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JPS6349453B2 - - Google Patents
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JPS6349453B2 - - Google Patents

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Publication number
JPS6349453B2
JPS6349453B2 JP57218758A JP21875882A JPS6349453B2 JP S6349453 B2 JPS6349453 B2 JP S6349453B2 JP 57218758 A JP57218758 A JP 57218758A JP 21875882 A JP21875882 A JP 21875882A JP S6349453 B2 JPS6349453 B2 JP S6349453B2
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JP
Japan
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pulse
stationary
partial discharge
discharge
appliance
Prior art date
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Expired
Application number
JP57218758A
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Japanese (ja)
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JPS59110328A (en
Inventor
Mamoru Yamada
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Corporate Research and Development Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Electric Corporate Research and Development Ltd filed Critical Fuji Electric Corporate Research and Development Ltd
Priority to JP57218758A priority Critical patent/JPS59110328A/en
Publication of JPS59110328A publication Critical patent/JPS59110328A/en
Publication of JPS6349453B2 publication Critical patent/JPS6349453B2/ja
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  • Testing Relating To Insulation (AREA)
  • Gas-Insulated Switchgears (AREA)
  • Protection Of Transformers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は高電圧静止電器の内部異常の発生の
有無を前記電器の運転状態あるいは課電状態にお
いて連続的に監視計測し、異常が検出された時は
警報を出して前記電器の運転を停止する等の必要
な措置がとれる内部部分放電監視装置に関する。
[Detailed Description of the Invention] This invention continuously monitors and measures whether or not an internal abnormality occurs in a high-voltage stationary electric appliance while the electric appliance is in operation or in a energized state, and issues an alarm when an abnormality is detected. The present invention relates to an internal partial discharge monitoring device that can take necessary measures such as stopping the operation of the electric appliance.

油入変圧器、リアクトルをはじめとする高電圧
静止電器においては内部部分放電が長時間持続し
て発生すると全面的な絶縁破壊に進展し電器の絶
縁事故に結びつく危険性がある。そこでこの内部
部分放電を常時監視してその発生を早い時点で検
出して電器の事故を未然に防ぐことが望まれてい
る。ところが運転中あるいは課電中の静止電器に
は送電線やブツシング等で発生する外部コロナあ
るいは開閉サージ、ラジオノイズ等の内部部分放
電と弁別し難い外部ノズルが侵入して来るため
に、内部部分放電と外来ノズルとを明確に区別す
る機能を持ち取扱いが容易な内部部分放電監視装
置が必要とされている。
If internal partial discharge continues for a long period of time in high-voltage stationary electrical equipment such as oil-immersed transformers and reactors, there is a risk that it will progress to full-scale insulation breakdown and lead to electrical insulation accidents. Therefore, it is desired to constantly monitor this internal partial discharge and detect its occurrence at an early stage to prevent electrical appliance accidents. However, when a stationary electric appliance is in operation or is being energized, an external nozzle that is difficult to distinguish from internal partial discharges such as external corona generated by power lines or bushings, opening/closing surges, and radio noise enters, causing internal partial discharges. What is needed is an internal partial discharge monitoring device that is easy to handle and has the ability to clearly distinguish between nozzles and external nozzles.

かかる装置としては例えば特開昭55−117421号
公報が知られている。すなわち複数個の放電音検
出素子のそれぞれに対応して、電気的検出素子に
放電パルスが検出されたとき時間カウントを開始
する時間カウンタが設けられ、この時間カウンタ
は対応する放電音検出素子に放電音が検出された
とき時間カウントを停止するよう設定され、各放
電音検出素子毎に各時間カウンタによりカウント
された時間を読み取り、この時間はいずれも予め
定められた所定時間内にあるかどうかを判断し、
多数条件満足判断部で上記条件を満足する放電音
検出数が所定数を越えた場合は、音同志時間差判
別部において時間差が確認され、時間差があつた
場合内部放電と判断して報知するとともに演算部
で部分放電発生位置を計算するよう構成されてい
る。しかしながらこの装置では電気パルスが検出
された時点を起点として時間カウントが開始され
るよう構成されているために、被監視電器が変電
所等の外来ノイズが多発する場所に設置されてい
る場合には、外来ノイズに対応した電気パルスに
よつて時間カウントが開始されてしまう確率が内
部放電に対応した放電パルスによつて時間カウン
トが開始される確率を遥かに上廻つてしまうこと
が多く、内部部分放電を確実に検出することが極
めて難しいという欠点がある。
Such a device is known, for example, from Japanese Patent Application Laid-Open No. 117421/1983. That is, a time counter that starts counting time when a discharge pulse is detected by the electrical detection element is provided corresponding to each of the plurality of discharge sound detection elements. It is set to stop time counting when a sound is detected, reads the time counted by each time counter for each discharge sound detection element, and checks whether all of these times are within a predetermined time. judge,
If the number of detected discharge sounds that satisfy the above conditions exceeds a predetermined number in the multiple condition satisfaction determination unit, the time difference between sounds is confirmed in the sound-to-sound time difference determination unit, and if there is a time difference, it is determined that it is an internal discharge, and it is notified and calculated. The system is configured to calculate the partial discharge occurrence position in the section. However, since this device is configured to start counting time from the point at which an electrical pulse is detected, if the monitored electrical equipment is installed in a location where external noise occurs frequently, such as a substation, In many cases, the probability that a time count will be started by an electric pulse corresponding to an external noise is far greater than the probability that a time count will be started by a discharge pulse corresponding to an internal discharge. The disadvantage is that it is extremely difficult to reliably detect.

