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公開番号2024173440
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-12
出願番号2023091861
出願日2023-06-02
発明の名称監視装置および監視方法
出願人株式会社東芝,東芝インフラシステムズ株式会社
代理人弁理士法人志賀国際特許事務所
主分類G01R 31/12 20200101AFI20241205BHJP(測定;試験)
要約【課題】サージ電圧によるセンサの故障を防ぎながら、サージ電圧に係るエネルギーを計測することができる監視装置および監視方法を提供することである。
【解決手段】電極は、対象電力機器から電気信号を引き込む。電圧センサは、電気信号の電圧を計測する。過電圧保護回路は、電極と電圧センサとの間に接続され、電気信号の電圧が閾値を超えるときに電気信号を吸収する。検出部は、電圧センサが計測した電圧の値に基づいて、対象電力機器へのサージ電圧を検出する。エネルギー特定部は、検出されたサージ電圧に係る電圧の値に基づいて、サージ電圧のエネルギーに関する値を特定する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
対象電力機器から電気信号を引き込む電極と、
電気信号の電圧を計測する電圧センサと、
前記電極と前記電圧センサとの間に接続され、前記電気信号の電圧が閾値を超えるときに前記電気信号を吸収する過電圧保護回路と、
前記電圧センサが計測した電圧の値に基づいて、前記対象電力機器へのサージ電圧の発生を検出する検出部と、
検出された前記サージ電圧に係る電圧の値に基づいて、前記サージ電圧のエネルギーに関する値を特定するエネルギー特定部と、
を備える監視装置。
続きを表示（約 920 文字）【請求項２】
前記電圧センサが計測した電圧の波形からパルス信号を含む部分波形を抽出する抽出部を備え、
前記検出部は、抽出された前記部分波形の波高値が所定レベルを超える場合に、前記部分波形がサージ電圧に起因する部分波形であると判定し、
前記エネルギー特定部は、前記サージ電圧に起因する部分波形に基づいて、前記サージ電圧のエネルギーに関する値を特定する、
請求項１に記載の監視装置。
【請求項３】
前記検出部は、
抽出された前記部分波形の波高値が前記所定レベルを超えない場合に、前記部分波形が部分放電に起因する部分波形であると判定し、
前記エネルギー特定部は、前記部分放電に起因する部分波形に基づいて、前記部分放電のエネルギーに関する値を特定する、
請求項２に記載の監視装置。
【請求項４】
前記エネルギーに関する値に基づいて前記対象電力機器の劣化状態を推定する劣化推定部、
を備える請求項１から請求項３の何れか１項に記載の監視装置。
【請求項５】
前記劣化推定部は、前記サージ電圧に起因する部分波形から推定されるサージ電圧の値とパルス幅の積に基づいて、前記対象電力機器の劣化状態を推定する
請求項４に記載の監視装置。
【請求項６】
前記過電圧保護回路は、高速ダイオードである
請求項１から請求項３の何れか１項に記載の監視装置。
【請求項７】
対象電力機器から電気信号を引き込む電極と、電気信号の電圧を計測する電圧センサと、前記電極と前記電圧センサとの間に接続され、前記電気信号の電圧が閾値を超えるときに前記電気信号を吸収する過電圧保護回路とを有する監視装置を用いた監視方法であって、
前記監視装置が、前記電圧センサが計測した電圧の値に基づいて、前記対象電力機器へのサージ電圧の発生を検出するステップと、
前記監視装置が、検出された前記サージ電圧に係る電圧の値に基づいて、前記サージ電圧のエネルギーに関する値を特定するステップと、
を有する監視方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は監視装置および監視方法に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
電力機器の経年劣化によって、電力機器の表面や内部の絶縁体の絶縁性能が低下する。絶縁性能の低下が生じた箇所からは、部分放電が発生する。絶縁性能の低下が進行すると、電力機器に絶縁破壊が起こる可能性がある。また、電力機器に突発的に侵入するサージ電圧によっても、絶縁性能の低下が生じることがある。
【０００３】
部分放電を計測するために、電力機器に電極を取り付け、監視装置が電極を介して流れる電気信号をセンサで検出する方法がある。このとき、過大なサージ電圧によってセンサが壊れないよう、電極とセンサの間に保護回路が設けられる。この場合、部分放電信号は波形を保って計測されるが、サージ電圧信号は保護回路によって吸収され、抑制された波形が計測されることとなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特許第４３４２９９３号公報
特開２００３－２１７９５５号公報
特許第５４９３９０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、サージ電圧によるセンサの故障を防ぎながら、サージ電圧に係るエネルギーを計測することができる監視装置および監視方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態の監視装置は、電極と、電圧センサと、過電圧保護回路と、検出部と、エネルギー特定部とを持つ。電極は、対象電力機器から電気信号を引き込む。電圧センサは、電気信号の電圧を計測する。過電圧保護回路は、電極と電圧センサとの間に接続され、電気信号の電圧が閾値を超えるときに電気信号を吸収する。検出部は、電圧センサが計測した電圧の値に基づいて、対象電力機器へのサージ電圧を検出する。エネルギー特定部は、検出されたサージ電圧に係る電圧の値に基づいて、サージ電圧のエネルギーに関する値を特定する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
第１の実施形態に係る監視システムの構成を示す図。
第１の実施形態に係る監視装置の構成を示す概略図。
第１の実施形態に係るサージ電圧の波形と抑制サージ波形の例を示す図。
第１の実施形態に係る試験における入力電圧と抑制電圧の関係を示す図。
第１の実施形態に係る放電エネルギーの計算例を示す図。
第１の実施形態に係る演算装置の動作を示すフローチャート。
少なくとも１つの実施形態に係るコンピュータの構成を示す概略ブロック図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、実施形態の監視装置および監視方法を、図面を参照して説明する。
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る監視システム１０の構成を示す図である。
監視システム１０は、監視装置１００と１または複数の対象電力機器２００とを備える。第１の実施形態の監視装置１００は、単一の装置で構成される。
【０００９】
対象電力機器２００は、箱体２１０と機器本体２２０とを備える。機器本体２２０は、接地された箱体２１０に収容されている。機器本体２２０は、電力用変圧器、ガス絶縁開閉器、発電機、電動機又はリアクトル等のように、部分放電を発生する可能性がある機器である。機器本体２２０は、遮断機、断路器、変流器又は変圧器等の機器によって構成される。機器本体２２０は、外部から電源ケーブルを介して、高電圧及び大電流を通電する。機器本体２２０は、異常時には通電を遮断する機能を有する。
【００１０】
図２は、第１の実施形態に係る監視装置１００の構成を示す概略図である。監視装置１００は、対象電力機器２００の部分放電およびサージ電圧の発生を検出し、対象電力機器２００の劣化状態を推定する。
（【００１１】以降は省略されています）

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