利用重複衝擊電壓的局部放電測量系統以及局部放電測量方法
2023-06-24 12:21:56
利用重複衝擊電壓的局部放電測量系統以及局部放電測量方法
【專利摘要】衝擊電壓產生裝置(3)利用規定的方波信號(34)、以及在每個周期對方波信號(34)的指示電壓(Vc)進行升壓後得到的高電壓(Va)來產生衝擊電壓(Vain)。局部放電次數計算部(15)輸入基於因施加衝擊電壓(Vain)而從測定對象物(2)產生的局部放電的檢測信號(36)，且在每個周期將該檢測信號(36)作為局部放電次數進行計數。施加電壓信號觀測電路(12)對表示施加在測定對象物(2)上的衝擊電壓(Vain)的施加電壓信號(37)進行觀測。電壓值獲取部(13)在局部放電次數達到規定次數以上的首個周期內，將表示來自施加電壓信號觀測電路(12)的施加電壓信號(37)的電壓的峰值(Va)作為局部放電開始電壓。由此，用戶能設定任意的衝擊電壓，且能減輕用戶進行的作業。
【專利說明】利用重複衝擊電壓的局部放電測量系統以及局部放電測量方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及利用重複衝擊電壓的局部放電測量系統以及局部放電測量方法。
【背景技術】
[0002]眾所周知，在對電動機進行逆變器驅動時，會因逆變器中的高速開關引起浪湧電壓，對電動機繞組的絕緣產生影響。這種浪湧電壓稱為逆變器浪湧，有時會達到電動機額定電壓的兩倍以上。若逆變器浪湧施加到電動機繞組，在可能會在繞組的內部或外部產生局部放電。這種局部放電會導致構成繞組的漆包線的包覆劣化。若包覆劣化，則最終會導致絕緣破壞，因此在電動機中，希望進行一種絕緣設計，使得即使對該繞組施加逆變器浪湧，也不會產生局部放電。
[0003]以往，基於因交流電壓的施加引起的局部放電特性、特別是局部放電開始電壓來評價電動機繞組的絕緣性能。然而，在施加交流電壓和施加浪湧電壓的情況下，繞組上的電位分布是不同的。因此，希望通過施加模擬浪湧電壓的衝擊電壓來評價由逆變器驅動的電動機的絕緣性能。此外，在通過施加衝擊電壓進行局部放電測量的情況下，電壓會在衝擊電壓上升沿時(開始施加時)急劇變化，因此需要與通過施加交流電壓進行局部放電測量不同的方法。
[0004]非專利文獻I中記載了在一個周期內重複施加衝擊電壓時的局部放電測量方法的方針。即，將局部放電所產生的局部放電次數相對於所施加的所有衝擊電壓的數量(以下稱為脈衝數)達到規定次數以上時的衝擊電壓定義為局部放電開始電壓，將其稱為重複衝擊電壓下的局部放電開始電壓。
[0005]另外，非專利文獻2、3中記載了在整個周期內重複施加衝擊電壓時的局部放電測量方法(全周期局部放電測量方法)。對該全周期局部放電測量方法進行具體說明。
[0006]圖12是表示全周期局部放電測量方法中、在每個周期(圖中的數據分割)內施加於模擬電動機繞組的雙絞線樣本的衝擊電壓、以及表示由施加了衝擊電壓的電動機所產生的局部放電的局部放電信號的時序圖。如圖12所示，在全周期局部放電測量方法中，以脈衝提供期間和脈衝提供期間後的脈衝休止期間為一個周期，在最初的周期中，在脈衝提供期間(例如20ms)施加10個衝擊電壓，在脈衝休止期間(例如1ms)進行停止施加衝擊電壓的處理。接著，在下一周期中，在脈衝提供期間施加上升到1V的10個衝擊電壓，在脈衝休止期間進行停止施加衝擊電壓的處理。在整個周期內重複進行上述處理，直到衝擊電壓的峰值從開始值(例如IkV)達到停止值(例如2kV)。
[0007]在全周期局部放電測量方法中，在整個周期內，將表示衝擊電壓的施加電壓信號以及上述局部放電信號保存在存儲器中。之後，測定者對每個周期驗證局部放電次數是否在規定次數以上(例如5次以上)，將所有周期中局部放電次數首次達到規定次數以上的周期中的施加於雙絞線樣本的衝擊電壓定義為局部放電開始電壓。即，在全周期局部放電測量方法中，在從開始施加衝擊電壓到停止施加衝擊電壓的期間，在所有周期內持續施加衝擊電壓和測量局部放電，並在測量結束後導出局部放電開始電壓。
[0008]另外，在非專利文獻2中，將每個周期的衝擊電壓的升壓電壓幅度設為10V，在一個周期內，將脈衝提供期間的衝擊電壓與下一衝擊電壓的間隔設為20ms，將脈衝休止期間設為100ms，但這是所使用的衝擊電壓產生裝置的規格，並不能由用戶任意決定。
現有技術文獻非專利文獻
[0009]非專利文獻1:1EC 61934TS
非專利文獻2:電氣學會《第40次電氣電子絕緣材料系統研討會D-l》2009年8月(電気學會「第40回電気電子絶縁材料Hy '7' ^ ^ D-1J 2009年8月)
非專利文獻3:電氣學會《第40次電氣電子絕緣材料系統研討會P_7》2009年8月(電気學會「第40回電気電子絶縁材料'> 7 f A'7'々A p-7」2009年8月)
【發明內容】
發明所要解決的技術問題
[0010]因此，本發明所要解決的問題是提供一種利用重複衝擊電壓的局部放電測量系統，能由用戶設定任意的衝擊電壓，並能減輕少用戶進行的作業。
解決技術問題的技術方案