この発明は上述の従来の欠点を除去して、外来
ノイズと内部部分放電の判別精度が高く、かつ内
部放電の発生を確実に検出できる部分放電監視装
置を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a partial discharge monitoring device that eliminates the above-mentioned conventional drawbacks, has high accuracy in distinguishing between external noise and internal partial discharge, and is capable of reliably detecting the occurrence of internal discharge.

この発明によれば上述の目的は、変電所等にお
いて音響的ノイズの発生頻度が電気的外来ノイズ
の発生頻度に比べてはるかに少ないことに着目
し、静止電器の容器の互いに異なる位置に取り付
けられた複数個の放電音検出素子により検出され
た超音波パルスを基準にして、まづ超音波パルス
同志の検出時間差が予め定まる所定の時間範囲に
あることを確認し、つぎに上記条件が満足された
場合、前記超音波パルスが検出される以前の予め
定まる所定時間範囲内に、前記静止電器の外部端
子に接続された部分放電検出器に電気パルスが検
出されているか否かを確認し、前記二つの条件が
満足された時にのみ検出された超音波パルスおよ
び電気パルスが前記静止電器内部の部分放電によ
るものと判定するという発想に基づいて装置を構
成することにより達成された。すなわち上述の発
想によれば、前記音同志検出時間差が確認される
以前の所定時間にさかのぼつてその間に検出され
た超音波パルスならびに電気パルスの状況を知る
必要があるため、本発明による部分放電監視装置
においては記憶機能を有する波形記録器を備え前
記電気パルスおよび増幅された超音波パルスを常
時記録するとともに、前記超音波パルスを所定時
間隔の短形波パルスに変換するパルス変換回路
と、前記短形波パルスの重なり時間を検出して超
音波パルス同志の検出時間差を確認する照合回路
と、照合回路の出力により前記波形記録器の記録
動作を一時停止し記録内容を出力するよう指令パ
ルスを出力するパルス制御回路と、前記波形記録
器の記憶内容を入力とし前記超音波パルスが検出
される前の所定時間内に電気パルスが検出されて
いることを確認して前記静止電器内に部分放電が
発生したことを報知するようにする判定部とを備
えるよう構成した。
According to the present invention, the above-mentioned object is achieved by focusing on the fact that the frequency of occurrence of acoustic noise in substations, etc. is much lower than the frequency of occurrence of external electrical noise, First, it is confirmed that the detection time difference between the ultrasonic pulses is within a predetermined time range, and then the above conditions are satisfied. If the ultrasonic pulse is detected, it is confirmed whether or not an electric pulse is detected by a partial discharge detector connected to an external terminal of the stationary electric appliance within a predetermined time range before the ultrasonic pulse is detected; This was achieved by configuring the device based on the idea that detected ultrasonic pulses and electric pulses are determined to be caused by partial discharge inside the stationary electric appliance only when two conditions are satisfied. That is, according to the above idea, it is necessary to go back to a predetermined time before the sound detection time difference is confirmed and know the status of the ultrasonic pulses and electric pulses detected during that time. The apparatus includes a waveform recorder having a memory function to constantly record the electric pulses and the amplified ultrasonic pulses, and a pulse conversion circuit that converts the ultrasonic pulses into rectangular wave pulses at predetermined time intervals; A verification circuit detects the overlapping time of the rectangular wave pulses and confirms the detection time difference between the ultrasonic pulses, and the output of the verification circuit provides a command pulse to temporarily stop the recording operation of the waveform recorder and output the recorded contents. A pulse control circuit to output and the memory contents of the waveform recorder are input, and after confirming that an electric pulse is detected within a predetermined time before the ultrasonic pulse is detected, a partial discharge is generated in the stationary electric device. The present invention is configured to include a determination unit that notifies the user of the occurrence of the event.

以下この発明の実施例について添付図面を参照
しながら詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.

