局部放電監視系統以及局部放電監視方法
【技術領域】
[0001]本發明的實施方式涉及一種局部放電監視系統以及局部放電監視方法。
【背景技術】
[0002]—般在例如變電站等電力設施中，使用了 GIS等氣體絕緣開閉裝置、氣體絕緣母線、氣體絕緣變壓器等氣體絕緣設備。氣體絕緣設備是在填充了絕緣氣體的密閉金屬容器內容納高電壓導體并將其通過絕緣物進行支撐而成的設備。在該氣體絕緣設備中已知:當在金屬容器內部產生接觸不良、金屬異物混入等缺陷部時，從該缺陷部分發生局部放電。
[0003]當放任氣體絕緣設備內的局部放電時，不久就導致絕緣破壞，有可能發展到發生重大事故。因而，采取早期發現局部放電、修復缺陷部分等某種對策來事先防止重大事故是重要的。
[0004]因此，作為針對氣體絕緣設備的絕緣診斷的預防保全技術，提出了具備檢測氣體絕緣設備的內部的局部放電的多個局部放電檢測單元、以及經由環狀網絡來監視來自各局部放電檢測單元的局部放電信號的數據處理裝置的局部放電監視系統。
[0005]專利文獻1:美國專利第5396180號說明書
【發明內容】
[0006]在以往的局部放電監視系統以及局部放電監視方法中，來自各局部放電檢測單元的局部放電信號在網絡中始終流通，因此對網絡施加負荷，在數據繼續增加的情況下，擔心對網絡的通信造成障礙。
[0007]本發明要解決的課題在于，提供一種能夠在監視局部放電的基礎上使數據高效地在網絡上流通從而減輕網絡的負荷的局部放電監視系統以及局部放電監視方法。
[0008]實施方式的局部放電監視系統具備配置在監視對象的絕緣氣體封入容器的電磁波檢測傳感器、變換裝置以及接口裝置。電磁波檢測傳感器檢測所述絕緣氣體封入容器內的電磁波。所述變換裝置對通過所述電磁波檢測傳感器檢測到的電磁波的信號進行采樣來變換為數字數據。所述接口裝置合并通過所述變換裝置變換的數字數據向監視裝置發送。所述接口裝置具備:檢測部，檢測與施加到配置在所述絕緣氣體封入容器內的導體上的電壓信號同步的電壓信號的過零點來決定所述電磁波的信號的采樣定時；發送部，將通過所述檢測部決定的采樣定時向所述變換裝置進行通知；合并部，合并從所述變換裝置接收到的每個所述變換裝置的數字數據；以及發送部，將通過所述合并部合并的數字數據向所述監視裝置發送。所述變換裝置具備:定時決定部，根據從所述接口裝置被通知的采樣定時來決定對所述電磁波的信號進行采樣的定時；檢測部，根據通過所述定時決定部決定的定時，對所述電磁波的信號進行采樣來變換為數字數據；以及發送部，將通過所述檢測部變換的數字數據向所述接口裝置發送。
【附圖說明】
[0009]圖1是表示實施方式的局部放電監視系統的概要結構的圖。
[0010]圖2是表示GIS的內部結構的截面圖。
[0011]圖3是表示局部放電監視系統的結構的框圖。
[0012]圖4(A)是表示通過傳感器檢測的局部放電信號的交流相位分解型的圖案的圖，圖4(B)是表示I個循環的主電路電壓信號的波形的圖，圖4(C)是表示主電路電壓的過零定時的圖。
[0013]圖5是表示由變換裝置變換了的狀態數據S的圖。
[0014]圖6是表示由數據.接口裝置合并了多個狀態數據S所得到的狀態的數據的圖。
[0015](附圖標記說明)
[0016]1:電磁波檢測傳感器(傳感器)；2:同軸纜線；3a?3ο:變換裝置；4、8:LAN ;5:監視盤；7:數據.接口裝置；9:計算機(PC) ;76:數據發送接收部；30:局部放電信號檢測部；31:數據存儲部；32:定時生成部；33:數據發送接收部；41:金屬容器；42:高電壓導體；43:缺陷部；44:絕緣隔離物；46:法蘭；47:天線；74:電壓信號檢測部；75:SW信號檢測部；76:數據發送接收部；77:數據合并部；78:數據發送接收部；90:數據發送接收部；91:數據處理部；92:數據存儲部；93:數據顯示部；94:輸入輸出部。
