電力設(shè)備的部分放電檢測方法以及部分放電檢測裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電力設(shè)備的部分放電檢測方法以及部分放電檢測裝置，特別涉及在封 入了絕緣氣體的金屬容器內(nèi)設(shè)置有導(dǎo)體、且導(dǎo)體以及金屬容器之間被施加高電壓的電力設(shè) 備中檢測金屬容器內(nèi)的部分放電的電力設(shè)備的部分放電檢測方法以及部分放電檢測裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 氣體絕緣開閉裝置等電力設(shè)備一般成為如下構(gòu)造：將高電壓部位收納于接地的金 屬容器內(nèi)，能夠針對來自外部的訪問確保安全性。在這樣的電力設(shè)備中，高電壓部位與接地 部位之間通過固體絕緣物、絕緣氣體等而被絕緣。
[0003] 但是，在以下情況下，存在絕緣性能降低而導(dǎo)致絕緣破壞的擔(dān)心：金屬容器內(nèi)由于 某種原因而混入了金屬異物的情況；由于高電壓應(yīng)力而固體絕緣物發(fā)生了劣化的情況；形 成了電場集中到高電壓部位那樣的形狀的突起的情況；形成了成為浮置電位的浮置電極的 情況。因此，為了將電力設(shè)備的絕緣破壞防患于未然而提高可靠性，重要的是檢測作為絕緣 性能降低的預(yù)兆的部分放電。
[0004] 在例如日本特開平10-26650號公報(bào)（專利文獻(xiàn)1)中，公開了如下部分放電診斷 方法：在部分放電脈沖的時(shí)間間隔的頻度分布中產(chǎn)生了 2個(gè)峰的情況下，導(dǎo)電性異物引起 FIREFLY(螢飛），判斷為絕緣破壞的危險(xiǎn)度高。在0~40 μ s的區(qū)域和40 μ s以上的區(qū)域 中分別產(chǎn)生頻度分布的峰。另外，F(xiàn)IREFLY是指，導(dǎo)電性異物以在高電壓部位垂直地突出那 樣的狀態(tài)運(yùn)動(dòng)。
[0005] 另外，在檢測部分放電的情況下，需要識別電力設(shè)備內(nèi)的部分放電和在電力設(shè)備 外發(fā)生的放電所致的電磁噪聲。例如，有時(shí)在從架空線向電力設(shè)備導(dǎo)入電流的套管前端的 屏蔽物部、架空線的絕緣子沿面等中發(fā)生放電所致的電磁噪聲。該電磁噪聲的頻譜與電力 設(shè)備內(nèi)的放電類似，所以難以通過以往技術(shù)進(jìn)行識別。
[0006] 在例如日本特開2005-156452號公報(bào)（專利文獻(xiàn)2)中，公開了如下方法：制作某 個(gè)部分放電的電壓相位角和直至接下來的部分放電發(fā)生為止的時(shí)間間隔的相關(guān)圖，根據(jù)該 相關(guān)圖的圖案來識別電力設(shè)備內(nèi)的部分放電和外部噪聲。
[0007] 專利文獻(xiàn)1 :日本特開平10-26650號公報(bào)
[0008] 專利文獻(xiàn)2 :日本特開2005-156452號公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 但是，在專利文獻(xiàn)1中，即便能夠檢測導(dǎo)電性異物引起FIREFLY，也無法識別部分 放電和外部噪聲。
[0010] 另外，在專利文獻(xiàn)2中，制作某個(gè)部分放電的電壓相位角和從該部分放電起至接 下來的部分放電為止的時(shí)間間隔的相關(guān)圖，根據(jù)該相關(guān)圖的圖案來識別電力設(shè)備內(nèi)的部分 放電和外部噪聲，所以存在識別方法變得復(fù)雜這樣的問題。另外，未公開使用該相關(guān)圖來區(qū) 分部分放電和噪聲的方案，而且，也未公開使用放電的時(shí)間間隔來區(qū)分部分放電和噪聲的 方案。
[0011] 因此，本發(fā)明的主要的目的在于提供一種電力設(shè)備的部分放電檢測方法以及部分 放電檢測裝置，能夠容易地識別在電力設(shè)備內(nèi)發(fā)生的部分放電和在電力設(shè)備外發(fā)生的放 電。
[0012] 本發(fā)明的電力設(shè)備的部分放電檢測方法，在封入了絕緣氣體的金屬容器內(nèi)設(shè)置有 導(dǎo)體、且導(dǎo)體以及金屬容器之間被施加商用頻率或者商用頻率以下的頻率的交流高電壓的 電力設(shè)備中檢測金屬容器內(nèi)的部分放電，包括：第1步驟，檢測多次的放電；以及第2步驟， 求出多次的放電的時(shí)間間隔，在以比預(yù)先決定的閾值時(shí)間短的時(shí)間間隔發(fā)生了放電的情況 下，判別為在金屬容器內(nèi)發(fā)生了部分放電，在僅以比閾值時(shí)間長的時(shí)間間隔發(fā)生了放電的 情況下，判別為在金屬容器外發(fā)生了放電。
