(57)【要約】【課題】電動機システムの絶縁劣化発生を自動判別する絶縁劣化診断装置を得る。【解決手段】電動機に流れるゼロ相電流又は接地線電流を検出する電流検出手段と、検出した電流信号を所定時間ごとにサンプリングして時系列データを出力するサンプリング手段と、出力された時系列データに対しFrench Hat関数を基底関数とするウェーブレット変換を行い、基底関数ごとの解像度を出力するウェーブレット変換演算手段１１と、各解像度１３〜１５の平均値を演算する平均演算手段１６〜１８と、平均演算手段１６〜１８によって演算された各解像度毎の平均値と電流信号が正常であるときの各解像度毎の平均値とを比較する第１の比較手段２２〜２４と、第１の比較手段の比較結果に基づいて電流検出手段で検出した電流の状態を出力する第２の比較手段２６と、比較結果に基づき警報を出力する警報出力手段２７とを備えた。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動機に流れるゼロ相電流又は接地線電流を検出する電流検出手段と、
前記電流検出手段によって検出された電流信号を所定時間ごとにサンプリングし、複数個の時系列データを出力するサンプリング手段と、
前記サンプリング手段から出力された前記時系列データに対しFrench Hat関数を基底関数とするウェーブレット変換を行い、前記基底関数ごとの変換結果である複数個の解像度を出力するウェーブレット変換演算手段と、
前記各解像度の平均値を演算する平均演算手段と、
前記平均演算手段によって演算された各解像度ごとの平均値と前記電流信号が正常であるときの各解像度ごとの平均値とを比較する第１の比較手段と、
前記第１の比較手段の比較結果に基づいて前記電流検出手段で検出した電流の状態を出力する第２の比較手段と、
前記第２の比較手段の比較結果に基づいて警報を出力する警報出力手段とを備えた電動機システムの絶縁劣化診断装置。
【請求項２】
電動機に流れるゼロ相電流又は接地線電流を検出する電流検出手段と、
前記電流検出手段によって検出された電流信号を所定時間ごとにサンプリングし、複数個の時系列データを出力するサンプリング手段と、
前記サンプリング手段から出力された前記時系列データに対しFrench Hat関数を基底関数とするウェーブレット変換を行い、前記基底関数ごとの変換結果である複数個の解像度を出力するウェーブレット変換演算手段と、
前記各解像度の分散値を演算する分散演算手段と、
前記分散演算手段によって演算された各解像度ごとの分散値と前記電流信号が正常であるときの各解像度ごとの分散値とを比較する第１の比較手段と、
前記第１の比較手段の比較結果に基づいて前記電流検出手段で検出した電流の状態を出力する第２の比較手段と、
前記第２の比較手段の比較結果に基づいて警報を出力する警報出力手段とを備えた電動機システムの絶縁劣化診断装置。
【請求項３】
電動機に流れるゼロ相電流又は接地線電流を検出する電流検出手段と、
前記電流検出手段によって検出された電流信号を所定時間ごとにサンプリングし、複数個の時系列データを出力するサンプリング手段と、
前記サンプリング手段から出力された前記時系列データに対しFrench Hat関数を基底関数とするウェーブレット変換を行い、前記基底関数ごとの変換結果である複数個の解像度を出力するウェーブレット変換演算手段と、
前記各解像度の歪度を演算する歪度演算手段と、
前記歪度演算手段によって演算された各解像度ごとの歪度と前記電流信号が正常であるときの各解像度ごとの歪度とを比較する第１の比較手段と、
前記第１の比較手段の比較結果に基づいて前記電流検出手段で検出した電流の状態を出力する第２の比較手段と、
前記第２の比較手段の比較結果に基づいて警報を出力する警報出力手段とを備えた電動機システムの絶縁劣化診断装置。
【請求項４】
電動機に流れるゼロ相電流又は接地線電流を検出する電流検出手段と、
前記電流検出手段によって検出された電流信号を所定時間ごとにサンプリングし、複数個の時系列データを出力するサンプリング手段と、
前記サンプリング手段から出力された前記時系列データに対しFrench Hat関数を基底関数とするウェーブレット変換を行い、前記基底関数ごとの変換結果である複数個の解像度を出力するウェーブレット変換演算手段と、
前記各解像度の尖度を演算する尖度演算手段と、
前記尖度演算手段によって演算された各解像度ごとの尖度と前記電流信号が正常であるときの各解像度ごとの尖度とを比較する第１の比較手段と、
前記第１の比較手段の比較結果に基づいて前記電流検出手段で検出した電流の状態を出力する第２の比較手段と、
前記第２の比較手段の比較結果に基づいて警報を出力する警報出力手段とを備えた電動機システムの絶縁劣化診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電動機に接続されたゼロ相電流検出器又は接地線電流検出器の変動成分から、将来、地絡事故に発展する可能性がある絶縁劣化と正常負荷とを高速に区別する絶縁劣化診断装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の絶縁診断装置の絶縁診断手法としては、例えば、図６に示すような技術が知られている。図６の診断対象機器は発電機であり、結合コンデンサ法によって部分放電を検出するものである。発電機４１の、Ｕ，Ｖ，Ｗの三相母線電線４２〜４４は、遮断器４５を介して電力線に接続されており、各相の電線４２〜４４のそれぞれには、放電発生事象を抽出するためのカップリングコンデンサ４６〜４８が接続され、そのカップリングコンデンサ４６〜４８を介して検出器４９が接続されている。（図では1回路だけ明示している