第1図はこの発明の実施例を示すブロツク図で
ある。図において1は例えば油入変圧器や密閉開
閉装置等の高電圧静止電器、2は高圧ブツシング
で送電線3等に接続されて高電圧電流が静止電器
3の内部の高電圧導体に導かれるとともに、電気
的外来ノイズが静止電器内に侵入する径路ともな
る。4はブツシング2の電圧測定端子で静止電器
内部の部分放電によつて前記高電圧導体中を流れ
る電流パルスおよび前記外来ノイズはその一部分
がブツシング2の静電容量を介して電圧測定端子
に現われる。5は電圧測定端子4に接続されて前
記電流パルス(以下電気パルスと呼ぶ)を検出す
る部分放電検出器で、この部分放電検出器の出力
パルスはケーブル22を介して部分放電測定器6
に入力され、ここで増幅、波形整形されてケーブ
ル23を介してデイジタル式等の波形記録器12
に伝送され常に所定時間内の検出波形が記憶され
る。一方静止電器1の容器壁には互いに異なる位
置に複数個の超音波マイクロフオン等の放電音検
出素子7a〜7cが取り付けられ、検出素子7a
〜7cには部分放電発生に伴なう超音波パルスが
前記電気パルスに対して、それぞれ伝搬時間ta、
tb、tcだけ遅れて検出され、それぞれケーブル2
4a〜24cを介してパルス増幅器8a〜8cに
入力され、ここで増幅されてケーブル25a〜2
5cを介して前記波形記録器12に入力されて前
記電気パルスと共に所定時間内に検出された超音
波パルス波形が常時記録される。またパルス増幅
器8a〜8cの出力はケーブル26a〜26cを
介してパルス変換回路9a〜9cに入力され、波
形整形されるとともにその波高値が所定のしきい
値を超えた場合パルス幅TWの矩形波パルスに変
換されてケーブル27a〜27cを介してパルス
照合回路10に入力される。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention. In the figure, 1 is a high-voltage stationary electric appliance such as an oil-immersed transformer or a sealed switchgear, and 2 is a high-voltage bushing connected to a power transmission line 3, etc., so that high-voltage current is guided to the high-voltage conductor inside the stationary electric appliance 3. This also serves as a path for electrical external noise to enter stationary appliances. Reference numeral 4 denotes a voltage measuring terminal of the bushing 2, and a portion of the current pulse flowing through the high voltage conductor due to partial discharge inside the stationary electric device and the external noise appear at the voltage measuring terminal via the capacitance of the bushing 2. Reference numeral 5 denotes a partial discharge detector that is connected to the voltage measurement terminal 4 and detects the current pulse (hereinafter referred to as an electric pulse), and the output pulse of this partial discharge detector is transmitted via a cable 22 to a partial discharge measuring device 6.
The signal is input to a digital waveform recorder 12 via a cable 23, where it is amplified and waveform-shaped.
The detected waveform within a predetermined period of time is always stored. On the other hand, a plurality of discharge sound detection elements 7a to 7c, such as ultrasonic microphones, are attached to the container wall of the stationary electric appliance 1 at different positions.
~7c, the ultrasonic pulse accompanying the occurrence of partial discharge has a propagation time ta, respectively with respect to the electric pulse.
tb and tc are detected with a delay of tb and tc, respectively, and cable 2
4a to 24c to pulse amplifiers 8a to 8c, where it is amplified and sent to cables 25a to 25.
5c, the ultrasonic pulse waveform detected within a predetermined time is constantly recorded together with the electric pulse. The outputs of the pulse amplifiers 8a to 8c are input to pulse conversion circuits 9a to 9c via cables 26a to 26c, where they are waveform-shaped and if the peak value exceeds a predetermined threshold value, a rectangular wave with a pulse width TW is generated. The pulses are converted into pulses and input to the pulse verification circuit 10 via cables 27a to 27c.

ここでパルス幅TWは静止電器1の容器の寸法
および放電音検出素子7a〜7cの取り付け位置
ならびに容器内の絶縁媒質の音速等によつて決ま
る超音波パルス同志の伝搬時間差の最大値であ
り、検出された超音波パルスが静止電器の内部部
分放電によるものであれば個々の超音波パルス相
互の時間差との間には|ta−tb|、|ta−tc|、|
tb−tc|≦TWの関係があることになる。
Here, the pulse width TW is the maximum value of the propagation time difference between ultrasonic pulses determined by the dimensions of the container of the stationary electric appliance 1, the mounting positions of the discharge sound detection elements 7a to 7c, the sound speed of the insulating medium in the container, etc. If the detected ultrasonic pulse is due to internal partial discharge of a stationary electric device, the time difference between the individual ultrasonic pulses is |ta−tb|, |ta−tc|, |
There is a relationship of tb−tc|≦TW.

さて、パルス照合回路10はパルス変換回路9
a〜9cの発する複数個の超音波パルス相互の検
出時間差が|ta−tb|、|ta−tc|、|tb−tc|≦
TWを満足した時、すなわち時間幅TWの矩形波
パルスが互いに重なり時間を要することをAND
回路により確認した場合その出力がoffからonに
転じてケーブル28を介してパルス制御回路11
に入力される。パルス制御回路11では、ケーブ
ル28を介して入力される信号がoffからonに転
じた時前記波形記録器12の波形取り込みを停止
する信号をケーブル29を介して伝送するととも
に、波形記録器12の記録内容をインターフエイ
ス13を介して判定部14に伝送させる。判定部
14では波形記録器12が取り込みを停止する前
所定時間内に取り込んだ電気パルスの発生時刻
TOおよびそれぞれの超音波パルスの発生時刻
Ta、Tb、Tcを例えばマイクロコンピユータ等
で構成された演算回路で検出し、それぞれの超音
波パルスの電気パルスに対する検出遅れ時間ta=
Ta−To、tb=Tb−To、tc=Tc−Toを求め、
それぞれが式の条件を満足しているかどうか、
また超音波パルス同志の検出時間差が式を満足
するかどうかを調べる。
Now, the pulse matching circuit 10 is the pulse converting circuit 9
The detection time difference between the plurality of ultrasonic pulses emitted by a to 9c is |ta−tb|, |ta−tc|, |tb−tc|≦
When TW is satisfied, that is, the rectangular wave pulses of time width TW overlap each other and it takes time.
If confirmed by the circuit, the output changes from off to on and is sent to the pulse control circuit 11 via the cable 28.
is input. The pulse control circuit 11 transmits, via the cable 29, a signal to stop the waveform capture of the waveform recorder 12 when the signal input via the cable 28 changes from off to on. The recorded contents are transmitted to the determination section 14 via the interface 13. The determination unit 14 determines the generation time of the electric pulse captured within a predetermined time before the waveform recorder 12 stops capturing.
TO and the time of occurrence of each ultrasonic pulse
Ta, Tb, and Tc are detected by an arithmetic circuit composed of, for example, a microcomputer, and the detection delay time ta for each ultrasonic pulse with respect to the electric pulse is
Find Ta−To, tb=Tb−To, tc=Tc−To,
whether each satisfies the conditions of the formula,
Also, check whether the detection time difference between ultrasonic pulses satisfies the formula.

