(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力ケーブル線路、電力機器等における部分放電の測定信号から外部雑音成分を除去する外部雑音の除去方法において、
前記測定信号を所定のサンプリング周波数によりサンプリングすることによって測定サイクルに設定された複数の区間に所定の個数のディジタルデータを生成させ、
前記ディジタルデータの２つ前の測定サイクルに対応する区間の加重平均値と１つ前の測定サイクルの対応する区間の最大値に基づいてしきい値を設定し、
前記ディジタルデータと前記しきい値を比較し、
前記しきい値より大なる前記ディジタルデータを部分放電信号として出力することを特徴とする外部雑音の除去方法。
【請求項２】
前記しきい値をＶｔｈとしたとき、その設定は、前記測定サイクルｋ（ｋ＝１、２、３・・・）を所定の時間幅の区間ｊ（ｊ＝１、２、３・・・）に分け、
ｋサイクル目の区間ｊ内におけるｉ番目の前記ディジタルデータをＰk （ｊ・ｉ）とし、
前記ｋサイクル目の区間ｊにおける前記ディジタルデータの加重平均値をＰa0k （ｊ）とし、
前記ｋサイクル目の区間ｊにおける前記ディジタルデータの最大値をＰa1k （ｊ）とし、
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを定数としたとき、
Ｖｔｈ＝Ａ・Ｐa0k-1(ｊ）＋Ｂ、
ただし、Ｐa0k （ｊ）＝Ｃ・Ｐa0k-1(ｊ）＋Ｄ・Ｐa1k （ｊ）
によって行われ、
前記部分放電信号の出力は、Ｐk （ｊ、ｉ）＞Ｖｔｈを満たす前記ディジタルデータの出力の選択によって行われることを特徴とする請求項第１項記載の外部雑音の除去方法。
【請求項３】
前記部分放電信号は、前記関係式におけるＰk （ｊ、ｉ）のディジタルデータに、当該ディジタルデータの前後の所定の時間幅のディジタルデータを付加して出力されることを特徴とする請求項第２項記載の外部雑音の除去方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、外部雑音の除去方法に関し、特に、電力システムの部分放電測定時における外部雑音の除去方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電力設備の部分放電を測定する場合のディジタル信号処理による外部雑音の除去方法としては、たとえば、電気学会技術報告第５９３号、あるいは平成９年電気学会電力エネルギー部門大会予稿Ｎｏ．６５５に報告されているような、ディジタルフィルタを使用する方法が知られている。
【０００３】
これらの報告によれば、ディジタルフィルタとしては、アダプティブリジェクションフィルタ、アダプティブプリディクタフィルタ、あるいはＫａｌｍａｎフィルタ等が検討されており、それぞれ以下のような利点を有している。
【０００４】
即ち、アダプティブリジェクションフィルタは、オリジナルな部分放電信号の変化がなく、連続的な雑音（ＰＤ）信号に対して有効であるという利点を有しており、アダプティブプリディクタフィルタは、連続的な雑音に対して有効であるとともに異なる雑音に適用できる利点を有しており、Ｋａｌｍａｎフィルタは、計算時間が短いうえにＰＤパルスの形状変化が小さく、さらに、フィルタ係数の選択に対しても高感度である等の利点を有している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のディジタルフィルタを使用した雑音除去法によると、単に連続的、周期的なノイズを抑制するだけのものであったり、前もって信号と雑音についての知識を必要としたり、計算時間が長くリアルタイムの処理が不可能であったり、検出した信号の原波形を歪ませたり、あるいは部分放電と外部雑音の選別過程が複雑であるなど、さまざまな問題を有している。
【０００６】
