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JPH04194762A - Device for monitoring partial discharge of electric apparatus - Google Patents

Device for monitoring partial discharge of electric apparatus

Info

Publication number
JPH04194762A
JPH04194762A JP32265790A JP32265790A JPH04194762A JP H04194762 A JPH04194762 A JP H04194762A JP 32265790 A JP32265790 A JP 32265790A JP 32265790 A JP32265790 A JP 32265790A JP H04194762 A JPH04194762 A JP H04194762A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
partial discharge
sensor
electrical equipment
signal
detected
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.)
Pending
Application number
JP32265790A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tetsuo Yoshida
哲雄 吉田
Masazumi Shiraishi
白石 正純
Masaru Miyagawa
勝 宮川
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP32265790A priority Critical patent/JPH04194762A/en
Publication of JPH04194762A publication Critical patent/JPH04194762A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To prevent an accident of insulation deterioration of an electric apparatus by providing an acoustic emission (AE) sensor detecting an acoustic wave signal generated by partial discharge a means of discriminating the presence or absence of occurrence of partial discharge. CONSTITUTION:An acoustic wave signal detected by an AE sensor 2 is inputted to one input terminal of a discriminator 10 through a signal processing circuit constructed of BPF 4, an amplifier 5 and an A/D converter 6. Besides, a current signal detected by a converter 3 is inputted to the other input terminal of the discriminator 10 through a signal processing circuit constructed of HPF 7, an amplifier 8 and an A/D converter 9. By comparing the detection signals from the sensor 2 and the converter 3 with each other by the discriminator 10, a weak partial discharge in the preceding stage resulting in insulation deterioration which occurs in a switch gear and others can be detected with high precision. By issuing an alarm when the partial discharge is detected, accordingly, an accident of the insulation deterioration of an electric apparatus can be prevented.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的コ (産業上の利用分野) 本発明は、例えばスイッチギヤ等の電気機器の部分放電
監視装置に係り、特に絶縁劣化に至る前段階の微弱な部
分放電を容易且つ確実に検出するようにした電気機器の
部分放電監視装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Purpose of the Invention (Field of Industrial Application) The present invention relates to a partial discharge monitoring device for electrical equipment such as a switchgear, and particularly for monitoring weak partial discharges in the stage before insulation deterioration. The present invention relates to a partial discharge monitoring device for electrical equipment that easily and reliably detects partial discharge.

(従来の技術) 一般に、スイッチギヤは、絶縁物や絶縁媒体を介して主
回路充電部を絶縁し、電力の安定供給及び開閉を行うよ
うになっている。そして、スイッチギヤの内部には、遮
断器、断路器、碑石、母線、ケーブルヘッド及び接続導
体等が収納されている。
(Prior Art) Generally, a switchgear insulates a main circuit charging part through an insulating material or an insulating medium to stably supply electric power and perform opening/closing. A circuit breaker, a disconnector, a tombstone, a bus bar, a cable head, a connecting conductor, and the like are housed inside the switchgear.

このようなスイッチギヤ等の電気機器において、例えば
異物の混入や、主回路充電部の接続不良や、湿度が高く
なったような場合、或いは熱応力等により絶縁物に電気
的な劣化傾向が生じた場合、微弱な部分放電が発生する
。そして、この部分放電が長時間持続されると、全面的
な絶縁破壊に進展して電気機器の絶縁事故に結びつき、
例えば停電に至ることになる。
In electrical equipment such as switchgears, electrical deterioration tends to occur in insulators due to contamination of foreign matter, poor connection of live parts of the main circuit, high humidity, or thermal stress. If this occurs, a weak partial discharge will occur. If this partial discharge continues for a long time, it will progress to full-scale insulation breakdown, leading to insulation failures in electrical equipment.
For example, this could lead to a power outage.