[0013] 另外，本發(fā)明的電力設(shè)備的部分放電檢測裝置，在封入了絕緣氣體的金屬容器內(nèi) 設(shè)置有導(dǎo)體、且導(dǎo)體以及金屬容器之間被施加商用頻率或者商用頻率以下的頻率的交流高 電壓的電力設(shè)備中檢測金屬容器內(nèi)的部分放電，具備：放電傳感器，檢測多次的放電；以及 判別部，求出多次的放電的時(shí)間間隔，在以比預(yù)先決定的閾值時(shí)間短的時(shí)間間隔發(fā)生了放 電的情況下，判別為在金屬容器內(nèi)發(fā)生了部分放電，在僅以比閾值時(shí)間長的時(shí)間間隔發(fā)生 了放電的情況下，判別為在金屬容器外發(fā)生了放電。
[0014] 在本發(fā)明的電力設(shè)備的部分放電檢測方法以及部分放電檢測裝置中，求出多次的 放電的時(shí)間間隔，在以比預(yù)先決定的閾值時(shí)間短的時(shí)間間隔發(fā)生了放電的情況下，判別為 在金屬容器內(nèi)發(fā)生了部分放電，在僅以比閾值時(shí)間長的時(shí)間間隔發(fā)生了放電的情況下，判 別為在金屬容器外發(fā)生了放電。因此，能夠容易地識別在電力設(shè)備內(nèi)發(fā)生的部分放電和在 電力設(shè)備外發(fā)生的放電。
【附圖說明】
[0015] 圖1是示出本發(fā)明的實(shí)施方式1的氣體絕緣開閉裝置的部分放電檢測裝置的結(jié)構(gòu) 的框圖。
[0016] 圖2是示出圖1所示的部分放電檢測裝置的動(dòng)作的流程圖。
[0017] 圖3是示出對圖1所示的高電壓導(dǎo)體施加的交流電壓和部分放電的關(guān)系的時(shí)間 圖。
[0018] 圖4是示出存在在圖1所示的氣體絕緣開閉裝置中引起放電的擔(dān)心的放電源的 圖。
[0019] 圖5是示出在圖4所示的高電壓突起中發(fā)生的放電的時(shí)間間隔的頻度的直方圖。
[0020] 圖6是示出在圖4所示的浮置電極中發(fā)生的放電的時(shí)間間隔的頻度的直方圖。
[0021] 圖7是示出在圖4所示的沿面缺陷中發(fā)生的放電的時(shí)間間隔的頻度的直方圖。
[0022] 圖8是示出在圖4所示的屏蔽物突起中發(fā)生的放電的時(shí)間間隔的頻度的直方圖。
[0023] 圖9是用于說明在SF6氣體中的放電和大氣中的放電中時(shí)間間隔不同的理由的 圖。
[0024] 圖10是示出本發(fā)明的實(shí)施方式2的部分放電檢測裝置的動(dòng)作的流程圖。
[0025] 圖11是示出本發(fā)明的實(shí)施方式3的部分放電檢測裝置的動(dòng)作的流程圖。
[0026] (符號說明）
[0027] I :氣體絕緣開閉裝置；2 :金屬容器；3 :高電壓導(dǎo)體；4 :支撐體；5 :套管；6 :屏蔽 物；7 =SF6氣體；10 :部分放電檢測裝置；11 :放電傳感器；12 :檢波部；13 :峰值判定部；14 : A/D變換部；15 :數(shù)字信號處理部；16 :放電判定部；17 :報(bào)告部；20 :高電壓突起；21 :浮置 電極；22 :內(nèi)部缺陷；23 :沿面缺陷；24 :金屬異物；25 :屏蔽物突起；30 :棒狀電極；31 :平板 電極；32、33 :部分放電形成區(qū)域。
【具體實(shí)施方式】
[0028] [實(shí)施方式1]
[0029] 本發(fā)明的實(shí)施方式1的部分放電檢測裝置10如圖1所示，檢測氣體絕緣開閉裝置 1(電力設(shè)備）內(nèi)的部分放電。氣體絕緣開閉裝置1具備金屬容器2。金屬容器2形成為圓 筒狀，其兩端被塞口。在金屬容器2內(nèi)設(shè)置了高電壓導(dǎo)體3。高電壓導(dǎo)體3與金屬容器2同 軸狀地配置，其中央部被由絕緣材料形成的支撐體4支撐。金屬容器2被接地。高電壓導(dǎo) 體3與金屬容器2之間被施加商用頻率（50Hz或者60Hz)的交流高電壓。
[0030] 另外，在金屬容器2的外周面的一方端部設(shè)置了套管5以及屏蔽物6。高電壓導(dǎo)體 3的一端經(jīng)由套管5以及屏蔽物6而與架空線（未圖示）連接。另外，在金屬容器2內(nèi)，封 入了 SF6(六氟化硫）氣體7作為絕緣氣體。也可以代替SF6氣體，封入氮、空氣、CO 2(二氧 化碳）、CF4 (四氟化碳）那樣的鹵族氣體等、或者它們的混合氣體。
[0031] 部分放電檢測裝置10具備：放電傳感器11、檢波部12、峰值判定部13、A/ D(Analog/Digital :模擬/數(shù)字）變換部14、數(shù)字信號處理部15、放電判定部16以及報(bào)告 部17。作為放電傳感器11，例如使用檢測從放電放射的電磁波的電磁波天線。
[0032] 另外，從放電放射的電磁波的頻率分量是從幾KHz至幾GHz的寬頻帶，所以需要選 擇沒有外來噪聲的頻率來提高S/N(signal/noise :信號/噪聲）比。外來的電磁波噪聲存 在如下傾向：在低頻區(qū)域多，越成為高頻則變得越小。因此，作為通過電磁波天線檢測的電 磁波，一般選擇幾百M(fèi)Hz以上的頻率頻帶、被稱為所謂UHF帶的頻帶的電磁波。
[0033] 另外，作為放電傳感器11，也可以代替電磁波天線而使用AE(Acoustic Emission : 聲發(fā)射）傳感器、面電流傳感器、接地線電流檢測器等捕捉發(fā)生放電的信號的裝置。