[0011]本發明的利用重複衝擊電壓的局部放電測量系統的特徵在於，包括:直流電源，將高電壓作為指示電壓的設定倍數的電壓進行輸出；信號發生器，該信號發生器生成表示規定脈衝寬度以及規定脈衝重複頻率的脈衝信號，將一個周期包含脈衝提供期間以及所述脈衝提供期間之後的脈衝休止期間的期間設定信號與所述脈衝信號相疊加，從而生成僅在所述脈衝提供期間產生規定個數的所述脈衝信號的方波信號；半導體開關，該半導體開關在所述方波信號的電壓值低於預先設定的電壓閾值時，利用來自所述直流電源的所述高電壓對電容元件進行充電，在所述方波信號的電壓值在所述電壓閾值以上時，從所述電容元件向測定對象物施加以所述高電壓的值為峰值的衝擊電壓；信號指示部，該信號指示部向所述信號發生器輸出設定了所述規定脈衝寬度、所述規定脈衝重複頻率、以及所述規定個數的方波指示信號；電壓指示部，該電壓指示部在所述方波信號的第一個周期內向所述直流電源輸出設定了初始電壓作為所述指示電壓的電壓指示信號，並在第二個周期以後的周期內，對所述電壓指示信號設定將上一周期的所述指示電壓與比所述初始電壓小的規定電壓相加後得到的電壓作為所述指示電壓；檢測信號觀測電路，該檢測信號觀測電路對基於從施加了所述衝擊電壓的所述測定對象物所產生的局部放電的檢測信號進行觀測；局部放電次數計算部，該局部放電次數計算部將每個周期內所述檢測信號的輸入次數作為局部放電次數進行計數；施加電壓信號觀測電路，該施加電壓信號觀測電路對表示施加在所述測定對象物上的所述衝擊電壓的施加電壓信號進行觀測；以及電壓值獲取部，該電壓值獲取部在所述局部放電次數達到規定次數以上的首個周期內，將來自所述施加電壓信號觀測電路的所述施加電壓信號所表示的電壓的峰值設為局部放電開始電壓。
[0012]本發明的測量裝置用於利用重複衝擊電壓的局部放電測量系統，該局部放電測量系統包括:直流電源，該直流電源將高電壓作為指示電壓的設定倍數的電壓進行輸出；信號發生器，該信號發生器生成表示規定脈衝寬度以及規定脈衝重複頻率的脈衝信號，將一個周期包含脈衝提供期間以及所述脈衝提供期間之後的脈衝休止期間的期間設定信號與所述脈衝信號相疊加，從而生成僅在所述脈衝提供期間產生規定個數的所述脈衝信號的方波信號；以及半導體開關，該半導體開關在所述方波信號的電壓值低於預先設定的電壓閾值時，利用來自所述直流電源的所述高電壓對電容元件進行充電，在所述方波信號的電壓值在所述電壓閾值以上時，從所述電容元件向測定對象物施加以所述高電壓的值為峰值的衝擊電壓，該測量裝置的特徵在於，包括:信號指示部，該信號指示部向所述信號發生器輸出設定了所述規定脈衝寬度、所述規定脈衝重複頻率、以及所述規定個數的方波指示信號；電壓指示部，該電壓指示部在所述方波信號的第一個周期內向所述直流電源輸出設定了初始電壓作為所述指示電壓的電壓指示信號，並在第二個周期以後的周期內，對所述電壓指示信號設定將上一周期的所述指示電壓與比所述初始電壓小的規定電壓相加後得到的電壓作為所述指示電壓；檢測信號觀測電路，該檢測信號觀測電路對基於從施加了所述衝擊電壓的所述測定對象物產生的局部放電的檢測信號進行觀測；局部放電次數計算部，該局部放電次數計算部將每個周期內所述檢測信號的輸入次數作為局部放電次數進行計數；施加電壓信號觀測電路，該施加電壓信號觀測電路對表示施加在所述測定對象物上的所述衝擊電壓的施加電壓信號進行觀測；以及電壓值獲取部，該電壓值獲取部在所述局部放電次數達到規定次數以上的首個周期內，將來自所述施加電壓信號觀測電路的所述施加電壓信號所表不的電壓的峰值設為局部放電開始電壓。
[0013]本發明的利用重複衝擊電壓的局部放電測量方法用於利用重複衝擊電壓的局部放電測量系統，該局部放電測量系統包括:直流電源，該直流電源將高電壓作為指示電壓的設定倍數的電壓進行輸出；信號發生器，該信號發生器生成表示規定脈衝寬度以及規定脈衝重複頻率的脈衝信號，將一個周期包含脈衝提供期間以及所述脈衝提供期間之後的脈衝休止期間的期間設定信號與所述脈衝信號相疊加，從而生成僅在所述脈衝提供期間產生規定個數的所述脈衝信號的方波信號；以及半導體開關，該半導體開關在所述方波信號的電壓值低於預先設定的電壓閾值時，利用來自所述直流電源的所述高電壓對電容元件進行充電，在所述方波信號的電壓值在所述電壓閾值以上時，從所述電容元件向測定對象物施加以所述高電壓的值為峰值的衝擊電壓，該測量方法的特徵在於，包括:向所述信號發生器輸出設定了所述規定脈衝寬度、所述規定脈衝重複頻率、以及所述規定個數的方波指示信號的步驟；在所述方波信號的第一個周期內向所述直流電源輸出設定了初始電壓作為所述指示電壓的電壓指示信號，並在第二個周期以後的周期內、對所述電壓指示信號設定將上一周期的所述指示電壓與比所述初始電壓小的規定電壓相加後得到的電壓作為所述指示電壓的步驟；由進行觀測的檢測信號觀測電路對基於從施加了所述衝擊電壓的所述測定對象物產生的局部放電的檢測信號進行觀測的步驟；將每個周期內所述檢測信號的輸入次數作為局部放電次數進行計數的步驟；由施加電壓信號觀測電路對表示施加在所述測定對象物上的所述衝擊電壓的施加電壓信號進行觀測的步驟；以及在所述局部放電次數達到規定次數以上的首個周期內、將來自所述施加電壓信號觀測電路的所述施加電壓信號所表示的電壓的峰值設為局部放電開始電壓的步驟。
發明效果
[0014]根據本發明，用戶能設定任意的衝擊電壓，且能減輕用戶進行的作業。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1是表示實施方式I的局部放電測量系統的示意性結構的框圖。
圖2A是表示局部放電開始電壓Vpdiv的測量步驟的流程圖。
圖2B是表示局部放電開始電壓Vpdiv的測量步驟的流程圖。
圖3A是表示信號發生器所產生的期間設定信號30、脈衝信號33以及方波信號34、以及由半導體開關產生的衝擊電壓Vain的時序圖。
圖3B是圖3A的X部分的放大圖。
圖4是表示施加電壓信號37、檢測信號36、以及對檢測信號36進行數字濾波處理後的局部放電信號38的波形的時序圖。
圖5是表示每個周期的衝擊電壓Vain以及局部放電次數Cpd的時序圖。
圖6A是表示局部放電開始電壓Vpdiv以及局部放電消失電壓Vpdex的測量步驟的流程圖。
圖6B是表示局部放電開始電壓Vpdiv以及局部放電消失電壓Vpdex的測量步驟的流程圖。