これに対し、部分放電を監視してその発生を早い時点で
検出するようにした従来の監視装置として昼下のような
ものがある。■部分放電の際の発光を光電子増倍管で検
出するようにした方式、■接地線に流れる課電中の商用
周波電流に重畳する部分放電による高周波パルスを、そ
の接地線に嵌込んだフェライトコアとこれに巻付けたコ
イルによって検出するようにした電磁カップリング方式
、■特開平2−79750号公報に開示されているよう
に主回路にパルス電圧を印加して応答性を見る方式、■
特公昭63−49845号公報に開示されているように
部分放電又は微小放電に伴う電磁波を検知するようにし
た方式、0部分放電によるアコースティックエミッショ
ン(以下、AEという)そのものをAEセンサにより検
知するようにした方式がある。
In contrast, there is a conventional monitoring device that monitors partial discharge and detects its occurrence at an early point in the daytime. ■A method in which the light emitted during partial discharge is detected using a photomultiplier tube; ■A ferrite inserted into the ground wire that generates high-frequency pulses due to partial discharge that are superimposed on the applied commercial frequency current flowing through the ground wire. An electromagnetic coupling method in which detection is performed using a core and a coil wound around the core, ■ A method of applying a pulse voltage to the main circuit and checking the response as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-79750, ■
As disclosed in Japanese Patent Publication No. 63-49845, there is a method that detects electromagnetic waves associated with partial discharge or minute discharge, and a method that detects the acoustic emission (hereinafter referred to as AE) itself due to zero partial discharge using an AE sensor. There is a method to do this.

さらに、部分放電発生の有無の検出精度を高めるため、
上記方式のうちの2種類の方法を併用し、両方式の検出
結果の論理積をとるようにした方式もある。
Furthermore, in order to increase the accuracy of detecting the presence or absence of partial discharge,
There is also a method in which two of the above methods are used together, and the detection results of both methods are logically ANDed.

(発明が解決しようとする課題) 上述した従来の■〜■のいずれの方式の監視装置であっ
ても、絶縁破壊に至る直前のような大きな部分放電は検
出可能であるが、絶縁劣化を起し始めた微弱な部分放電
による信号とノイズ等との分離が難しく、微弱な部分放
電発生の有無を確実に判別することは極めて困難であっ
た。また、2種類の方式の検出手段を用いて論理積を作
ろうとしても、各方式の信号を単独に処理するので判別
精度が上述のように低いため、判別精度を顕著に向上さ
せることは困難であった。このため、電気機器の絶縁劣
化を未然に防止することは困難であるという問題があっ
た。
(Problems to be Solved by the Invention) Although any of the conventional monitoring devices described above (■ to ■) can detect a large partial discharge immediately before dielectric breakdown, it is possible to detect a large partial discharge immediately before dielectric breakdown occurs. It is difficult to separate signals caused by the weak partial discharge that has begun to occur from noise, etc., and it is extremely difficult to reliably determine whether a weak partial discharge has occurred. Furthermore, even if an attempt is made to create a logical product using two types of detection means, the discrimination accuracy is low as described above because the signals of each type are processed independently, so it is difficult to significantly improve the discrimination accuracy. Met. For this reason, there has been a problem in that it is difficult to prevent insulation deterioration of electrical equipment.

そこで、本発明は、絶縁劣化に至る前段階の微弱な部分
放電を確実に検出することができ、これにより電気機器
の絶縁劣化事故を未然に防止することのできる電気機器
の部分放電監視装置を提供することを目的とする。
Therefore, the present invention provides a partial discharge monitoring device for electrical equipment that can reliably detect weak partial discharges before insulation deterioration, thereby preventing insulation deterioration accidents in electrical equipment. The purpose is to provide.

