JP6989232B2 - Partial discharge measuring device - Google Patents
Partial discharge measuring device Download PDFInfo
- Publication number
- JP6989232B2 JP6989232B2 JP2017168843A JP2017168843A JP6989232B2 JP 6989232 B2 JP6989232 B2 JP 6989232B2 JP 2017168843 A JP2017168843 A JP 2017168843A JP 2017168843 A JP2017168843 A JP 2017168843A JP 6989232 B2 JP6989232 B2 JP 6989232B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- current
- partial discharge
- canceling
- signal
- measuring device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical group [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims description 9
- 239000000284 extract Substances 0.000 claims description 4
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 10
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 6
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 6
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 description 2
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical group [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Testing Relating To Insulation (AREA)
- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
Description
本発明は、測定対象設備の接地線などを対象とする部分放電測定装置に関する。 The present invention relates to a partial discharge measuring device for a ground wire or the like of the equipment to be measured.
従来、送配電設備などは、高い信頼性を維持し続けるため、その状態を精度よく監視することが求められている。そのために、送配電設備などで発生する部分放電(導体間の絶縁部の一部で限定的に生じる放電)を測定することが行われている。 Conventionally, in order to maintain high reliability of power transmission and distribution equipment and the like, it has been required to accurately monitor their status. Therefore, partial discharge (discharge that occurs only in a part of the insulating portion between conductors) generated in a power transmission / distribution facility or the like is measured.
そのような部分放電を測定する部分放電測定装置の一例としては、接地線に流れる高周波電流を高周波変流器で検出するものが知られている。このような部分放電測定装置では、接地線に入り込むノイズに対して様々な対策がとられている(例えば、特許文献1参照)。 As an example of a partial discharge measuring device for measuring such a partial discharge, a device that detects a high frequency current flowing through a ground wire with a high frequency current transformer is known. In such a partial discharge measuring device, various measures are taken against noise entering the ground wire (see, for example, Patent Document 1).
特許文献1に係る部分放電測定装置は、鉄心にフィルタ巻線を巻回し、そのフィルタ巻線に特定周波数範囲の電流の通過を阻止するフィルタを備えている。このような構成により、鉄心に発生する磁束のうち、特定周波数範囲以外の電流による磁束成分を打ち消すような電流がフィルタ巻線に流れる。この結果、鉄心に巻回された二次巻線には、特定周波数範囲の電流のみが流れ、部分放電を感度よく検出することができる。
The partial discharge measuring device according to
一方、部分放電測定を実施する箇所によっては、三相不平衡などにより接地線に大きな商用周波電流が流れることがある。この場合、部分放電測定装置の出力には、商用周波電流による信号が重畳する。しかしながら、商用周波電流がさらに大きくなると、部分放電測定装置が磁気飽和し、ダイナミックレンジが確保できなくなり、測定感度が低下するという問題がある。 On the other hand, depending on the location where the partial discharge measurement is performed, a large commercial frequency current may flow in the ground wire due to three-phase imbalance or the like. In this case, a signal due to a commercial frequency current is superimposed on the output of the partial discharge measuring device. However, when the commercial frequency current becomes further large, there is a problem that the partial discharge measuring device is magnetically saturated, the dynamic range cannot be secured, and the measurement sensitivity is lowered.
特許文献1に係る部分放電測定装置は、そのような問題に対し有効なものではなかった。商用周波電流による信号をノイズとしてこれを除去しようとすると、商用周波帯域(例えば、50Hz又は60Hz)についてはほぼゼロに近い減衰特性を有し、それ以外の周波数帯域ではほとんど減衰しない減衰特性を有するフィルタを製作することは困難だからである。また、商用周波帯域が含まれるような特定周波数範囲を設定した場合、商用周波電流を低減できるが、部分放電による信号も低減してしまい、部分放電の検出感度が低下してしまう。
The partial discharge measuring device according to
なお、このような問題は、接地線に商用周波電流が流れる場合に限らず、特定周波数の電流が流れる場合についても同様に存在する。 It should be noted that such a problem exists not only when a commercial frequency current flows through the ground wire but also when a current having a specific frequency flows.