圖6C是表示局部放電開始電壓Vpdiv以及局部放電消失電壓Vpdex的測量步驟的流程圖。
圖6D是表示局部放電開始電壓Vpdiv以及局部放電消失電壓Vpdex的測量步驟的流程圖。
圖7是表示對圖4的檢測信號36進行數字微分處理後的局部放電信號38的波形的時序圖。
圖8是表示實施方式2的局部放電測量系統的示意性結構的框圖。
圖9A是表示局部放電開始電壓Vpdiv以及局部放電消失電壓Vpdex的測量步驟的流程圖。
圖9B是表示局部放電開始電壓Vpdiv以及局部放電消失電壓Vpdex的測量步驟的流程圖。
圖9C是表示局部放電開始電壓Vpdiv以及局部放電消失電壓Vpdex的測量步驟的流程圖。
圖9D是表示局部放電開始電壓Vpdiv以及局部放電消失電壓Vpdex的測量步驟的流程圖。
圖10是表不方波信號34、斜坡輸出的指不電壓、高電壓Va以及衝擊電壓Vain的時序圖。
圖11是表示使具有大致相同峰值的規定個數的衝擊電壓Vain以IV為單位進行升壓並施加時的示例的時序圖。
圖12是表示全周期局部放電測量方法中、在每個周期(圖中的數據分割)內施加於電動機(例如電動機的繞組的相間)的衝擊電壓、以及表示由施加了衝擊電壓的電動機所產生的局部放電的局部放電信號的時序圖。
【具體實施方式】
[0016]下面，參照附圖對本發明的利用重複衝擊電壓的局部放電測量系統的實施方式進行說明。
[0017](實施方式I)
圖1是表示實施方式I的局部放電測量系統的示意性結構的框圖。圖1所示的局部放電測量系統I通過對測定對象物即電動機2施加重複衝擊電壓來測量重複衝擊電壓下的局部放電。局部放電測量系統I包括衝擊電壓產生裝置3、局部放電檢測裝置4、測量裝置5、以及電壓檢測器18。
[0018]衝擊電壓產生裝置3包括電容元件即電容器6、直流電源22、半導體開關9、信號發生器10、電阻元件23?25、以及輸出端子26、27。直流電源22包括高壓直流電源7以及控制用直流電源8。
[0019]高壓直流電源7的輸出與電容器6的第一電極相連。電容器6的第二電極與輸出端子27的電位相同。具體而言，輸出端子27接地。控制用直流電源8的輸出連接至高壓直流電源7的輸入埠(未圖示)。
[0020]在高壓直流電源7的輸出和電容器6的第一電極之間設置有電阻元件23在輸出端子26與輸出端子27之間設有電阻元件25。例如，在輸出端子26與輸出端子27之間設有電動機2的繞組的相間(例如U相與V相之間)作為提供衝擊電壓Vain的負載。負載不限於圖示的電動機2的繞組的相間，也可以是其它相間、或電動機2的繞組與鐵心之間。
[0021]半導體開關9包括:與電容器6的第一電極相連的第一端子(未圖不)、與輸出端子26相連的第二端子(未圖示)、以及柵極端子(未圖示)。在半導體開關9的第二端子與輸出端子26之間設有電阻元件24。信號發生器10的輸出連接至半導體開關9的柵極端子。
[0022]控制用直流電源8從測量裝置5接受電壓指示信號28，將電壓指示信號28所設定的指示電壓Vc輸出到高壓直流電源7。指示電壓Vc是通過輸入埠對高壓直流電源7所輸出的電壓的值進行控制的電壓。
[0023]高壓直流電源7將從控制用直流電源8輸出的指示電壓Vc的設定倍A的電壓作為高電壓Va進行輸出。
[0024]信號發生器10中設定有期間設定信號。期間設定信號的一個周期中包含脈衝提供期間、脈衝提供期間之後的脈衝休止期間。信號發生器10從測量裝置5接受方波指示信號29，並生成表示方波指示信號29所設定的規定脈衝寬度以及規定脈衝重複頻率的脈衝信號。信號發生器10將期間設定信號與脈衝信號疊加來生成方波信號34，該方波信號34中，方波指示信號29所設定的規定個數的脈衝信號僅在期間設定信號的脈衝提供期間內產生。關於期間設定信號、脈衝信號以及方波信號34的細節將在後文闡述。
[0025]當提供給柵極端子的電壓值在預先設定的電壓閾值以上時，半導體開關9導通，將第一端子和第二端子連接起來。具體而言，半導體開關9在方波信號34的電壓值低於電壓閾值時利用來自高壓直流電源7的高電壓Va對電容器6進行充電，在方波信號34的電壓值在電壓閾值以上時，從電容器6向電動機2施加以高電壓Va的值作為峰值的衝擊電壓Vain0
[0026]電壓檢測器18對設置在輸出端子26與輸出端子27之間的電動機2 (上述示例中為電動機2的繞組的相間)上施加的衝擊電壓Vain進行檢測，並將表示該衝擊電壓Vain的施加電壓信號37輸出到測量裝置5。
[0027]局部放電檢測裝置4對施加了衝擊電壓Vain的電動機2所產生的局部放電進行檢測，並將基於該局部放電的檢測信號36輸出到測量裝置5。作為局部放電檢測裝置4，可以採用例如利用CT (Current Transformer:電流互感器)檢測流過電動機2的繞組的電流的結構、利用天線檢測電動機2的繞組周圍的電磁波的結構等所有對伴隨局部放電而產生的物理量進行檢測的結構。
[0028]測量裝置5以個人電腦為基礎構成，例如將Windows (註冊商標)作為OS (Operating System:作業系統)。測量裝置5運行後述的各種應用程式,並具備用於與外部之間進行信號的輸入輸出的接口。由此，測量裝置5能實現用波形將所輸入的信號顯示在畫面中的示波器的功能、以及對局部放電的測量進行控制的功能。
[0029]測量裝置5包括電壓指示部11、施加電壓信號觀測電路12、電壓值獲取部13、檢測信號觀測電路14、局部放電次數計算部15、信號指示部16、以及控制部17。
[0030]測量裝置5的施加電壓信號觀測電路12以及檢測信號觀測電路14以外的各構成要素、即電壓指示部11、電壓值獲取部13、局部放電次數計算部15、信號指示部16以及控制部17由硬體或軟體構成。例如，在各構成要素為軟體的情況下，能通過電腦程式來實現。
