局部放電監(jiān)視系統(tǒng)以及局部放電監(jiān)視方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明的實(shí)施方式涉及一種局部放電監(jiān)視系統(tǒng)以及局部放電監(jiān)視方法。
【背景技術(shù)】
[0002]—般在例如變電站等電力設(shè)施中，使用了 GIS等氣體絕緣開(kāi)閉裝置、氣體絕緣母線、氣體絕緣變壓器等氣體絕緣設(shè)備。氣體絕緣設(shè)備是在填充了絕緣氣體的密閉金屬容器內(nèi)容納高電壓導(dǎo)體并將其通過(guò)絕緣物進(jìn)行支撐而成的設(shè)備。在該氣體絕緣設(shè)備中已知:當(dāng)在金屬容器內(nèi)部產(chǎn)生接觸不良、金屬異物混入等缺陷部時(shí)，從該缺陷部分發(fā)生局部放電。
[0003]當(dāng)放任氣體絕緣設(shè)備內(nèi)的局部放電時(shí)，不久就導(dǎo)致絕緣破壞，有可能發(fā)展到發(fā)生重大事故。因而，采取早期發(fā)現(xiàn)局部放電、修復(fù)缺陷部分等某種對(duì)策來(lái)事先防止重大事故是重要的。
[0004]因此，作為針對(duì)氣體絕緣設(shè)備的絕緣診斷的預(yù)防保全技術(shù)，提出了具備檢測(cè)氣體絕緣設(shè)備的內(nèi)部的局部放電的多個(gè)局部放電檢測(cè)單元、以及經(jīng)由環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)來(lái)監(jiān)視來(lái)自各局部放電檢測(cè)單元的局部放電信號(hào)的數(shù)據(jù)處理裝置的局部放電監(jiān)視系統(tǒng)。
[0005]專利文獻(xiàn)1:美國(guó)專利第5396180號(hào)說(shuō)明書

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]在以往的局部放電監(jiān)視系統(tǒng)以及局部放電監(jiān)視方法中，來(lái)自各局部放電檢測(cè)單元的局部放電信號(hào)在網(wǎng)絡(luò)中始終流通，因此對(duì)網(wǎng)絡(luò)施加負(fù)荷，在數(shù)據(jù)繼續(xù)增加的情況下，擔(dān)心對(duì)網(wǎng)絡(luò)的通信造成障礙。
[0007]本發(fā)明要解決的課題在于，提供一種能夠在監(jiān)視局部放電的基礎(chǔ)上使數(shù)據(jù)高效地在網(wǎng)絡(luò)上流通從而減輕網(wǎng)絡(luò)的負(fù)荷的局部放電監(jiān)視系統(tǒng)以及局部放電監(jiān)視方法。
[0008]實(shí)施方式的局部放電監(jiān)視系統(tǒng)具備配置在監(jiān)視對(duì)象的絕緣氣體封入容器的電磁波檢測(cè)傳感器、變換裝置以及接口裝置。電磁波檢測(cè)傳感器檢測(cè)所述絕緣氣體封入容器內(nèi)的電磁波。所述變換裝置對(duì)通過(guò)所述電磁波檢測(cè)傳感器檢測(cè)到的電磁波的信號(hào)進(jìn)行采樣來(lái)變換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。所述接口裝置合并通過(guò)所述變換裝置變換的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)向監(jiān)視裝置發(fā)送。所述接口裝置具備:檢測(cè)部，檢測(cè)與施加到配置在所述絕緣氣體封入容器內(nèi)的導(dǎo)體上的電壓信號(hào)同步的電壓信號(hào)的過(guò)零點(diǎn)來(lái)決定所述電磁波的信號(hào)的采樣定時(shí)；發(fā)送部，將通過(guò)所述檢測(cè)部決定的采樣定時(shí)向所述變換裝置進(jìn)行通知；合并部，合并從所述變換裝置接收到的每個(gè)所述變換裝置的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)；以及發(fā)送部，將通過(guò)所述合并部合并的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)向所述監(jiān)視裝置發(fā)送。所述變換裝置具備:定時(shí)決定部，根據(jù)從所述接口裝置被通知的采樣定時(shí)來(lái)決定對(duì)所述電磁波的信號(hào)進(jìn)行采樣的定時(shí)；檢測(cè)部，根據(jù)通過(guò)所述定時(shí)決定部決定的定時(shí)，對(duì)所述電磁波的信號(hào)進(jìn)行采樣來(lái)變換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)；以及發(fā)送部，將通過(guò)所述檢測(cè)部變換的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)向所述接口裝置發(fā)送。