本発明は、このような事情に鑑み、特定周波数の電流が流れ込むことによるダイナミックレンジの低下を低減し、測定感度を向上することができる部分放電測定装置を提供することを目的とする。 In view of such circumstances, it is an object of the present invention to provide a partial discharge measuring device capable of reducing a decrease in dynamic range due to a current flowing in a specific frequency and improving measurement sensitivity.
上記目的を達成するための第1の態様は、測定対象設備の電力機器に接続された導線に流れる電流により磁束が発生する鉄心と、前記鉄心を巻回する二次コイル、及びキャンセリングコイルと、前記二次コイルに流れる特定周波数の電流とは逆位相のキャンセル電流を前記キャンセリングコイルに供給するキャンセル手段と、を備え、前記キャンセル手段は、前記二次コイルに流れる特定周波数の電流を抽出するローパスフィルターと、前記ローパスフィルターからの交流信号を直流信号に変換し、前記直流信号のレベルに基づいて、前記ローパスフィルターから出力された交流信号がゼロとなるような信号を前記キャンセル電流として生成する逆位相生成部と、を備えることを特徴とする部分放電測定装置にある。 The first aspect for achieving the above object is an iron core in which a magnetic flux is generated by a current flowing through a lead wire connected to a power device of the equipment to be measured, a secondary coil around the iron core, and a canceling coil. The canceling means comprises a canceling means for supplying the canceling coil with a canceling current having a phase opposite to the current of the specific frequency flowing through the secondary coil, and the canceling means extracts the current of the specific frequency flowing through the secondary coil. The low-pass filter to be used and the AC signal from the low-pass filter are converted into a DC signal, and a signal is generated as the cancel current so that the AC signal output from the low-pass filter becomes zero based on the level of the DC signal. The partial discharge measuring apparatus is characterized by comprising an anti-phase generating unit.
第1の態様では、二次コイルから出力される電流のうち、特定周波数のみを検出し、これを打ち消すキャンセル電流をキャンセリングコイルに供給する。すなわち、広範囲に亘る周波数でノイズをキャンセルするものではないので、従来技術のように部分放電による信号が低減することを回避でき、部分放電の検出感度を向上することができる。さらに好適にキャンセル電流を生成することができる。 In the first aspect, of the current output from the secondary coil, only a specific frequency is detected, and a canceling current that cancels this is supplied to the canceling coil. That is, since noise is not canceled over a wide range of frequencies, it is possible to avoid a decrease in the signal due to partial discharge as in the prior art, and it is possible to improve the detection sensitivity of partial discharge. More preferably, a cancellation current can be generated.
本発明の第2の態様は、第1の態様に記載する部分放電測定装置において、前記特定周波数は商用周波数であることを特徴とする部分放電測定装置にある。 A second aspect of the present invention is in the partial discharge measuring device according to the first aspect, wherein the specific frequency is a commercial frequency.
第2の態様では、商用周波数による影響を低減し、部分放電を感度よく検出することができる。
In the second aspect, the influence of the commercial frequency can be reduced and the partial discharge can be detected with high sensitivity.
本発明によれば、特定周波数の電流が流れ込むことによるダイナミックレンジの低下を低減し、測定感度を向上することができる部分放電測定装置が提供される。 According to the present invention, there is provided a partial discharge measuring device capable of reducing a decrease in dynamic range due to a current flowing in at a specific frequency and improving measurement sensitivity.
〈実施形態1〉
図1は、本実施形態に係る部分放電測定装置の概略図であり、図2は、本実施形態に係る部分放電測定装置のブロック図である。
<
FIG. 1 is a schematic view of the partial discharge measuring device according to the present embodiment, and FIG. 2 is a block diagram of the partial discharge measuring device according to the present embodiment.