[0031]電壓指示部11通過例如用於進行RS-232C等通信的通信接口對控制用直流電源8的動作進行控制，從而對電動機2施加具有相同電壓電平的衝擊電壓Vain。具體而言，為了對控制用直流電源8進行控制，控制部17在期間設定信號的第一個周期(相當於方波信號34的第一個周期)內生成設定了初始電壓作為指示電壓Vc的電壓指示信號28，電壓指示部11將該電壓指示信號28輸出到控制用直流電源8。控制部17在第二個周期以後的周期中，對電壓指示信號28設定將上一周期的指示電壓Vc與比初始電壓要低的規定電壓相加後得到的電壓來作為指示電壓Vc，電壓指示部11將該電壓指示信號28輸出到控制用直流電源8。關於指示電壓Vc以及電壓指示信號28的細節將在後文闡述。
[0032]信號指示部16通過例如用於進行RS-232C等通信的通信接口對信號發生器10的動作進行控制，從而對電動機2施加規定脈衝寬度、規定重複頻率、規定個數的衝擊電壓Vain。具體而言，為了控制信號發生器10，控制部17生成設定了規定脈衝寬度、規定脈衝重複頻率、以及規定個數的方波指示信號29，信號指示部16將該方波指示信號29輸出到信號發生器10。
[0033]施加電壓信號觀測電路12對從電壓檢測器18輸出的施加電壓信號37進行觀測。該施加電壓信號37被傳輸給電壓值獲取部13。
[0034]電壓值獲取部13基於所傳輸的施加電壓信號37來獲取施加在電動機2上的電壓值(電壓峰值)。具體而言，電壓值獲取部13在局部放電次數達到規定次數以上的最初周期內，從施加電壓信號觀測電路12接受施加電壓信號37，獲取該施加電壓信號37所表示的電壓的峰值(高電壓Va的值)，控制部17將該電壓的峰值作為局部放電開始電壓。
[0035]檢測信號觀測電路14對從局部放電檢測裝置4輸出的檢測信號36進行觀測。該檢測信號36被傳輸給局部放電次數計算部15。
[0036]局部放電次數計算部15輸入由檢測信號觀測電路14所觀測到的檢測信號36，並按照每個周期將檢測信號36的輸入次數作為局部放電的產生次數(局部放電次數)進行計數。具體而言，局部放電次數計算部15通過對由檢測信號觀測電路14所觀測到的檢測信號36進行例如數字濾波處理，從而去除不需要的信號分量，僅提取出表示局部放電的信號(局部放電信號)。之後，利用規定的放電判定閾值對局部放電信號的峰值的絕對值進行評價，並基於該結果按照每個周期對局部放電次數進行計數。由此，局部放電次數計算部15將對每個周期提取局部放電信號的次數作為局部放電次數進行計數。
[0037]如上所述，根據局部放電測量系統1，對電動機2施加具有相同峰值、規定脈衝寬度、規定重複頻率、規定個數的衝擊電壓Vain，並且在每次進行局部放電的產生次數的計數之後，控制部17通過電壓指示部11使衝擊電壓Vain的峰值階梯式地上升。並且，在局部放電次數計算部15累計到產生了規定次數的局部放電後，控制部17將此時的電壓作為局部放電開始電壓。
[0038]圖2A及圖2B是表示局部放電開始電壓Vpdiv的測量步驟的流程圖。圖3A是表示信號發生器10所產生的期間設定信號30、脈衝信號33以及方波信號34、以及通過半導體開關9產生的衝擊電壓Vain的時序圖。圖3B是圖3A的X部分的放大圖。
[0039]首先，控制部17將用於指示衝擊電壓產生裝置3的峰值的指示電壓Vc初始化為初始電壓V0。具體而言，控制部17在期間設定信號的第一個周期(相當於方波信號34的第一個周期)內生成設定了初始電壓作為指示電壓Vc的電壓指示信號28(步驟SI)。
[0040]接著，控制部17生成方波指示信號29，該方波指示信號29設定了衝擊電壓產生裝置3所輸出的衝擊電壓Vain的參數即規定的脈衝寬度(例如10 μ S)、規定的重複頻率(例如1kHz)、規定個數(例如10個)。信號指示部16將該方波指示信號29輸出到信號發生器10 (步驟S3)。信號發生器10輸出具有方波指示信號29中設定的規定脈衝寬度、規定重複頻率、以及規定個數的方波信號34 (步驟S4)。
[0041 ] 對步驟S4進行具體說明。
[0042]信號發生器10中設定有圖3Α所示那樣的期間設定信號30。期間設定信號30的一個周期中包含脈衝提供期間31、脈衝提供期間31之後的脈衝休止期間32。信號發生器10從測量裝置5接受方波指示信號29，產生圖3Α所示那樣的脈衝信號33。脈衝信號33表現出方波指示信號29中設定的規定脈衝寬度以及規定脈衝重複頻率。脈衝重複頻率比期間設定信號31的頻率高。信號發生器10將期間設定信號30與脈衝信號33疊加來生成圖3Α所不那樣的方波信號34。方波信號34中，僅在脈衝提供期間31內產生方波指不信號29中設定的規定個數的脈衝信號33。
[0043]接著，電壓指示部11將設定了指示電壓Vc的電壓指示信號28輸出到控制用直流電源8 (步驟S5)。此時，高壓直流電源7輸出電壓指示信號28中設定的指示電壓Vc的設定倍A(例如A為3000)的電壓即高電壓Va。其結果，電容器6由高電壓Va進行充電。半導體開關9基於信號發生器10所輸出的方波信號34來重複導通和截止，由此根據電容器6的充電電壓生成衝擊電壓Vain，並施加給電動機2 (步驟S6)。
[0044]對步驟S6進行具體說明。
[0045]當方波信號34的電壓值低於電壓閾值Vg時，半導體開關9截止，利用來自高壓直流電源7的高電壓Va對電容器6進行充電。另一方面，當方波信號34的電壓值在電壓閾值Vg以上時，半導體開關9導通，從電容器6向電動機2施加圖3A所示那樣的衝擊電壓Vain0如圖3B所述，衝擊電壓Vain以高電壓Va的值為峰值，其上升沿時間非常短。
