[发明专利]部分放电电荷量测定方法以及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种主要是从UHF波段的部分放电放射电磁波信号的 时间波形抽取TEM模(mode)成分，并基于其二阶积分值(second order integral value)，不依赖传感器位置而测定部分放电(partial discharge) 电荷量的方法以及装置。

背景技术

气体绝缘开关设备(GIS)或变压器的绝缘诊断是通过部分放电放 射电磁波测定而实施的。由于该电磁波测定主要以UHF波段为对象， 所以一般称为UHF法。通常，在气体绝缘开关装置或气体绝缘输电线 (GIL)等的气体绝缘设备中，中心高压导体-金属接地罐(tank)之间 暴露在高电场下，当在设备内部部分放电发生时，有最终中心导体-金 属罐之间的绝缘被打破引起绝缘破坏的担忧。因此采用如下诊断手法， 即在作为绝缘破坏的前兆现象的部分放电阶段，检测在气体绝缘设备内 部传播来的电磁波信号，通过判定是否是部分放电信号，来预先探查绝 缘异常。作为该部分放电信号的检测手法提出有各种各样的手法，作为 其中之一，UHF(Ultra High Frequency：超高频)法被视为对绝缘诊断 的高可靠性化最为有用。UHF法指的是主要对UHF频带(300MHz～ 3GHz)的高频电磁波使用对该频带具有灵敏度(sensitivity)的天线来 检测的手法。由于UHF法是高灵敏度且能够测定部分放电信号，所以 现在其应用被广泛地研究，进而作为用于设备的资产管理(Asset Management)的测定法也在被研究。

另一方面，现在作为在气体绝缘开关设备(GIS)的出厂试验中的 部分放电计测，基于kHz频带的低频成分的电荷量校正(calibrate)手 法被标准化(IEC60270，JEC0401-1990部分放电测定)。IEC60270 是与交流高电压的相位同步地探测部分放电脉冲的现有的标准部分放 电测定方式。虽然气体绝缘开关设备的工厂试验基于该试验法进行，但 也在研究UHF法对在当地变电所等运转中的设备的绝缘诊断的应用， 有将基于UHF法的电荷量校正法标准化的趋势。放电电荷量的校正是 绝缘诊断中最重要的项目，在CIGRE TF15/33.03.05中，推荐为了GIS 监视系统的早期异常探测，有必要证实贯穿GIS整体相当于放电电荷量 5pC的探索灵敏度(CIGRE TF15/33.03.05：“PD detection system for GIS： sensitivity verification for the UHF method and the acoustic method”， Electra，No.18，pp.75-87，1999)。这样，希望从当地变电所的绝缘诊断 以及用于工厂出厂的部分放电试验两方面来确立根据UHF法的放电电 荷量校正手法。

但是，迄今以UHF法测定的电磁波波形和放电电荷量的关系不明 确，虽然在研究波形的能量和振幅值等的相关关系，但线性不被承认， 还不存在理论的证据。

专利文献1：日本专利申请公开2003-43094号公报

专利文献2：日本专利申请公开2003-232828号公报

专利文献3：日本专利申请公开2002-5985号公报

发明内容

发明要解决的问题

放电电荷量和放射电磁波的关系是电荷量对放电电流进行时间积 分所得到，但因为放射电磁波的振幅与放电电流的时间变化成比例，所 以放电电荷量与放射电磁波波形的二阶积分值成比例。而且，由于在密 封空间中传播的电磁波激发TE以及TM模，其特性叠加，所以依赖于 放电电荷的电磁波信号使不包含这些模的TEM模成分成为对象。

本发明的目的是提供一种部分放电电荷量的测定方法以及装置，作 为根据UHF法的电荷量校正手法以及绝缘诊断技术，来代替IEC60270， 其中，通过滤波器处理，从测定电磁波信号中抽取作为最低次电磁波传 播模的TE11模的截止频率以下的成分，以抽取后的TEM模成分为对象 基于其二阶积分值求出放电电荷量。

用于解决问题的方法