局部放电监视装置及局部放电监视系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种监视局部放电的装置及系统，所述局部放电是在金属制容器内收 容一台以上的电气机器而成的受电配电设备的该电气机器中产生，所述电气机器例如为变 压器、反应器（reactor)、功率因数（power factor)改善用电容器、整流器、断路器、开关 (switch)等。
【背景技术】
[0002] 以前所提出的局部放电监视（检测）装置的大部分采用如下方式：当在收容于金 属制容器内的电气机器中产生局部放电时，对流经该电气机器的接地线的放电电流（该电 流例如为兆赫（MHz)级的高频电流）进行测定。
[0003] 例如，专利文献1中记载了一种局部放电检测装置，该局部放电检测装置在金属 制容器内，对流经经由接地线而分别连接着多台电气机器的接地母线的放电电流进行检测 (更具体而言进行差动检测），由此检测出该电气机器中的局部放电。
[0004] 然而，在包含专利文献1中记载的方式在内的对流经接地线的放电电流进行检测 的方式中，存在难以正确地检测局部放电的课题。这是因为，如果详细来看，各电气机器的 接地电路并非简单地利用1根接地线而以1点接地（或者连接于接地母线），大多情况下除 接地线以外，各电气机器的外壁等通常也连接于接地电路，局部放电的放电电流所流经的 路径复杂，且该放电电流在接地电路内循环流动，因而难以进行该放电电流的正确检测。尤 其局部放电的放电电流为高频电流，从而存在如下问题：高频电流所流经的路径通常未必 如设计那样，而是复杂地难以掌握，并且针对各个设备的构造也有所不同。
[0005] 另一方面，专利文献2中记载了如下技术：作为测定局部放电的工厂试验设备，而 准备了试验用的交流电源及耦合电容器，所述试验用的交流电源用以对作为试验对象的电 气机器（电力设备）施加试验用的交流电压，所述耦合电容器与该交流电源并联连接，当在 电气机器内产生局部放电时，将伴随该局部放电的消失电荷所相当的充电电流供给到电气 机器，且将所述试验用的交流电源及耦合电容器外置在作为试验对象的电气机器上，并在 产生局部放电时对从耦合电容器供给到电气机器的所述充电电流进行检测。
[0006] 该技术因对从所述耦合电容器供给的充电电流进行检测，所以检测的电流明确， 因而能够解决对流经所述接地线的放电电流进行检测的方式中所存在的所述课题。
[0007] [现有技术文献]
[0008] [专利文献]
[0009] [专利文献1]日本专利特开平9-5386号公报（图1、段落0012-0017)
[0010] [专利文献2]日本专利特开2011-149896号公报（图4、段落0011-0016)
【发明内容】
[0011][发明所要解决的问题]
[0012] 专利文献2中记载的所述技术虽然能够解决对流经接地线的放电电流进行检测 的方式所存在的所述课题，但如专利文献2中所记载那样（参照段落0018-0020)，也会存 在如下课题：从耦合电容器供给到产生局部放电的电气机器的充电电流的频率低（例如数 十千赫（kHz)~数百千赫（kHz))，因而电流的持续时间会相应地变长，在供给相同的电荷 (=电流的时间积分）的情况下，充电电流的值减小，由此信噪比（signal/noise，SN)比变 差，从而难以进行局部放电的正确检测。
[0013] 而且，专利文献2中记载的所述技术也存在如下课题：因为是工厂试验设备，所以 难以应用到既有的受电配电设备，且不利于量产性。
[0014] 另外，专利文献2中记载了如下方式：作为解决所述充电电流的值小且SN比差的 课题的一个方法，对电气机器的金属制容器的壁面电位进行检测。然而，该方式利用的是从 自然存在于电气机器的金属制容器内的浮动静电电容向局部放电部位供给充电电流，即便 该充电电流的频率依存于所述浮动静电电容，也无法人为地选定该浮动静电电容，因而就 无法人为地选定充电电流的频率这一方面而言，尚有进一步改善的余地。
[0015] 因此，本发明的目的之一在于进一步改善专利文献2中记载的技术，而提供如下 的局部放电监视装置：将从电容器供给到产生局部放电的电气机器的充电电流的频率选定 得较高而可提高局部放电的监视精度，并且，能够应用到既有的受电配电设备，且量产性也 尚。
[0016] 而且，本发明的另一目的在于提供一种包括多个所述局部放电监视装置的局部放 电监视系统。
