ部15のE/O変換回路15Aおよび光ファイバ15Bに
より光信号として監視場所に伝送され、O/E変換回路15C
で電気信号に変換され、かつしきい値設定器17を有する
比較回路16でしきい値レベル17Sを超える放電パルス16S
のみが出力される。なおしきい値レベル17Sは例えば200
0PCに相応するレベルに設定され、このレベル以下に低
減された外来ノイズとしての高周波ノイズ，転流ノイズ
等が除去されるとともに、しきい値レベル17Sの設定は
変圧器１の巻線に既知の校正電荷を注入することにより
あらかじめ校正される。
一方超音波センサ５で検出され電気パルスに変換され
た音信号5Aは音信号増幅回路31で増幅された後、放電パ
ルス側と同様に構成されたピーク値ホールド回路33,V/i
変換回路34,ホトカプラ回路35を介して比較回路36に送
られ、しきい値設定器37の設定しきい値レベル37Sを超
える音信号36Sのみが出力され、例えば変圧器の循環ポ
ンプの超音波ノイズ等が除去される。
た音信号5Aは音信号増幅回路31で増幅された後、放電パ
ルス側と同様に構成されたピーク値ホールド回路33,V/i
変換回路34,ホトカプラ回路35を介して比較回路36に送
られ、しきい値設定器37の設定しきい値レベル37Sを超
える音信号36Sのみが出力され、例えば変圧器の循環ポ
ンプの超音波ノイズ等が除去される。
21,22はマイクロプロセッサ20の入口側に配された一
対のA/D変換器であり、A/D変換器21は比較回路16の出力
放電パルス信号16Sの瞬時値を数10mSオーダのサンプリ
ング周期τごとに１回ディジタル21Sに変換して出力
し、A/D変換器22に比較回路36の出力音信号36Sの瞬時値
を上記同様のサンプリング周期τごとに１回ディジタル
信号22Sに変換して出力する。
対のA/D変換器であり、A/D変換器21は比較回路16の出力
放電パルス信号16Sの瞬時値を数10mSオーダのサンプリ
ング周期τごとに１回ディジタル21Sに変換して出力
し、A/D変換器22に比較回路36の出力音信号36Sの瞬時値
を上記同様のサンプリング周期τごとに１回ディジタル
信号22Sに変換して出力する。
第２図は実施例装置における放電パルスおよび音信号
のディジタル信号への変換状態を示すタイムチャートで
あり、放電パルスセンサ４が運転中の油入変圧器１内で
発生した連続期間に相応する油中部分放電を検出し放電
パルス信号4Aを出力した状態を示したものである。連続
期間中の油中部分放電は毎秒数個から数10個程度の頻度
で放電を繰り返すので、変圧器１の電圧波形1Aの１サイ
クルから数サイクルに１回程度の間隔でP1からP6で示す
放電パルス信号4Aが検出される。放電パルス信号4Aはピ
ーク値ホールド回路13でその波尾が減衰時定数100mS程
度に引き伸ばされるので、しきい値レベル17Sを有する
比較回路16の出力信号16Sは図のようにパルスP1,P2,P3
…等の波尾が互いに重なりを持ち、時間t0で立ち上が
り、しきい値レベル17Sに低下する時点tnで立ち下がる
連続した一連の波形を有する放電パルス信号16Sとな
る。A/D変換器21は放電パルス信号16Sの瞬時値を時刻t0
を起点にして数10mSオーダのサンプリング周期τごとに
１回ディジタル信号に変換するように構成され、図にお
いて１連の信号16Sの瞬時値（実際には電圧値であるが
前述のＱ校正によりＱ値とみなすことができる）Q1,Q2,
Q3…Q6がサンプルホールドされそれぞれディジタル信号
21Sに変換される。
のディジタル信号への変換状態を示すタイムチャートで
あり、放電パルスセンサ４が運転中の油入変圧器１内で
発生した連続期間に相応する油中部分放電を検出し放電
パルス信号4Aを出力した状態を示したものである。連続
期間中の油中部分放電は毎秒数個から数10個程度の頻度
で放電を繰り返すので、変圧器１の電圧波形1Aの１サイ
クルから数サイクルに１回程度の間隔でP1からP6で示す
放電パルス信号4Aが検出される。放電パルス信号4Aはピ
ーク値ホールド回路13でその波尾が減衰時定数100mS程
度に引き伸ばされるので、しきい値レベル17Sを有する
比較回路16の出力信号16Sは図のようにパルスP1,P2,P3
…等の波尾が互いに重なりを持ち、時間t0で立ち上が
り、しきい値レベル17Sに低下する時点tnで立ち下がる
連続した一連の波形を有する放電パルス信号16Sとな
る。A/D変換器21は放電パルス信号16Sの瞬時値を時刻t0
を起点にして数10mSオーダのサンプリング周期τごとに
１回ディジタル信号に変換するように構成され、図にお
いて１連の信号16Sの瞬時値（実際には電圧値であるが
前述のＱ校正によりＱ値とみなすことができる）Q1,Q2,
Q3…Q6がサンプルホールドされそれぞれディジタル信号
21Sに変換される。