[発明の構成] (課題を解決するための手段) 本発明は上記目的を達成するため、請求項1に対応する
発明は部分放電を監視すべき電気機器に取り付けられ、
この電気機器に発生する部分放電による音波信号を検出
するアコースティックエミッシランセンサと、前記電気
機器の接地線に流れる電流を検出する電流センサと、前
記センサと前記電流センサに基づく信号をそれぞれ入力
し、この両信号の時間遅れを1サイクルの間で計測し、
少なくとも2サイクル以上において時間遅れの時間の継
続性を比較して部分放電発生の有無を判別する弁別手段
とを具備したものである。
[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, the invention corresponding to claim 1 is attached to an electrical device for monitoring partial discharge,
an acoustic emissive sensor that detects a sound wave signal due to a partial discharge generated in the electrical equipment, a current sensor that detects a current flowing through a grounding wire of the electrical equipment, and signals based on the sensor and the current sensor, respectively; The time delay between these two signals is measured during one cycle,
The device is equipped with a discrimination means that compares the continuity of time delays in at least two cycles or more to determine whether or not a partial discharge has occurred.

請求項2に対応する発明は、部分放電を監視すべき電気
機器に取り付けられ、この電気機器に発生する部分放電
による音波信号を検出する第1のアコースティックエミ
ッションセンサと、前記電気機器と同一振動系で電気機
器の部分放電による音波の影響を受けない構造物に取付
けられ、この構造物に発生する振動による音波信号を検
出する第2のアコースティックエミッションセンサと、
このセンサおよび前記センサからの検出信号を入力して
両検出信号を比較し、この結果から前記電気機器の部分
放電発生の有無を判別する比較手段とを具備したもので
ある。
The invention corresponding to claim 2 includes: a first acoustic emission sensor that is attached to an electrical device whose partial discharge is to be monitored and detects a sound wave signal due to partial discharge generated in the electrical device; and a vibration system that is the same as that of the electrical device. a second acoustic emission sensor that is attached to a structure that is not affected by sound waves caused by partial discharge of electrical equipment and detects sound wave signals caused by vibrations generated in the structure;
The apparatus is equipped with a comparison means for inputting the sensor and a detection signal from the sensor, comparing the two detection signals, and determining from the result whether or not partial discharge has occurred in the electrical equipment.

(作用) 請求項1に対応する発明によれば、以下のような作用と
なる。部分放電を監視すべき電気機器に、取付けられる
AEセンサと電流センサには、常時ランダムな外部ノイ
ズと、部分放電による信号が重畳されている。ここで、
部分放電による信号は、電圧の1サイクルの中で決った
位相で必ず起こる。
(Operation) According to the invention corresponding to claim 1, the following operation is achieved. Random external noise and signals due to partial discharge are always superimposed on the AE sensor and current sensor attached to electrical equipment that is to monitor partial discharge. here,
A signal due to partial discharge always occurs at a fixed phase within one voltage cycle.

それに対し、外部ノイズは、接地線ではサイリスタ等の
点弧ノイズ等は位相が決まるものの、AEセンサの検出
出力は音波信号であり、位相は決まらない。このため、
AEセンサと電流センサの検出信号の位相を比較して、
位相が一致する信号が数サイクルにおいて継続性があれ
ば、部分放電と判別できる。従って、この検出結果に基
づいて電気機器の絶縁劣化事故を未然に防止することが
できる。
On the other hand, with respect to external noise, although the phase of ignition noise of a thyristor or the like is determined by the ground wire, the detection output of the AE sensor is a sound wave signal, and the phase is not determined. For this reason,
Compare the phases of the detection signals of the AE sensor and current sensor,
If the signals with the same phase are continuous over several cycles, it can be determined that it is a partial discharge. Therefore, it is possible to prevent insulation deterioration accidents in electrical equipment based on this detection result.