が、Ｕ，Ｖ、Ｗ各相の３回路ある。）カップリングコンデンサ４６〜４８は、母線電線を伝播する商用周波数成分のような低周波成分は阻止し、部分放電信号やノイズ信号が含まれている高周波成分を通過させる。各相に対応して設けられた検出器４９は同軸ケーブル５０で切替スイッチ５１に接続されている。切替スイッチ５１で各相の検出信号が切り替えられて、ハイパスフィルタ５２を通して部分放電測定器５３に送信され、信号処理されて部分放電が検出されるように構成されている（例えば、非特許文献１参照）。
また、例えば、診断対象機器の接地線に、高周波ＣＴを介して絶縁診断部を接続し、放電等により接地線に流入する電流を高周波ＣＴで検出して診断部に送信し、この電流信号から診断部で絶縁劣化に伴う放電現象を検出する技術が開示されている（例えば、非特許文献２参照）。
【０００３】
【非特許文献１】電気学会技術報告（２部）第４０２号「電力設備の運転中絶縁診断技術」１９９２年１月電気学会（第５８頁）
【非特許文献２】同上（第６６頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の絶縁劣化診断装置は上記のように構成されているので、非特許文献１の技術では、診断対象（発電機）に接続されている３相電源に観測される絶縁劣化に伴う放電現象が必要であった。このため、放電現象の伴わない絶縁劣化には反応しないという問題点があった。また、３相電源のＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各相を調べる必要があり、一括して検査できないという問題点もあった。
また、非特許文献２の技術では、診断対象機器に接続されている接地線で観測される絶縁劣化に伴う放電現象を検出しているため、電源に存在する高周波ノイズが常時部分放電に重複しているので、正確な部分放電検出が難しいという問題点があった。
【０００５】
この発明は、上記のような問題点を解消するためになされたもので、監視対象機器である電動機のゼロ相電流１点を検出しそのゼロ相電流の波形変化をパターン化して、又は、接地線電流を検出しその接地線電流の波形変化をパターン化して、絶縁劣化発生を自動判別する絶縁劣化診断装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る電動機システムの絶縁劣化診断装置は、電動機に流れるゼロ相電流又は接地線電流を検出する電流検出手段と、電流検出手段によって検出された電流信号を所定時間ごとにサンプリングし、複数個の時系列データを出力するサンプリング手段と、サン
プリング手段から出力された時系列データに対しFrench Hat関数を基底関数とするウェーブレット変換を行い、基底関数ごとの変換結果である複数個の解像度を出力するウェーブレット変換演算手段と、各解像度の平均値を演算する平均演算手段と、平均演算手段によって演算された各解像度ごとの平均値と電流信号が正常であるときの各解像度ごとの平均値とを比較する第１の比較手段と、第１の比較手段の比較結果に基づいて電流検出手段で検出した電流の状態を出力する第２の比較手段と、第２の比較手段の比較結果に基づいて警報を出力する警報出力手段とを備えたものである。
【０００７】
また、ウェーブレット変換された各解像度の分散値を演算する分散演算手段と、分散演算手段によって演算された各解像度ごとの分散値と電流信号が正常であるときの各解像度ごとの分散値とを比較する第１の比較手段と、第１の比較手段の比較結果に基づいて電流検出手段で検出した電流の状態を出力する第２の比較手段と、第２の比較手段の比較結果に基づいて警報を出力する警報出力手段とを備えたものである。
【０００８】
また、ウェーブレット変換された各解像度の歪度を演算する歪度演算手段と、歪度演算手段によって演算された各解像度ごとの歪度と電流信号が正常であるときの各解像度ごとの歪度とを比較する第１の比較手段と、第１の比較手段の比較結果に基づいて電流検出手段で検出した電流の状態を出力する第２の比較手段と、第２の比較手段の比較結果に基づいて警報を出力する警報出力手段とを備えたものである。
【０００９】
更にまた、ウェーブレット変換された各解像度の尖度を演算する尖度演算手段と、尖度演算手段によって演算された各解像度ごとの尖度と電流信号が正常であるときの各解像度ごとの尖度とを比較する第１の比較手段と、第１の比較手段の比較結果に基づいて電流検出手段で検出した電流の状態を出力する第２の比較手段と、第２の比較手段の比較結果に基づいて警報を出力する警報出力手段とを備えたものである。
【発明の効果】
【００１０】
この発明の電動機システムの絶縁劣化診断装置によれば、電動機に流れるゼロ相電流波形又は接地線電流波形をサンプリング手段でサンプリングして得た電流信号の時系列データに対して、French Hat関数を基底関数とするウェーブレット変換を演算し、出力された複数の解像度ごとの平均値と正常な電流波形をウェーブレット変換したときの平均値とを比較するように構成したので、電動機の電流検出手段で観測される電流波形が正常かどうかを容易に判別できるため、システムを停止することなく、高速で絶縁劣化診断を行うことができる絶縁劣化診断装置を提供できる。