図1及び図2に示すように、部分放電測定装置1は、測定対象の接地線2に周回した鉄心3と、二次コイル4と、キャンセリングコイル5と、商用周波電流によるノイズを除去するキャンセル手段10と、を備えている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the partial
接地線2は、測定対象設備の電力機器に電気的に接続された導線の一例である。電力機器としては、例えば、変圧器、リアクトル、コンデンサ、整流器、遮断器、開閉装置、配電盤、電力ケーブル等を挙げることができる。
The
鉄心3は、高周波変流器で用いられる一般的な鉄心であり、本実施形態では環状に形成されている。もちろん、鉄心3は環状に限定されず、例えば、クランプ状であってもよい。
The
また、鉄心3の環の中に接地線2が挿通されているが、このような態様に限定されない。例えば、接地線2が鉄心3に巻回されていてもよい。いずれにしても、鉄心3は、接地線2に流れる電流により磁束が発生する構成・材料であればよい。
Further, the
二次コイル4は、鉄心3に巻回されたコイルである。二次コイル4の巻き数には特に限定はない。二次コイル4は分配器13に接続されており、二次コイル4から出力された電流は、分配器13で出力部14とキャンセル手段10とに分配される。
The secondary coil 4 is a coil wound around the
分配器13は一般的な信号の分配器であり、出力部14は、二次コイル4から出力された電流を表示するためのオシロスコープなどであるが、特に限定はない。
The
キャンセリングコイル5は、鉄心3に巻回されたコイルである。また、キャンセリングコイル5は、キャンセル手段10からキャンセル電流が供給される。キャンセル電流とは、二次コイル4に流れる特定周波数の電流とは逆位相の電流である。ここでは、特定周波数として、商用周波数(50Hz又は60Hz)とする。キャンセル電流の生成については後述する。
The
キャンセル手段10は、上述したキャンセル電流を生成し、キャンセリングコイル5に供給させる電気回路である。具体的には、キャンセル手段10は、ローパスフィルター11と、逆位相生成部12とから構成されている。
The canceling means 10 is an electric circuit that generates the above-mentioned canceling current and supplies it to the
ローパスフィルター11は、二次コイル4から出力された電流を入力とし、商用周波数の電流のみを抽出する。このようなローパスフィルターは公知の回路構成により実現できる。ローパスフィルター11から出力された商用周波数の交流信号は、逆位相生成部12に入力される。
The low-
逆位相生成部12は、ローパスフィルター11で抽出された交流信号に基づいて、その逆位相の信号を生成する電気回路である。このような電気回路の一例としては、交直変換部、比較部、信号生成部を備えたものが挙げられる。
The
交直変換部は、ローパスフィルター11からの交流信号を直流信号に変換する。比較部は、ゼロ電位を基準として、交直変換部が出力した直流信号のレベル(電位)を出力する。信号生成部は、比較部から出力される直流信号のレベルに基づいて、ローパスフィルター11から出力された交流信号がゼロとなるような信号を生成する。そして、この信号はキャンセリングコイル5にキャンセル電流として供給される。
The AC / DC converter converts the AC signal from the low-
このようにキャンセル手段10は、二次コイル4から出力された電流から商用周波数成分を抽出し、その商用周波数成分を打ち消すようなキャンセル電流をキャンセリングコイル5に供給する。
In this way, the canceling means 10 extracts the commercial frequency component from the current output from the secondary coil 4 and supplies the canceling current to the
このようなキャンセル電流がキャンセリングコイル5に供給されることで、キャンセリングコイル5から生じた磁束によって、鉄心3に発生する磁束のうち、商用周波数成分の電流による磁束が打ち消される。この結果、二次コイル4から出力される電流は、商用周波数の電流が除去又は低減されたものとなる。
By supplying such a canceling current to the
二次コイル4から出力される電流から、商用周波数の電流が除去又は低減されているので、部分放電測定におけるダイナミックレンジの低下を低減することができ、部分放電の測定感度を向上することができる。 Since the commercial frequency current is removed or reduced from the current output from the secondary coil 4, the decrease in the dynamic range in the partial discharge measurement can be reduced, and the measurement sensitivity of the partial discharge can be improved. ..
従来技術では、フィルタが設けられたフィルタ巻線には、ローパスフィルターによって遮断周波数f1より低い周波数成分、ハイパスフィルタによって遮断周波数f2より高い周波数のノイズによる電流が流れる。これにより、鉄心に発生する磁束のうち、当該ノイズによる磁束成分が打ち消され、そのノイズを二次巻線が拾うことがなくなり、部分放電の検出感度を向上させている。 In the prior art, a low-pass filter allows a frequency component lower than the cutoff frequency f1 to flow in the filter winding provided with the filter, and a high-pass filter allows a current due to noise having a frequency higher than the cutoff frequency f2 to flow. As a result, among the magnetic flux generated in the iron core, the magnetic flux component due to the noise is canceled, the noise is not picked up by the secondary winding, and the detection sensitivity of the partial discharge is improved.
