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公開番号2024126053
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-20
出願番号2023034184
出願日2023-03-07
発明の名称部分放電量評価装置、部分放電量評価方法
出願人株式会社明電舎
代理人個人,個人,個人,個人
主分類G01R 31/12 20200101AFI20240912BHJP(測定;試験)
要約【課題】稼働中の対象設備の絶縁劣化の状態診断を部分放電の有無ではなく、絶縁劣化の状態を定量的な数値表現で評価することで評価の正確性を向上させる。
【解決手段】部分放電検出センサ3により対象電気機器2の部分放電信号を検出し、部分放電信号に基づき部分放電検出装置4により対象電気機器2に部分放電が発生しているか否かを判定する。部分放電が発生している場合には、部分放電評価装置1に部分放電信号が入力され、部分放電取得部10は部分放電検出信号を収集する。検波処理部11は、部分放電検出信号に対し検波処理を施して検波処理信号を算出する。部分放電評価部12は、検波処理信号を指標(A)～(E)に基づき評価し、評価の結果をユーザインタフェース5に表示させる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
対象設備への電圧印加により発生する部分放電信号をセンサから収集し、収集された部分放電信号を評価する装置であって、
前記収集された部分放電信号に対して検波処理を施し、検波処理信号とする検波処理部と、
前記検波処理信号を複数の区間に分割し、前記各区間中で波形の最も高い時刻の振幅値と事前設定の時間的範囲における振幅の平均値とから波形率を算出し、前記波形率に基づき部分放電を定量的に前記評価する指標の値を算出する部分放電評価部と、
を備えることを特徴とする部分放電評価装置。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
前記部分放電評価部は、前記各区間の前記波形率が事前に定められた閾値を超えるか否かを判定し、
前記判定にて前記閾値を超えた波形率を有する区間数をカウントし、該カウントされた値と前記区間の総数とに基づき発生率を算出し、
前記算出された発生率を前記指標に用いることを特徴とする請求項１記載の部分放電評価装置。
【請求項３】
前記部分放電評価部は、前記各区間の前記波形率が事前に定められた閾値を超えるか否かを判定し、
前記判定にて前記波形率が前記閾値を超えた前記区間数を電源位相の位相区間ごとにカウントし、該カウントの数が最大の前記位相区間を抽出し、
前記抽出された位相区間のカウント数と該位相区間に入りうる前記区間数とに基づき密集率を算出し、
前記算出された密集率を前記指標に用いることを特徴とする請求項１記載の部分放電評価装置。
【請求項４】
前記部分放電評価部は、
前記各区間の波形率の最も高い時刻に応じた前記検波処理信号の振幅値を最大値として抽出し、
前記抽出された最大値を前記指標に用いることを特徴とする請求項１記載の部分放電評価装置。
【請求項５】
前記部分放電評価部は、前記各区間の前記波形率が事前に定められた閾値を超えるか否かを判定し、
前記判定にて前記閾値を超えた前記区間の波形率の時刻に応じた前記検波処理信号の振幅値について平均値を算出し、
前記算出された平均値を前記指標に用いることを特徴とする請求項１記載の部分放電評価装置。
【請求項６】
対象設備への電圧印加により発生する部分放電信号をセンサから収集し、収集された部分放電信号を評価する装置であって、
前記収集された部分放電信号に対して検波処理を施し、検波処理信号とする検波処理部と、
前記検波処理信号の波形データ値について頻度分布を作成し、閾値を超える波形データの振幅値と頻度とに基づき発生量を算出し、算出された発生量を前記評価の指標に用いる部分放電評価部と、
を備えることを特徴とする部分放電評価装置。
【請求項７】
前記部分放電評価部は、請求項２～６に記載された前記指標の複数を組み合わせて総合評価し、
前記総合評価は、前記指標毎の閾値に応じた評価レベルに基づき行われることを特徴とする部分放電評価装置。
【請求項８】
コンピュータを用いて、
対象設備への電圧印加により発生する部分放電信号をセンサから収集し、収集された部分放電信号を評価する方法であって、
前記収集された部分放電信号に対して検波処理を施し、検波処理信号とする検波処理ステップと、
前記検波処理信号を複数の区間に分割し、前記各区間中で波形の最も高い時刻の振幅値と事前設定の時間的範囲における振幅の平均値とから波形率を算出し、前記波形率に基づき部分放電を定量的に前記評価する指標の値を算出する部分放電評価ステップと、
を有することを特徴とする部分放電評価方法。
【請求項９】
コンピュータを用いて、
対象設備への電圧印加により発生する部分放電信号をセンサから収集し、収集された部分放電信号を評価する方法であって、
前記収集された部分放電信号に対して検波処理を施し、検波処理信号とする検波処理ステップと、
前記検波処理信号の波形データ値について頻度分布を作成し、閾値を超える波形データの振幅値と頻度とに基づき発生量を算出し、算出された発生量を前記評価の指標に用いる部分放電評価ステップと、
を有することを特徴とする部分放電評価方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、対象設備の部分放電信号を評価することで同設備の絶縁劣化の状態を評価（診断）する技術に関する。
続きを表示（約 1,100 文字）【背景技術】
【０００２】
周知のように電気設備や生産設備については、稼働中のストレスや老朽化などにより故障や異常を生じるおそれがあるため、その予防保全が講じられている。
【０００３】
予防保全としては、対象設備の稼働状況や劣化状態に応じてメンテナンスを実施する状態監視保全が注目されている。この状態監視保全によれば、不要な部品交換や修理によるメンテナンスのコストを抑制可能な効果が得られる。
【０００４】
この状態監視の際に、特に電気機器の絶縁劣化は漏電や機器の故障・感電・火災などの原因となりうるため、その絶縁劣化の状態（進行度合い）を捉えて把握することが重要である。
【０００５】
現在、絶縁劣化の診断手法としては、絶縁診断車などを用いて対象設備の電気機器に電圧を印加する手法が行われているが、これは診断時に対象設備の電気機器を停止する必要が生じ、運用の妨げとなるおそれがある。
【０００６】
また、稼働中の電気機器に流れる電気信号を取得し、部分放電の有無を検知する手法も存在するが、高圧の回転機のような定常運転時でも部分放電が発生する電気設備では、部分放電の有無だけで絶縁劣化の状態を評価することが難しい場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
特許第６３４５８０３号公報
特開２０１９－９０６９３号公報
特開２０２２－６８０８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そこで、特許文献１では部分放電量を計測し、最新の部分放電量と過去の部分放電量とを比較することで劣化予兆を検出する手法を提案している。この手法は、稼働中の回転機から検出した部分放電信号に対して回転機の電源周期で積算した積算波形を生成し、閾値よりも大きな積算波形を抽出する。ここで抽出された部分の面積を部分放電量とする。
【０００９】
しかしながら、特許文献１の手法は、積算波形から部分放電量を算出しているものの、部分放電の周期を積算波形におけるノイズと部分放電との部分離部分として扱うのみで周期性の評価、特に周期ごとの規則性などを評価していなく、正確性に欠けるおそれがある。
【００１０】
本発明は、このような従来の問題を解決するためになされ、稼働中の対象設備の絶縁劣化の状態を部分放電の有無ではなく、絶縁劣化の状態を定量的な数値表現で評価することで正確性の向上を図ることを解決課題としている。
【課題を解決するための手段】
（【００１１】以降は省略されています）

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