一方、放電パルス信号4Aと同時に発生した超音波は油
中の伝播時間Δｔ遅れて超音波センサ５によって検出さ
れ、比較回路36の出力音信号36Sの波形は図に示すよう
にサンプリング周期τの数倍程度続いてしきい値レベル
37S以下となる波形を示すので、A/D変換器22によって瞬
時値V1,V2,V3がディジタル信号22Sに変換される。
中の伝播時間Δｔ遅れて超音波センサ５によって検出さ
れ、比較回路36の出力音信号36Sの波形は図に示すよう
にサンプリング周期τの数倍程度続いてしきい値レベル
37S以下となる波形を示すので、A/D変換器22によって瞬
時値V1,V2,V3がディジタル信号22Sに変換される。
ディジタル信号21Sは第１図に示す放電電荷の累積値
演算手段23で所定時間例えば数10秒間に連続してサンプ
リングされディジタル変換されたQ1,Q2,Q3…Q6等電荷量
Qi値の和ΣQiサンプリング周期τとの積τ（ΣQi）が連
続油中部分放電Ｑの累積値として求められる。また、累
積時間の演算手段24では例えば１分間内で連続してサン
プリングされたディジタル信号21Sの数Ｎとサンプリン
グ周期τとの積Ｎ・τが連続油中部分放電の累積持続時
間として演算される。さらに、音信号計数手段25では１
分間にサンプリングされディジタル変換された音信号22
Sの数ｎが計数される。
演算手段23で所定時間例えば数10秒間に連続してサンプ
リングされディジタル変換されたQ1,Q2,Q3…Q6等電荷量
Qi値の和ΣQiサンプリング周期τとの積τ（ΣQi）が連
続油中部分放電Ｑの累積値として求められる。また、累
積時間の演算手段24では例えば１分間内で連続してサン
プリングされたディジタル信号21Sの数Ｎとサンプリン
グ周期τとの積Ｎ・τが連続油中部分放電の累積持続時
間として演算される。さらに、音信号計数手段25では１
分間にサンプリングされディジタル変換された音信号22
Sの数ｎが計数される。
判断手段26は連続油中部分放電の有害性を数10秒間を
判定周期として行うものであり、そのフローチャートを
第３図に示すように、まず演算手段23で得られたτ（Σ
Qi）値が所定のレベルＡを越え、演算手段24で得られた
Ｎ・τ値が所定レベルＢを越え、かつ音信号計数手段25
の音信号計数値が１以上であったとき、油入変圧器内部
で油中部分放電が連続的に発生したものと判断して異常
警報の出力を警報機27に指令するとともに、判定データ
を記録装置28に向けて出力する。また、音信号がなくて
もτ（ΣQi）値がさらに高いＣレベルに達した場合に
は、気泡放電をともなう侵食期間に進展した可能性があ
るものと判断して異常が報知される。さらに、τ（Σ
Qi）値はＡレベルを超えているがＮ・τ値がＢレベル以
下であり、かつ音信号がある場合にもこれを油中部分放
電によるものと判断して異常が報知される。この場合、
単発的なスイッチングノイズもその大きさ（Ｑ値）が著
しく大きくかつ波尾が引き伸ばされるので、τ（ΣQi）
値がＡレベルを超えることがあるが、スイッチングノイ
ズは音信号を伴わないので上記判定によりスイッチング
ノイズと有害な放電との判別が可能になる。なお、τ
（ΣQi）値がＡレベル以上Ｃレベル以下の範囲にあり、
Ｎ・τ値がＢレベルを超えているが音信号が無い場合に
は再判定が指令され、数10秒間の新たなデータに基づい
て上述の判定が繰り返される。
判定周期として行うものであり、そのフローチャートを
第３図に示すように、まず演算手段23で得られたτ（Σ
Qi）値が所定のレベルＡを越え、演算手段24で得られた
Ｎ・τ値が所定レベルＢを越え、かつ音信号計数手段25
の音信号計数値が１以上であったとき、油入変圧器内部
で油中部分放電が連続的に発生したものと判断して異常
警報の出力を警報機27に指令するとともに、判定データ
を記録装置28に向けて出力する。また、音信号がなくて
もτ（ΣQi）値がさらに高いＣレベルに達した場合に
は、気泡放電をともなう侵食期間に進展した可能性があ
るものと判断して異常が報知される。さらに、τ（Σ
Qi）値はＡレベルを超えているがＮ・τ値がＢレベル以
下であり、かつ音信号がある場合にもこれを油中部分放
電によるものと判断して異常が報知される。この場合、
単発的なスイッチングノイズもその大きさ（Ｑ値）が著
しく大きくかつ波尾が引き伸ばされるので、τ（ΣQi）
値がＡレベルを超えることがあるが、スイッチングノイ
ズは音信号を伴わないので上記判定によりスイッチング
ノイズと有害な放電との判別が可能になる。なお、τ
（ΣQi）値がＡレベル以上Ｃレベル以下の範囲にあり、
Ｎ・τ値がＢレベルを超えているが音信号が無い場合に
は再判定が指令され、数10秒間の新たなデータに基づい
て上述の判定が繰り返される。
判定レベルA,B,C等は供試変圧器に侵入する外来ノイ