また、絶縁劣化を早期に検知して対処できるので長寿命化を図ることができる。
【００１１】
また、ウェーブレット変換演算手段によって演算した各解像度ごとの分散値を分散演算手段によって演算し、その分散値と電流信号が正常であるときの各解像度ごとの分散値とを比較するように構成したので、上記と同様に、電動機の電流検出手段で観測される電流波形が正常かどうかを短時間で容易に判別できる。
【００１２】
また、ウェーブレット変換演算手段によって演算した各解像度ごとの歪度を歪度演算手段によって演算し、その歪度と相電流信号が正常であるときの各解像度ごとの歪度とを比較するように構成したので、上記と同様に、電動機の電流検出手段で観測される電流波形が正常かどうかを短時間で容易に判別できる。
【００１３】
更にまた、ウェーブレット変換演算手段によって演算した各解像度ごとの尖度を尖度演算手段によって演算し、その尖度と電流信号が正常であるときの各解像度ごとの尖度とを比較するように構成したので、上記と同様に、電動機の電流検出手段で観測される電流波形が正常かどうかを短時間で容易に判別できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１を図に基づいて説明する。
図１はこの発明の実施の形態１による電動機システムの絶縁劣化診断装置を示す構成図であり、図２は図１の中の絶縁劣化診断器の構成図である。
図１において、絶縁劣化診断装置は、診断対象機器である電動機（図示せず）のゼロ相電流を検出する電流検出手段である電流検出器（図示せず）から得られるゼロ相電流波形、又は、接地線電流を検出する電流検出手段である電流検出器（図示せず）から得られる接地線電流波形のいずれかを利用する。このいずれかの電流波形１を適当な解像度帯域成分を通過させるフィルタ２と、適当な解像度帯域を通過した電流波形を適当な増幅率で増幅する増幅器３と、適当な増幅率で増幅された電流波形を所定時間ごとにサンプリングしてアナログ・ディジタル変換し、複数個の時系列データＸｉ（ｉ＝０，１，２，・・・・，Ｌ−１）を出力するＡ／Ｄ変換器４と、時系列データＸｉに基づいて劣化診断を行い必要に応じて警報を出力する絶縁劣化診断器５とを備えている。このうちのフィルタ２，増幅器３，Ａ／Ｄ変換器４により、サンプリング手段が構成されている。
以下では、電動機の「ゼロ相電流」波形を用いて絶縁劣化診断をする場合について説明するが、「接地線電流」波形を用いる場合も基本的に同様である。すなわち、以下の説明で「ゼロ相電流」を「接地線電流」と置き換えれば、接地線電流波形に基づく絶縁劣化診断装置となる。（実施の形態２以下も同様とする。）
【００１５】
図２は図１の絶縁劣化診断器５の詳細な構成を示す構成図である。絶縁劣化診断器５は、ウェーブレット変換演算手段であるウェーブレット変換演算器１１及び基底関数演算器１２と、平均演算手段である平均演算器１６〜１８と、設定器１９〜２１と、第１の比較手段である比較器２２〜２４と、設定器Ｍ２５と、第２の比較手段である比較器Ｍ２６と、警報出力手段である警報発生器２７とを備えている。
【００１６】
ウェーブレット変換演算器１１は、Ａ／Ｄ変換器４から出力された時系列データＸｉに基づいて、French Hat関数を基底関数とするゼロ相電流波形のウェーブレット変換を演算する。
基底関数演算器１２は、ウェーブレット変換演算器１１に対して、ウェーブレット変換の基底関数としてFrench Hat関数を与える。
ウェーブレット変換演算器１１において、French Hat関数を基底関数として、任意の所定倍に拡大又は縮小した複数（ｊ個）の基底関数に対して連続ウェーブレット変換を演算して、基底関数ごとに求めた入力信号と同じサンプリング時点でのウェーブレット係数の集合を出力する。すなわち、０，１，２，・・・，Ｌ−１という入力信号Ｘｉと同じサンプリング時点に対し、０，１，２，・・・，ｊ−１というｊ個の基底関数によって変換した結果（これを解像度と呼ぶ）を、解像度（０）１３，解像度（１）１４，・・・，解像度（ｊ−１）１５として出力する。各解像度は、０，１，２，・・・，Ｌ−１の、Ｌ個の時間方向のデータで表現される。
【００１７】
平均演算器（０）１６は、French Hat関数を基底関数とするウェーブレット変換演算器１１から出力された解像度（０）１３の平均値を演算する。同様に、平均演算器（１）１７・・・平均演算器（ｊ−１）１８は、それぞれ、解像度（１）・・・解像度（ｊ-１）の平均値を演算する。なお、この平均演算器はｊ個設けられている。
【００１８】
設定器（０）１９には、ゼロ相電流に正常な電流が流れた場合のFrench Hat関数を基底関数とするウェーブレット変換の解像度（０）の平均値（以下、基準平均値と称す）を記憶する。同様に、設定器（１）２０〜設定器（ｊ−１）２１のそれぞれには、ゼロ相電流に正常な電流が流れた場合のFrench Hat関数を基底関数とするウェーブレット変換の解像
度（１）〜解像度（ｊ−１）のそれぞれの基準平均値を記憶する。
【００１９】