請求項2に対応する発明によれば、第1のAEセンサは
、電気機器に発生した部分放電による音波信号を検出す
るが、これには、外部から電気機器に侵入した機械的振
動による外部ノイズが含まれている。部分放電と外部ノ
イズを分離するため、部分放電による音波の影響を受け
ない構造物に第2のAEセンサを取り付け、このセンサ
により音響波を含まず外部ノイズだけを検出している出
力信号と、前記第1のAEセンサの出力信号、すなわち
、部分放電とノイズを含んだ信号との差を求め、同一振
動周波数であるノイズを低減することにより、電気機器
に発生した部分放電を確実に検出し、絶縁物の劣化など
による事故を未然に防止することができる。
According to the invention corresponding to claim 2, the first AE sensor detects a sound wave signal caused by a partial discharge generated in an electrical device, but this includes external noise caused by mechanical vibration that has entered the electrical device from the outside. It is included. In order to separate partial discharge and external noise, a second AE sensor is attached to a structure that is not affected by sound waves caused by partial discharge, and this sensor outputs a signal that detects only external noise without including acoustic waves. By determining the difference between the output signal of the first AE sensor, that is, a signal containing partial discharge and noise, and reducing noise having the same vibration frequency, partial discharge occurring in the electrical equipment can be reliably detected. , accidents caused by deterioration of insulators can be prevented.

(実施例) 以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。第1図は本発明の第1の実施例を示すブロック図であ
る。部分放電を監視すべき電気機器、例えばスイッチギ
ヤの金属性の箱体1には、部分放電による音波信号を検
出するAEセンサ2を取付け、また、箱体1の接地線に
は電流センサ、例えばフェライトコアにコイルを巻いた
変流器3が取付けである。
(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of the present invention. An AE sensor 2 for detecting a sound wave signal due to partial discharge is attached to a metal box 1 of an electrical device whose partial discharge is to be monitored, such as a switchgear, and a current sensor, e.g., is attached to the ground wire of the box 1. A current transformer 3 with a coil wound around a ferrite core is installed.

ここで、AEセンサ2で検出された音波信号は、バンド
パスフィルター4 (BPF) 、増幅器5(AMP)
およびアナログ−ディジタル変換器6(A/D)からな
る信号処理回路を介して弁別−器10の一方の入力端子
に入力されるようになっている。BPF4は、部分放電
自体の周波数が、数10M)lzと高いものの音波とし
て伝搬するときにはスイッチギヤの絶縁媒体である空気
やSF6ガスのような気体では数10kHzになるので
、数10 kHzの成分を通過させるものである。
Here, the sound wave signal detected by the AE sensor 2 is passed through a band pass filter 4 (BPF) and an amplifier 5 (AMP).
The signal is input to one input terminal of the discriminator 10 via a signal processing circuit consisting of an analog-to-digital converter 6 (A/D). Although the frequency of partial discharge itself is as high as several 10 M) lz, when it propagates as a sound wave, it becomes several tens of kHz in gases such as air and SF6 gas, which are the insulating media of switchgear, so BPF4 detects components of several tens of kHz. It is allowed to pass.

また、変流器3で検出された電流信号は、バイパスフィ
ルター7 (HPF)、増幅器8 (AMP)およびア
ナログ−ディジタル変換器9 (A/D)からなる信号
処理回路を介して弁別器10の他方の入力端子に入力さ
れるようになっている。接地線は、部分放電の電流信号
が直接流れるので、数10MHzの信号となり、このよ
うな高周波の信号を周波数特性のよいフェライトコアで
検出するので、BPF7は数10MHz以上の成分を通
過させるフィルターである。
Further, the current signal detected by the current transformer 3 is sent to the discriminator 10 via a signal processing circuit consisting of a bypass filter 7 (HPF), an amplifier 8 (AMP), and an analog-digital converter 9 (A/D). It is configured to be input to the other input terminal. Since the partial discharge current signal directly flows through the grounding wire, it becomes a signal of several tens of MHz. Since such high frequency signals are detected by a ferrite core with good frequency characteristics, BPF7 is a filter that passes components of several tens of MHz or more. be.

第2図(a)はAEセンサ2で検出された、例えば数1
0MHzの音波信号の波形図を示し、また、第2図(b
)は変流器3で検出された、例えば数10MHzの電流
信号の波形図を示している。
FIG. 2(a) shows the information detected by the AE sensor 2, for example, the number 1
A waveform diagram of a 0 MHz sound wave signal is shown, and Fig. 2 (b
) shows a waveform diagram of a current signal of several tens of MHz, for example, detected by the current transformer 3.

