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公開番号2025027438
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-27
出願番号2024130147
出願日2024-08-06
発明の名称部分放電検出方法及び部分放電検出装置
出願人東芝インフラシステムズ株式会社,株式会社TMEIC
代理人弁理士法人スズエ国際特許事務所
主分類G01R 31/12 20200101AFI20250219BHJP(測定;試験)
要約【課題】電力機器から発生する部分放電を検出することが可能な部分放電検出方法及び部分放電検出装置を提供することにある。
【解決手段】実施形態に係る部分放電検出装置が実行する部分放電検出方法は、劣化によらず部分放電を発生する第1層と劣化に応じて部分放電を発生する第2層とが設けられた電力機器に取り付けられたセンサによって計測された電気信号を取得するステップと、取得された電気信号から複数のパルス信号を抽出するステップと、抽出された複数のパルス信号を複数のクラスタに分類するクラスタリングを実施するステップと、クラスタリングの結果に基づいて、第2層からの部分放電の発生を検出するステップとを具備する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
部分放電検出装置が実行する部分放電検出方法であって、
劣化によらず部分放電を発生する第１層と劣化に応じて部分放電を発生する第２層とが設けられた電力機器に取り付けられたセンサによって計測された電気信号を取得するステップと、
前記取得された電気信号から複数のパルス信号を抽出するステップと、
前記抽出された複数のパルス信号を複数のクラスタに分類するクラスタリングを実施するステップと、
前記クラスタリングの結果に基づいて、前記第２層からの部分放電の発生を検出するステップと
を具備する部分放電検出方法。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
前記取得するステップは、前記センサによって第１期間に計測された第１電気信号及び前記センサによって前記第１期間よりも後の第２期間に計測された第２電気信号を取得するステップを含み、
前記抽出するステップは、前記第１電気信号から複数の第１パルス信号を抽出し、前記第２電気信号から複数の第２パルス信号を抽出するステップを含み、
前記クラスタリングを実施するステップは、前記複数の第１及び第２パルス信号のうちの波形が類似するパルス信号がそれぞれ分類された複数の第１クラスタを生成するステップを含み、
前記検出するステップは、前記生成された複数の第１クラスタの中に、前記第２パルス信号のみが分類された第２クラスタが存在する場合に、前記第２層からの部分放電の発生を検出するステップを含む
請求項１記載の部分放電検出方法。
【請求項３】
前記クラスタリングを実施するステップは、前記抽出された複数のパルス信号を、前記第２層から部分放電が発生しない状態でサンプルとして計測された第１電気信号から抽出された複数の第１パルス信号及び前記第２層から部分放電が発生する状態でサンプルとして計測された第２電気信号から抽出された複数の第２パルス信号が分類されている複数の第１クラスタに分類するクラスタリングを実施するステップを含み、
前記検出するステップは、前記抽出された複数のパルス信号のうちの少なくとも１つのパルス信号が、前記複数の第１クラスタの中の前記第２パルス信号のみが分類されている第２クラスタに分類された場合に、前記第２層からの部分放電の発生を検出するステップを含む
請求項１記載の部分放電検出方法。
【請求項４】
前記電気信号は、前記電力機器の表面の電位を表す信号である請求項１記載の部分放電検出方法。
【請求項５】
前記電気信号は、前記電力機器に接続される接地線を流れる電流を表す信号である請求項１記載の部分放電検出方法。
【請求項６】
前記電気信号は、前記電力機器の動作に応じて生じる電磁波を表す信号である請求項１記載の部分放電検出方法。
【請求項７】
前記電気信号は、前記電力機器の動作に応じて生じる音波を表す信号である請求項１記載の部分放電検出方法。
【請求項８】
前記複数のパルス信号は、Ｋ－ｍｅａｎｓ法に基づくクラスタリングが実施される請求項１～７のいずれか一項に記載の部分放電検出方法。
【請求項９】
前記複数のクラスタの各々に分類されたパルス信号に対してウェーブレット変換を適用するステップを更に具備し、
前記検出するステップは、前記ウェーブレット変換の結果に基づいて、前記第２層からの部分放電の発生を検出するステップを含む
請求項１記載の部分放電検出方法。
【請求項１０】
前記ウェーブレット変換の結果に対して２値化処理を実行するステップを具備し、
前記検出するステップは、前記２値化処理の結果から所定の特徴が抽出された場合に前記第２層からの部分放電の発生を検出するステップを含む
請求項９記載の部分放電検出方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、部分放電検出方法及び部分放電検出装置に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
一般に、大型の発電機等の電力機器には固定子コイルが備えられており、当該固定子コイルには絶縁被覆を行うための主絶縁層が設けられている。更に、主絶縁層の外周には低抵抗層が設けられている。
【０００３】
このような電力機器においては低抵抗層（の絶縁性）が経年劣化することが知られており、当該低抵抗層の劣化は、絶縁破壊（電力機器の故障）の要因となる。
【０００４】
ところで、低抵抗層が劣化すると当該低抵抗層から部分放電が発生するため、当該低抵抗層からの部分放電の発生を検出することは、当該低抵抗層の劣化診断に有用である。
【０００５】
しかしながら、電力機器（固定子コイル）が健全な状態であっても主絶縁層からは常に部分放電が発生するため、単に当該電力機器からの部分放電を検出したとしても、当該部分放電が低抵抗層のような特定の層から発生したものであることを識別しなければ、上記した劣化診断に利用することはできない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特許第４３１９５７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、電力機器に設けられている特定の層から発生する部分放電を検出することが可能な部分放電検出方法及び部分放電検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
実施形態に係る部分放電検出装置が実行する部分放電検出方法は、劣化によらず部分放電を発生する第１層と劣化に応じて部分放電を発生する第２層とが設けられた電力機器に取り付けられたセンサによって計測された電気信号を取得するステップと、前記取得された電気信号から複数のパルス信号を抽出するステップと、前記抽出された複数のパルス信号を複数のクラスタに分類するクラスタリングを実施するステップと、前記クラスタリングの結果に基づいて、前記第２層からの部分放電の発生を検出するステップとを具備する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
実施形態に係る部分放電検出装置の機能構成の一例を示すブロック図。
部分放電検出装置のハードウェア構成の一例を示す図。
φｑｎパターンの一例を示す図。
部分放電検出装置の処理手順の一例を示すフローチャート。
電気信号の一例を示す図。
パルス信号を拡大して示す図。
クラスタリングの結果の一例を示す図。
各クラスタに分類された第１及び第２パルス信号の割合の一例を示す図。
各クラスタに分類された第１及び第２パルス信号の割合の他の例を示す図。
第２実施形態における部分放電検出処理の処理手順の一例を示すフローチャート。
クラスタリング結果の一例を示す図。
ウェーブレット変換の結果の一例を示す図。
２値化処理の結果の一例を示す図。
各クラスタに分類された１番結線のパルス信号及び６４番結線のパル信号の割合の一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して、各実施形態について説明する。
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る部分放電検出装置の機能構成の一例を示すブロック図である。図１に示す部分放電検出装置１０は、例えば電力機器２０からの部分放電の発生を検出する機能を有する。
（【００１１】以降は省略されています）

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