比較器（０）２２〜比較器（ｊ−１）２４は、平均演算器（０）１６〜平均演算器（ｊ−１）１８のそれぞれから出力されたゼロ相電流波形のFrench Hat関数を基底関数とするウェーブレット変換の平均値と、対応して設けた設定器（０）１９〜設定器（ｊ−１）２１に記憶された基準平均値とを比較する。
なお、図では解像度（０），解像度（１），解像度（ｊ−１）というように、３個の解像度で代表して表記しているが、実際にはｊ個の解像度が得られる。同様に、比較器（０），比較器（１），比較器（ｊ−１）と３個で代表して表記しているが、実際にはｊ個の比較器が必要である。また、設定器も３個で代表して表記しているが、実際にはｊ個必要である。
【００２０】
設定器Ｍ２５は、比較器（０）２２，比較器（１）２３，・・・，比較器（ｊ−１）２４において、ゼロ相電流に正常な電流が流れた場合の許容パターンを記憶する。そして、比較器Ｍ２６によって、比較器（０）２２，比較器（１）２３，・・・，比較器（ｊ−１）２４の出力結果と、設定器Ｍ２５に記憶された正常時の許容パターンとを比較し、その比較結果を出力する。
警報発生器２７は、比較器Ｍ２６の比較結果に基づいて、必要に応じて外部に警報を出力する。
【００２１】
次に動作について説明する。
まず、電流検出器（図示せず）で測定されたゼロ相電流波形をＡ/Ｄ変換器４が所定時
間ごとにサンプリングしてアナログ・ディジタル変換し、複数個の時系列データＸｉ（ｉ＝０，１，２・・・，Ｌ−１）を出力する。
【００２２】
【数１】
2010014610.tif 000003
【００２３】
次に、ウェーブレット変換演算器１１は、時系列データＸｉ（ｉ＝０，１，２，・・・，Ｌ−１）のデータに対して、French Hat関数を基底関数とするウェーブレット変換を演算する。French Hat関数は次式（２）で表される関数である。
【００２４】
【数２】
2010014610.tif 000004
【００２５】
そこで、French Hat関数ψ（ｔ）を区画［−Ｄ，Ｄ］において定義すると、基本ウェーブレット関数(解像度＝０の基底関数）Ｗ（ｔ）は、次式（３）で表される。
【００２６】
【数３】
2010014610.tif 000005
【００２７】
この基本ウェーブレット関数（解像度＝０の基底関数）Ｗ（ｔ）を相似変換することによって、各解像度ｎの基底関数Ｐｎ（ｔ）を計算する。Ｗ（ｔ）は離散的な時刻ｔでしか値をもっていないので，線形補間により中間値を求める。
【００２８】
【数４】
2010014610.tif 000006
【００２９】
解像度ｎごとに並んだ基底関数の配列Ｐｎ（ｔ）とデータＸ（ｔ）を時刻ｔごとに連続ウェーブレット変換を行うことにより，各解像度ｎ，時刻ｔにおけるウェーブレット係数値Ｙｎ（ｔ）を式（５）で求める。
【００３０】
【数５】
2010014610.tif 000007
【００３１】
French Hat関数を基底関数とするウェーブレット変換結果が、解像度０，１，・・・，ｊ−１として出力されると、平均演算器（０）１６，平均演算器（１）１７，・・・，平均演算器（ｊ−１）１８によって、解像度０，１，・・・，ｊ−１の各平均値μ１０，μ１１,・・・，μ１ｊ−１を、式（６）を用いて演算する。
【００３２】
【数６】
2010014610.tif 000008
【００３３】
そして、平均演算器（０）１６〜平均演算器（ｊ−１）１８によって、平均値μ１０〜μ１ｊ−１が演算されると、次に、比較器（０）２２，比較器（１）２３，・・・，比較器（ｊ−１）２４は、ゼロ相電流波形が正常であるときのFrench Hat関数を基底関数とするウェーブレット変換の解像度０，１，・・・，ｊ−１の基準平均値を、設定器（０）１９，設定器（１）２０，・・・，設定器（ｊ−１）２１から取得し、この基準平均値と、上記の演算されたμ１０，μ１１，・・・，μ１ｊ−１とを比較する。
【００３４】
なお、設定器（０）１９、設定器（１）２０、設定器（ｊ−１）２１には、ゼロ相電流波形が正常であるときの、French Hat関数を基底関数とするウェーブレット変換の解像度０，１，・・・，ｊ−１の平均値（基準平均値）が記憶されているが、外部の装置（図示
せず）に記憶するようにしても良い。
【００３５】
そして、比較器（０）２２，比較器（１）２３，・・・，比較器（ｊ−１）２４は演算されたμ１０，μ１１，・・・，μ１ｊ−１と正常時の基準平均値とを比較した結果、例えば、演算されたμ１０，μ１１，・・・，μ１ｊ−１が基準平均値の３倍を超えたとき、異常と判定し、比較器Ｍ２６へ出力する。
【００３６】
ここで、ゼロ相電流波形のFrench Hat関数を基底関数とするウェーブレット変換の解像度０，１，・・・，ｊ−１の平均値で、電流投入状態での正常・異常が区別できる理由を簡単に説明する。
ゼロ相電流波形のFrench Hat関数を基底関数とするウェーブレット変換の解像度０，１，・・・，ｊ−１は、相当解像度ごとのフィルタになっており、フィルタをかけた時系列データの平均値は、正常の場合、ある値のまわりに分布する。異常になると、特定の解像度あるいは、全部の解像度の平均値が正常の場合の平均値からずれる。このずれ方は、異常な電流投入のされ方に依存するので、平均値を比較することで正常・異常を判別することができる。
【００３７】