Tnio≦ta、tb、tc≦Tnax …… |ta−tb|、|tb−tc|、|ta−tc|≧tw …… ここでTnioおよびTnaxは静止電器1の容器の大
きさや放電音検出素子7a〜7cの取付位置なら
びに静止電器の絶縁媒質中の音速等によつて決ま
る超音波パルスの電気パルスに対する検出遅れ時
間の最小値および最大値であり、twは超音波パ
ルス同志の最小検出時間差である。演算回路で上
述の条件が共に満足していると判定された
時、波形記録器に記録された一連の電気パルスお
よび超音波パルスが静止電器1の内部部分放電に
よるものであると判定し、満足していない時は外
来ノイズまたは静止電器1の容器に砂れきや霰な
どが当たつたために生ずる音響ノイズと判定して
前記内部放電と弁別する。内部放電の大きさは電
気パルスの波高値を求めることで知ることができ
る。上述の演算回路での演算結果、内部放電と外
来ノイズの判定結果、内部放電の大きさ等はケー
ブル33を介して記録計16に伝送されて記録さ
れるとともに、ケーブル32を介して警報出力回
路15に出力され、図示しない警報装置や静止電
器のトリツプ回路が作動するよう構成される。
T nio ≦ta, tb, tc≦T nax ... |ta−tb|, |tb−tc|, |ta−tc|≧tw ...Here, T nio and T nax are the size of the container of the stationary electric appliance 1 and These are the minimum and maximum values of the detection delay time of the ultrasonic pulse with respect to the electric pulse, which are determined by the mounting position of the discharge sound detection elements 7a to 7c and the speed of sound in the insulating medium of the stationary electric appliance. This is the minimum detection time difference. When the arithmetic circuit determines that both of the above conditions are satisfied, it determines that the series of electric pulses and ultrasonic pulses recorded on the waveform recorder are due to internal partial discharge of the stationary electric appliance 1, and the condition is satisfied. If not, it is determined to be external noise or acoustic noise caused by gravel, hail, etc. hitting the container of the stationary electrical appliance 1, and is distinguished from the internal discharge. The size of the internal discharge can be determined by determining the peak value of the electric pulse. The calculation results in the above calculation circuit, the determination results of internal discharge and external noise, the magnitude of internal discharge, etc. are transmitted to the recorder 16 via the cable 33 and recorded, and are also sent to the alarm output circuit via the cable 32. 15, and is configured to operate an alarm device or a trip circuit of a stationary electric appliance (not shown).

一方判定部14での演算および判定が終了する
と、ケーブル34を介して信号がパルス制御回路
11に伝送され、パルス制御回路11によりただ
ちにすべての回路が初期状態にリセツトされるよ
うになつており、前述の部分放電監視動作が常時
繰り返し行われることにより、静止電器1の内部
部分放電の発生の有無を連続的に監視するように
工夫されている。また静止電器の内部部分放電は
一般に繰り返し発生して徐々に絶縁破壊に進展す
る現象なので、警報の報知は部分放電の発生頻度
あるいは発生回数が所定のレベルを超えたとき発
信するよう構成することにより警報の信頼性を高
めることができる。
On the other hand, when the calculation and judgment in the judgment section 14 are completed, a signal is transmitted to the pulse control circuit 11 via the cable 34, and the pulse control circuit 11 immediately resets all the circuits to the initial state. By constantly repeating the above-mentioned partial discharge monitoring operation, it is devised to continuously monitor whether or not an internal partial discharge has occurred in the stationary electric appliance 1. Furthermore, since internal partial discharges in stationary electrical appliances generally occur repeatedly and gradually progress to dielectric breakdown, alarms can be configured to be issued when the frequency or number of occurrences of partial discharges exceeds a predetermined level. The reliability of alarms can be increased.