ここで、変流器3からの電流信号は、部分放電の電流に
対応するものであり、第1波しか形成されないが、測定
系で構成されるリアクタンスや浮遊静電容量により、早
い減衰特性の振動を起こす信号となる。
Here, the current signal from the current transformer 3 corresponds to the current of partial discharge, and only the first wave is formed, but due to the reactance and stray capacitance comprised in the measurement system, it has a fast decay characteristic. This becomes a signal that causes vibration.

AEセンサ1と変流器3で検出された信号は、それぞれ
前述のような信号処理回路を介して弁別器10に入力さ
れ、ここで以下のような処理が行われる。第3図(a)
はAEセンサ2からの信号例であり、第3図(b)は変
流器3からの信号例である。それぞれ、点線で電圧eを
示しており、また、各信号は、A/D変換後に、しきい
値を越えた振動波形の波高値に対応して一定の電圧また
は電流に変換して、波高値が継続する時間だけ形成され
ている。つまり、各信号は、しきい値を越える時間幅が
あり、AEセンサ2と変流器3では、周波数成分からみ
て前者の方が信号の幅が広くなる。
The signals detected by the AE sensor 1 and the current transformer 3 are input to the discriminator 10 via the signal processing circuits as described above, where the following processing is performed. Figure 3(a)
is an example of a signal from the AE sensor 2, and FIG. 3(b) is an example of a signal from the current transformer 3. The dotted line indicates the voltage e, and each signal is converted into a constant voltage or current corresponding to the peak value of the vibration waveform that exceeds the threshold after A/D conversion, and the peak value is formed only for the duration of time. That is, each signal has a time width that exceeds the threshold value, and between the AE sensor 2 and the current transformer 3, the former has a wider signal width in terms of frequency components.

ここで、各信号の位相は、変流器3では部分放電の発生
に対し時間遅れは殆んどないが、AEセンサ2では音速
の伝搬による遅れがある。AEセンサ2の速度は気中で
約350■/s −S F eガスで約135s/sの
実験結果を得ており、例えば、スイッチギヤにおける部
分放電発生個所からAEセンサ2までの時間を求めると
、気中において、1、Om離れていると、約2.8ms
の遅れが出る。これらのことより、電圧eの1サイクル
において、AEセンサ2の検出信号と変流器3の検出信
号の時間遅れtを計測し、次の1サイクルで同じ時間遅
れtの信号があるかないかを比較すれば、部分放電の発
生を判別できる。つまり、AEセンサ信号Saと変流器
信号sbの時間遅れtを計測しておき、次のサイクルで
同じ時間遅れtがあると、部分放電発生によるものであ
る事が解る。尚、時間遅れtが次のサイクルでない信号
はランダム信号のため、ノイズSnとなる。このように
、少なくとも、2サイクル以上の計測を行えば部分放電
を判別することができる。計測器の記憶容量により計測
のサイクル数を増せば、部分放電検出の精度は更に向上
する。
Here, in the current transformer 3, there is almost no time delay in the phase of each signal with respect to the occurrence of partial discharge, but in the AE sensor 2, there is a delay due to the propagation of the speed of sound. The speed of the AE sensor 2 is approximately 350 s/s in the air - approximately 135 s/s in Fe gas.For example, the time from the point where partial discharge occurs in the switchgear to the AE sensor 2 can be determined. In the air, if you are 1.0m away, it will take about 2.8ms.
There will be a delay. From these facts, it is possible to measure the time delay t between the detection signal of the AE sensor 2 and the detection signal of the current transformer 3 in one cycle of voltage e, and check whether there is a signal with the same time delay t in the next cycle. By comparing, it is possible to determine whether a partial discharge has occurred. In other words, the time delay t between the AE sensor signal Sa and the current transformer signal sb is measured, and if the same time delay t occurs in the next cycle, it can be determined that this is due to the occurrence of partial discharge. Note that a signal whose time delay t is not in the next cycle is a random signal and therefore becomes noise Sn. In this way, partial discharge can be determined by performing at least two or more cycles of measurement. The accuracy of partial discharge detection can be further improved by increasing the number of measurement cycles depending on the storage capacity of the measuring device.