従って、本発明の目的は、信号波形を歪ませることなく、簡易な手法によってリアルタイムに外部雑音を除去することのできる外部雑音の除去方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の目的を達成するため、電力ケーブル線路、電力機器等における部分放電の測定信号から外部雑音成分を除去する外部雑音の除去方法において、前記測定信号を所定のサンプリング周波数によりサンプリングすることによって測定サイクルに設定された複数の区間に所定の個数のディジタルデータを生成させ、前記ディジタルデータの２つ前の測定サイクルに対応する区間の加重平均値と１つ前の測定サイクルの対応する区間の最大値に基づいてしきい値を設定し、前記ディジタルデータと前記しきい値を比較し、前記しきい値より大なる前記ディジタルデータを部分放電信号として出力することを特徴とする外部雑音の除去方法を提供するものである。
【０００８】
本発明による外部雑音の除去方法は、たとえば、以下のようにして行われる。まず、電力ケーブル線路、電力機器等からの測定信号を所定のサンプリング周波数によりサンプリングすることによって測定サンプリングに設定された複数の区間に所定の個数のディジタルデータを生成させる。
【０００９】
次に、このような設定において、前記測定サイクルｋ（ｋ＝１、２、３・・・）を所定の時間幅の区間ｊ（ｊ＝１、２、３・・・）に分け、ｋサイクル目の区間ｊ内におけるｉ番目のディジタルデータをＰk （ｊ・ｉ）とし、ｋサイクル目の区間ｊにおけるディジタルデータの加重平均値をＰa0k （ｉ）とし、ｋサイクル目の区間ｊにおけるディジタルデータの最大値をＰa1k （ｊ）とし、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを定数としたとき、
Ｖｔｈ＝Ａ・Ｐa0k-1(ｊ）＋Ｂ・・・（１）
ただし、Ｐa0k （ｊ）＝Ｃ・Ｐa0k-1(ｊ）＋Ｄ・Ｐa1k （ｊ）・・・（２）
によってしきい値Ｖｔｈが設定される。次いで、Ｐk （ｊ、ｉ）＞Ｖｔｈを満たすディジタルデータが選択されて他がゼロにされ、選択されたディジタルデータが部分放電信号として出力されるもので、これにより外部雑音成分は確実に除去されることになる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
次に、本発明による外部雑音除去方法の実施の形態について説明する。
図１は、外部雑音除去装置を示したもので、１は測定対象の電力ケーブル線路、２はその絶縁接続部、３は絶縁接続部２に取り付けられた箔電極、４は箔電極３から測定信号を検出するための検出インピーダンス、５は検出された測定信号を最適周波数において同調増幅する同調増幅器を示す。
【００１１】
６は同調増幅器５において同調増幅された測定信号をＡ／Ｄのために所定のサンプリング周波数でサンプリングするためのＡ／Ｄ（アナログ／ディジタル）変換器、７は信号処理によって外部雑音を除去する信号処理回路、８は外部雑音を除去された部分放電信号を表示し、記録するモニタ用パーソナルコンピュータを示す。
【００１２】
図２は、同調増幅器５において最適周波数を求めるための回路を示したものである。箔電極３と３′が絶縁接続部２に貼り付けられている。箔電極３′には校正パルス発振器９が接続され、検出インピーダンス４にはスペクトラムアナライザ１０が接続されている。
【００１３】
絶縁接続部２の中央位置には、電力ケーブル線路１の導電性外部シースを縁切りするための絶縁筒１１が設けられており、 この絶縁筒１１の両側の箔電極３′を通して、校正パルス発振器９から校正用の信号パルスが注入される。
【００１４】
検出インピーダンス４は、校正用信号パルスの注入に基づいて出力される信号を検出してこれをスペクトラムアナライザ１０に送り込む。スペクトラムアナライザ１０は、検出信号の周波数を以下の手順によって分析する。
【００１５】
（１）校正パルス発振器９から、１０ｐＣ等の所定の大きさの信号を注入し、このときの検出信号の周波数スペクトルＳ（ｆ）を求める。
（２）校正パルス発振器９を停止させ、信号を注入しない状態で検出した雑音信号の周波数スペクトルＮ（ｆ）を求める。