ズやスイッチングノイズの大きさによっても異なるが、
Ａレベルはしきい値信号17Sの２倍程度以上、Ｂレベル
はサンプリング周期τの10倍程度以上,Cレベルはしきい
値レベル17Sの５倍から10倍程度が一つの目安となる。
すなわち、しきい値信号17Sのレベルを既知電荷の注入
校正によってみかけの放電電荷2000PC相当に設定した場
合、変圧器内部での真の放電電荷量は一般にその５倍程
度の10000PCオーダになると考えられている。したがっ
て、Ａレベルの判定では１万から２万PCオーダの油中部
分放電が毎秒数個から10個程度発生する連続期間の初期
段階の状態をとらえて判定することができる。また、Ｃ
レベルの判定では数万PCオーダの油中部分放電が毎秒数
10個程度発生する連続期間のさらに進んだ状態をとらえ
て判定が行われることになり、この状態では持続時間Ｎ
・τ値も長くなるので音信号の助けを借りないでもスイ
ッチングノイズとの弁別を高い精度で行うことができ
る。前述の累積時間Ｎ・τがＢレベルに到達せずに音信
号が検出される段階では、まだ有害性の判定に余裕があ
ると考えられる場合には再判定を指令し、その後の放電
の進展状況により異常の判定を行うよう構成してもよ
い。
ズやスイッチングノイズの大きさによっても異なるが、
Ａレベルはしきい値信号17Sの２倍程度以上、Ｂレベル
はサンプリング周期τの10倍程度以上,Cレベルはしきい
値レベル17Sの５倍から10倍程度が一つの目安となる。
すなわち、しきい値信号17Sのレベルを既知電荷の注入
校正によってみかけの放電電荷2000PC相当に設定した場
合、変圧器内部での真の放電電荷量は一般にその５倍程
度の10000PCオーダになると考えられている。したがっ
て、Ａレベルの判定では１万から２万PCオーダの油中部
分放電が毎秒数個から10個程度発生する連続期間の初期
段階の状態をとらえて判定することができる。また、Ｃ
レベルの判定では数万PCオーダの油中部分放電が毎秒数
10個程度発生する連続期間のさらに進んだ状態をとらえ
て判定が行われることになり、この状態では持続時間Ｎ
・τ値も長くなるので音信号の助けを借りないでもスイ
ッチングノイズとの弁別を高い精度で行うことができ
る。前述の累積時間Ｎ・τがＢレベルに到達せずに音信
号が検出される段階では、まだ有害性の判定に余裕があ
ると考えられる場合には再判定を指令し、その後の放電
の進展状況により異常の判定を行うよう構成してもよ
い。
実施例装置では比較回路16および36の出力信号をA/D
変換してマイクロプロセッサ20で信号処理するよう構成
した例を示したが、これは供試変圧器１が例えば無人変
電所に設置され、その監視を遠方の変電所，電力所で行
うことを想定し、データの伝送を容易化するよう構成し
たものであり、その必要がない場合、アナログ信号処理
するよう構成してよいことはいうまでもないことであ
る。
変換してマイクロプロセッサ20で信号処理するよう構成
した例を示したが、これは供試変圧器１が例えば無人変
電所に設置され、その監視を遠方の変電所，電力所で行
うことを想定し、データの伝送を容易化するよう構成し
たものであり、その必要がない場合、アナログ信号処理
するよう構成してよいことはいうまでもないことであ
る。
この発明は前述のように、放電パルス信号および音信
号をピーク値ホールド回路でピーク値を保持させるとと
もに波尾長を引き延ばし、比較回路にしきい値を設けて
外来ノイズを除去するようアナログ信号回路部分を構成
した。その結果、毎秒数個から数10個程度の放電が発生
する交油油中部分放電の連続期間では放電パルス信号の
波尾が相互に重なった一連の波形となり、単発的に侵入
するスイッチングノイズに比べてその持続時間が遥かに
長くなるのでノイズレベルが高い故に従来回避できなか
ったスイッチングノイズと放電パルスとの弁別が可能に
なる。そこで、放電パルス信号および音信号の瞬時値を
数10mSのサンプリング周期τでディジタル信号に変換
し、累積電荷の時間積τ（ΣQi）累積時間Ｎ・τ，およ
び音信号の計数値を数10秒を判定周期として求めて連続
油中部分放電の有害性を判定するよう構成したことによ
り、従来回避できなかった高いレベルのスイッチングノ
イズを累積時間Ｎ・τと音信号の有無によって弁別でき
るとともに、累積電荷の時間積とその累積時間とによっ
て油中部分放電の有害性に基づく異常監視ができる油入
変圧器の部分放電監視装置を提供することができる。ま
た、間欠期間の油中部分放電を検出して音信号との検出
時間差等を求める従来方法に比べ、放電電荷量およびそ
の発生頻度の高い連続期間で検出を行うので放電パルス
や音信号の検出感度はもとより、外来ノイズとの弁別も
容易化される利点が得られる。
号をピーク値ホールド回路でピーク値を保持させるとと
