(57)【要約】      （修正有）【課題】絶縁劣化により発生する部分放電の発生位置の特定を可能にすることにある。【解決手段】固定子コイルの部分放電で発生する電気パルス信号を検出し電気信号処理装置７に入力して正負の閾値以上の第１波ピーク値を検出し、音響センサ３で音響パルス信号を検出し音響信号処理装置４に入力してある正負の閾値以上の最大ピーク値を検出し、これら第１波ピーク値と最大ピーク値を演算・表示装置８に固定子コイルに印加される電圧周期の間取込んで、電圧周期で繰返して同一周期図に表し、ある正負の閾値以上の電気信号処理装置７の出力の第１発生期間とある閾値以上の音響信号処理装置４の出力の第２発生期間を算出し、第１発生期間より音響パルス信号のコイルのある位置からセンサまでの伝搬時間だけ遅れた第３発生期間内に第２発生期間内の２つの放電時刻のうちいずれかの時刻が含まれたときに上記コイル位置で部分放電が発生したと判定する。【選択図】図１
2008215864.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転電機の運転時または部分放電試験時に固定子コイルの部分放電によりコイル導体に発生する電気パルス信号を検出する電気パルス検出手段と、
前記回転電機の固定子鉄心あるいはコイル最外層に接触させて設けられ前記固定子コイルの部分放電により発生する音響パルス信号を検出する音響センサと、
前記電気パルス検出手段により検出された前記コイル導体に発生する電気パルス信号が入力され、予め設定されたしきい値以上の電気パルスの極性が含まれた第１波ピーク値を検出し、あるいは予め設定されたしきい値以上の第１波ピーク値の極性と波形がしきい値以下になる時刻までのパルス波形の時間積分値との積を算出して出力する電気パルス信号処理手段と、
前記音響センサより入力される音響パルス信号に対して予め設定されたしきい値以上の音響パルス信号の最大ピーク値を検出し、あるいは予め設定されたしきい値以上のピーク値を持つ音響パルス信号の包絡線で囲まれた面積を算出して出力する音響パルス信号処理手段と、
前記電気パルス信号処理手段の出力値と前記音響パルス信号処理手段の出力値を少なくとも前記回転電機の固定子コイルに印加される電圧周期の間取込んで前記電気パルス信号処理手段の出力値と前記音響パルス信号処理手段の出力値をそれぞれ前記回転電機の固定子コイルに印加された電圧周期で繰返して同一周期図に表し、予め設定されたしきい値以上の前記電気パルス信号処理手段の出力の第１の発生期間と予め設定されたしきい値以上の前記音響パルス信号処理手段の出力の第２の発生期間を算出し、前記第１の発生期間より音響パルス信号のコイルの所定位置から前記センサまでの伝搬時間だけ遅れた第３の発生期間内に前記第２の発生期間内の２つの放電時刻のうちいずれかの時刻が含まれたときに前記コイル位置で部分放電が発生したと判定する機能を有する演算手段と、
を備えたことを特徴とする回転電機の部分放電検出装置。
【請求項２】
回転電機の運転時または部分放電試験時に固定子コイルのコイル導体に直列接続され、前記固定子コイルの部分放電によりコイル導体に発生する電気パルス信号を検出する結合コンデンサ及び検出インピーダンスからなる電気パルス検出回路と、
前記回転電機の固定子鉄心あるいはコイル最外層に接触させて設けられ前記固定子コイルの部分放電により発生する音響パルス信号を検出する音響センサと、
前記電気パルス検出回路の前記検出インピーダンスの出力側に接続されたローパスフィルタと、
前記電気パルス検出回路により検出された前記コイル導体に発生する電気パルス信号が入力され、予め設定されたしきい値以上の電気パルスの極性が含まれた第１波ピーク値の絶対値を検出し、あるいは予め設定されたしきい値以上の第１波ピーク値の極性と波形がしきい値以下になる時刻までのパルス波形の時間積分値との積を算出して出力する電気パルス信号処理手段と、
前記音響センサより入力される音響パルス信号に対して予め設定されたしきい値以上の音響パルス信号の最大ピーク値を検出し、あるいは予め設定されたしきい値以上のピーク値を持つ音響パルス信号の包絡線で囲まれた面積を算出して出力する音響パルス信号処理手段と、
前記電気パルス信号処理手段の出力値と前記ローパスフィルタの出力値及び前記音響パルス信号処理手段の出力値を少なくとも前記回転電機の固定子コイルに印加された電圧周期の間取込んで前記電気パルス信号処理手段の出力値と前記音響パルス信号処理手段の出力値及び前記ローパスフィルタの出力波形値の位相を９０度遅らせた電圧波形信号それぞれ前記回転電機の固定子コイルに印加された電圧周期で繰返して同一周期図に表し、前記電気パルス信号処理手段のうち電圧位相波形の９０度〜２７０度あるいは−９０〜９０度を負の値として表示し、予め設定されたしきい値以上の前記電気パルス信号処理手段の出力の第１の発生期間と予め設定されたしきい値以上の前記音響パルス信号処理手段の出力の第２の発生期間を算出し、前記第１の発生期間より音響パルス信号のコイルの所定位置から前記音響センサまでの伝搬時間だけ遅れた第３の発生期間内に前記第２の発生期間内の２つの放電時刻のうちいずれかの時刻が含まれたときに前記コイル位置で部分放電が発生したと判定する機能を有する演算手段と
を備えたことを特徴とする回転電機の部分放電検出装置。
【請求項３】
回転電機の運転時または部分放電試験時に固定子コイルの部分放電によりコイル導体に発生する電気パルス信号を検出する電気パルス検出手段と、
前記回転電機の固定子鉄心あるいはコイル最外層に適宜の距離を存して接触させてそれぞれ設けられ前記固定子コイルの部分放電により発生する音響パルス信号を検出する第１及び第２の音響センサと、
前記電気パルス検出手段により検出された前記コイル導体に発生する電気パルス信号が入力され、予め設定されたしきい値以上の電気パルスの極性が含まれた第１波ピーク値を検出し、予め設定されたしきい値以上の第１波ピーク値の極性と波形がしきい値以下になる時刻までのパルス波形の時間積分値との積を算出して出力する電気パルス信号処理手段と、
前記第１の音響センサ及び第２の音響センサに対応させてそれぞれ設けられ前記第１及び第２の音響センサより各別に入力される音響パルス信号に対して予め設定されたしきい値以上の音響パルス信号の最大ピーク値を検出し、あるいは予め設定されたしきい値以上のピーク値を持つ音響パルス信号の包絡線で囲まれた面積を算出して出力する第１及び第２の音響パルス信号処理手段と、
前記電気パルス信号処理手段の出力値と前記第１の音響パルス信号処理手段及び第２の音響パルス信号処理手段の出力値をそれぞれ前記回転電機の固定子コイルに印加された電圧周期で繰返して同一周期図に表し、予め設定されたしきい値以上の電気パルス信号処理手段の出力の発生期間と、予め設定されたしきい値以上の前記第１の音響パルス信号処理手段の出力の発生期間及び前記第２の音響パルス信号処理手段の出力の発生期間から前記電気パルス信号処理手段の出力の発生時刻開始と前記第１の音響パルス信号処理手段の出力の発生時刻開始の第１の時間差及び前記電気パルス信号処理手段の出力の発生時刻開始と前記第２の音響パルス信号処理手段の出力の発生時刻開始の第２の時間差を算出し、前記第１の音響センサからの第１の時間差分の音響信号の第１の伝搬距離と前記第２の音響センサからの第２の時間差分の音響センサの第２の伝搬距離に一致するコイル上の位置で部分放電が発生したと判定する機能を有する演算手段と