（３）検出信号の周波数スペクトルＳ（ｆ）と雑音信号の周波数スペクトルＮ（ｆ）の比が最大になる周波数を最適周波数として選択する。通常、スペクトラムアナライザ１０は、ＳＮ比の計算機能を備えているのでこれが利用される。
【００１６】
図３に、雑音除去方法の具体例を示す。
図３（ａ）は、検出インピーダンス４によって検出され、同調増幅器５を経てＡ／Ｄ変換器６に送られた測定信号を、Ａ／Ｄ変換器６において２Ｍサンプル／秒の度合でディジタルサンプリングを行ったときに生成したディジタルデータ１２の一部を示したもので、商用周波数５０Ｈｚ（１サイクル２０ｍｓ）の１周期に相当し、それを２００区間に分割し、各区間を１００ｍｓにしている。
【００１７】
図３（ｂ）は、このサイクルの２サイクル前まで、即ち、（ｋ−２）サイクル目の対応する区間の加重平均値〔Ｐa0k-2(ｊ）〕と（ｋ−１）サイクルの対応する区間の最大値〔Ｐa1k-1(ｊ）〕から算出された各区間の各ディジタルデータ毎のしきい値Ｖｔｈを示したもので、各しきい値Ｖｔｈの算出は信号回路７が行う。ここで（１）式、（２）式において、Ａを１．０に、Ｂを２００ｍＶに、ＣとＤを０．５に設定した。
【００１８】
信号処理回路７において、ディジタルデータ１２〔Ｐk （ｊ・ｉ）〕としきい値Ｖｔｈが比較され、Ｐk （ｊ、ｉ）＞Ｖｔｈを満たすディジタルデータ１２はモニタ用パーソナルコンピュータ８に出力され、他のディジタルデータはゼロにされる。
【００１９】
図３（ｃ）は、しきい値Ｖｔｈより大なるディジタルデータ信号のみを選択した結果であり、しきい値Ｖｔｈを超える合計１０個の部分放電信号１３が存在している。この部分放電信号１３がモニタ用パーソナルコンピュータ８に表示、記録される。部分放電信号１３の出力に際しては、部分放電信号１３の前後の所定の時間幅のディジタルデータも付加される。
【００２０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明による外部雑音の除去方法によれば、電力ケーブル線路等からの測定信号を所定の周波数によりサンプリングすることによって測定サイクルに設定された複数の区間にディジタルデータを生成させ、このディジタルデータの２つ前の測定サイクルに対応する区間の加重平均値と１つ前の測定サイクルの対応する区間の最大値に基づいてしきい値を設定し、このしきい値とディジタルデータを比較してしきい値より大なるディジタルデータを部分放電信号として出力するため、雑音除去の手法が簡易であり、また、波形を歪ませることなく、リアルタイムな雑音除去を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による外部雑音の除去方法の実施の形態において使用される測定機器を示す説明図。
【図２】図１の同調増幅器において、最適周波数を選択するのに使用される回路図。
【図３】本発明による外部雑音の除去方法の実施の形態における信号の説明図であり、（ａ）は測定信号からディジタルサンプリングによって生成されたディジタルデータ、（ｂ）は（ａ）のディジタルデータとしきい値の関係を示す説明図、（ｃ）は（ｂ）のディジタルデータとしきい値の対比から抽出された部分放電信号を示す。
【符号の説明】
１        電力ケーブル線路
２        絶縁接続部
３、３′  箔電極
４        検出インピーダンス
５        同調増幅器
６        Ａ／Ｄ変換器
７        信号処理回路
８        モニタ用パーソナルコンピュータ
９        校正パルス発振器
１０        スペクトラムアナライザ
１１        絶縁筒
１２        波形
１３        部分放電信号
Ｖｔｈ      しきい値
【図１】
0004139022.tif 000002
【図２】
0004139022.tif 000003
【図３】
0004139022.tif 000004