しかしながら、部分放電の周波数は広範囲にわたるので、上記のように広い周波数範囲でノイズを除去する結果、部分放電による信号も低減してしまう。 However, since the frequency of partial discharge is wide, as a result of removing noise in a wide frequency range as described above, the signal due to partial discharge is also reduced.
一方、本実施形態の部分放電測定装置1は、二次コイル4から出力される電流のうち、特定周波数である商用周波数のみを検出し、これを打ち消すキャンセル電流をキャンセリングコイル5に供給するものである。すなわち、広範囲に亘る周波数でノイズをキャンセルするものではないので、従来技術のように部分放電による信号が低減することを回避でき、部分放電の検出感度を向上することができる。
On the other hand, the partial
図3及び図4を用いて、二次コイル4から出力される電流を、キャンセル電流を適用する前後のそれぞれについて説明する。 With reference to FIGS. 3 and 4, the current output from the secondary coil 4 will be described before and after applying the cancel current.
図3は、キャンセル電流を供給しない場合における、接地線2、キャンセリングコイル5及び二次コイル4に流れる電流を時系列で示すグラフである。符号30は接地線2の電流、符号31はキャンセリングコイル5の電流、符号32は二次コイル4に流れる電流を示している。符号30、31の縦軸は電流値であり、符号32の縦軸は電圧値であり、横軸は時間である。
FIG. 3 is a graph showing the currents flowing through the
接地線2には、商用周波数の電流(符号30)が流れている。キャンセリングコイル5には、キャンセル電流(符号31)が供給されていないので、電流値はゼロとなっている。このような場合、二次コイル4の電流(符号32)は、部分放電電流に商用周波数の電流が重畳していることが分かる。
A commercial frequency current (reference numeral 30) is flowing through the
図4は、キャンセル電流を供給する場合における、接地線2、キャンセリングコイル5、及び二次コイル4に流れる電流を時系列で示すグラフである。符号40は接地線2の電流、符号41はキャンセリングコイル5の電流、符号42は二次コイル4に流れる電流を示している。縦軸横軸は図3と同様である。
FIG. 4 is a graph showing the currents flowing through the
接地線2には、図3と同様に、商用周波数の電流(符号40)が流れている。一方、キャンセリングコイル5には、商用周波数の電流と逆位相のキャンセル電流(符号41)が供給されている。このような場合、二次コイル4の電流(符号42)は、商用周波数の電流が重畳することなく、部分放電の電流のみが現われていることが分かる。
Similar to FIG. 3, a commercial frequency current (reference numeral 40) flows through the
1…部分放電測定装置、2…接地線、3…鉄心、4…二次コイル、5…キャンセリングコイル、10…キャンセル手段、11…ローパスフィルター、12…逆位相生成部、13…分配器、14…出力部
1 ... Partial discharge measuring device, 2 ... Ground wire, 3 ... Iron core, 4 ... Secondary coil, 5 ... Canceling coil, 10 ... Canceling means, 11 ... Low-pass filter, 12 ... Opposite phase generator, 13 ... Distributor, 14 ... Output unit
Claims (2)
前記鉄心を巻回する二次コイル、及びキャンセリングコイルと、
前記二次コイルに流れる特定周波数の電流とは逆位相のキャンセル電流を前記キャンセリングコイルに供給するキャンセル手段と、を備え、
前記キャンセル手段は、
前記二次コイルに流れる特定周波数の電流を抽出するローパスフィルターと、
前記ローパスフィルターからの交流信号を直流信号に変換し、前記直流信号のレベルに基づいて、前記ローパスフィルターから出力された交流信号がゼロとなるような信号を前記キャンセル電流として生成する逆位相生成部と、を備える
ことを特徴とする部分放電測定装置。 An iron core in which magnetic flux is generated by the current flowing through the conductor connected to the power equipment of the equipment to be measured,
The secondary coil that winds the iron core, the canceling coil, and
A canceling means for supplying a canceling current having a phase opposite to the current of a specific frequency flowing through the secondary coil to the canceling coil is provided .