を備えたことを特徴とする回転電機の部分放電検出装置。
【請求項４】
回転電機の運転時または部分放電試験時に固定子コイルの部分放電によりコイル導体に発生する電気パルス信号を検出する電気パルス検出手段と、
前記回転電機の固定子鉄心あるいはコイル最外層に接触させて移動可能に設けられ前記固定子コイルの部分放電により発生する音響パルス信号を検出する音響センサと、
この音響センサの位置を測定する位置センサと、
前記電気パルス検出手段により検出された前記コイル導体に発生する電気パルス信号が入力され、予め設定されたしきい値以上の電気パルスの極性が含まれた第１波ピーク値を検出し、予め設定されたしきい値以上の第１波ピーク値の極性と波形がしきい値以下になる時刻までのパルス波形の時間積分値との積を算出して出力する電気パルス信号処理手段と、
前記音響センサより入力される音響パルス信号に対して予め設定されたしきい値以上の音響パルス信号の最大ピーク値を検出し、あるいは予め設定されたしきい値以上のピーク値を持つ音響パルス信号の包絡線で囲まれた面積を算出して出力する音響パルス信号処理手段と、
前記電気パルス信号処理手段の出力値と前記音響パルス信号処理手段の出力値を少なくとも前記回転電機の固定子コイルに印加された電圧周期の間取込んで前記電気パルス信号処理手段の出力値と前記音響パルス信号処理手段の出力値をそれぞれ前記回転電機の固定子コイルに印加された電圧周期で繰返して同一周期図に表し、予め設定されたしきい値以上の前記電気パルス信号処理手段の出力の発生期間での最大値をとる第１の時刻から音響パルス信号のコイルの所定位置からセンサまでの伝搬時間だけ遅れた第２の時刻での予め設定されたしきい値以上の前記音響パルス信号処理手段の出力値と音響センサ位置との関係を表し、前記音響パルス信号処理手段の出力値が極大値をとる一つのあるいは複数の位置で部分放電が発生したと判定する機能を有する演算手段と
を備えたことを特徴とする回転電機の部分放電検出装置。
【請求項５】
請求項１、請求項３、請求項４のいずれかに記載の回転電機の部分放電検出装置において、
前記電気パルス検出手段は、固定子コイルのコイル導体に直列接続された結合コンデンサ及び検出インピーダンスからなる電気パルス検出回路であることを特徴とする回転電機の部分放電検出装置。
【請求項６】
請求項１、請求項３、請求項４のいずれかに記載の回転電機の部分放電検出装置において、
前記電気パルス検出手段は、前記固定子コイルのコイル導体に貫通させて設けられた高周波変流器であることを特徴とする回転電機の部分放電検出装置。
【請求項７】
回転電機の運転時または部分放電試験時に固定子コイルに発生する部分放電を検出する回転電機の部分放電検出方法において、
電気パルス検出手段によりコイル導体に発生する電気パルス信号を検出すると同時に、前記回転電機の固定子鉄心あるいはコイル最外層に接触させて設けられた音響センサにより前記固定子コイルの部分放電により発生する音響パルス信号を検出する第１のステップと、
この第１のステップにより検出された電気パルス信号を予め設定されたしきい値以上の電気パルスの極性が含まれた第１波ピーク値として検出する第２のステップと、
前記第１のステップにより検出された音響パルス信号を予め設定されたしきい値以上の最大ピーク値として検出する第３のステップと、
前記第２のステップで検出された電気パルス信号の第１波ピーク値と第３のステップで検出された音響パルス信号の最大ピーク値を前記回転電機の固定子コイルに印加される電圧周期の間取込んでそれぞれの値を回転電機の固定子コイルに印加された電圧周期で繰返して同一周期図に表す第４のステップと、
この第４のステップにより表された同一周期図から電気パルス信号の第１波ピーク値の予め設定されたしきい値以上の第１の発生期間と音響パルス信号の予め設定されたしきい値以上の最大ピーク値の第２の発生期間を算出し、前記第１の発生期間より音響パルス信号のコイルの所定位置から音響センサまでの伝搬時間だけ遅れた第３の発生期間内に前記第２の発生期間内の２つの放電時刻のうちいずれかの時刻が含まれたときに前記コイル位置で部分放電が発生したと判定する第５のステップとからなる
ことを特徴とする回転電機の部分放電検出方法。
【請求項８】
回転電機の運転時または部分放電試験時に固定子コイルに発生する部分放電を検出する回転電機の部分放電検出方法において、
電気パルス検出手段によりコイル導体に発生する電気パルス信号を検出すると同時に、前記回転電機の固定子鉄心あるいはコイル最外層に適宜の距離を存して接触させてそれぞれ設けられた第１音響センサ及び第２の音響センサにより前記固定子コイルの部分放電により発生する音響パルス信号を検出する第１のステップと、
この第１のステップにより検出された電気パルス信号から予め設定されたしきい値以上の電気パルスの極性が含まれた第１波ピーク値を検出する第２のステップと、
前記第１のステップにより検出された第１の音響センサ及び第２の音響センサからの第１の音響パルス信号及び第２の音響パルス信号に対して予め設定されたしきい値以上の最大ピーク値をそれぞれ検出する第３のステップと、
前記第２のステップで検出された電気パルス信号の第１波ピーク値と前記第３のステップで検出された第１の音響パルス信号及び第２の音響パルス信号の最大ピーク値を前記回転電機の固定子コイルに印加される電圧周期の間取込んでそれぞれの値を回転電機の固定子コイルに印加された電圧周期で繰返して同一周期図に表す第４のステップと、
この第４のステップにより表された同一周期図から電気パルス信号の第１波ピーク値のしきい値以上の発生期間と第１の音響パルス信号のしきい値以上の最大ピーク値の発生期間及び第２の音響パルス信号のしきい値以上の最大ピーク値の発生期間から、前記電気パルス信号のしきい値以上の第１波ピーク値の発生時刻開始と前記第１の音響パルス信号のしきい値以上の最大ピーク値の発生時刻開始との第１の時間差及び前記電気パルス信号のしきい値以上の第１波ピーク値の発生時刻開始と前記第２の音響パルス信号のしきい値以上の最大ピーク値の発生時刻開始との第２の時間差を求める第５のステップと、
この第５のステップで求められた第１の時間差分の音響信号の伝搬距離が第２の時間差分の音響信号の伝搬距離に一致するコイル位置で部分放電が発生したと判定する第６のステップとからなる
ことを特徴とする回転電機の部分放電検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、部分放電の発生位置の特定が可能な回転電機の部分放電検出装置及び部分放電検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