【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1是表示實(shí)施方式的局部放電監(jiān)視系統(tǒng)的概要結(jié)構(gòu)的圖。
[0010]圖2是表示GIS的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的截面圖。
[0011]圖3是表示局部放電監(jiān)視系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的框圖。
[0012]圖4(A)是表示通過(guò)傳感器檢測(cè)的局部放電信號(hào)的交流相位分解型的圖案的圖，圖4(B)是表示I個(gè)循環(huán)的主電路電壓信號(hào)的波形的圖，圖4(C)是表示主電路電壓的過(guò)零定時(shí)的圖。
[0013]圖5是表示由變換裝置變換了的狀態(tài)數(shù)據(jù)S的圖。
[0014]圖6是表示由數(shù)據(jù).接口裝置合并了多個(gè)狀態(tài)數(shù)據(jù)S所得到的狀態(tài)的數(shù)據(jù)的圖。
[0015](附圖標(biāo)記說(shuō)明)
[0016]1:電磁波檢測(cè)傳感器(傳感器)；2:同軸纜線；3a?3ο:變換裝置；4、8:LAN ;5:監(jiān)視盤；7:數(shù)據(jù).接口裝置；9:計(jì)算機(jī)(PC) ;76:數(shù)據(jù)發(fā)送接收部；30:局部放電信號(hào)檢測(cè)部；31:數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部；32:定時(shí)生成部；33:數(shù)據(jù)發(fā)送接收部；41:金屬容器；42:高電壓導(dǎo)體；43:缺陷部；44:絕緣隔離物；46:法蘭；47:天線；74:電壓信號(hào)檢測(cè)部；75:SW信號(hào)檢測(cè)部；76:數(shù)據(jù)發(fā)送接收部；77:數(shù)據(jù)合并部；78:數(shù)據(jù)發(fā)送接收部；90:數(shù)據(jù)發(fā)送接收部；91:數(shù)據(jù)處理部；92:數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部；93:數(shù)據(jù)顯示部；94:輸入輸出部。
【具體實(shí)施方式】
[0017]以下參照，附圖詳細(xì)地說(shuō)明實(shí)施方式。
[0018]圖1是表示實(shí)施方式的局部放電監(jiān)視系統(tǒng)的概要結(jié)構(gòu)的圖，圖2是表示GIS的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的圖，圖3是表示局部放電監(jiān)視系統(tǒng)的各部的結(jié)構(gòu)的框圖。
[0019]如圖1?圖3所示，實(shí)施方式的局部放電監(jiān)視系統(tǒng)具備:作為設(shè)置在多個(gè)氣體絕緣開(kāi)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(cè)器的多個(gè)電磁波檢測(cè)傳感器I (以下稱為“傳感器1”)、與這些多個(gè)傳感器I經(jīng)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(jīng)由LAN 4等網(wǎng)絡(luò)連接的監(jiān)視盤5、在多個(gè)監(jiān)視盤5經(jīng)由LAN 8等網(wǎng)絡(luò)連接的監(jiān)視裝置以及作為數(shù)據(jù)處理裝置的計(jì)算機(jī)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(dǎo)體42、絕緣隔離物44等。在金屬容器41內(nèi)封入了 SF6氣體等絕緣氣體，通過(guò)包括絕緣物的絕緣隔離物44使高電壓導(dǎo)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(nèi)是該系統(tǒng)的監(jiān)視對(duì)象。