もに波尾長を引き延ばし、比較回路にしきい値を設けて
外来ノイズを除去するようアナログ信号回路部分を構成
した。その結果、毎秒数個から数10個程度の放電が発生
する交油油中部分放電の連続期間では放電パルス信号の
波尾が相互に重なった一連の波形となり、単発的に侵入
するスイッチングノイズに比べてその持続時間が遥かに
長くなるのでノイズレベルが高い故に従来回避できなか
ったスイッチングノイズと放電パルスとの弁別が可能に
なる。そこで、放電パルス信号および音信号の瞬時値を
数10mSのサンプリング周期τでディジタル信号に変換
し、累積電荷の時間積τ（ΣQi）累積時間Ｎ・τ，およ
び音信号の計数値を数10秒を判定周期として求めて連続
油中部分放電の有害性を判定するよう構成したことによ
り、従来回避できなかった高いレベルのスイッチングノ
イズを累積時間Ｎ・τと音信号の有無によって弁別でき
るとともに、累積電荷の時間積とその累積時間とによっ
て油中部分放電の有害性に基づく異常監視ができる油入
変圧器の部分放電監視装置を提供することができる。ま
た、間欠期間の油中部分放電を検出して音信号との検出
時間差等を求める従来方法に比べ、放電電荷量およびそ
の発生頻度の高い連続期間で検出を行うので放電パルス
や音信号の検出感度はもとより、外来ノイズとの弁別も
容易化される利点が得られる。
第１図はこの発明の実施例装置の構成を示すブロック
図、第２図は実施例装置の動作を示す要部のタイムチャ
ート、第３図は実施例装置の判別手順を示すフローチャ
ートである。 1:油入変圧器、4:放電パルスセンサ、5:超音波センサ、
11,31:増幅回路、13,33:ピーク値ホールド回路、15,35:
ホトカプラブロック図、16,36:比較回路、20:マイクロ
プロセッサ、21,22:A/D変換器、23,24,25:演算手段、2
6:判断手段、4A:放電パルス、16S,36S:比較回路の出力
信号、17S,37S:しきい値レベル、21S,22S:ディジタル信
号、τ：サンプリング周期。
図、第２図は実施例装置の動作を示す要部のタイムチャ
ート、第３図は実施例装置の判別手順を示すフローチャ
ートである。 1:油入変圧器、4:放電パルスセンサ、5:超音波センサ、
11,31:増幅回路、13,33:ピーク値ホールド回路、15,35:
ホトカプラブロック図、16,36:比較回路、20:マイクロ
プロセッサ、21,22:A/D変換器、23,24,25:演算手段、2
6:判断手段、4A:放電パルス、16S,36S:比較回路の出力
信号、17S,37S:しきい値レベル、21S,22S:ディジタル信
号、τ：サンプリング周期。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川尻 幸一 神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号 富士電機株式会社内 審査官 下中 義之 (56)参考文献 特開 平２−227657（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−22569（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−194475（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−69570（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01R 31/12 G01R 31/00
Claims (1)
- 【請求項１】運転中の油入変圧器内部の油中部分放電に
よって生ずる電流パルスおよび超音波を放電パルスセン
サおよび超音波センサで検出することにより前記油中部
分放電をノイズと弁別して監視するものにおいて、前記
油中部分放電が毎秒数個以上の発生頻度で発生したとき
放電パルスを互いに重なりを有する連続波形に変換して
出力するピーク値ホールド回路および音信号のピーク値
ホールド回路と、それぞれの出力信号をホトカプラ回路
を介して受け外来ノイズレベルによって決まるしきい値
を超える信号のみを出力する一対の比較回路と、一対の
比較回路それぞれの出力放電パルス信号および音信号の
瞬時値を所定のサンプリング周期ごとにディジタル信号
に変換する一対のA/D変換器と、一対のA/D変換器の出力
ディジタル信号から前記連続波形の持続時間，累積電荷
値，および音信号データ数をそれぞれ求める演算手段
と、この演算手段の持続時間値，累積電荷量があらかじ
め定まる判定レベルを超えかつ音信号データが１以上あ
るか，あるいは音信号はないが累積電荷値がさらに高い
所定レベルを超えたとき前記油中部分放電が有害な連続
期間に達したものと判断して警報出力を指令する判断手