高電圧回転電機においては、長期にわたり運用している間に電気的、熱的、機械的や環境的なストレスにより、機器内部の電気絶縁体の劣化が進行する。そして、絶縁体の劣化が極限に達すると最終的に絶縁破壊ひいては機器の故障に至ることがある。
【０００３】
したがって、回転電機を長期間運用するに際して、機器の絶縁劣化を監視、診断することは機器の信頼性向上や運転管理の観点から重要である。特に高電圧が印加される回転電機の電機子巻線の絶縁劣化を監視、診断することは重要である。
【０００４】
従来、回転電機の電機子巻線の絶縁劣化を検出する方法としては、巻線の絶縁劣化に伴い発生する部分放電を電気的なパルス信号として検出する方法（例えば、特許文献１）や、運転中での巻線の部分放電を超音波によって検出する方法（例えば、特許文献２）が知られている。
【特許文献１】特許第２５９０１７５号公報
【特許文献２】特開平７―５５８７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前者の電気的なパルス信号を検出する方法は、巻線を一括して測定できるため、劣化を広範囲にわたって検出できるが、部分放電の発生箇所を特定することが困難であり、また後者の部分放電を超音波により検出する方法は、フィルタによってノイズ除去を行っているが、部分放電の発生箇所の特定については特に言及されておらず、部分放電の発生箇所を特定することは困難であった。
【０００６】
本発明は上記のような点に鑑みてなされたもので、絶縁劣化により発生する部分放電の発生位置の特定が可能な回転電機の部分放電検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は上記の目的を達成するため、次のような手段及び方法により回転電機の部分放電を検出するものである。
【０００８】
（１）回転電機の運転時または部分放電試験時に固定子コイルの部分放電によりコイル導体に発生する電気パルス信号を検出する電気パルス検出手段と、前記回転電機の固定子鉄心あるいはコイル最外層に接触させて設けられ前記固定子コイルの部分放電により発生する音響パルス信号を検出する音響センサと、前記電気パルス検出手段により検出された前記コイル導体に発生する電気パルス信号が入力され、予め設定されたしきい値以上の電気パルスの極性が含まれた第１波ピーク値を検出し、あるいは予め設定されたしきい値以上の第１波ピーク値の極性と波形がしきい値以下になる時刻までのパルス波形の時間積分値との積を算出して出力する電気パルス信号処理手段と、前記音響センサより入力される音響パルス信号に対して予め設定されたしきい値以上の音響パルス信号の最大ピーク値を検出し、あるいは予め設定されたしきい値以上のピーク値を持つ音響パルス信号の包絡線で囲まれた面積を算出して出力する音響パルス信号処理手段と、前記電気パルス信号処理手段の出力値と前記音響パルス信号処理手段の出力値を少なくとも前記回転電機の固定子コイルに印加される電圧周期の間取込んで前記電気パルス信号処理手段の出力値と前記音響パルス信号処理手段の出力値をそれぞれ前記回転電機の固定子コイルに印加された電圧周期で繰返して同一周期図に表し、予め設定されたしきい値以上の前記電気パルス信号処理手段の出力の第１の発生期間と予め設定されたしきい値以上の前記音響パルス信号処理手段の出力の第２の発生期間を算出し、前記第１の発生期間より音響パルス信号のコイルの所定位置から前記センサまでの伝搬時間だけ遅れた第３の発生期間内に前記第２の発生期間内の２つの放電時刻のうちいずれかの時刻が含まれたときに前記コイル位置で部分放電が発生したと判定する機能を有する演算手段とを備える。
【０００９】
（２）回転電機の運転時または部分放電試験時に固定子コイルのコイル導体に直列接続され、前記固定子コイルの部分放電によりコイル導体に発生する電気パルス信号を検出する結合コンデンサ及び検出インピーダンスからなる電気パルス検出回路と、前記回転電機の固定子鉄心あるいはコイル最外層に接触させて設けられ前記固定子コイルの部分放電により発生する音響パルス信号を検出する音響センサと、前記電気パルス検出回路の前記検出インピーダンスの出力側に接続されたローパスフィルタと、前記電気パルス検出回路により検出された前記コイル導体に発生する電気パルス信号が入力され、予め設定されたしきい値以上の電気パルスの極性が含まれた第１波ピーク値の絶対値を検出し、あるいは予め設定されたしきい値以上の第１波ピーク値の極性と波形がしきい値以下になる時刻までのパルス波形の時間積分値との積を算出して出力する電気パルス信号処理手段と、前記音響センサより入力される音響パルス信号に対して予め設定されたしきい値以上の音響パルス信号の最大ピーク値を検出し、あるいは予め設定されたしきい値以上のピーク値を持つ音響パルス信号の包絡線で囲まれた面積を算出して出力する音響パルス信号処理手段と、前記電気パルス信号処理手段の出力値と前記ローパスフィルタの出力値及び前記音響パルス信号処理手段の出力値を少なくとも前記回転電機の固定子コイルに印加された電圧周期の間取込んで前記電気パルス信号処理手段の出力値と前記音響パルス信号処理手段の出力値及び前記ローパスフィルタの出力波形値の位相を９０度遅らせた電圧波形信号のそれぞれを前記回転電機の固定子コイルに印加された電圧周期で繰返して同一周期図に表し、前記電気パルス信号処理手段のうち電圧位相波形の９０度〜２７０度あるいは−９０〜９０度を負の値として表示し、予め設定されたしきい値以上の前記電気パルス信号処理手段の出力の第１の発生期間と予め設定されたしきい値以上の前記音響パルス信号処理手段の出力の第２の発生期間を算出し、前記第１の発生期間より音響パルス信号のコイルの所定位置から前記音響センサまでの伝搬時間だけ遅れた第３の発生期間内に前記第２の発生期間内の２つの放電時刻のうちいずれかの時刻が含まれたときに前記コイル位置で部分放電が発生したと判定する機能を有する演算手段とを備える。
【００１０】
（３）回転電機の運転時または部分放電試験時に固定子コイルの部分放電によりコイル導体に発生する電気パルス信号を検出する電気パルス検出手段と、前記回転電機の固定子鉄心あるいはコイル最外層に適宜の距離を存して接触させてそれぞれ設けられ前記固定子コイルの部分放電により発生する音響パルス信号を検出する第１及び第２の音響センサと、前記電気パルス検出手段により検出された前記コイル導体に発生する電気パルス信号が入力され、予め設定されたしきい値以上の電気パルスの極性が含まれた第１波ピーク値を検出し、あるいは予め設定されたしきい値以上の第１波ピーク値の極性と波形がしきい値以下になる時刻までのパルス波形の時間積分値との積を算出して出力する電気パルス信号処理手段と、前記第１の音響センサ及び第２の音響センサに対応させてそれぞれ設けられ前記第１及び第２の音響センサより各別に入力される音響パルス信号に対して予め設定されたしきい値以上の音響パルス信号の最大ピーク値を検出し、あるいは予め設定されたしきい値以上のピーク値を持つ音響パルス信号の包絡線で囲まれた面積を算出して出力する第１及び第２の音響パルス信号処理手段と、前記電気パルス信号処理手段の出力値と前記第１の音響パルス信号処理手段及び第２の音響パルス信号処理手段の出力値をそれぞれ前記回転電機の固定子コイルに印加された電圧周期で繰返して同一周期図に表し、予め設定されたしきい値以上の電気パルス信号処理手段の出力の発生期間と、予め設定されたしきい値以上の前記第１の音響パルス信号処理手段の出力の発生期間及び前記第２の音響パルス信号処理手段の出力の発生期間から前記電気パルス信号処理手段の出力の発生時刻開始と前記第１の音響パルス信号処理手段の出力の発生時刻開始の第１の時間差及び前記電気パルス信号処理手段の出力の発生時刻開始と前記第２の音響パルス信号処理手段の出力の発生時刻開始の第２の時間差を算出し、前記第１の音響センサからの第１の時間差分の音響信号の第１の伝搬距離と前記第２の音響センサからの第２の時間差分の音響センサの第２の伝搬距離に一致するコイル上の位置で部分放電が発生したと判定する機能を有する演算手段とを備える。