[0017] [解决问题的技术手段]
[0018] 本发明的局部放电监视装置对局部放电进行监视，所述局部放电是在金属制容器 内收容1台以上的电气机器而成的受电配电设备的所述电气机器中产生，所述局部放电监 视装置中：(a)将内置着电容器的绝缘子收容于收容着作为监视对象的电气机器的所述金 属制容器内，将所述电容器的一端电性连接于所述金属制容器内的电压母线，且将另一端 电性接地，所述电容器对产生了所述局部放电的电气机器供给伴随所述局部放电的充电电 流，（b)在所述电容器的接地电路上设置对流经所述接地电路的所述充电电流进行检测的 电流检测器，（C)还包括对由所述电流检测器检测到的所述充电电流的值进行检测的信号 处理装置。
[0019] 在如所述专利文献2中记载的工厂试验设备那样，采用将耦合电容器外置于作为 试验对象的电气机器的技术中，親合电容器与作为试验对象的电气机器之间的电感必然增 大，认为这是使局部放电产生时的充电电流的频率降低的一个主要因素。
[0020] 与此相对，本发明的局部放电监视装置因将内置着供给局部放电产生时的充电电 流的电容器的绝缘子，收容于与收容着作为监视对象的电气机器者相同的金属制容器内， 因而可减小该电容器与作为监视对象的电气机器之间的电感。因此，能够使从所述电容器 供给到产生了局部放电的电气机器的充电电流的频率变得相对较高。并且，可自由地选定 所述电容器的静电电容，因而能够相对自由地选定所述充电电流的频率。结果，在对局部放 电部位供给相同电荷的情况下，比起专利文献2中记载的外置着耦合电容器的技术，充电 电流的值（振幅）增大，因而SN比变佳，且可提高局部放电的监视精度。
[0021] 并且，因构成为将内置着所述电容器的绝缘子收容于收容着作为监视对象的电气 机器的金属制容器内，所以可精简地构成电容器周围，容易应用到既有的受电配电设备，并 且量产生也高。
[0022] 内置着所述电容器的绝缘子也可兼作为支撑绝缘子，所述支撑绝缘子在所述金属 制容器内从接地电位部来支撑所述电压母线。
[0023] 所述电流检测器也可为包围使所述电容器接地的接地线的罗可夫斯基线圈 (Rogowski coil)〇
[0024] 所述信号处理装置也可包括带通滤波器（band pass filter，BPF)，所述带通滤波 器连接于所述电流检测器，使包含所述充电电流所流经的电气电路的共振频率的频带中的 信号选择性地通过。
[0025] 本发明的局部放电监视系统包括：(a)通信线路，传递信号；(b)多个局部放电监 视装置，为根据技术方案6、7或8中任一项所述的局部放电监视装置，其中的所述信号处理 装置具有经由所述通信线路而收发信号的通信电路；（c)数据收集处理装置，包括经由所 述通信线路而收发信号的通信电路、及数据收集单元，所述数据收集单元每隔规定时间经 由所述通信线路对各所述局部放电监视装置提供发送测定数据的指令，并在此时收集并保 存由各所述局部放电监视装置所保存的测定数据。
[0026] [发明的效果]
[0027] 根据技术方案1所记载的发明，将内置着供给局部放电产生时的充电电流的电容 器的绝缘子，收容于与收容着作为监视对象的电气机器者相同的金属制容器内，因而可减 小该电容器与作为监视对象的电气机器之间的电感。因此，可使从所述电容器对产生了局 部放电的电气机器供给的充电电流的频率变得相对较高。并且，可自由地选定所述电容器 的静电电容，因而可相对自由地选定所述充电电流的频率。结果，在对局部放电部位供给相 同的电荷的情况下，比起专利文献2中记载的外置耦合电容器的技术，充电电流的值（振 幅）增大，因而SN比变佳，且可提高局部放电的监视精度。
[0028] 并且，构成为将内置着所述电容器的绝缘子收容于收容着作为监视对象的电气机 器的金属制容器内，因而可精简地构成电容器周围，容易应用到既有的受电配电设备中，并 且量产生也高。
[0029] 而且，即便受电配电设备内置着多台电气机器，无论在哪一所述电气机器中产生 局部放电，均能够从所述电容器对所述电气机器供给伴随局部放电的充电电流，且可检测 该充电电流，因而可同时地监视受电配电设备内的多台电气机器中的局部放电。
[0030] 根据技术方案2所记载的发明，进一步实现如下的效果。即，因内置着电容器的绝 缘子兼作为电压母线的支撑绝缘子，所以可将该内置着电容器的绝缘子与既有的受电配电 设备内的既存的支撑绝缘子进行替