[0021]傳感器I是檢測(cè)金屬容器41內(nèi)部的電磁波P的圓形狀的平板電極(天線47)，設(shè)置在金屬容器41的電場(chǎng)強(qiáng)度較低的作為內(nèi)部進(jìn)入用的孔的探孔部等的法蘭46。在GIS 40中輸電的電力信號(hào)例如為3相交流的情況下傳感器I分別被設(shè)置為A相、B相、C相。
[0022]S卩，傳感器I是檢測(cè)在金屬容器41內(nèi)部產(chǎn)生的局部放電、并輸出檢測(cè)信號(hào)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(hào)，因此傳感器I檢測(cè)UHF帶寬的電磁波信號(hào)(300MHz?3GHz)。
[0023]多個(gè)變換裝置3a?3ο分別具備局部放電信號(hào)檢測(cè)部30、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部31、定時(shí)生成部32、數(shù)據(jù)發(fā)送接收部33等。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部31是用于暫時(shí)保持?jǐn)?shù)據(jù)的存儲(chǔ)器等。各變換裝置3a?3ο設(shè)置在GIS 40的金屬容器41的附近。
[0024]變換裝置3a?3ο在以通過(guò)數(shù)據(jù)?接口裝置7檢測(cè)出的主電路電壓信號(hào)的相位的過(guò)零定時(shí)為基準(zhǔn)進(jìn)行時(shí)間分割的每個(gè)區(qū)域中檢測(cè)傳感器I的信號(hào)。
[0025]在3相交流中，將3個(gè)傳感器I的信號(hào)統(tǒng)一地進(jìn)行處理為宜，因此變換裝置3a?3o以通過(guò)數(shù)據(jù).接口裝置7檢測(cè)出的主電路電壓信號(hào)的相位定時(shí)為基準(zhǔn)，在對(duì)I個(gè)循環(huán)進(jìn)行3的倍數(shù)分割的每個(gè)區(qū)域中檢測(cè)各傳感器I的檢測(cè)信號(hào)。
[0026]局部放電信號(hào)檢測(cè)部30將從傳感器I接收到的狀態(tài)信號(hào)(狀態(tài)量)以任意的周期和分割數(shù)(例如將I個(gè)循環(huán)的周期進(jìn)行60分割的定時(shí)(60/秒))采樣50個(gè)循環(huán)來(lái)變換為數(shù)字的狀態(tài)數(shù)據(jù)S(參照?qǐng)D5)，并存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部31中。
[0027]定時(shí)生成部32生成從數(shù)據(jù).接口裝置7接受到的定時(shí)脈沖數(shù)據(jù)采樣的定時(shí)。
[0028]S卩，定時(shí)生成部32是根據(jù)從數(shù)據(jù)?接口裝置7被通知的采樣定時(shí)決定對(duì)有可能包含電磁波的狀態(tài)信號(hào)進(jìn)行采樣的定時(shí)和狀態(tài)信號(hào)每I個(gè)周期的分割數(shù)的定時(shí)決定部。
[0029]數(shù)據(jù)發(fā)送接收部33讀出存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部31中的狀態(tài)數(shù)據(jù)S通過(guò)LAN 4向監(jiān)視盤5發(fā)送。具體地說(shuō)，數(shù)據(jù)發(fā)送接收部33將狀態(tài)數(shù)據(jù)S通過(guò)監(jiān)視盤5的HUB 71向數(shù)據(jù)?接口裝置7發(fā)送。
[0030]在監(jiān)視盤5設(shè)置了 HUB 71和數(shù)據(jù).接口裝置7。HUB 71是對(duì)LAN的通信進(jìn)行中繼(分配)的裝置。HUB 71對(duì)各變換裝置3