【００１１】
（４）回転電機の運転時または部分放電試験時に固定子コイルの部分放電によりコイル導体に発生する電気パルス信号を検出する電気パルス検出手段と、前記回転電機の固定子鉄心あるいはコイル最外層に接触させて移動可能に設けられ前記固定子コイルの部分放電により発生する音響パルス信号を検出する音響センサと、この音響センサの位置を測定する位置センサと、前記電気パルス検出手段により検出された前記コイル導体に発生する電気パルス信号が入力され、予め設定されたしきい値以上の電気パルスの極性が含まれた第１波ピーク値を検出し、あるいは予め設定されたしきい値以上の第１波ピーク値の極性と波形がしきい値以下になる時刻までのパルス波形の時間積分値との積を算出して出力する電気パルス信号処理手段と、前記音響センサより入力される音響パルス信号に対してある正と負のしきい値以上の音響パルス信号の最大ピーク値を検出し、あるいは予め設定されたしきい値以上のピーク値を持つ音響パルス信号の包絡線で囲まれた面積を算出して出力する音響パルス信号処理手段と、前記電気パルス信号処理手段の出力値と前記音響パルス信号処理手段の出力値を少なくとも前記回転電機の固定子コイルに印加された電圧周期の間取込んで前記電気パルス信号処理手段の出力値と前記音響パルス信号処理手段の出力値をそれぞれ前記回転電機の固定子コイルに印加された電圧周期で繰返して同一周期図に表し、予め設定されたしきい値以上の前記電気パルス信号処理手段の出力の発生期間での最大値をとる第１の時刻から音響パルス信号のコイルの所定位置からセンサまでの伝搬時間だけ遅れた第２の時刻でのしきい値以上の前記音響パルス信号処理手段の出力値と音響センサ位置との関係を表し、前記音響パルス信号処理手段の出力値が極大値をとる一つのあるいは複数の位置で部分放電が発生したと判定する機能を有する演算手段とを備える。
【００１２】
（５）回転電機の運転時または部分放電試験時に固定子コイルに発生する部分放電を検出する回転電機の部分放電検出方法において、電気パルス検出手段によりコイル導体に発生する電気パルス信号を検出すると同時に、前記回転電機の固定子鉄心あるいはコイル最外層に接触させて設けられた音響センサにより前記固定子コイルの部分放電により発生する音響パルス信号を検出する第１のステップと、この第１のステップにより検出された電気パルス信号を予め設定されたしきい値以上の電気パルスの極性が含まれた第１波ピーク値として検出する第２のステップと、前記第１のステップにより検出された音響パルス信号を予め設定されたしきい値以上の最大ピーク値として検出する第３のステップと、前記第２のステップで検出された電気パルス信号の第１波ピーク値と第３のステップで検出された音響パルス信号の最大ピーク値を前記回転電機の固定子コイルに印加される電圧周期の間取込んでそれぞれの値を回転電機の固定子コイルに印加された電圧周期で繰返して同一周期図に表す第４のステップと、この第４のステップにより表された同一周期図から電気パルス信号の第１波ピーク値の予め設定されたしきい値以上の第１の発生期間と音響パルス信号の予め設定されたしきい値以上の最大ピーク値の第２の発生期間を算出し、前記第１の発生期間より音響パルス信号のコイルの所定位置から音響センサまでの伝搬時間だけ遅れた第３の発生期間内に前記第２の発生期間内の２つの放電時刻のうちいずれかの時刻が含まれたときに前記コイル位置で部分放電が発生したと判定する第５のステップとからなる。
【００１３】
（６）  回転電機の運転時または部分放電試験時に固定子コイルに発生する部分放電を検出する回転電機の部分放電検出方法において、電気パルス検出手段によりコイル導体に発生する電気パルス信号を検出すると同時に、前記回転電機の固定子鉄心あるいはコイル最外層に適宜の距離を存して接触させてそれぞれ設けられた第１音響センサ及び第２の音響センサにより前記固定子コイルの部分放電により発生する音響パルス信号を検出する第１のステップと、この第１のステップにより検出された電気パルス信号から予め設定されたしきい値以上の電気パルスの極性が含まれた第１波ピーク値を検出する第２のステップと、前記第１のステップにより検出された第１の音響センサ及び第２の音響センサからの第１の音響パルス信号及び第２の音響パルス信号に対して予め設定されたしきい値以上の最大ピーク値をそれぞれ検出する第３のステップと、前記第２のステップで検出された電気パルス信号の第１波ピーク値と前記第３のステップで検出された第１の音響パルス信号及び第２の音響パルス信号の最大ピーク値を前記回転電機の固定子コイルに印加される電圧周期の間取込んでそれぞれの値を回転電機の固定子コイルに印加された電圧周期で繰返して同一周期図に表す第４のステップと、この第４のステップにより表された同一周期図から電気パルス信号の第１波ピーク値のしきい値以上の発生期間と第１の音響パルス信号のしきい値以上の最大ピーク値の発生期間及び第２の音響パルス信号のしきい値以上の最大ピーク値の発生期間から、前記電気パルス信号の第１波ピーク値のしきい値以上の発生時刻開始と前記第１の音響パルス信号のしきい値以上の最大ピーク値の発生時刻開始との第１の時間差及び前記電気パルス信号のしきい値以上の第１波ピーク値の発生時刻開始と前記第２の音響パルス信号のしきい値以上の最大ピーク値の発生時刻開始との第２の時間差を求める第５のステップと、この第５のステップで求められた第１の時間差分の音響信号の伝搬距離が第２の時間差分の音響信号の伝搬距離に一致するコイル位置で部分放電が発生したと判定する第６のステップとからなる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、固定子巻線の絶縁劣化位置の特定が可能となり、回転電機の信頼性の向上に大きく寄与できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下本発明による回転電機の部分放電検出装置の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１６】
（第１の実施形態）
図１は本発明の第１の実施形態を示す構成図、図２は図１の固定子鉄心及び固定子コイル部の断面図である。
【００１７】
図１及び図２において、１は固定子コイルで、この固定子コイル１は固定子鉄心２に設けられたスロット内に上側コイル１ａ及び下側コイル１ｂとして絶縁スペーサ１４を挟んで収納され、スロット開口部に挿入された固定用楔１５により固定されている。
【００１８】
また、固定子コイル１はコイル導体１０をコイル主絶縁層１１で覆い、さらにその外側をコイル低抵抗層１２で覆うようにしたもので、この固定子コイル１には高圧電源９が接続される。
【００１９】
このような構成の回転電機の固定子において、固定子コイル１のコイル導体１０に結合コンデンサ５と検出インピーダンス６とを直列接続して接地し、これら結合コンデンサ５と検出インピーダンス６からなる電気パルス検出回路を通して検出されるコイル導体１０に発生した電気パルスを電気パルス信号処理装置７に入力する。
【００２０】
また、固定子鉄心２の表面の適宜箇所に可聴音あるいは超音波帯域音の検出感度を有する複数個の音響センサ３を接触させて固定し、この音響センサ３で検出される音響波を音響パルス信号として音響パルス信号処理装置４に入力する。
【００２１】
上記電気パルス信号処理装置７は、電気パルス検出回路により検出された固定子コイル１の部分放電によりコイル導体１０に発生する電気パルス信号が入力され、極性が予め設定された正と負のしきい値以上の電気パルスの極性が含まれた第１波ピーク値を検出し、あるいは予め設定された正と負のしきい値以上の第１波ピーク値の極性と波形がしきい値以下になる時刻までのパルス波形の時間積分値の積を算出して出力するものである。
【００２２】
また、上記音響パルス信号処理装置４は、音響センサ３より入力される音響パルス信号に対して予め設定された正と負のしきい値以上の音響パルス信号の最大ピーク値を検出し、あるいは予め設定された正と負のしきい値以上のピーク値を持つ音響パルス信号の包絡線で囲まれた面積を算出して出力するものである。
【００２３】
これら電気パルス信号処理装置７で処理された出力値及び音響パルス信号処理装置４で処理された出力値を演算・表示装置８に入力する。
【００２４】
この演算・表示装置８は、電気パルス信号処理装置７の出力値と音響パルス信号処理装置４の出力値を少なくとも回転電機の固定子コイルに印加された電圧周期の間取込んでこれらの出力値をそれぞれ回転電機の固定子コイル１に印加された電圧周期で繰返して同一周期図に表し、正及び負のしきい値以上の電気パルス信号処理装置７の出力の第１の発生期間としきい値以上の音響パルス信号処理装置の出力の第２の発生期間を算出し、第１の発生期間より音響パルス信号のコイルの所定位置から音響センサまでの伝搬時間だけ遅れた第３の発生期間に第２の発生期間の時刻のうちいずれかの時刻が含まれたときに前記コイル位置で部分放電が発生したと判定する機能を有するものである。
【００２５】
次に上記のように構成された回転電機の部分放電検出装置の作用を述べる。
【００２６】
いま、回転電機の長期にわたる運転によって固定子コイル１に熱、機械、電気的なストレスによりボイド欠陥１３が発生しているものとする。
【００２７】
このような固定子コイル１のコイル導体１０と固定子鉄心２との間に高圧電源９より数ｋＶ以上の電圧を加えると、絶縁耐力の弱いボイド欠陥部１３で部分放電が発生する。このボイド欠陥部１３で部分放電が発生すると、コイル導体１０には一般に数ｋＶ以上の電気パルスが発生すると共に、ボイド周辺には音響波が発生する。
【００２８】
このボイド欠陥部１３で発生した部分放電によって、コイル導体１０に電気パルスが発生すると、この電気パルスは結合コンデンサ５及び検出インピーダンス６を通じて電気パルス信号処理装置７に取込まれる。
【００２９】
また、音響波は固定子鉄心２に固定された音響センサ３によって検出され、音響パルス信号処理装置４に取込まれる。
【００３０】
図３（ａ）は電気パルス信号処理装置７に取込まれる電気パルス信号１８の波形図である。この電気パルス信号１８は、第１波が正又は負に立ち上り、その後振動しながら減衰する波形として検出される。
【００３１】
一般に電気パルスは、数ｋＨｚ〜ＧＨｚ程度の周波数帯域を持つが、検出回路が持つ検出周波数帯域によって制限される場合もある。
【００３２】
図４（ａ）は音響パルス信号処理装置４に取込まれる音響パルス信号２４の波形図であり、ピーク値が徐々に増加し、その後減衰していく振動波形として観測される場合が多い。
【００３３】
このように電気パルス信号処理装置７で処理された図３（ａ）に示す部分放電による電気パルス信号１８の第１波のピーク値１９や図３（ｂ）に示す電気パルス信号波形の時間積分値２３などの出力値及び音響パルス信号処理装置４で処理された図４（ａ）に示す音響パルス信号２４の最大ピーク値２５や包絡線２８で囲まれた面積２９などの出力値は演算・表示装置８に少なくとも回転電機の固定子コイルに印加される電圧周期の間に取込まれる。
【００３４】
この演算・表示装置８では、電気パルス信号処理装置７の出力値と音響パルス信号処理装置４の出力値をそれぞれ回転電機の固定子コイルに印加された電圧周期で繰返して同一周期図に表し、電気パルス信号処理装置７で処理された正及び負のあるしきい値以上の出力の第１の発生期間と、音響パルス信号処理装置４で処理されたしきい値以上の出力の第２の発生期間を算出し、第１の発生期間より音響パルス信号のコイルの所定位置から音響センサまでの伝搬時間だけ遅れた第３の発生期間に第２の発生期間の２つの放電群の発生時刻のうちいずれかの時刻が含まれたときにコイルの位置で部分放電が発生したと判定する。
【００３５】
図５は上記演算・表示装置８の信号処理方法を説明するためのもので、コイル導体１０と接地及び固定子鉄心２に加わる電圧波形３０と時間３８との関係、電気パルス処理装置７の出力値３１と時間３８との関係及び音響パルス処理装置４の出力値３２と時間３８との関係をそれぞれ示している。また、電圧波形は、通常商用周波数（５０〜６０Ｈｚ）の正弦波で、３サイクル分の波形として示してある。
【００３６】
図５に示す電気パルス処理装置７の出力値３１は、電気パルス処理装置７に入力される図３に示す電気パルス信号１８を処理したもので、第１波のピーク値が正のしきい値２１以上や負のしきい値２２以下になった場合に、図３（ａ）に示す第１波のピーク値１９、あるいは図３（ｂ）に示す第１波ピーク値１９の極性と時間積分値２３を掛け合わせた値を出力したものである。
【００３７】
なお、電気パルス信号１８の第１波ピーク値１９の極性は正又は負の両方が現れる。
【００３８】
したがって、電気パルス処理装置７に極性の判別機能があれば、図５に示すように正と負の両方の値をとる。
【００３９】
図５に示す音響パルス信号処理装置４の出力値３２は、音響パルス信号処理装置４に入力される図４（ａ）に示す音響パルス信号２４を処理したもので、ピーク値が正のしきい値２７以上となったときの音響パルス信号の最大ピークの絶対値２５あるいは音響パルス信号２４の包絡線２８で囲まれた面積２９であり、部分放電の音響パルス信号２４の大きさを表すパラメータである。