[0046]接著，施加電壓信號觀測電路12對從電壓檢測器18輸出的施加電壓信號37進行觀測(步驟S7)。接著，檢測信號觀測電路14對從局部放電檢測裝置4輸出的檢測信號36進行觀測(步驟S8)。
[0047]圖4是表示施加電壓信號37、檢測信號36、以及對檢測信號36進行數字濾波處理後的局部放電信號38的波形的時序圖。局部放電在對構成電動機2繞組的漆包線所接觸的部位施加高電壓後產生，因此特別多地產生在衝擊電壓Vain (施加電壓信號37)的峰值附近。另一方面，在施加衝擊電壓Vain後，電流流過電動機2的繞組，在檢測信號36上進一步疊加繞組電流信號。若在檢測信號36上疊加繞組電流信號，則無法精確地測量局部放電開始電壓。為此，廣泛採用如下方法，即，使檢測信號36通過濾波電路，從而僅提取局部放電信號。然而，由於繞組電流信號、局部放電信號的頻率分量會因電動機2的大小、布線長度等測量條件而不同，因此必須恰當地準備濾波電路。
[0048]因此，局部放電次數計算部15利用通常已知的信號的上升沿時間與頻帶的關係式來計算檢測信號36的大致頻帶。這裡，若將從檢測信號觀測電路14傳輸的檢測信號36的上升沿時間設為Tri,將頻帶設為Fcut,則根據Fcut = 0.35/Tri來計算頻帶Fcut。本實施方式中，將頻帶Fcut的10倍的頻率作為數字濾波處理的截止頻率進行計算(步驟S9)。
[0049]對截止頻率的定義進行具體說明。
[0050]當檢測信號36的上升沿時間Tri約為290ns時，頻帶Fcut約為1.2MHz。局部放電信號具有比頻帶Fcut高I位以上的頻率分量。因此，本實施方式中，將頻帶Fcut (1.2MHz)的10倍的頻率即1MHz定義為截止頻率。
[0051]局部放電次數計算部15基於截止頻率來對檢測信號36進行數字濾波處理(步驟S10)。
[0052]數字濾波處理將信號的數據列中連續的多個數據與基於截止頻率計算出的濾波係數相乘後得到的數據進一步相加，從而計算出一個新的數據。例如，若將檢測信號36的數據列設為P(O)、P(I)、P (2)、…、P(n-l)，將檢測信號36的數據列中連續的數據個數設為3個，將這多個數據設為P (j-Ι)、P (j)、P (j+1)，將濾波係數的數據列設為F (O)、F (I)、F ⑵、…、F(n-l)，則新的數據 D(j)可以通過 D(j) = {{P (j-1) X F (j-1)} + {P (j) X F (j)} +{P(j+1) XF(j+l)}}(式中，j 為 1、…、n-3)來計算。
[0053]圖4所示的局部放電信號38是基於截止頻率1MHz對檢測信號36進行數字濾波處理後得到的信號。如圖4所示，數字濾波處理後的檢測信號36(該情況下為局部放電信號38)中，去除不需要的信號分量即繞組電流信號，從而僅表現出與局部放電的產生相對應的信號分量。
[0054]局部放電次數計算部15基於實施了數字濾波處理後的局部放電信號38並按如下方式對局部放電的產生次數進行計數。首先，局部放電次數計算部15將數字濾波處理後的局部放電信號38的峰值的絕對值與放電判定閾值Sth進行比較(步驟Sll)。數字濾波處理後的局部放電信號38大多是較高頻率的衰減振動波形。因此，數字濾波處理後的局部放電信號38中，不能確定正側峰值與負側峰值中哪一個較大。因此，即使將這種局部放電信號38與一定值、即放電判定閾值Sth進行比較，也難以準確地進行局部放電的判定。為此，局部放電次數計算部15將數字濾波處理後的局部放電信號38的絕對值與放電判定閾值Sth進行比較。當該比較的結果是局部放電信號38超過放電判定閾值Sth時，局部放電次數計算部15判定為產生了局部放電。局部放電次數計算部15按如下方式對局部放電的產生次數即局部放電次數Cpd進行計數。
[0055]接著，控制部17將從局部放電次數計算部15傳輸的局部放電次數Cpd與規定次數Cth進行比較(步驟S12)。本實施方式中，例如將規定次數Cth設為上述規定個數「10」的1/2即「5」。當局部放電次數Cpd小於規定次數Cth時(步驟S12:否)，控制部17對指示電壓Vc進行更新(步驟S13)。具體而言，控制部17對電壓指示信號28設定將上一周期的指示電壓Vc與規定電壓AV相加後得到的電壓作為指示電壓Vc。規定電壓AV設定為低於初始電壓V0，指示電壓Vc設定為比上一周期的指示電壓Vc高出規定電壓AV(例如0.03V 等)的電壓(Vc = Vc+ Δ V)。
[0056]接著,控制部17判定對更新後的指示電壓Vc乘以設定倍A時的電壓、即高電壓Va是否超過了上限值Vmax(步驟S14)。該步驟S13的設置是為了預防由於故障等某些原因，使得在即使高電壓Va持續上升局部放電次數Cpd也沒有達到規定次數Cth以上等情況下陷入無限循環。因此，將Vmax設定為比通常設想的局部放電開始電壓足夠高的電壓即可。當高電壓Va超過上限電壓Vmax時(步驟S14:是)，直接終止。另一方面，當高電壓Va在上限電壓Vmax以下時(步驟S14:否)，在步驟S5中，電壓指示部11將設定了指示電壓Vc的電壓指示信號28輸出到控制用直流電源8，並再次執行步驟S6以後的處理。
[0057]另一方面，當局部放電次數Cpd在規定次數Cth以上時(步驟S12:是)，電壓值獲取部13接受施加於電動機2的電壓值，S卩，從施加電壓信號觀測電路12接受施加電壓信號37,獲取該施加電壓信號37所表不的電壓的峰值(高電壓Va的值)，並傳輸給控制部17 (步驟S15)。由此，電壓值獲取部13在局部放電次數Cpd達到規定次數Cth以上的首個周期內，從施加電壓信號37中獲取電壓的峰值。控制部17將該電壓的峰值作為局部放電開始電壓Vpdiv並結束處理。