【具體實施方式】
[0017]以下參照，附圖詳細地說明實施方式。
[0018]圖1是表示實施方式的局部放電監視系統的概要結構的圖，圖2是表示GIS的內部結構的圖，圖3是表示局部放電監視系統的各部的結構的框圖。
[0019]如圖1?圖3所示，實施方式的局部放電監視系統具備:作為設置在多個氣體絕緣開閉裝置(Gas Insulated Switchgear:GIS)的配管即圓管狀的金屬容器41 (絕緣氣體封入容器)的局部放電檢測器的多個電磁波檢測傳感器I (以下稱為“傳感器1”)、與這些多個傳感器I經由同軸纜線2等連接的變換裝置3a?30、與各變換裝置3a?3ο經由LAN 4等網絡連接的監視盤5、在多個監視盤5經由LAN 8等網絡連接的監視裝置以及作為數據處理裝置的計算機9 (以下稱為“PC 9”)。
[0020]GIS 40具有接地電位的作為被密閉的絕緣氣體封入容器的金屬容器41、高電壓導體42、絕緣隔離物44等。在金屬容器41內封入了 SF6氣體等絕緣氣體，通過包括絕緣物的絕緣隔離物44使高電壓導體42被支撐在金屬容器41的大致中央的位置。金屬容器41內是該系統的監視對象。
[0021]傳感器I是檢測金屬容器41內部的電磁波P的圓形狀的平板電極(天線47)，設置在金屬容器41的電場強度較低的作為內部進入用的孔的探孔部等的法蘭46。在GIS 40中輸電的電力信號例如為3相交流的情況下傳感器I分別被設置為A相、B相、C相。
[0022]S卩，傳感器I是檢測在金屬容器41內部產生的局部放電、并輸出檢測信號的傳感器。伴隨局部放電的電磁波P包含幾十MHz?幾GHz的信號，因此傳感器I檢測UHF帶寬的電磁波信號(300MHz?3GHz)。
[0023]多個變換裝置3a?3ο分別具備局部放電信號檢測部30、數據存儲部31、定時生成部32、數據發送接收部33等。數據存儲部31是用于暫時保持數據的存儲器等。各變換裝置3a?3ο設置在GIS 40的金屬容器41的附近。
[0024]變換裝置3a?3ο在以通過數據?接口裝置7檢測出的主電路電壓信號的相位的過零定時為基準進行時間分割的每個區域中檢測傳感器I的信號。
[0025]在3相交流中，將3個傳感器I的信號統一地進行處理為宜，因此變換裝置3a?3o以通過數據.接口裝置7檢測出的主電路電壓信號的相位定時為基準，在對I個循環進行3的倍數分割的每個區域中檢測各傳感器I的檢測信號。
[0026]局部放電信號檢測部30將從傳感器I接收到的狀態信號(狀態量)以任意的周期和分割數(例如將I個循環的周期進行60分割的定時(60/秒))采樣50個循環來變換為數字的狀態數據S(參照圖5)，并存儲到數據存儲部31中。
[0027]定時生成部32生成從數據.接口裝置7接受到的定時脈沖數據采樣的定時。
[0028]S卩，定時生成部32是根據從數據?接口裝置7被通知的采樣定時決定對有可能包含電磁波的狀態信號進行采樣的定時和狀態信號每I個周期的分割數的定時決定部。
[0029]數據發送接收部33讀出存儲在數據存儲部31中的狀態數據S通過LAN 4向監視盤5發送。具體地說，數據發送接收部33將狀態數據S通過監視盤5的HUB 71向數據?接口裝置7發送。
[0030]在監視盤5設置了 HUB 71和數據.接口裝置7。HUB 71是對LAN的通信進行中繼(分配)的裝置。HUB 71對各變換裝置3