【００４０】
なお、原理的に音響パルス信号２４に正と負の極性差はなく、ピーク値は正又は負の最大ピーク値の絶対値２５となる。
【００４１】
図５に示すように複数のサイクルで発生した部分放電信号を１周期３３上にプロットすると、電気パルス信号処理装置７の出力は正と負の値があるため、正の放電群と負の放電群に分かれた電気パルスの部分放電パターン３９として示され、音響パルス信号処理装置４の出力は正の値のみなので、２つの放電群に分かれた音響パルスの部分放電パターン４０として示される。
【００４２】
図６は電圧波形の１周期間の図５で示した電気パルスの部分放電パターン３９と音響パルスの部分放電パターン４０を示したものである。
【００４３】
いま、図７に示すように音響センサ３から固定子コイル１までの最短距離となるコイル位置４４との距離４３を音波が伝搬するのにかかる時間を予め算出し、遅れ時間３５とする。
【００４４】
また、演算・表示装置８において、電気パルスの部分放電パターン３９のうちある電気パルスの正のしきい値５４以上で発生する正の電気パルスの発生期間３４及びある電気パルスの負のしきい値５５以下で発生する負の電気パルスの発生期間４１を算出する。
【００４５】
ここで、部分放電がコイル位置４４で発生したとすると、電気パルス信号処理装置７の信号処理時間と音響パルス信号処理装置４の処理時間が同じであり、且つ電気パルスの発生から電気パルス信号処理装置７に入力するまでの時間が音響センサ３と固定子コイル１との間の距離４３だけ音波が伝搬する時間に比べて短く無視できるとすれば、音響パルスの発生期間３７は正の電気パルス発生期間３４あるいは負の電気パルス発生期間４１よりコイルの部分放電位置から音響波が音響センサ３に到達するまでに要する時間３５だけ遅れた遅れ発生期間３６あるいは４２になる。
【００４６】
したがって、音響パルス部分放電パターン４０は、ある音響パルス信号のしきい値５６以上で発生する音響パルスの発生期間３７が遅れ発生期間３６あるいは４２に重なれば、上記コイル位置４４で部分放電が発生したと推定できる。
【００４７】
このように本発明の第１の実施形態によれば、絶縁劣化により発生する部分放電の発生位置の特定が可能となる。
【００４８】
上記実施形態では、音響センサ３を固定子鉄心２に接触させて設けたが、図８に示すように固定子コイル１に音響センサ３を直接接触させて設けるようにしてもよい。
【００４９】
（第２の実施形態）
図９は本発明の第２の実施形態を示す構成図で、図１と同一部分には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる点について述べる。
【００５０】
第２の実施形態では、第１の実施形態で用いられた結合コンデンサ５及び検出インピーダンス６からなる電気パルス検出回路に代えて、図９に示すように高周波変流器４５を設け、この高周波変流器４５により検出された電気パルスを電気パルス信号処理装置７に入力するようにしたものである。
【００５１】
この場合、高周波変流器４５としては、一般的な部分放電の周波数帯域である数ｋＨｚ以上の検出感度を有するものが使用される。
【００５２】
このように数ｋＨｚ以上の周波数帯域の検出感度を有する高周波変流器４５を使用しても、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００５３】
また、図１０（ａ），（ｂ）に示すようにコイル端部の外周部に２分割式の高周波変流器９５を設ければ、コイル導体１０に結合コンデンサを接続することなく非接触でコイル導体に流れる電気パルス信号を検出することができる。
【００５４】
したがって、図１に示すようにコイル導体１０にコンデンサ５を接続する場合にはコンデンサ５に高電圧が加わるため、コンデンサ５には高い絶縁性能が要求されるが、分割式の高周波変流器９５を使用すれば、コイル導体１０に非接触で電気パルス信号の検出が可能になり、高い絶縁信頼性が得られると共に部分放電発生位置の特定が可能である。
【００５５】
（第３の実施形態）
図１１は本発明の第３の実施形態を示す構成図で、図１と同一部分には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる点について述べる。
【００５６】
第３の実施形態においては、図１１に示すように結合コンデンサ５と抵抗器６４とを直列接続して接地した電気パルス検出回路を構成すると共に、図１２に示すように結合コンデンサ５と抵抗器６４との間から導出した抵抗分圧端子６３より分圧電圧を取出してこれを電気パルス信号処理装置７とローパスフィルタ５８にそれぞれ入力し、電気パルス信号処理装置７で処理された出力とローパスフィルタ５８より得られる分圧電圧をそれぞれ演算・表示装置６８に音響パルス信号処理装置４の出力と共にそれぞれ入力するものである。
【００５７】
ここで、演算・表示装置６８は、電気パルス信号処理装置７の出力値とローパスフィルタ５８の出力値及び音響パルス信号処理装置４の出力値を少なくとも回転電機の固定子コイルに印加された電圧周期の間取込んで電気パルス信号処理装置７の出力値と音響パルス信号処理装置４の出力値及びローパスフィルタ５８の出力波形値の位相を９０度遅らせた電圧波形信号をそれぞれ回転電機の固定子コイルに印加された電圧周期で表し、電気パルス信号処理装置７のうち電圧位相波形の９０度〜２７０度あるいは−９０〜９０度を負の値として表示し、ある正及び負のしきい値以上の電気パルス信号処理装置７の出力の第１の発生期間とあるしきい値以上の音響パルス信号処理装置４の出力の第２の発生期間を算出し、第１の発生期間より音響パルス信号のコイルの所定位置からセンサまでの伝搬時間だけ遅れた第３の発生期間に第２の発生期間の時刻のうちいずれかの時刻が含まれたときにコイル位置で部分放電が発生したと判定する機能を有するものである。
【００５８】
このような構成の回転電機の部分放電検出装置において、コンデンサ５及び抵抗器６４の直列接続によりハイパスフィルタを形成するため、高圧電源９が商用周波数程度であれば、図１３に示すように抵抗器６４の分圧波形６５は高周波の電気パルス波形６７とコイル導体に加わる電圧波形３０が減衰した電圧波形とが重畳した波形になる。
【００５９】
このような分圧波形がローパスフィルタ５８に入力されると、このローパスフィルタ５８では抵抗器６４の分圧波形から高周波の電気パルス６７を除去し、ローパスフィルタ５８を通過した波形６６が電気パルス信号処理装置７の出力値及び音響パルス信号処理装置４の出力値と共に演算・表示装置６８に取込まれる。
【００６０】
この演算・表示装置６８では、ローパスフィルタ５８を通過した電圧波形６６はコイル導体１０に加わる電圧波形３０によって流れるコンデンサ５を通過する充電電流成分に相当することから、図１３に示すようにローパスフィルタ５８を通過した波形６６を９０度遅らせることによって、コイル導体に加わる電圧波形３０を再現することができる。
【００６１】