次に、比較器Ｍ２６は、比較器（０）２２，比較器（１）２３，・・・，比較器（ｊ−１）２４の判定結果と、正常時に予め定められた各解像度ごとの正常・異常パターンと比較して最終的な判定を決定する。この判定条件は、対象に応じて、予め設定器Ｍ２５に格納しておく。例えば、一番単純な設定基準は、各解像度がひとつでも異常なら、最終判断は異常であるという設定である。
【００３８】
そして、最後に、比較器Ｍ２６が異常と判断すると、警報発生器２７が、ゼロ相電流に異常電流が流れたことを明らかにすべく、表示装置（図示せず）に、ゼロ相電流に異常が発生した旨を表示し、あるいは、プラントを監視する監視装置（図示せず）等にゼロ相電流に異常が発生した旨を示す信号等を出力し、一連の処理を終了する。
【００３９】
以上のように、実施の形態１によれば、電動機に流れるゼロ相電流又は接地線電流を検出する電流検出手段と、電流検出手段によって検出された電流信号を所定時間ごとにサンプリングし、複数個の時系列データを出力するサンプリング手段と、サンプリング手段から出力された時系列データに対しFrench Hat関数を基底関数とするウェーブレット変換を行い、基底関数ごとの変換結果である複数個の解像度を出力するウェーブレット変換演算手段と、各解像度の平均値を演算する平均演算手段と、平均演算手段によって演算された各解像度ごとの平均値と電流信号が正常であるときの各解像度ごとの平均値とを比較する第１の比較手段と、第１の比較手段の比較結果に基づいて電流検出手段で検出した電流の状態を出力する第２の比較手段と、第２の比較手段の比較結果に基づいて警報を出力する警報出力手段とを備えたので、French Hat関数と類似した波形を高感度に検出でき、平均値を採用することで計算時間を短縮でき、電動機の電流検出手段で観測される電流波形が正常かどうかを短時間で容易に判別できるため、システムを停止することなく容易に絶縁劣化診断を行うことができる絶縁劣化診断装置を提供できる。
また、絶縁劣化を早期に検知して対処できるので長寿命化をはかることができる。
【００４０】
実施の形態２．
図３は、実施の形態２による絶縁劣化診断器の構成図である。電動機システムの絶縁劣化診断装置の全体の構成は、実施の形態１で説明した図１と同等なので図示及び説明は省略する。図３は、図１の絶縁劣化診断器５に相当する部分である。また、図３において、実施の形態１の図２と同等部分は同一符号で示し、説明は省略する。以下では、相違点を中心に説明する。
【００４１】
図３に示す絶縁劣化診断器は、実施の形態１における図２の平均演算器（０）１６〜平均演算器（ｊ−１）１８の替わりに、ウェーブレット変換演算器１１から出力された解像度（０）〜解像度（ｊ−１）の「分散値」を演算する分散演算手段として、分散演算器（０）２８〜分散演算器（ｊ−１）３０が設けられている。
また、設定器（０）１９〜設定器（ｊ−１）２１には、ゼロ相電流に正常な電流が流れた場合のFrench Hat関数を基底関数とするウェーブレット変換の各解像度から演算される分散値（以下、基準分散値と称す）がそれぞれ記憶されている。
比較器（０）２２〜比較器（ｊ−１）２４では、分散演算器（０）２８〜分散演算器（ｊ−１）３０から出力された分散値と、設定器（０）１９〜設定器（ｊ−１）２１に記憶された基準分散値とを比較する。
その他の構成については、実施の形態１と同様なので、それらの説明は省略する。
【００４２】
なお、図では解像度、分散演算器、比較器、設定器は、（０），（１），（ｊ−１）という具合にそれぞれ３個で代表して表記しているが、実際にはそれぞれｊ個あるのは実施の形態１と同様である。
【００４３】
次に上記構成の絶縁劣化診断装置の動作について説明する。実施の形態１と同様の動作については、説明を省略する。
French Hat関数を基底関数とするウェーブレット変換結果が、解像度０，１，・・・，ｊ−１として出力されると、分散演算器（０）２８，分散演算器（１）２９，・・・，分散演算器（ｊ−１）３０によって、解像度０，１，・・・，ｊ−１の各分散値μ２０，μ２１，・・・，μ２ｊ−１を、式（７）を用いて演算する。
【００４４】
【数７】
2010014610.tif 000009
【００４５】
そして、分散演算器（０）２８〜分散演算器（ｊ−１）３０によって、分散値μ２０，μ１１，・・・，μ２j−１が演算されると、比較器（０）２２，比較器（１）２３，・
・・，比較器（ｊ−１）２４が、ゼロ相電流波形が正常であるときの、French Hat関数を基底関数とするウェーブレット変換の解像度０，１，・・・，ｊ−１の基準分散値を設定器（０）１９，設定器（１）２０，・・・，設定器（ｊ−１）２１から取得し、上記の演算されたμ２０，μ２１，・・・，μ２ｊ−１と各基準分散値とを比較する。
【００４６】
なお、設定器（０）１９、設定器（１）２０、設定器（ｊ−１）２１には、ゼロ相電流波形が正常であるときの、French Hat関数を基底関数とするウェーブレット変換の解像度０，１，・・・，ｊ−１の分散値（基準分散値）が記憶されているが、外部の装置（図示せず）に記憶するようにしても良い。
【００４７】
そして、比較器（０）２２，比較器（１）２３，・・・，比較器（ｊ−１）２４は演算されたμ２０，μ２１，・・・，μ２ｊ−１と正常時の基準分散値とを比較した結果、例えば、演算されたμ２０、μ２１、・・・μ２ｊ−１が基準分散値の３倍を超えたとき、異常と判定し、比較器Ｍ２６へ出力する。