第2図は本実施例における波形記録器12の記
録波形のタイムチヤートであり、パルス制御回路
11により波形記録器が書き込みを停止した時の
記録内容を示している。図において29はパルス
制御回路11の書き込み停止信号であり、この時
点以前のTS時間の記録が波形記録器12に残つ
ており、電気パルス23の発生時刻TOを基準に
してそれぞれta〜tc時間遅れて超音波パルス25
a〜25cが記録されている。なお図中Tnax
Tnioは静止電器1の容器の大きさおよび放電音検
出素子の取り付け位置等によつて決まる電気パル
スに対する超音波パルスの検出遅れ時間ta、tb、
tcの最大値および最小値であつてTnio≦ta、tb、
tc≦Tnaxの条件を満足する時図の一連のパルスが
静止電器1の内部部分放電によるものと判定され
るものである。
FIG. 2 is a time chart of the recorded waveform of the waveform recorder 12 in this embodiment, and shows the recorded contents when the waveform recorder stops writing by the pulse control circuit 11. In the figure, 29 is a write stop signal of the pulse control circuit 11, and the record of the T S time before this point remains in the waveform recorder 12, and each time is ta to tc based on the generation time TO of the electric pulse 23. Delayed ultrasonic pulse 25
a to 25c are recorded. In addition, T nax in the figure,
T nio is the detection delay time ta, tb of the ultrasonic pulse with respect to the electric pulse, which is determined by the size of the container of the stationary electric appliance 1 and the mounting position of the discharge sound detection element, etc.
The maximum and minimum values of tc and T nio ≦ta, tb,
When the condition of tc≦T nax is satisfied, the series of pulses shown in the figure is determined to be caused by internal partial discharge of the stationary electric appliance 1.

第3図は第1図の回路構成における主要各部の
出力パルスのタイムチヤートを示したもので、各
パルスは第1図における各部の参照記号で表示し
てある。図において6は時刻Tpに検出された電
気パルス、8a〜8cは時刻Ta〜Tcに検出され
た超音波パルス、9a〜9cはパルス変換回路9
a〜9cが前記超音波パルス8a〜8cに対応し
て発生したパルス幅TWの矩形波パルス、10は
パルス照合回路10が前記矩形波パルス9a〜9
cの重なり時間を検出してoffからonに転じて発
生した信号パルス、29は制御回路11が前記パ
ルス照合回路がoffからonに転じた時この信号を
受けて発生した前記波形記録器12の書き込みの
停止ならびに記録内容の転送を指令する信号、1
2は波形記録器の書き込み動作、31はインター
フエース13の転送動作、14は判定部14の演
算および判定動作、34は波形記録器12が判定
終了時に制御回路に対して発する装置のリセツト
指令信号である。
FIG. 3 shows a time chart of output pulses of each main part in the circuit configuration of FIG. 1, and each pulse is indicated by the reference symbol of each part in FIG. 1. In the figure, 6 is an electric pulse detected at time T p , 8a to 8c are ultrasonic pulses detected at time Ta to Tc, and 9a to 9c are pulse conversion circuits 9.
a to 9c are rectangular wave pulses with a pulse width TW generated corresponding to the ultrasonic pulses 8a to 8c, and 10 is a pulse matching circuit 10 which generates the rectangular wave pulses 9a to 9.
29 is a signal pulse generated by the control circuit 11 of the waveform recorder 12 which is generated when the control circuit 11 receives this signal when the pulse verification circuit changes from off to on. Signal for commanding stop of writing and transfer of recorded contents, 1
2 is a write operation of the waveform recorder, 31 is a transfer operation of the interface 13, 14 is a calculation and judgment operation of the judgment unit 14, and 34 is a device reset command signal that the waveform recorder 12 issues to the control circuit when the judgment is completed. It is.

第4図および第5図は本発明の実施例において
ノイズを検出した場合のタイムチヤートである。
第4図は音響ノイズを検出した時のタイムチヤー
トであり、この場合は電気パルスが検出されない
ため前記判定部14においてノイズと判別され
る。また第5図は開閉サージや雷サージ等の異常
電圧が放電音検出回路やその信号伝送回路に影響
を及ぼした時のタイムチヤートで、この場合電気
パルス23と超音波パルス25a〜25cが同時
に検出されるため、前記判定部14において前記
条件式、を満足しないためにノイズと判定さ
れる。
4 and 5 are time charts when noise is detected in the embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a time chart when acoustic noise is detected. In this case, since no electric pulse is detected, the determination section 14 determines that it is noise. Fig. 5 is a time chart when abnormal voltage such as switching surge or lightning surge affects the discharge sound detection circuit and its signal transmission circuit. In this case, electric pulse 23 and ultrasonic pulses 25a to 25c are detected at the same time. Therefore, the determination unit 14 determines that the noise is noise because the conditional expression is not satisfied.

第6図は本発明の実施例において静止電器1の
内部部分放電と外来ノイズによる電気パルスとが
交錯して検出された場合のタイムチヤートであ
る。この場合超音波パルス25a〜25c相互に
検出時間差が最大時間差TW以下であることがパ
ルス照合回路10で確認され、第6図に示す波形
記録器12の記録内容が判定部14に転送され
る。判定部ではまず3個の電気パルスV1,V
0,V2の発生時刻T01、T0、T02が検索され、
ついでそれぞれの電気パルス発生時刻に対する超
音波パルス25a〜25cの検出遅れ時間ta〜tc
が求められる。そして前記、の条件式を満足
するか否かの演算が行なわれる。図においては電
気パルスV1は(Tb−T01)>Tnaxであるため条
件式を満足せず外来ノイズと判定され、電気パ
ルスV2は超音波パルス25a,25cより遅れ
て検出されているため条件式を満足せず外来ノ
イズと判定され、電気パルスV0は条件式を満
足するので静止電器1の内部部分放電と判定さ
れ、超音波パルス25a〜25c相互の検出時間
差が条件式を満足するか否かの判定を経て演算
結果ならびに判定結果が出力される。
FIG. 6 is a time chart when an internal partial discharge of the stationary electric appliance 1 and an electric pulse due to external noise are detected in a mixed manner in the embodiment of the present invention. In this case, the pulse comparison circuit 10 confirms that the detection time difference between the ultrasonic pulses 25a to 25c is less than the maximum time difference TW, and the recorded contents of the waveform recorder 12 shown in FIG. 6 are transferred to the determination section 14. In the determination section, first, three electric pulses V1, V
0, V2 occurrence times T01, T0, T02 are searched,
Next, the detection delay times ta to tc of the ultrasonic pulses 25a to 25c with respect to the respective electric pulse generation times are determined.
is required. Then, a calculation is performed to determine whether the above conditional expression is satisfied. In the figure, since (Tb-T01)>T nax , the electric pulse V1 does not satisfy the conditional expression and is determined to be external noise, and the electric pulse V2 is detected later than the ultrasonic pulses 25a and 25c, so the conditional expression Since the electric pulse V0 satisfies the conditional expression, it is determined to be an internal partial discharge of the stationary electric appliance 1. Whether the detection time difference between the ultrasonic pulses 25a to 25c satisfies the conditional expression or not After the determination, the calculation result and the determination result are output.

一般に外来ノイズレベルの高い変電所等に配置
された静止電器においては第6図に示すように静
止電器の内部部分放電による電気パルスと外来ノ
イズによる電気パルスとが交錯して検出されるこ
とが多く、従来技術のように電気パルスにより時
間カウントを開始するよう構成された装置では電
気パルスV1で時間カウントが開始されてしま
い、その結果静止電器の内部部分放電によつて生
じた電気パルスV0および超音波パルス25a〜
25cはいずれもノイズと判定されるという誤つ
た判定をする危険性が高かつた。前述の実施例の
説明によれば、複数個の放電音検出素子で検出さ
れた超音波パルスが所定のしきい値を越えた場合
1個の短形波パルスを発するパルス変換回路と、
前記短形波パルスの発生時間に所定の時間差があ
つた時波形記録器の記録を停止する制御回路を設
け、判定部において前記超音波パルスに対応する
内部放電による電気パルスが記録されているか否
かを前記条件式により逐一演算し、その結果に
基づいて内部放電であるか否かを判定するように
したので、従来技術のように内部放電をノイズと
誤認したり、あるいは外来ノイズにより装置の監
視動作が頻繁に繰り返されることにより内部放電
の監視が寸断されるなどの欠点を除去することが
できる。
In general, in stationary electrical equipment located in substations etc. where the external noise level is high, electrical pulses due to internal partial discharge of the stationary electrical equipment and electrical pulses due to external noise are often detected as being mixed, as shown in Figure 6. In a device configured to start time counting with an electric pulse as in the prior art, time counting starts with the electric pulse V1, and as a result, the electric pulse V0 and Sound wave pulse 25a~
25c had a high risk of being incorrectly judged as noise. According to the description of the above embodiment, the pulse conversion circuit emits one rectangular wave pulse when the ultrasonic pulses detected by the plurality of discharge sound detection elements exceed a predetermined threshold;
A control circuit is provided to stop recording of the waveform recorder when a predetermined time difference occurs between the generation times of the rectangular wave pulses, and a determining section determines whether an electric pulse due to internal discharge corresponding to the ultrasonic pulse is recorded. Since the above conditional expressions are used to calculate each condition one by one, and whether or not it is an internal discharge is determined based on the result, it is possible to avoid misidentifying internal discharge as noise as in the prior art, or to cause the device to malfunction due to external noise. It is possible to eliminate disadvantages such as interruption of internal discharge monitoring due to frequent repetition of monitoring operations.

次にこの発明の他の実施例について説明する。
監視装置の構成は第3図と同一であり、各部のタ
イムチヤートも第2図〜第6図と同一である。た
だし判定部14における静止電器の内部部分放電
の条件式が以下に述べるように前述の実施例とは
異なる。すなわち、波形記録器12からインター
フエース13を介して転送された記録内容を例え
ばマイクロコンピユータ等で構成される演算回路
で検討し、電気パルス検出時刻に対する超音波パ
ルスの検出遅れ時間ta、tb、tcを求める。ついで
前記検出遅れ時間ta〜tcが条件式およびを満
足するか否かを計算する。
Next, other embodiments of the invention will be described.
The configuration of the monitoring device is the same as that shown in FIG. 3, and the time charts of each part are also the same as those shown in FIGS. 2 to 6. However, the conditional expression for the internal partial discharge of the stationary electric appliance in the determination unit 14 is different from the above embodiment as described below. That is, the recorded contents transferred from the waveform recorder 12 via the interface 13 are examined by an arithmetic circuit composed of, for example, a microcomputer, and the ultrasonic pulse detection delay times ta, tb, tc with respect to the electric pulse detection time are determined. seek. Next, it is calculated whether the detection delay times ta to tc satisfy the conditional expressions and.

0<x<X 0<y<Y 0<z<Z ここでX、Y、Zは静止電器の容器の大きさを
示す座標、(xa、ya、za)、(xb、yb、zb)、(xc、
yc、zc)はそれぞれ放電音検出素子の静止電器
の容器への取り付け座標、(x0、y0、z0)は静止
電器の内部部分放電発生位置の座標、υ0は静止電
器容器内の絶縁媒質中の音速、kは部分放電発生
位置の推定誤差を考慮した補正係数である。
0<x<X 0<y<Y 0<z<Z Where, (xc,
yc, zc) are the mounting coordinates of the discharge sound detection element in the stationary electrical appliance container, (x 0 , y 0 , z 0 ) are the coordinates of the internal partial discharge occurrence position of the stationary electrical appliance, and υ 0 is the coordinate of the stationary electrical appliance container. The speed of sound in the insulating medium, k, is a correction coefficient that takes into account the estimation error of the partial discharge occurrence position.

条件式、によつて求められた超音波発生源
の座標(x0、y0、z0)が電器内部の座標であれば
静止電器1の内部部分放電と判定され記録計16
に演算結果が記録されるとともに、出力回路15
を介して内部放電の発生が報知される。
If the coordinates (x 0 , y 0 , z 0 ) of the ultrasonic source determined by the conditional expression are the coordinates inside the electric appliance, it is determined that there is an internal partial discharge in the stationary electric appliance 1, and the recorder 16
The calculation results are recorded in the output circuit 15.
The occurrence of internal discharge is notified via the .

条件式の解は放電音検出素子の取り付け位置
により2点求められることがあるが、放電音検出
素子を4個以上用いれば、一義的に1点が求めら
れる。しかし条件式の解は3個の放電音検出素
子の取り付け点3点を通る平面に対して対称の位
置にあるから、どちらかの位置が容器からはずれ
るようにその取り付け位置を設定すれば、実用的
には3個の放電音検出素子で目的を達成できる。
また実際にはta、tb、tcの測定誤差や絶縁媒質中
の音速の温度依存性などにより座標(x0、y0
z0)は一点に絞れない場合が多い、条件式では
これらの誤差を補正するために補正係数kを用
い、条件式の解が存在するkの値を求め、この
kの値が許容範囲内であれば静止電器の内部放電
と判定することができる。
The solution to the conditional expression may be found at two points depending on the mounting position of the discharge sound detection element, but if four or more discharge sound detection elements are used, only one point can be found uniquely. However, since the solution to the conditional expression is symmetrical with respect to the plane passing through the three mounting points of the three discharge sound detection elements, if the mounting position is set so that one of the three points is off the container, it will be practical. In short, the purpose can be achieved with three discharge sound detection elements.
In reality, the coordinates (x 0 , y 0 ,
z 0 ) cannot be narrowed down to one point in many cases. In the conditional expression, a correction coefficient k is used to correct these errors, and the value of k for which there is a solution to the conditional expression is found, and this value of k is within the allowable range. If so, it can be determined that it is an internal discharge of a stationary appliance.

以上この発明によれば変電所等において比較的
雑音発生頻度の少ない超音波パルスをトリガー源
として、複数個の放電音検出素子で検出され所定
のしきい値を超える超音波パルスが相互に所定の
検出時間差以下であつた場合連続的に記録されて
いる波形記録器の取り込みを停止して記録された
電気パルスおよび超音波パルス相互の時間差を求
め、時間差が予め定められた条件式を満足した時
にのみ静止電器内部の部分放電と判定して判定結
果を報知するよう構成したことにより、従来欠点
とされていた外来ノイズによる電気パルスで装置
がトリガーされて内部放電をノイズと判定するよ
うな判定の誤りが防止でき、かつ発生頻度の高い
電気的ノイズによつて無駄な判定動作を繰り返す
ことを防止でき、これらの改善により静止電器内
部で部分放電が発生した場合には漏れなくこれを
検出できることになり、従来に比べて内部部分放
電検出精度の高い部分放電監視装置を提供でき
た。
As described above, according to the present invention, ultrasonic pulses that are detected by a plurality of discharge sound detection elements and exceed a predetermined threshold value are detected by a plurality of discharge sound detection elements by using ultrasonic pulses with a relatively low noise generation frequency as a trigger source in a substation, etc. If the detection time difference is below, stop the continuous recording of the waveform recorder, calculate the time difference between the recorded electric pulses and ultrasonic pulses, and when the time difference satisfies a predetermined conditional expression. By configuring the system so that only a partial discharge occurs inside a stationary electrical appliance and notifies the determination result, it is possible to avoid the conventional drawback of determining an internal discharge as noise when the device is triggered by an electric pulse caused by external noise. Errors can be prevented, and unnecessary judgment operations can be prevented from being repeated due to electrical noise that occurs frequently.With these improvements, it is possible to detect any partial discharge that occurs inside a stationary electrical appliance. Therefore, we were able to provide a partial discharge monitoring device with higher internal partial discharge detection accuracy than conventional devices.

なおこの発明は油入変圧器、油入リアクトル等
の油入電器はもとより、ガス絶縁変圧器、ガス絶
縁開閉装置、ガス絶縁ケーブル等の内部部分放電
監視装置としても広く活用できる。
The present invention can be widely used as an internal partial discharge monitoring device for not only oil-filled electrical appliances such as oil-filled transformers and oil-filled reactors, but also gas-insulated transformers, gas-insulated switchgears, gas-insulated cables, and the like.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の実施例を示すブロツク図、第
2図は波形記録器の記録波形を示すタイムチヤー
ト、第3図は第1図のブロツク図において内部部
分放電が検出された時の主要部のタイムチヤー
ト、第4図は音響ノイズに対するタイムチヤー
ト、第5図は放電音伝送回路に電気的誘導があつ
た場合のタイムチヤート、第6図は内部放電と電
気的外来ノイズとが交錯して検出された場合のタ
イムチヤートである。 図において、1……静止電器、2……ブツシン
グ、3……送電線、4……PD端子、5……部分
放電検出器、6……部分放電測定器、7a〜7c
……放電音検出素子、8a〜8c……増幅器、9
a〜9c……パルス変換回路、10……パルス照
合回路、11……パルス制御回路、12……波形
記録器、13……インターフエース、14……判
定部、15……出力回路、16……記録計、であ
る。
Fig. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a time chart showing recorded waveforms of a waveform recorder, and Fig. 3 is a main point when an internal partial discharge is detected in the block diagram of Fig. 1. Figure 4 is a time chart for acoustic noise, Figure 5 is a time chart for when electrical induction occurs in the discharge sound transmission circuit, and Figure 6 is for internal discharge and electrical external noise intersecting. This is a time chart for when a device is detected. In the figure, 1... Stationary electric appliance, 2... Bushing, 3... Power transmission line, 4... PD terminal, 5... Partial discharge detector, 6... Partial discharge measuring device, 7a to 7c.
...Discharge sound detection element, 8a to 8c...Amplifier, 9
a to 9c... Pulse conversion circuit, 10... Pulse matching circuit, 11... Pulse control circuit, 12... Waveform recorder, 13... Interface, 14... Judgment unit, 15... Output circuit, 16... ...It is a recorder.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 高電圧静止電器の外部端子に接続された部分
放電測定器により検出された電気パルスと前記静
止電器の容器の互いに異なる位置に取り付けられ
た複数個の放電音検出素子により検出された超音
波パルスとを連続的に記録する波形記録器を備え
た部分放電監視装置において、前記複数個の放電
音検出素子が一定レベルを超える超音波パルスを
検出した時それぞれの超音波パルスを前記高電圧
静止電器内の超音波パルスの最大伝搬時間に相当
する時間幅のパルスに変換するパルス変換回路
と、前記それぞれのパルスが互に重なり時間を有
する時に前記波形記録器の記録を一時停止すると
ともに記録内容を出力するよう指令信号を発する
パルス制御回路と、前記波形記録器の記録波形よ
り、前記電気パルスおよび超音波パルス相互の検
出時間差を演算し前記検出時間差が所定の条件を
満足した時前記静止電器の内部部分放電と判定し
て報知信号ならびに演算結果を出力する判定部と
を備えたことを特徴とする高電圧静止電器の部分
放電監視装置。 2 特許請求の範囲第1項記載の装置において、
判定部が前記波形記録器から転送された記録内容
を検討し、電気パルスに対する超音波パルスの検
出遅れ時間ta、tb、tcが条件式、を満足した
時にのみ静止電器の内部部分放電と判定し、演算
結果ならびに判定結果を出力するようにしたこと
を特徴とする高電圧静止電器の部分放電監視装
置。 0<xo<X 0<yo<Y} …… 0<Zo<Z ただし、X、Y、Zは静止電器の容器の大きさ
を示す座標、(xa、ya、za)、(xb、yb、zb)、
(xc、yc、zc)はそれぞれ放電音検出素子の静止
電器の容器への取り付け座標、(xo、yo、zo)は
静止電器の内部部分放電発生位置の座標、voは
静止電器内の絶縁媒質中の音速、kは部分放電発
生位置の推定誤差を考慮した補正係数である。
[Claims] 1. Electrical pulses detected by a partial discharge measuring device connected to an external terminal of a high-voltage stationary electric appliance and a plurality of discharge sound detection elements attached to different positions of the container of the stationary electric appliance. In a partial discharge monitoring device equipped with a waveform recorder that continuously records detected ultrasonic pulses, when the plurality of discharge sound detection elements detect an ultrasonic pulse exceeding a certain level, each ultrasonic pulse a pulse conversion circuit that converts the pulse into a pulse with a time width corresponding to the maximum propagation time of the ultrasonic pulse in the high-voltage stationary electric device; A pulse control circuit that issues a command signal to stop and output recorded contents, and a pulse control circuit that calculates a detection time difference between the electric pulse and the ultrasonic pulse from the recorded waveform of the waveform recorder, and the detection time difference satisfies a predetermined condition. 1. A partial discharge monitoring device for a high-voltage stationary electric appliance, comprising: a determining unit that determines that there is an internal partial discharge in the stationary electric appliance and outputs a notification signal and a calculation result when the stationary electric appliance does so. 2. In the device according to claim 1,
The determination unit examines the recorded content transferred from the waveform recorder and determines that it is an internal partial discharge of a stationary electric appliance only when the detection delay times ta, tb, and tc of the ultrasonic pulse with respect to the electric pulse satisfy the conditional expression. 1. A partial discharge monitoring device for high-voltage stationary electrical appliances, characterized in that it outputs calculation results and judgment results. 0 < xo < zb),
(xc, yc, zc) are the coordinates of the discharge sound detection element attached to the container of the stationary appliance, (xo, yo, zo) are the coordinates of the internal partial discharge occurrence position of the stationary appliance, and vo is the insulating medium in the stationary appliance. The sound velocity in the equation, k, is a correction coefficient that takes into consideration the estimation error of the partial discharge occurrence position.
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