したがって、結合コンデンサ５と検出インピーダンス６に代えて、結合コンデンサ５と電圧波形を検出する抵抗器４６を直列接続する構成としても、ローパスフィルタ５８を通過させてコイル導体に加わる電圧波形３０を再現することにより、第１の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００６２】
一般に部分放電パルスは、正、負の極性と電圧位相３０の位相分布を示すことから、演算・表示装置６８では電気パルスの部分放電パターンを負の出力位相区間で位相角が−９０〜９０度となるが、検出回路によってはパルスの極性が反転するため、９０〜２７０度でのパルスを負極性に反転させる場合もある。
【００６３】
（第４の実施形態）
図１４は本発明の第４の実施形態を示す構成図で、図１と同一部分には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる点について述べる。
【００６４】
第４の実施形態では、図１４に示すように固定子鉄心２の表面に第１の音響センサ６９と第２の音響センサ７０を適宜の距離を存してそれぞれ接触させて固定し、第１の音響センサ６９で検出される音響波を第１の音響パルス信号として第１の音響パルス信号処理装置７１に、第２の音響センサ７０で検出される音響波を第２の音響パルス信号として第２の音響パルス信号処理装置７２にそれぞれ入力し、これら第１の音響パルス信号処理装置７１及び第２の音響パルス信号処理装置７２の出力値を演算・表示装置７３にそれぞれ与える以外は図１の構成と同様である。
【００６５】
上記第１の音響パルス信号処理装置７１及び第２の音響パルス信号処理装置７２は、第１の実施形態で述べたと同様の処理機能を有している。
【００６６】
また、演算・表示装置７３は、電気パルス信号処理装置７の出力値と第１の音響パルス信号処理装置７１及び第２の音響パルス信号処理装置７２の出力値をそれぞれ回転電機の固定子コイルに印加された電圧周期で繰返し同一周期図に表し、予め設定された正のしきい値以上及び負のしきい値以下の電気パルス信号処理装置７の出力の発生期間と、正のしきい値以上の第１の音響パルス信号処理装置７１の出力の発生期間及び第２の音響パルス信号処理装置７２の出力の発生期間から電気パルス信号処理装置７の出力の発生時刻開始と第１の音響パルス信号処理装置７１の出力の発生時刻開始の第１の時間差及び電気パルス信号処理装置７の出力の発生時刻開始と第２の音響パルス信号処理装置７２の出力の発生時刻開始の第２の時間差を算出し、第１の音響センサ６９からの第１の時間差分の音響信号の第１の伝搬距離と第２の音響センサ７０からの第２の時間差分の音響センサの第２の伝搬距離に一致するコイル上の位置で部分放電が発生したと判定するものである。
【００６７】
このような構成の回転電機の部分放電検出装置において、演算・表示装置７３は第１の実施形態の図５に示した場合と同様に、少なくとも電圧周期以上の期間で電気パルス信号処理装置７、第１の音響パルス信号処理装置７１の出力及び第２の音響パルス信号処理装置７２の出力を取込み、図１５に示すように電気パルスの部分放電パターン３９と第１の音響パルス信号処理装置７１の出力から得られる音響パルスの部分放電パターン７４及び第２の音響パルス信号処理装置７２の出力から得られる音響パルスの部分放電パターン７５を計算する。
【００６８】
また、図１５に示すように電気パルス及び音響パルスの部分放電パターンは、一般にある発生期間に連続して発生し、放電群を形成することが多いことから、演算・表示装置７３は電気パルスの部分放電パターンにおいて正のしきい値５４以上で発生する正の電気パルスの発生期間３４（あるいは負のしきい値５５以下で発生する負の電気パルスの発生期間４１）、第１の音響パルスの部分放電パターン７４においては、しきい値５６以上で発生する第１の音響パルスの発生期間７８及び第２の音響パルスの部分放電パターン７５においては、しきい値５６以上で発生する第２の音響パルスの発生期間７９を求めることができ、正（あるいは負）の電気パルスの発生期間３４の発生開始時刻９６と第１の音響パルスの発生期間７８の発生開始時刻９７との時間差である第１の遅れ時間７６と正の電気パルスの発生期間３４の発生開始時刻９６と第２の音響パルスの発生期間７９の発生開始時刻９８との時間差である第２の遅れ時間７７を算出し、電気パルス処理時間及び伝播時間が音響パルスのセンサからコイルまでの距離４３を伝搬する時間に比べて無視できる場合には、図１６に示すようにこの第１の遅れ時間７６及び第２の遅れ時間７７と音波の伝搬時間が第１の音響センサから部分放電発生源までの距離８０及び第２の音響センサから部分放電発生源までの距離８１を算出する。
【００６９】
さらに、演算・表示装置７３は、図１６に示すように第１の音響センサ６９から部分放電発生源までの距離８０を半径とした第１の円８８及び第２の音響センサ７０から部分放電発生源までの距離８１の第２の円の交点であるコイル位置８２を決定する。このコイル位置８２がコイル上にあれば部分放電を発生した場所と特定できる。
【００７０】
このように第４の実施形態の構成としても、部分放電発生位置の特定が可能な回転電機の部分放電検出装置を提供できる。
【００７１】
（第５の実施形態）
図１７は本発明の第５の実施形態を示す構成図で、図１４と同一部分には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる点について述べる。
【００７２】
第５の実施形態では、図１４に示す結合コンデンサ５及び検出インピーダンス６からなる電気パルス検出回路に代えて、図１７に示すように高周波変流器４５を設け、この高周波変流器４５により検出された電気パルスを電気パルス信号処理装置７に入力する以外は図１４と同様である。
【００７３】
この高周波変流器４５として、一般的な部分放電の周波数帯域である数ｋＨｚ以上の検出感度を有するものを使用すれば、第４の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００７４】
また、第２の実施形態で述べた図１０（ａ），（ｂ）に示すようにコイル端部の外周部に２分割式の高周波変流器９５を設ければ、コイル導体１０に結合コンデンサを接続することなく非接触でコイル導体に流れる電気パルス信号を検出することができる。
【００７５】
図１４に示すようにコイル導体１０にコンデンサ５を接続する場合には、コンデンサ５に高電圧が加わるため、コンデンサ５には高い絶縁性能が必要であるが、図１７に示す高周波変流器４５として図１０に示す分割式の高周波変流器９５を使用すれば、コイル導体１０に非接触で電気パルス信号１８の検出が可能になり、高い絶縁信頼性を有し且つ部分放電発生位置の特定が可能となる。
【００７６】
（第６の実施形態）
図１８は本発明の第６の実施形態を示す構成図で、図１と同一部分には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる点について述べる。
【００７７】