[0058]根據基於上述處理的本實施方式的局部放電測量，以每當施加10個衝擊電壓Vain時使衝擊電壓Vain的峰值電壓階梯性上升電壓AXAV這樣的重複模式向電動機2施加衝擊電壓Vain，直到局部放電次數Cpd達到規定次數Cth以上(步驟S12:是)。
[0059]圖5是表示每個周期的衝擊電壓Vain以及局部放電次數Cpd的時序圖。圖5中，若將高壓直流電壓的增幅比(上述設定倍A)設為3000，將指示電壓Vc的初始值設為VO (例如0.4V)，將規定電壓Λ V設為例如0.03V，則施加電壓的升壓幅度為90V( = 3000X0.03V),第m次更新後的高電壓Va表示為Vm( = AXVc)。如圖5所示,在指示電壓Vc為VO?V4時的周期、即衝擊電壓Vain為1200V(3000XV0)?1520V(3000XV4)時的周期內，局部放電次數Cpd小於規定次數Cth。這裡，在指示電壓Vc為V3時的周期roiv中，首次對局部放電次數Cpd進行計數。另一方面，在指示電壓Vc為V5時、即衝擊電壓Vain為161V (3000 X V5)時的周期RPDIV中，局部放電次數Cpd達到規定次數Cth以上。該周期RPDIV中，判定為產生了局部放電開始電壓VpdiV，之後停止衝擊電壓Vain的升壓。
[0060]在如上述那樣求出局部放電開始電壓Vpdiv後，還能進一步測量局部放電消失電壓。該情況下，電壓指示部11對控制用直流電源8和信號發生器10進行控制，從而以每當施加具有相同峰值的規定個數的衝擊電壓Vain時使衝擊電壓Vain的峰值階梯式降低這樣的重複模式對電動機2施加衝擊電壓Vain。
[0061]圖6A?圖6D是表示局部放電開始電壓Vpdiv以及局部放電消失電壓Vpdev的測量步驟的流程圖。
[0062]圖6中，從步驟SI到步驟S15為止與圖2同樣。步驟S15後，控制部17對指示電壓Vc進行更新(步驟S21)。具體而言，控制部17對電壓指示信號28設定將上一周期的指示電壓Vc減去規定電壓Λ V後得到的電壓作為指示電壓Vc。即，指示電壓Vc設定為比上一周期的指示電壓Vc降低了規定電壓Λ V(例如0.03V)後的電壓(Vc = Vc-Λ V)。
[0063]接著，控制部17判定對指示電壓Vc乘以設定倍A後的電壓即高電壓Va ( = A X Vc)是否低於下限值Vmin (步驟S22)。該步驟S22的設置理由與圖2所示的步驟S15同樣。因此，將下限值Vmin設定為比通常設想的局部放電消失電壓足夠低的電壓值即可。當高電壓Va低於下限值Vmin時(步驟S22:是)，直接結束處理。另一方面，當高電壓Va在下限值min以上時(步驟S22:否)，電壓指示部11將設定了指示電壓Vc的電壓指示信號28輸出到控制用直流電源8 (步驟S23)。之後，執行與圖2所示的步驟S6?Sll同樣的處理即步驟 S24 ?S29。
[0064]接著，控制部17將規定次數Cth與局部放電次數Cpd進行比較(步驟S30)。當局部放電次數Cpd在規定次數Cth以上時(步驟S30:是)，返回到步驟S21。
[0065]另一方面，當局部放電次數Cpd小於規定次數Cth時(步驟S30:否)，電壓值獲取部13接受此時施加於電動機2的電壓值，S卩、從施加電壓信號觀測電路12接受施加電壓信號37,獲取該施加電壓信號37所表不的電壓的峰值(高電壓Va的值)，並傳輸給控制部17(步驟S31)。由此，電壓值獲取部13在計算出局部放電開始電壓Vpdiv的周期RPDIV以後、局部放電次數Cpd不滿規定次數Cth的首個周期內，從施加電壓信號37中獲取電壓的峰值。控制部17將該電壓的峰值作為局部放電消失電壓Vpdev並結束處理。
[0066]如圖5所示，在指示電壓Vc為V7時、即衝擊電壓Vain為1430V(3000XV7)時的周期RPDEV中，局部放電次數Cpd不滿規定次數Cth。這裡，在指示電壓Vc為V9時、即衝擊電壓Vain為1250V(3000XV9)時的周期I3DEV中，不再對局部放電次數Cpd進行計數。
[0067]如以上說明的那樣，本實施方式的局部放電測量系統I向電動機2施加規定脈衝寬度、規定重複頻率、規定個數的衝擊電壓Vain，且每次都計算局部放電次數Cpd。用戶能通過使用由局部放電測量系統I獲取到的局部放電次數Cpd等來進行局部放電開始電壓Vpdiv的測量、局部放電消失電壓Vpdev的測量等各種局部放電的測量作業。由此，根據本實施方式的局部放電測量系統1，用戶進行讀取儀表、顯示數值等會對測量精度造成影響的作業的機會變少，因此獲得能進行精確的局部放電測量的效果。
[0068]而且，在進行局部放電開始電壓Vpdiv的測量時，在判定局部放電次數Cpd在規定次數Cth以上的時刻，停止衝擊電壓Vain的升壓。此外，在進行局部放電消失電壓Vpdev的測量時，在判定為局部放電次數Cpd小於規定次數Cth的時刻，停止衝擊電壓Vain的施力口。由此能獲得縮短局部放電測量所需時間的效果。另外，能獲得如下效果:抑制對測定對象物即電動機2的繞組施加過剩電壓，能事先防止對測定對象物造成多餘損傷的情況。
[0069]此外，測量裝置5在每次施加具有相同峰值的規定個數的衝擊電壓Vain時，對施加電壓信號37、檢測信號36進行觀測。由於衝擊電壓產生裝置3能對衝擊電壓Vain的脈衝寬度、重複頻率、個數進行變更，因此對施加電壓信號37、檢測信號36進行觀測時所需的存儲器為少量即可，具有能縮短局部放電次數計算部15所進行的數據處理時間的效果。
[0070]局部放電次數計算部15根據由檢測信號觀測電路14所觀測到的檢測信號36的上升沿時間Tri來計算檢測信號36中包含的繞組電流信號的頻帶，通過對檢測信號36實施以計算出的頻率為截止頻率的數字濾波處理，從而去除檢測信號36所包含的繞組電流信號，之後對局部放電的產生次數進行計數。因此，還具有如下效果:能提高局部放電開始電壓Vpdiv的測量精度，而且即使負載、布線長度等會對檢測信號36的頻率產生影響的參數發生變更，也不需要準備新的濾波器。