【００４８】
ここで、ゼロ相電流波形のFrench Hat関数を基底関数とするウェーブレット変換の解像度０，１，・・・，ｊ−１の分散値で、電流投入状態での正常・異常が区別できる理由を簡単に説明する。
ゼロ相電流波形のFrench Hat関数を基底関数とするウェーブレット変換の解像度０，１
，・・・，ｊ−１は、相当解像度ごとのフィルタになっており、フィルタをかけた時系列データの分散値は、正常の場合、ある値のまわりに分布する。異常になると、特定の解像度あるいは、全部の解像度の分散値が正常の場合の分散値からずれる。このずれ方は、異常な電流投入のされ方に依存するので、分散値を比較することで正常・異常を判別することができる。
【００４９】
次に、比較器Ｍ２６は、比較器（０）２２，比較器（１）２３，・・・，比較器（ｊ−１）２４の判定結果と、正常時に予め定められた各解像度の正常・異常パターンとを比較して最終的な判定を決定する。この判定条件は、対象に応じて、予め設定器Ｍ２５に格納しておく。例えば、一番単純な設定基準は、各解像度がひとつでも異常なら、最終判断は異常であるという設定である。
【００５０】
そして、最後に、比較器Ｍ２６が異常と判断すると、警報発生器２７が、ゼロ相電流に異常電流が流れたことを明らかにすべく、表示装置（図示せず）に、ゼロ相電流に異常が発生した旨を表示し、あるいは、プラントを監視する監視装置（図示せず）等にゼロ相電流に異常が発生した旨を示す信号等を出力し、一連の処理を終了する。
【００５１】
以上のように、実施の形態２によれば、ウェーブレット変換演算手段によって演算した各解像度ごとの分散値を分散演算手段によって演算し、その分散値とゼロ相電流信号又は接地線電流信号が正常であるときの各解像度ごとの基準分散値とを比較するように構成したので、French Hat関数と類似した波形を高感度に検出でき、分散値を採用することで計算時間を短縮でき、電動機のゼロ相電流波形又は接地線電流波形が正常かどうかを短時間で容易に判別できるため、システムを停止することなく容易に絶縁劣化診断を行うことができる絶縁劣化診断装置を得ることができる。
【００５２】
実施の形態３．
図４は、実施の形態３による絶縁劣化診断器の構成図である。電動機システムの絶縁劣化診断装置の全体の構成は、実施の形態１で説明した図１と同等なので図示及び説明は省略する。図４は、図１の絶縁劣化診断器５に相当する部分である。また、図４において、実施の形態１の図２と同等部分は同一符号で示し、説明は省略する。以下では、相違点を中心に説明する。
【００５３】
図４に示す絶縁劣化診断器は、実施の形態１における図２の平均演算器（０）１６〜平均演算器（ｊ−１）１８の替わりに、ウェーブレット変換演算器１１から出力された解像度（０）〜解像度（ｊ−１）の「歪度」を演算する歪度演算手段として、歪度演算器（０）３１〜歪度演算器（ｊ−１）３３が設けられている。
また、設定器（０）１９〜設定器（ｊ−１）２１には、ゼロ相電流に正常な電流が流れた場合のFrench Hat関数を基底関数とするウェーブレット変換の各解像度から演算される歪度（以下、基準歪度と称す）がそれぞれ記憶されている。
比較器（０）２２〜比較器（ｊ−１）２４では、歪度演算器（０）３１〜歪度演算器（ｊ−１）３３から出力された歪度と、設定器（０）１９〜設定器（ｊ−１）２１に記憶された基準歪度とを比較する。
その他の構成については、実施の形態１と同様なので、それらの説明は省略する。
【００５４】
なお、図では解像度、歪度演算器、比較器、設定器は、（０），（１），（ｊ−１）という具合にそれぞれ３個で代表して表記しているが、実際にはそれぞれｊ個あるのは実施の形態１と同様である。
【００５５】
次に上記構成の絶縁劣化診断装置の動作について説明する。実施の形態１と同様の動作については、説明を省略する。
French Hat関数を基底関数とするウェーブレット変換結果が、解像度０，１，・・・，ｊ−１として出力されると、歪度演算器（０）３１，歪度演算器（１）３２，・・・，歪度演算器（ｊ−１）３３によって、解像度０，１，・・・，ｊ−１の各歪度μ３０，μ３１，・・・，μ３ｊ−１を、式（８）を用いて演算する。
【００５６】
【数８】
2010014610.tif 000010
【００５７】
そして、歪度演算器（０）３１〜歪度演算器（ｊ−１）３３によって、歪度μ３０，μ３１，・・・，μ３j−１が演算されると、比較器（０）２２，比較器（１）２３，・・
・，比較器（ｊ−１）２４が、ゼロ相電流波形が正常であるときの、French Hat関数を基底関数とするウェーブレット変換の解像度０，１，・・・，ｊ−１の基準歪度を設定器（０）１９，設定器（１）２０，・・・，設定器（ｊ−１）２１から取得し、上記の演算されたμ３０，μ３１，・・・，μ３ｊ−１と各基準歪度とを比較する。
【００５８】
なお、設定器（０）１９，設定器（１）２０，設定器（ｊ−１）２１には、ゼロ相電流波形が正常であるときの、French Hat関数を基底関数とするウェーブレット変換の解像度０，１，・・・，ｊ−１の歪度（基準歪度）が記憶されているが、外部の装置（図示せず）に記憶するようにしても良い。
【００５９】
そして、比較器（０）２２，比較器（１）２３，・・・，比較器（ｊ−１）２４は演算されたμ３０，μ３１，・・・，μ３ｊ−１と正常時の基準歪度とを比較した結果、例えば、演算されたμ３０，μ３１，・・・，μ３ｊ−１が基準歪度の３倍を超えたとき、異常と判定し、比較器Ｍ２６へ出力する。
【００６０】
ここで、ゼロ相電流波形のFrench Hat関数を基底関数とするウェーブレット変換の解像度０，１，・・・，ｊ−１の歪度で、電流投入状態での正常・異常が区別できる理由を簡単に説明する。
ゼロ相電流波形のFrench Hat関数を基底関数とするウェーブレット変換の解像度０，１，・・・，ｊ−１は、相当解像度ごとのフィルタになっており、フィルタをかけた時系列データの歪度は、正常の場合、ある値のまわりに分布する。異常になると、特定の解像度あるいは、全部の解像度の歪度が正常の場合の歪度からずれる。このずれ方は、異常な電流投入のされ方に依存するので、歪度を比較することで正常・異常を判別することができる。
【００６１】
次に、比較器Ｍ２６は、比較器（０）２２，比較器（１）２３，・・・，比較器（ｊ−１）２４の判定結果と、正常時に予め定められた各解像度の正常・異常パターンとを比較して最終的な判定を決定する。この判定条件は、対象に応じて、予め設定器Ｍ２５に格納しておく。例えば、一番単純な設定基準は、各解像度がひとつでも異常なら、最終判断は異常であるという設定である。
【００６２】
そして、最後に、比較器Ｍ２６が異常と判断すると、警報発生器２７が、ゼロ相電流に異常電流が流れたことを明らかにすべく、表示装置（図示せず）に、ゼロ相電流に異常が発生した旨を表示し、あるいは、プラントを監視する監視装置（図示せず）等にゼロ相電流に異常が発生した旨を示す信号等を出力し、一連の処理を終了する。
【００６３】
以上のように、実施の形態３によれば、ウェーブレット変換演算手段によって演算した
各解像度ごとの歪度を歪度演算手段によって演算し、その歪度とゼロ相電流信号又は接地線電流信号が正常であるときの各解像度ごとの基準歪度とを比較するように構成したので、French Hat関数と類似した波形を高感度に検出でき、歪度を採用することで計算時間を短縮でき、電動機のゼロ相電流波形又は接地線電流波形が正常かどうかを短時間で容易に判別できるため、システムを停止することなく容易に絶縁劣化診断を行うことができる絶縁劣化診断装置を得ることができる。
【００６４】
実施の形態４．
図５は、実施の形態４による絶縁劣化診断器の構成図である。電動機システムの絶縁劣化診断装置の全体の構成は、実施の形態１で説明した図１と同等なので図示及び説明は省略する。図５は、図１の絶縁劣化診断器５に相当する部分である。また、図５において、実施の形態１の図２と同等部分は同一符号で示し、説明は省略する。以下では、相違点を中心に説明する。
【００６５】
図５に示す絶縁劣化診断器は、実施の形態１における図２の平均演算器（０）１６〜平均演算器（ｊ−１）１８の替わりに、ウェーブレット変換演算器１１から出力された解像度（０）〜解像度（ｊ−１）の「尖度」を演算する尖度演算手段として、尖度演算器（０）３４〜尖度演算器（ｊ−１）３６が設けられている。
また、設定器（０）１９〜設定器（ｊ−１）２１には、ゼロ相電流に正常な電流が流れた場合のFrench Hat関数を基底関数とするウェーブレット変換の各解像度から演算される尖度（以下、基準尖度と称す）がそれぞれ記憶されている。
比較器（０）２２〜比較器（ｊ−１）２４では、尖度演算器（０）３４〜尖度演算器（ｊ−１）３６から出力された尖度と、設定器（０）１９〜設定器（ｊ−１）２１に記憶された基準尖度とを比較する。
その他の構成については、実施の形態１と同様であり、その説明は省略する。
【００６６】
なお、図では解像度、尖度演算器、比較器、設定器は、（０），（１），（ｊ−１）という具合にそれぞれ３個で代表して表記しているが、実際にはそれぞれｊ個あるのは実施の形態１と同様である。
【００６７】
次に上記構成の絶縁劣化診断装置の動作について説明する。実施の形態１と同様の動作については、説明を省略する。
French Hat関数を基底関数とするウェーブレット変換結果が、解像度０，１，・・・，ｊ−１として出力されると、尖度演算器（０）３４，尖度演算器（１）３５，・・・，尖度演算器（ｊ−１）３６によって、解像度０，１，・・・，ｊ−１の各尖度μ４０，μ４１，・・・，μ４ｊ−１を、式（９）を用いて演算する。
【００６８】
【数９】
2010014610.tif 000011
【００６９】
そして、尖度演算器（０）３４〜尖度演算器（ｊ−１）３６によって、尖度μ４０，μ４１，・・・，μ４j−１が演算されると、比較器（０）２２，比較器（１）２３，・・
・，比較器（ｊ−１）２４が、ゼロ相電流波形が正常であるときの、French Hat関数を基底関数とするウェーブレット変換の解像度０，１，・・・，ｊ−１の基準尖度を設定器（０）１９，設定器（１）２０，・・・，設定器（ｊ−１）２１から取得し、上記の演算されたμ４０，μ４１，・・・，μ４ｊ−１と各基準尖度とを比較する。
【００７０】
なお、設定器（０）１９，設定器（１）２０，設定器（ｊ−１）２１には、ゼロ相電流波形が正常であるときの、French Hat関数を基底関数とするウェーブレット変換の解像度０，１，・・・，ｊ−１の尖度（基準尖度）が記憶されているが、外部の装置（図示せず）に記憶するようにしても良い。
【００７１】
そして、比較器（０）２２，比較器（１）２３，・・・，比較器（ｊ−１）２４は演算されたμ４０，μ４１，・・・，μ４ｊ−１と正常時の基準尖度とを比較した結果、例えば、演算されたμ４０，μ４１，・・・，μ４ｊ−１が基準尖度の３倍を超えたとき、異常と判定し、比較器Ｍ２６へ出力する。
【００７２】
ここで、ゼロ相電流波形のFrench Hat関数を基底関数とするウェーブレット変換の解像度０，１，・・・，ｊ−１の尖度で、電流投入状態での正常・異常が区別できる理由を簡単に説明する。
ゼロ相電流波形のFrench Hat関数を基底関数とするウェーブレット変換の解像度０，１，・・・，ｊ−１は、相当解像度ごとのフィルタになっており、フィルタをかけた時系列データの尖度は、正常の場合、ある値のまわりに分布する。異常になると、特定の解像度あるいは、全部の解像度の尖度が正常の場合の尖度からずれる。このずれ方は、異常な電流投入のされ方に依存するので、尖度を比較することで正常・異常を判別することができる。
【００７３】
次に、比較器Ｍ２６は、比較器（０）２２，比較器（１）２３，・・・，比較器（ｊ−１）２４の判定結果と、正常時に予め定められた各解像度ごとの正常・異常パターンとを比較して最終的な判定を決定する。この判定条件は、対象に応じて、予め設定器Ｍ２５に格納しておく。例えば、一番単純な設定基準は、各解像度がひとつでも異常なら、最終判断は異常であるという設定である。
【００７４】
そして、最後に、比較器Ｍ２６が異常と判断すると、警報発生器２７が、ゼロ相電流に異常電流が流れたことを明らかにすべく、表示装置（図示せず）に、ゼロ相電流に異常が発生した旨を表示し、あるいは、プラントを監視する監視装置（図示せず）等にゼロ相電流に異常が発生した旨を示す信号等を出力し、一連の処理を終了する。
【００７５】
以上のように、実施の形態４によれば、ウェーブレット変換演算手段によって演算した各解像度ごとの尖度を尖度演算手段によって演算し、その尖度とゼロ相電流信号又は接地線電流信号が正常であるときの各解像度ごとの基準尖度とを比較するように構成したので、French Hat関数と類似した波形を高感度に検出でき、尖度を採用することで計算時間を短縮でき、電動機のゼロ相電流波形又は接地線電流波形が正常かどうかを短時間で容易に判別できるため、システムを停止することなく容易に絶縁劣化診断を行うことができる絶縁劣化診断装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】この発明の実施の形態１による電動機システムの絶縁劣化診断装置を示す構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１による電動機システムの絶縁劣化診断装置における絶縁劣化診断器を示す構成図である。
【図３】この発明の実施の形態２による電動機システムの絶縁劣化診断装置における絶縁劣化診断器を示す構成図である。
【図４】この発明の実施の形態３による電動機システムの絶縁劣化診断装置における絶縁劣化診断器を示す構成図である。
【図５】この発明の実施の形態４による電動機システムの絶縁劣化診断装置における絶縁劣化診断器を示す構成図である。
【図６】従来の絶縁診断装置を示す構成図である。
【符号の説明】
【００７７】
１  電流波形                          ２  フィルタ
３  増幅器                            ４  Ａ／Ｄ変換器
５  絶縁劣化診断器                    ６  警報
１１  ウェーブレット変換演算器        １２  基底関数演算器
１３  解像度０                        １４  解像度１
１５  解像度ｊ−１                    １６  平均演算器０
１７  平均演算器１                    １８  平均演算器ｊ−１
１９  設定器０                        ２０  設定器１
２１  設定器ｊ−１                    ２２  比較器０
２３  比較器１                        ２４  比較器ｊ−１
２５  設定器Ｍ                        ２６  比較器Ｍ
２７  警報発生器                      ２８  分散演算器０
２９  分散演算器１                    ３０  分散演算器ｊ−１
３１  歪度演算器０                    ３２  歪度演算器１
３３  歪度演算器ｊ−１                ３４  尖度演算器０
３５  尖度演算器１                    ３６  尖度演算器ｊ−１。
【図１】
2010014610.tif 000012
【図２】
2010014610.tif 000013
【図３】
2010014610.tif 000014
【図４】
2010014610.tif 000015
【図５】
2010014610.tif 000016
【図６】
2010014610.tif 000017