ここで、時間遅れtは部分放電発生個所が一定しないた
めに、変化するものであるが、−船釣にスイッチギヤの
広さは一面当り数mのため、適用周波数の1サイクル(
50Hzでは2(]+s)の中に部分放電の信号は発生
する。
Here, the time delay t changes because the location where the partial discharge occurs is not constant.
At 50Hz, a partial discharge signal occurs within 2(]+s).

このように、第1の実施例の電気機器の部分放電監視装
置によれば、AEセンサ2と変流器3からの検出信号を
、弁別器10で比較することにより、スイッチギヤ等に
発生する絶縁劣化に至る前段階の微弱な部分放電を高精
度に検出することができる。従って、部分放電が検出さ
れた際に、アラーム等の警報を発するように構成するこ
とによりスイッチギヤ等の電気機器の絶縁劣化事故を未
然に防止することができる。
As described above, according to the partial discharge monitoring device for electrical equipment of the first embodiment, by comparing the detection signals from the AE sensor 2 and the current transformer 3 with the discriminator 10, it is possible to detect the It is possible to accurately detect weak partial discharges before insulation deterioration. Therefore, by configuring the system to issue a warning such as an alarm when partial discharge is detected, it is possible to prevent insulation deterioration accidents in electrical equipment such as switch gears.

次に、本発明の第2の実施例を第4図及び第5図を参照
して説明する。第4図は第2の実施例を示すブロック図
であり、11は部分放電を監視すべき電気機器、例えば
スイッチギヤの金属箱体であり、この箱体11には部分
放電検出のためのAEセンサ12が取付けられている。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 4 and 5. FIG. 4 is a block diagram showing the second embodiment. Reference numeral 11 is a metal box for electrical equipment to be monitored for partial discharge, such as a switch gear. A sensor 12 is attached.

前記スイッチギヤと同一振動系でスイッチギヤの部分放
電による音波の影響を受けない構造物、例えば監視盤1
3はスイッチギヤ11の近くに設置されたスイッチギヤ
11と同一振動系の構造物であり、監視盤13の金属箱
体外壁には外部振動を検出するためのAEセンサ14が
取付けられている。スイッチギヤ内に絶縁劣化による微
弱な部分放電が生じたとき、この部分放電による音波(
音響波)〃り金属箱体11に伝わってAEセンサ12で
検出され電気信号に変換されるようになっている。
A structure that has the same vibration system as the switchgear and is not affected by the sound waves caused by the partial discharge of the switchgear, for example, the monitoring panel 1.
3 is a structure with the same vibration system as the switch gear 11 installed near the switch gear 11, and an AE sensor 14 for detecting external vibration is attached to the outer wall of the metal box of the monitoring panel 13. When a weak partial discharge occurs in the switchgear due to insulation deterioration, a sound wave (
The acoustic wave is transmitted to the metal box 11, detected by the AE sensor 12, and converted into an electrical signal.

ここで、スイッチギヤ11は床面15に設置されている
ため、床面15を通じて外部からの振動が侵入し、部分
放電同様AEセンサ12で検出される。すると、AEセ
ンサ12の出力には、部分放電とノイズによる音波が含
まれていることになる。
Here, since the switchgear 11 is installed on the floor 15, external vibrations enter through the floor 15 and are detected by the AE sensor 12 like partial discharge. Then, the output of the AE sensor 12 includes sound waves due to partial discharge and noise.

そこで、スイッチギヤの箱体11に侵入するノイズだけ
を検出し、それを処理して除去すれば部分放電だけが残
ることになる。
Therefore, if only the noise that enters the switchgear box 11 is detected and processed and removed, only the partial discharge will remain.

しかし、スイッチギヤの箱体11に、もう一つAEセン
サを取付はノイズだけを検出しようとしても部分放電に
よるAE波の影響を受けてしまうので、箱体11と同一
振動系にある監視盤13に取付けたAEセンサ14でノ
イズを検出し、この検出信号を次に述べるような各機器
で構成される信号処理装置16に入力される。ここで、
AEセンサ12.14の電気信号を入力し、ノイズを除
去するようになっている。
However, if another AE sensor is attached to the switchgear box 11, even if an attempt is made to detect only noise, it will be affected by the AE waves due to partial discharge. Noise is detected by the AE sensor 14 attached to the AE sensor 14, and this detection signal is input to the signal processing device 16, which is comprised of various devices as described below. here,
Electrical signals from AE sensors 12 and 14 are input and noise is removed.

信号処理装置[16は、アンプ17、帯域フィルタ18
、演算器19から構成されている。AEセンサ12,1
4の出力信号はアンプ17で増幅された後、帯域フィル
タ18により部分放電によるAE波を捉えるのに最適な
中心周波数をもった周波数領域に絞った信号として取出
される。
The signal processing device [16 is an amplifier 17, a bandpass filter 18
, a computing unit 19. AE sensor 12,1
After the output signal of No. 4 is amplified by an amplifier 17, it is extracted by a bandpass filter 18 as a signal narrowed down to a frequency range having a center frequency optimal for capturing AE waves due to partial discharge.

第5図は第4図A、B、CにおけるAE波形を示してい
る。AのAE波形には部分放電とノイズによるものが含
まれており、部分放電によるAE波形がどの部分なのか
はっきりしていない。BのAE波形はノイズだけのもの
である。この2つのAE波は、演算器19に入力され、
Aの波形からBの波形を引き算するようになっている。
FIG. 5 shows the AE waveforms in FIGS. 4A, B, and C. The AE waveform of A includes parts due to partial discharge and noise, and it is not clear which part of the AE waveform is due to partial discharge. The AE waveform of B is only noise. These two AE waves are input to the calculator 19,
The waveform of B is subtracted from the waveform of A.

但し、AとBの波形の位相は、ノイズ源からのAEセン
サの距離が異なるためずれているので、BのAE波の位
相を遅延回路によりずらし、AのAE波の位相と合わせ
てから引き算を行っている。
However, the phases of the waveforms of A and B are different because the distance of the AE sensor from the noise source is different, so the phase of the AE wave of B is shifted by a delay circuit, and the phase of the AE wave of A is matched with the phase of the AE wave of A before subtraction. It is carried out.

次に、演算器19の出力信号は、アンプ17で増幅され
、低域フィルタ20により高周波ノイズを除去するよう
になっている。こうすることにより、第1図CのAE波
形は第5図に示すCのAE波形として信号処理され、部
分放電によるAE波を正確に捉えることかできる。なお
、21は比較部である。
Next, the output signal of the arithmetic unit 19 is amplified by an amplifier 17, and a low-pass filter 20 removes high frequency noise. By doing this, the AE waveform of FIG. 1C is signal-processed as the AE waveform of C shown in FIG. 5, and the AE wave caused by partial discharge can be accurately captured. Note that 21 is a comparison section.

以上の様に、第2の実施例の電気機器の部分放電監視装
置によれば、スイッチギヤ等に発生する絶縁劣化による
微弱な部分放電を、他のセンサー方式を併用せずに、A
Eセンサ12,14の検出出力を比較的簡単な演算処理
により、高精度に検出することができ、スイッチギヤ等
の電気機器の絶縁劣化事故を未然に防止することができ
る。
As described above, according to the partial discharge monitoring device for electrical equipment of the second embodiment, weak partial discharges caused by insulation deterioration occurring in switchgear etc. can be detected without using other sensor methods.
The detection outputs of the E-sensors 12 and 14 can be detected with high precision through relatively simple arithmetic processing, and insulation deterioration accidents of electrical equipment such as switch gears can be prevented.

[発明の効果] 以上説明した本発明によれば、監視すべき電気機器の部
分放電発生の有無を判別でき、絶縁劣化による微弱な部
分放電の発生を確実に検出することができ、従って、電
気機器の絶縁劣化による事故を未然に防止することがで
きる電気器の部分放電監視装置を提供できる。
[Effects of the Invention] According to the present invention described above, it is possible to determine whether or not a partial discharge has occurred in an electrical device to be monitored, and it is possible to reliably detect the occurrence of a weak partial discharge due to insulation deterioration. It is possible to provide a partial discharge monitoring device for electric appliances that can prevent accidents caused by insulation deterioration of the appliance.

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

第1図は本発明の電気機器の部分放電監視装置の第1の
実施例を示すブロック図、第2図は第1図のAEセンサ
と変流器からの部分放電による信号例、第3図は第1図
の作用説明図、第4図は本発明の電気機器の部分放電監
視装置の第2の実施例を示すブロック図、第5図は第4
図の作用説明図である。 1.11・・・電気機器例えばスイッチギヤ、2・・・
AEセンサ、3−変流器、10・・・弁別器、11・・
・スイッチギヤ、12.14・・・AEセンサ、13・
、。 監視盤、16・・・信号処理装置。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第1図 第2図 第3図
FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of the partial discharge monitoring device for electrical equipment of the present invention, FIG. 2 is an example of a signal due to partial discharge from the AE sensor and current transformer in FIG. 1, and FIG. 1 is an explanatory diagram of the operation of FIG. 1, FIG. 4 is a block diagram showing a second embodiment of the partial discharge monitoring device for electrical equipment of the present invention, and FIG.
FIG. 1.11...Electrical equipment such as switchgear, 2...
AE sensor, 3-current transformer, 10... discriminator, 11...
・Switch gear, 12.14...AE sensor, 13.
,. Monitoring panel, 16...signal processing device. Applicant's agent Patent attorney Takehiko Suzue Figure 1 Figure 2 Figure 3

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)部分放電を監視すべき電気機器に取り付けられ、
この電気機器に発生する部分放電による音波信号を検出
するアコースティックエミッションセンサと、 前記電気機器の接地線に流れる電流を検出する電流セン
サと、 前記センサと前記電流センサに基づく信号をそれぞれ入
力し、この両信号の時間遅れを1サイクルの間で計測し
、少なくとも2サイクル以上において時間遅れの時間の
継続性を比較して部分放電発生の有無を判別する弁別手
段と を具備した電気機器の部分放電監視装置。
(1) Attached to electrical equipment to monitor partial discharge,
an acoustic emission sensor that detects a sound wave signal due to a partial discharge generated in the electrical equipment; a current sensor that detects a current flowing through a grounding wire of the electrical equipment; signals based on the sensor and the current sensor are respectively input; Partial discharge monitoring of electrical equipment, comprising a discriminator that measures the time delay of both signals during one cycle and compares the continuity of the time delay over at least two cycles to determine the presence or absence of partial discharge. Device.
(2)部分放電を監視すべき電気機器に取り付けられ、
この電気機器に発生する部分放電による音波信号を検出
する第1のアコースティックエミッションセンサと、 前記電気機器と同一振動系で電気機器の部分放電による
音波の影響を受けない構造物に取付けられ、この構造物
に発生する振動による音波信号を検出する第2のアコー
スティックエミッションセンサと、 このセンサおよび前記センサからの検出信号を入力して
両検出信号を比較し、この結果から前記電気機器の部分
放電発生の有無を判別する比較手段と を具備した電気機器の部分放電監視装置。
(2) Attached to electrical equipment to monitor partial discharge,
a first acoustic emission sensor for detecting a sound wave signal due to a partial discharge generated in the electric device; A second acoustic emission sensor detects a sound wave signal caused by vibrations generated in an object, and the detection signals from this sensor and the sensor are input, and the two detection signals are compared. Based on the results, it is possible to detect the occurrence of partial discharge in the electrical equipment. A partial discharge monitoring device for electrical equipment, comprising comparison means for determining presence/absence.
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