段とを備えてなることを特徴とする油入変圧器の部分放
電監視装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19110089A JP2831042B2 (ja) | 1989-07-24 | 1989-07-24 | 油入変圧器の部分放電監視装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19110089A JP2831042B2 (ja) | 1989-07-24 | 1989-07-24 | 油入変圧器の部分放電監視装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0356028A JPH0356028A (ja) | 1991-03-11 |
| JP2831042B2 true JP2831042B2 (ja) | 1998-12-02 |
Family
ID=16268857
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19110089A Expired - Lifetime JP2831042B2 (ja) | 1989-07-24 | 1989-07-24 | 油入変圧器の部分放電監視装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2831042B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103645396A (zh) * | 2013-11-25 | 2014-03-19 | 泉州市嘉凯机电科技有限公司 | 低压电弧故障检测方法及装置 |
| KR20220089422A (ko) * | 2020-12-21 | 2022-06-28 | (주)에이피엠테크놀러지스 | 부분 방전 감시 시스템 및 부분 감시 방법 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100482305B1 (ko) * | 2001-06-28 | 2005-04-13 | 한국전력공사 | 변압기내 부분방전 측정용 초음파 상시 감시장치 |
| JP5204558B2 (ja) * | 2008-06-06 | 2013-06-05 | 三菱電機株式会社 | インパルス試験用放電計測装置及び放電判別方法 |
| TWM478157U (zh) * | 2013-09-24 | 2014-05-11 | Tatung Co | 智慧型油式變壓器線上放電診斷監測裝置 |
| CN106526372A (zh) * | 2016-10-27 | 2017-03-22 | 成都亚联科科技有限公司 | 一种变压器功能特性自动检测装置 |
| CN108037410B (zh) * | 2017-11-24 | 2021-05-14 | 华北电力大学 | 一种基于可控响应功率的局部放电超声波定位方法与装置 |
| CN114167236B (zh) * | 2021-11-30 | 2024-11-01 | 大唐东北电力试验研究院有限公司 | 多形状适配外置式的局部放电检测装置及检测方法 |
| CN117872068B (zh) * | 2024-03-11 | 2024-05-31 | 国电南瑞科技股份有限公司 | 一种油浸式设备内部严重放电缺陷辨识方法及系统 |
-
1989
- 1989-07-24 JP JP19110089A patent/JP2831042B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103645396A (zh) * | 2013-11-25 | 2014-03-19 | 泉州市嘉凯机电科技有限公司 | 低压电弧故障检测方法及装置 |
| CN103645396B (zh) * | 2013-11-25 | 2018-03-09 | 泉州市嘉凯机电科技有限公司 | 低压电弧故障检测方法及装置 |
| KR20220089422A (ko) * | 2020-12-21 | 2022-06-28 | (주)에이피엠테크놀러지스 | 부분 방전 감시 시스템 및 부분 감시 방법 |
| KR102413919B1 (ko) | 2020-12-21 | 2022-06-29 | (주)에이피엠테크놀러지스 | 부분 방전 감시 시스템 및 부분 감시 방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0356028A (ja) | 1991-03-11 |
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