The cancellation means is
A low-pass filter that extracts the current of a specific frequency flowing through the secondary coil,
An antiphase generator that converts an AC signal from the low-pass filter into a DC signal and generates a signal such that the AC signal output from the low-pass filter becomes zero based on the level of the DC signal as the cancel current. And, a partial discharge measuring device characterized by being provided.
前記特定周波数は商用周波数である
ことを特徴とする部分放電測定装置。 In the partial discharge measuring device according to claim 1,
A partial discharge measuring device characterized in that the specific frequency is a commercial frequency.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2017168843A JP6989232B2 (en) | 2017-09-01 | 2017-09-01 | Partial discharge measuring device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2017168843A JP6989232B2 (en) | 2017-09-01 | 2017-09-01 | Partial discharge measuring device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2019045315A JP2019045315A (en) | 2019-03-22 |
| JP6989232B2 true JP6989232B2 (en) | 2022-01-05 |
Family
ID=65814299
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2017168843A Active JP6989232B2 (en) | 2017-09-01 | 2017-09-01 | Partial discharge measuring device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6989232B2 (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2021015046A (en) * | 2019-07-12 | 2021-02-12 | 日東工業株式会社 | Portable type discharge detector |
| CN110470962A (en) * | 2019-09-25 | 2019-11-19 | 哈工大机器人(岳阳)军民融合研究院 | The appraisal procedure of hall ion source magnet exciting coil insulation ag(e)ing degree |
| KR102582116B1 (en) * | 2021-11-12 | 2023-09-25 | 한국전기연구원 | Partial discharge measuring device and method |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08285899A (en) * | 1995-04-18 | 1996-11-01 | Shimadzu Corp | Measuring method of triangular wave superimposed on large alternating current and measuring method of direct current component superimposed on large alternating current |
| JPH0980112A (en) * | 1995-09-12 | 1997-03-28 | Fuji Electric Co Ltd | Partial discharge measuring device |
-
2017
- 2017-09-01 JP JP2017168843A patent/JP6989232B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2019045315A (en) | 2019-03-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105308840B (en) | Method and apparatus for distinguishing electric arc | |
| JPH10509244A (en) | Method of sensing discharge in test object | |
| CN100526888C (en) | Differential current measuring apparatus, tripping device and switchgear | |
| JP6989232B2 (en) | Partial discharge measuring device | |
| CN102624325A (en) | Choke with current sensor | |
| CN104521088B (en) | Differential protection device | |
| JP2013038047A (en) | Earth leakage circuit breaker | |
| JP2018072228A (en) | Current detector | |
| Möller et al. | Characteristic leakage current of household devices and their impact on the tripping behaviour of residual current devices | |
| KR20140038261A (en) | Apparatus for diagnosing a transformer and method for the same | |
| EP0302746B1 (en) | Apparatus for and method of discriminating signals | |
| Trzynadlowski | EMI Effects of power converters | |
| WO2018034260A1 (en) | Open phase detecting system, open phase detecting device and open phase detecting method | |
| JP2008191113A (en) | Partial discharge detector for cable end | |
| JP5529300B1 (en) | High voltage insulation monitoring method and high voltage insulation monitoring device | |
| KR101178882B1 (en) | Pulse driven ground performance analyzer | |
| JP6952254B2 (en) | Coupler for power line carrier communication | |
| Naseri et al. | Incipient fault monitoring of medium voltage UD-EPR power cable using Rogowski coil | |
| JP2017204973A (en) | Phase interruption detection system, phase interruption detection apparatus and phase interruption detection method | |
| CN102981035B (en) | Current clamp and power quality monitoring device | |
| CN202975120U (en) | Current clamp and electric energy quality monitoring device | |
| RU2402130C1 (en) | Device for protection against ground short circuit in networks with compensation of capacitance circuit | |
| Kuraishi et al. | Applicability of oscillating wave test system for on-site PD diagnosis of high voltage power capacitors | |
| CN113049867B (en) | Measuring device for measuring DC component of current and associated measuring method | |
| Trzynadlowski | EMI effects of power converters |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A80 | Written request to apply exceptions to lack of novelty of invention |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A80 Effective date: 20170911 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20200710 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20210517 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20210602 |
|
| A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20210802 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20211001 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20211201 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20211201 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6989232 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |