(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の診断対象機器に設けられた漏れ電流検出用零相変流器と、
上記複数の診断対象機器の接地線にそれぞれ設けた複数の診断電圧重畳用電流変成器と、
上記複数の診断電圧重畳用電流変成器を励磁する励磁電源と、
上記励磁電源の励磁により誘起される診断電圧と誘起された診断電圧に起因して電源側高圧ケーブルに流出する漏れ電流との検出に基づいて上記複数の診断対象機器の絶縁指標を計測して常時監視を行う計測装置と
を備え、
上記計測装置は、上記零相変流器に接続された校正回路を内蔵すると共に、上記校正回路を介した当該計測装置の接地線に上記励磁電源の励磁により誘起される診断電圧を印加するための診断電圧重畳用電流変成器を設けて、上記校正回路の絶縁指標の計測に基づいて校正処理を行うことを特徴とする絶縁監視システム。
【請求項２】
請求項１に記載の絶縁監視システムにおいて、上記校正回路は、可変抵抗とコンデンサの直列接続体でなり、上記計測装置は、校正回路の絶縁指標の計測値を設定値と比較してその比較差に応じて上記可変抵抗の抵抗値を可変制御することにより校正処理を行うことを特徴とする絶縁監視システム。
【請求項３】
請求項１または２に記載の絶縁監視システムにおいて、上記計測装置は、上記複数の診断対象機器の絶縁指標を計測前に、上記校正回路の絶縁指標の計測に基づいた校正処理を行い、その後、上記励磁電源による各診断電圧重畳用電流変成器に対する励磁を順次切り換えるようにして絶縁指標の計測を繰り返すことを特徴とする絶縁監視システム。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の絶縁監視システムにおいて、上記計測装置は、予め設定された時間絶縁指標の計測を連続して行うことを特徴とする絶縁監視システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、高圧ケーブル、変圧器、コンデンサ等複数台の高圧機器の常時絶縁監視を行う絶縁監視システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図５は従来の絶縁監視システムを示す構成図である。
本システムは、高圧ケーブル１、この高圧ケーブル１に並列接続された変圧器２、コンデンサ３等複数台の高圧機器の常時絶縁監視を行うもので、診断対象機器１〜３の接地線４〜６に診断電圧重畳用電流変成器（ＣＴ１〜ＣＴ３）７を各々セットし、これをそれぞれの励磁電源（Ｆ１〜Ｆ３）８から各々励磁する。励磁した結果、診断電圧Ｖ１〜Ｖ３が誘起され、これに起因した漏れ電流Ｉｘ１〜Ｉｘ３が各々流出するため、これを電源側高圧ケーブル１にセットした零相変流器（ＺＣＴ１〜ＺＣＴ３）９により検知する。この零相変流器（ＺＣＴ１〜ＺＣＴ３）９により検知される漏れ電流Ｉｘ１〜Ｉｘ３と診断電圧Ｖ１〜Ｖ３を組合わせて、計測器（Ｍ１〜Ｍ３）１０の各チャンネルに各々入力する。
【０００３】
今、診断電圧Ｖ１〜Ｖ３をＶｄ  とし、漏れ電流Ｉｘ１〜Ｉｘ３をＩｘ  とし、計測器（Ｍ１〜Ｍ３）を計測器Ｍとして表すと、計測器Ｍでは、漏れ電流Ｉｘを診断電圧Ｖｄ  と同相成分の電流値ＩＲ  とπ／２進み成分の電流値ＩＣ  に分解し、各診断対象機器の絶縁指標の誘電正接ｔａｎδ（＝ＩＲ／ＩＣ）、絶縁抵抗Ｒ（＝Ｖｄ／ＩＲ）、及び静電容量Ｃ（＝ＩＣ／ωＶｄ、ω＝２πｆで、ｆは重畳される診断電圧Ｖｄの周波数）等を計測して表示する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このように、上述した従来の絶縁監視システムは、複数の高圧機器が診断対象である場合に、計測器Ｍや励磁電源Ｆ等が診断対象数に応じた数だけ複数必要となることから、経済性に難がある。また、本システムは、連続計測を実施するため、計測器Ｍの時間的、熱的要因等による安定性に問題が生じ、特に長い計測である場合には出力データの信頼性に欠けることがある。
【０００５】
すなわち、零相変流器ＺＣＴからの出力として計測部Ｍに入力される漏れ電流Ｉｘは、長時間にわたる周囲温度などの環境変化により位相角誤差が生じ、その位相角誤差により漏れ電流Ｉｘが真の値からずれ表示値に悪影響を及ぼす。例えば誘電正接ｔａｎδにして０．１〜１．０％程度ずれることもあるが、診断対象が電力ケーブル１などの場合、判定基準が０．５％（但し、誘電正接ｔａｎδの判定基準は測定対象により異なる）であることから、表示値が真の値から０．５％ずれただけで、判定を誤ってしまうことになる。
【０００６】
従来、その対策として、実測は校正（位相補正）を行って後に実施するようにしていた。位相補正は、固有の誘電正接ｔａｎδを有する診断対象に診断電圧Ｖｄ  を印加し、計測部の表示値が基準となる誘電正接ｔａｎδと一致するよう位相調整を行う。位相補正後、実際に実回路に重畳ＣＴなどをセットし、測定を行う。測定が完了するまでの時間は僅かであり、この間で位相角誤差は殆ど生じない。
【０００７】
しかしながら、診断電圧Ｖｄ  を長時間にわたって印加するような連続計測や、計測部の電源を一度遮断した後に再計測するような場合には、位相角誤差が生じる恐れがあり、再度校正を行う必要があり、煩わしいものとなっていた。
【０００８】
この発明は上述した点に鑑みてなされたもので、計測器Ｍや励磁電源Ｆを診断対象機器数に応じた数備える必要なく安価に構成することができると共に、長時間にわたる連続計測時にも誤差が生じることなく計測精度の向上を図ることができる絶縁監視システムを得ることを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る絶縁監視システムは、複数の診断対象機器に設けられた漏れ電流検出用零相変流器と、上記複数の診断対象機器の接地線にそれぞれ設けた複数の診断電圧重畳用電流変成器と、上記複数の診断電圧重畳用電流変成器を励磁する励磁電源と、上記励磁電源の励磁により誘起される診断電圧と誘起された診断電圧に起因して電源側高圧ケーブルに流出する漏れ電流との検出に基づいて上記複数の診断対象機器の絶縁指標を計測して常時監視を行う計測装置とを備え、上記計測装置は、上記零相変流器に接続された校正回路を内蔵すると共に、上記校正回路を介した当該計測装置の接地線に上記励磁電源の励磁により誘起される診断電圧を印加するための診断電圧重畳用電流変成器を設けて、上記校正回路の絶縁指標の計測に基づいて校正処理を行うことを特徴とするものである。
【００１０】
また、上記校正回路は、可変抵抗とコンデンサの直列接続体でなり、上記計測装置は、校正回路の絶縁指標の計測値を設定値と比較してその比較差に応じて上記可変抵抗の抵抗値を可変制御することにより校正処理を行うことを特徴とするものである。
【００１１】
また、上記計測装置は、上記複数の診断対象機器の絶縁指標を計測前に、上記校正回路の絶縁指標の計測に基づいた校正処理を行い、その後、上記励磁電源による各診断電圧重畳用電流変成器に対する励磁を順次切り換えるようにして絶縁指標の計測を繰り返すことを特徴とするものである。
【００１２】
さらに、上記計測装置は、予め設定された時間絶縁指標の計測を連続して行うことを特徴とするものである、
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１はこの発明の実施の形態に係る絶縁監視システムを示す構成図である。
図１において、図５に示す従来例と同一部分は同一符号を付してその説明は省略する。新たな符号として、１１は本実施の形態に係る計測装置、１２は当該計測装置１１の接地線に設けられて励磁電源８の励磁により誘起される診断電圧を印加するための診断電圧重畳用電流変成器（ＣＴｓ）を示し、この計測装置１１には、高圧ケーブル１に設けた零相変流器ＺＣＴ９に並列的に回路挿入される可変抵抗ＲＳとコンデンサＣＳとの直列接続体でなる校正回路１３を内蔵すると共に、後述する絶縁指標の計測を行うためのＣＰＵ、計測制御プログラム及びデータ等を記憶する記憶部、零相変流器ＺＣＴ９により検出される漏れ電流Ｉｘと診断電圧Ｖ１〜Ｖ３、Ｖｓを入力する入力部、計測結果を出力する出力部を内蔵している。これらＣＰＵ、記憶部、入力部及び出力部はいずれも図示していない。
【００１４】
なお、図１においては、図５に示す従来例のように、励磁電源８，計測器１０，漏れ電流検出用零相変流器９を、診断対象機器の数に応じて備える必要がなく、診断対象機器の数に係わらず、励磁電源８，計測装置１１，漏れ電流検出用零相変流器９はそれぞれ１台で済む。ただし、診断電圧重畳用電流変成器だけは診断対象機器の数に校正回路１３用の１台を加えた分だけ必要である。
【００１５】
次に、図２は上記計測装置１１による校正機能を説明するフローチャートを示すもので、上記計測装置１１内の記憶部に記憶されてＣＰＵによって実行される校正処理を示している。
【００１６】
計測装置１１は、励磁電源８により診断電圧重畳用電流変成器ＣＴｓ１２を励磁させるようにして、計測装置１１の接地線に診断電圧Ｖｓを誘起させ（ステップＳ１）、その診断電圧Ｖｓと当該診断電圧Ｖｓに起因して漏れ電流検出用零相変流器ＺＣＴ９に流れる漏れ電流Ｉｘとを入力部を介して検出入力する（ステップＳ２）。
【００１７】
そして、入力された漏れ電流Ｉｘを診断電圧Ｖｓと同相成分の電流値ＩＲ  とπ／２進み成分の電流値ＩＣ  に分解し、計測装置１１内の校正回路１３の絶縁指標として、誘電正接ｔａｎδ（＝ＩＲ／ＩＣ）、絶縁抵抗Ｒ（＝Ｖｓ／ＩＲ）、及び静電容量Ｃ（＝ＩＣ／ωＶｓ）等を計測する。なお、この実施の形態では、絶縁指標として、誘電正接ｔａｎδのみについて取り扱うこととし、計測された誘電正接ｔａｎδに対応する電圧値Ｖδｘを得て出力部で表示する（ステップＳ３）。
【００１８】
その後、ｔａｎδの自動補正モード（校正モード）時であれば、計測された誘電正接ｔａｎδに対応する電圧値Ｖδｘを予め設定されている校正回路１３固有の基準ｔａｎδに対応する電圧Ｖδｓに一致させるべく、それらの比較差の絶対値｜Ｖδｘ−Ｖδｓ｜が設定値εより小さいか否かを判定する（ステップＳ４，Ｓ５）。なお、ｔａｎδの自動補正モード（校正モード）時でなければ、何もせずに終了する。
【００１９】
上記ステップＳ５における判定結果、比較差の絶対値｜Ｖδｘ−Ｖδｓ｜が設定値εより小さくない場合は、校正回路１３の位相調整を行う。つまり、可変抵抗Ｒｓの抵抗値を制御することで校正を行い、誘電正接ｔａｎδに対応する電圧値Ｖδｘを変化させる（ステップＳ６→Ｓ３）。このようにして、ステップＳ５における判定結果、比較差の絶対値｜Ｖδｘ−Ｖδｓ｜が設定値εより小さくなった場合には、ｔａｎδの自動補正モード（校正モード）を抜けて終了する（ステップＳ５→Ｓ７）。このようにして、計測装置１１自体の校正が行われる。
【００２０】
次に、図３と図４は上記計測装置１１による診断対象機器の絶縁指標の計測時のスケジュール制御の概念と当該スケジュール制御機能を説明するフローチャートを示すもので、上記計測装置１１内の記憶部に記憶されてＣＰＵによって実行される計測処理を示している。
【００２１】
計測装置１１は、図３に示すように、まず、上述した図２に示すフローチャートに従って、設定時間ｔｓの間、励磁電源８を制御することで計測装置１１の接地線に接続された診断電圧重畳用電流変成器ＣＴｓ１２を励磁させ、これにより得られる診断電圧Ｖｓと零相変流器ＺＣＴに流れる漏れ電流Ｉｘの検出値に基づく計測装置１１自体の校正処理を実行する。
【００２２】
その後、一定時間間隔ｔ２経過する毎に、励磁電源８による診断電圧重畳用電流変成器ＣＴ１，ＣＴ２，ＣＴ３の励磁を順次切り換えてスケジュール制御して、高圧ケーブル１、変成器２、コンデンサ３に対応する各診断電圧Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３と零相変流器ＺＣＴに流れる漏れ電流ＩＸの検出値を入力して高圧ケーブル１、変圧器２、コンデンサ３の絶縁指標をそれぞれ計測する。なお、各診断対象機器に対応する診断電圧重畳用電流変成器への励磁期間ｔ１に対して計測装置１１の接地線に接続された診断電圧重畳用電流変成器ＣＴｓ１２への励磁期間ｔｓは同一でも良いが、各診断対象機器に対応する励磁期間の最小値以下に設定し得る。このようなスケジュール制御は、予め設定された時間に達するまで繰り返し行われ、連続計測される。
【００２３】
すなわち、図４に示すように、まず、計測装置１１には、入力部を介して図３に示す励磁期間ｔｓ及びｔ１，時間間隔ｔ２及び連続計測期間Ｔが設定されて計測が開始される（ステップＳ１１，Ｓ１２）。これにより、計測装置１１は、図３に示す如くスケジュールに従って計測装置１１の接地線に接続された診断電圧重畳用電流変成器ＣＴｓ１２、高圧ケーブル１と変圧器２及びコンデンサ３の各接地線に接続された各診断電圧重畳用電流変成器ＣＴ１〜ＣＴ３の切換を選択して順次励磁電源８による診断電圧Ｖｓ，Ｖ１〜Ｖ３を重畳する（ステップＳ１３，Ｓ１４）。
【００２４】
これらの診断電圧Ｖｓ，Ｖ１〜Ｖ３の重畳により、零相変流器ＺＣＴ９を介して漏れ電流Ｉｘがそれぞれ流れるので、計測装置１１は、診断電圧Ｖｓ，Ｖ１〜Ｖ３と共に漏れ電流Ｉｘを検出入力し、計測装置１１自体の校正処理を行うと共に、高圧ケーブル１と変圧器２及びコンデンサ３の各絶縁指標を計測する（ステップＳ１５，Ｓ１６）。このような校正及び計測処理を連続計測期間Ｔに至るまで繰り返し行い（ステップＳ１７→Ｓ１３）、連続計測期間Ｔに至った場合は終了する（ステップＳ１７）。
【００２５】
このように、計測時の校正処理は、計測前や長期間の計測を行った時の時間的なズレを生じる場合に有効である。また、切換制御により、シーケンス動作が可能となり計測装置の台数が低減できることで、経済的な効果が得られる。さらに、時間経過に伴い発生するドリフト的な誤差も校正機能を付加することで、カバーでき、信頼性が向上する。
【００２６】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、計測器Ｍや励磁電源Ｆを診断対象機器数に応じた数備える必要なく安価に構成することができると共に、長時間にわたる連続計測時にも誤差が生じることなく計測精度の向上を図ることができる絶縁監視システムを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態に係る絶縁監視システムを示す構成図である。
【図２】図１の計測装置１１による校正機能を説明するフローチャートである。
【図３】図１の計測装置１１による診断対象機器の絶縁指標の計測時のスケジュール制御の概念図である。
【図４】図１の計測装置１１による診断対象機器の絶縁指標の計測時のスケジュール制御機能を説明するフローチャートである。
【図５】従来例に係る絶縁監視システムを示す構成図である。
【符号の説明】
１  高圧ケーブル、２  変圧器、３  コンデンサ、４，５，６  接地線、
７，１２  診断電圧重畳用電流変成器、８  励磁電源、９  零相変流器、
１１  計測装置、１３  校正回路。
【図１】
0003605529.tif 000002
【図２】
0003605529.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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