[0071]另外，本實施方式中，在每次測量檢測信號36時計算數字濾波處理的截止頻率，但也可以在決定了截止頻率後的第二次測量時不計算截止頻率。或者，也可以在測量局部放電開始電壓Vpdiv前，預先測量檢測信號36，根據其上升沿時間計算截止頻率，或根據進行傅立葉變換處理得到的頻譜結果來決定截止頻率。
[0072]另外，本實施方式中，關於上述步驟SI和S2中設定的初始電壓VO、規定的脈衝寬度、規定的重複頻率、規定次數，也可以由用戶從測量裝置5的畫面進行輸入。
[0073]另外，本實施方式，也可以將上述步驟S9替換成如下那樣的處理。局部放電次數計算部15接受由施加電壓信號觀測電路12所觀測到的施加電壓信號37，將施加電壓信號37的上升沿時間設為Tri,根據Fcut = 0.35/Tri計算頻帶Fcut,將其作為數字濾波處理的截止頻率。此時，從施加電壓信號觀測電路12到局部放電檢測部15的信號流如圖1的虛線所示。
若以圖4為例，則施加電壓信號37的上升沿時間為300ns，檢測信號36的上升沿時間為290ns，兩者大致相等。因此，無論是根據檢測信號36的上升沿時間(約290ns)計算頻帶Fcut,還是根據施加電壓信號37的上升沿時間計算頻帶Fcut,頻帶Fcut都大約為1.2MHz。由於局部放電信號具有比頻帶Fcut高一個數量級以上的頻率分量，因此，即使使用根據施加電壓信號37的上升沿時間計算出的頻帶Fcut,也能將該頻帶Fcut (1.2MHz)的10倍的頻率即1MHz定義為截止頻率。
[0074]另外，本實施方式，也可以將上述步驟S9和SlO替換成如下那樣的處理。即，局部放電次數計算部15對從檢測信號觀測電路14傳輸的檢測信號36進行數字微分處理。
[0075]數字微分處理是通過求得信號的數據列中的第一數據與第二數據之間的差分來計算出一個新數據的處理。例如，若將檢測信號36的數據列設為P (O)、P (I)、P (2)、…、P(n-1)，將新的數據列設為D(O)、D(I)、D(2)、…、D(n-l)，將採樣頻率設為Ts，則可以根據D(k) = {P(k)-P(k-1)}/Ts(式中，k為1、…、η-1)來計算新的數據D(k)。這裡，也可以不與Ts相除。此外，在提高精度的情況下，可以根據D(k) = {P(k+l)-P(k-l)}/2Ts(式中，k為1、…、n-2)來計算數據D (k)。
[0076]圖7是表示對圖4的檢測信號36進行數字微分處理後的局部放電信號38的波形的時序圖。局部放電信號38的變化比繞組電流信號的變化急劇。因此，本實施方式中，通過進行數字微分處理得到了與在局部放電的產生部位實施數字濾波處理後而到的信號波形相類似的信號波形，能進行局部放電的檢測。由此，局部放電次數計算部15能在對檢測信號36進行數字微分處理之後對局部放電的產生次數進行計數。
[0077](實施方式2)
關於實施方式2的局部放電測量系統,僅說明其與實施方式I的不同點。未特別記載的部分與實施方式I相同。
[0078]圖8是表示實施方式2的局部放電測量系統的示意性結構的框圖。
[0079]衝擊電壓產生裝置3的直流電源22具備控制用直流電源19來代替實施方式I的控制用直流電源8。測量裝置5具備電壓指示部20以及控制部21來代替實施方式I中的電壓指示部11和控制部17。控制用直流電源19是能輸出斜坡電壓的電源，電壓指示部20將設定了規定脈衝重複頻率所對應的斜坡電壓作為上述指示電壓Vc的電壓指示信號28輸出到控制用直流電源19。
[0080]圖9A?圖9D是表示局部放電開始電壓Vpdiv以及局部放電消失電壓Vpdev的測量步驟的流程圖。
[0081]控制部21生成設定了與實施方式I相同的初始電壓VO即開始電壓V0、上限電壓Vu,以及升壓時間Tu的電壓指示信號28 (步驟SSl)。從步驟S2到步驟S4與圖2及圖6同樣。接著，電壓指示部20將設定了開始電壓VO、上限電壓Vu、升壓時間Tu的電壓指示信號28輸出到控制用直流電源19(步驟SS2)。由此，控制用直流電源8以升壓時間Tu開始從開始電壓VO到上限電壓Vu的升壓(步驟SS3)。
[0082]從步驟S6到步驟Sll與圖2及圖6同樣。
[0083]接著，控制部21將規定次數Cth與從局部放電次數計算部15傳輸的局部放電次數Cpd進行比較(步驟SS4)。當局部放電次數Cpd小於規定次數Cth時(步驟SS4:否)，返回到步驟S6。另一方面，當局部放電次數Cpd在規定次數Cth以上時(步驟SS4:是)，進入步驟S15，將電壓值獲取部13計算出的電壓值作為局部放電開始電壓Vpdiv。
[0084]接著，控制部21生成設定了終止電壓Ve以及降壓時間Td的電壓指示信號28 (步驟SS5)。電壓指示部20將設定了終止電壓Ve、降壓時間Td的電壓指示信號28輸出到控制用直流電源19(步驟SS6)，控制用直流電源19以降壓時間Td開始從電壓Vpdiv到終止電壓Ve的降壓(步驟SS7)。
[0085]之後，從步驟S6到步驟S11與圖2同樣。
[0086]接著，控制部21將規定次數Cth與局部放電次數Cpd進行比較(步驟SS8)。當局部放電次數Cpd在規定次數Cth以上時(步驟SS8:是)，返回到步驟S6。另一方面，當局部放電次數Cpd小於規定次數Cth時(步驟SS8:否)，在圖6所示的步驟S31中，將電壓值獲取部13所獲取到的電壓值作為局部放電消失電壓Vpdev。
[0087]圖10是表示方波信號34、斜坡輸出的指示電壓、高電壓Va以及衝擊電壓Vain的時序圖。