第６の実施形態では、図１８に示すように固定子鉄心２の表面に音響センサ３を接触させ且つ鉄心あるいはコイル沿面に沿って移動可能に配置すると共に、鉄心２の端面から見たこの音響センサ３の位置を検出する位置センサ８４を図示しない支持部材に支持させて設け、音響センサ３で検出される音響波を音響パルス信号として音響パルス信号処理装置４に入力し、この音響パルス信号処理装置４及び位置センサ８４の出力値を演算・表示装置８３に電気パルス信号処理装置７の出力値と共に与える以外は図１の構成と同様である。
【００７８】
上記演算・表示装置８３は、電気パルス信号処理装置７の出力値と音響パルス信号処理装置４の出力値を少なくとも回転電機の固定子コイルに印加された電圧周期の間取込んで電気パルス信号処理装置７の出力値と音響パルス信号処理装置４の出力値をそれぞれ回転電機の固定子コイルに印加された電圧周期で繰返し同一周期図に表し、正及び負のしきい値以上の電気パルス信号処理装置７の出力の発生期間での最大値をとる第１の時刻から音響パルス信号のコイルの所定位置から位置センサ８４までの伝搬時間だけ遅れた第２の時刻でのしきい値以上の音響パルス信号処理装置４の出力値と音響センサ位置との関係を表し、音響パルス信号処理装置４の出力値が極大値をとる一つのあるいは複数の位置で部分放電が発生したと判定する機能を備えている。
【００７９】
このような構成の回転電機の部分放電検出装置において、演算・表示装置７３は第１の実施形態の図５に示した場合と同様に、音響センサ３がある位置にあるとき、ある時間内で電気パルス信号処理装置７及び音響信号パルス処理装置４の出力値を取込むと、図１９に示すように部分放電パターン３９と音響センサ３がある位置Ａにあるときの音響パルスの部分放電パターン９０を計算する。
【００８０】
なお、図１９には比較として音響センサ３がある位置Ｂにあるときの音響パルスの部分放電パターン９１を併せて示してある。
【００８１】
図１９に示すように電気パルス及び音響パルスの部分放電パターンは、一般にある発生期間内に発生して放電群を形成する場合が多く、演算・表示装置７３は電気パルスの部分放電パターン３９よりある正のしきい値５４以上で発生する正の電気パルスの発生期間３４を求めることができる。また、負のしきい値５５以下で発生する負の電気パルスの発生期間についても求められるが、本例では該当する期間がないので、図示していない。
【００８２】
さらに、音響センサ３があるある位置にあるとき、演算・表示装置７３は、電気パルスの発生期間３４のうち最大の電気パルス値が存在する時刻８５に図７に示すように、音響センサ３とコイル位置４４との距離、すなわち位置センサ８４とコイル１の距離４３だけ音波が伝搬する遅れ時間３５を加算した検出時刻８６を求め、この検出時刻８６での音響パルスの部分放電パターンの最大値８７を算出する。そして、音響センサ３を固定子鉄心２あるいは固定子コイル１の沿面に沿って移動させ、複数の位置でその最大値８７を算出し図２０に示すように部分放電パターンの最大値８７と位置センサ８４の位置関係を求め、その最大値あるいは極大値をとる位置で部分放電が発生したと判定する。
【００８３】
したがって、このような構成の回転電機の部分放電検出装置としても、部分放電発生位置の特定が可能である。
【００８４】
（第７の実施形態）
図２１は本発明の第７の実施形態を示す構成図で、図１８と同一部分には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる点について述べる。
【００８５】
第７の実施形態では、図１８に示す結合コンデンサ５及び検出インピーダンス６からなる電気パルス検出回路に代えて、図２１に示すように高周波変流器４５を設け、この高周波変流器４５により検出された電気パルスを電気パルス信号処理装置７に入力する以外は図１８と同様である。
【００８６】
この高周波変流器４５として、一般的な部分放電の周波数帯域である数ｋＨｚ以上の検出感度を有するものを使用すれば、第６の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００８７】
また、第２の実施形態で示した図１０（ａ），（ｂ）のようにコイル端部の外周部に２分割式の高周波変流器９５を設ければ、コイル導体１０に結合コンデンサを接続することなく非接触でコイル導体に流れる電気パルス信号を検出することができる。
【００８８】
図２１に示すようにコイル導体１０にコンデンサ５を接続する場合には、コンデンサ５に高電圧が加わるため、コンデンサ５には高い絶縁性能が必要であるが、分割式の高周波変流器９５を使用すれば、コイル導体１０に非接触で電気パルス信号の検出が可能になり、高い絶縁信頼性を有し且つ部分放電発生位置の特定が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す構成図。
【図２】図１の固定子鉄心及び固定子コイルの断面図。
【図３】同実施形態において、部分放電パルス信号とその処理方法を説明するための波形図。
【図４】同実施形態において、音響パルス信号とその処理方法を説明するための波形図。
【図５】同実施形態における演算・表示装置の信号処理方法を説明するための図。
【図６】同じく演算・表示装置によるコイルの部分放電位置を特定するための説明図。
【図７】同実施形態における音響センサとコイル位置を示す図。
【図８】同実施形態において、音響センサを固定子コイルに接触させて設けたを示す図。
【図９】本発明の第２の実施形態を示す構成図。
【図１０】同実施形態における高周波変流器の設置方法を示す図。
【図１１】本発明の第３の実施形態を示す構成図。
【図１２】同実施形態における電圧波形検出回路を示す図。
【図１３】同実施形態における演算・表示装置による波形処理方法を説明するための図。
【図１４】本発明の第４の実施形態を示す構成図。
【図１５】同実施形態において、演算・表示装置によるコイルの部分放電位置を特定するための説明図。
【図１６】同じく演算・表示装置による音響センサから部分放電発生源までの距離の算出方法を説明するための図。
【図１７】本発明の第５の実施形態を示す構成図。
【図１８】本発明の第６の実施形態を示す構成図。
【図１９】同実施形態において、演算・表示装置によるコイルの部分放電位置を特定するための説明図。
【図２０】同実施形態において、部分放電パターンの最大値を示す図。
【図２１】本発明の第６の実施形態を示す構成図。
【符号の説明】
【００９０】
１…固定子コイル、２…固定子鉄心、３…音響センサ、４…電気パルス信号処理装置、５…結合コンデンサ、６…検出インピーダンス、７…音響パルス信号処理装置、８，６８…演算・表示装置、９…高圧電源、４５，９５…高周波変流器、５８…ローパスフィルタ、６３…抵抗分圧端子、６４…抵抗器、６９…第１の音響センサ、７０…第２の音響センサ、７１…第１の音響パルス信号処理装置、７２…第２の音響パルス信号処理装置、７３…演算・表示装置、８３…演算・表示装置、８４…位置センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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