[0088]從高壓直流電源7輸出將控制用直流電源19的輸出電壓放大A倍(例如3000倍)後的電壓，半導體開關9利用方波信號34來重複進行導通和截止，其結果是，從衝擊電壓產生裝置3產生斜坡輸出的衝擊電壓Vain。根據基於上述處理的本實施方式的局部放電測量，若將高壓直流電源7的放大率設為3000，將控制用直流電源19輸出的斜坡電壓的開始電壓VO設為0.3V，將上限電壓Vu設為0.7V，將升壓時間設為12秒，則施加於電動機2的衝擊電壓Vain以100V/秒的速度上升。這裡，若將一個衝擊電壓Vain的脈衝寬度為10 μ S、重複頻率為10kHz、個數為10個的衝擊電壓Vain定義為一個塊，則從一個塊的開始到結束所需的時間為I毫秒，I毫秒期間的上升電壓為0.1V。由於施加在電動機2上的最小電壓即開始電壓為900V，因此一個塊上的電壓上升0.1V與900V相比足夠小，達到可以忽略的程度。因此，即使採用控制用直流電源19輸出斜坡電壓的方式，也能施加具有大致相同的峰值的規定個數的衝擊電壓Vain。另外，若將塊(以10個脈衝為I個塊)與塊之間定義為例如10毫秒，則在10毫秒內，衝擊電壓Vain上升IV。其結果是，能如圖11所示那樣使具有大致相同的峰值的規定個數的衝擊電壓Vain以IV為單位進行升壓並施加給電動機2。
[0089]如以上說明的那樣，本實施方式的局部放電測量系統進行控制，以從控制用直流電源19輸出以規定的升壓時間進行上升的斜坡電壓，利用信號發生器10的輸出信號控制衝擊電壓Vain的脈衝寬度、重複頻率、個數，因此能精細地設定具有相同峰值的規定個數的衝擊電壓Vain、與下一個具有相同峰值的規定個數的衝擊電壓Vain的電壓的上升幅度。若能精細地設定電壓的上升幅度，則具有能以更好的精度測定局部放電開始電壓Vpdiv或者局部放電消失電壓Vpdev的效果。
[0090]以上，雖然說明了本發明的實施方式，但這些實施方式只是作為示例而呈現，而並非要對發明範圍進行限定。該新的實施方式可通過其它各種方式進行實施，在不脫離發明要旨的範圍內，可進行各種省略、替換、變更。該實施方式及其變形均包含在發明的範圍和要旨中，並且包含在專利的權利要求所記載的發明及其等同範圍內。
標號說明
[0091]I局部放電測量系統 2電動機(測定對象物)
3衝擊電壓產生裝置
4局部放電檢測裝置
5測量裝置
6電容器
7高壓直流電源
8控制用直流電源
9半導體開關
10信號發生器
11電壓指示部
12施加電壓信號觀測電路
13電壓值獲取部
14檢測信號觀測電路
15局部放電次數計算部
16信號指示部
17控制部
18電壓檢測器
19控制用直流電源
20電壓指示部
21控制部
22直流電源
23電阻元件
24電阻元件
25電阻元件
26輸出端子
27輸出端子
28電壓指示信號29方波指示信號30期間設定信號31脈衝提供期間32脈衝休止期間33脈衝信號34方波信號36檢測信號37施加電壓信號38局部放電信號
【權利要求】
1.一種利用重複衝擊電壓的局部放電測量系統，其特徵在於，包括:直流電源，將高電壓作為指示電壓的設定倍數的電壓進行輸出； 信號發生器，該信號發生器生成表示規定脈衝寬度以及規定脈衝重複頻率的脈衝信號，將一個周期包含脈衝提供期間以及所述脈衝提供期間之後的脈衝休止期間的期間設定信號與所述脈衝信號相疊加，從而生成僅在所述脈衝提供期間產生規定個數的所述脈衝信號的方波信號； 半導體開關，該半導體開關在所述方波信號的電壓值低於預先設定的電壓閾值時，利用來自所述直流電源的所述高電壓對電容元件進行充電，在所述方波信號的電壓值在所述電壓閾值以上時，從所述電容元件向測定對象物施加以所述高電壓的值為峰值的衝擊電壓； 信號指示部，該信號指示部向所述信號發生器輸出設定了所述規定脈衝寬度、所述規定脈衝重複頻率、以及所述規定個數的方波指示信號； 電壓指示部，該電壓指示部在所述方波信號的第一個周期內向所述直流電源輸出設定了初始電壓作為所述指示電壓的電壓指示信號，並在第二個周期以後的周期內，對所述電壓指示信號設定將上一周期的所述指示電壓與比所述初始電壓小的規定電壓相加後得到的電壓作為所述指示電壓； 檢測信號觀測電路，該檢測信號觀測電路對基於從施加了所述衝擊電壓的所述測定對象物產生的局部放電的檢測信號進行觀測； 局部放電次數計算部，該局部放電次數計算部將每個周期內所述檢測信號的輸入次數作為局部放電次數進行計數； 施加電壓信號觀測電路，該施加電壓信號觀測電路對表示施加在所述測定對象物上的所述衝擊電壓的施加電壓信號進行觀測；以及 電壓值獲取部，該電壓值獲取部在所述局部放電次數達到規定次數以上的首個周期內，將來自所述施加電壓信號觀測電路的所述施加電壓信號所表示的電壓的峰值設為局部放電開始電壓。
2.如權利要求1所述的利用重複衝擊電壓的局部放電測量系統，其特徵在於，所述局部放電次數計算部通過對所述檢測信號進行數字濾波處理，來從所述檢測信號中去除不需要的信號分量，從而僅提取出表示所述局部放電的局部放電信號，並將每個周期中提取到所述局部放電信號的次數作為所述局部放電次數進行計數。
3.如權利要求2所述的利用重複衝擊電壓的局部放電測量系統，其特徵在於，所述局部放電次數計算部基於所述檢測信號的上升沿時間來計算數字濾波處理的截止頻率，並基於所述截止頻率對所述檢測信號進行所述數字濾波處理。
4.如權利要求1所述的利用重複衝擊電壓的局部放電測量系統，其特徵在於，所述局部放電次數計算部通過對所述施加電壓信號進行數字濾波處理，來從所述施加電壓信號中去除不需要的信號分量，從而僅提取出表示所述局部放電的局部放電信號，並將每個周期中提取到所述局部放電信號的次數作為所述局部放電次數進行計數。
5.如權利要求4所述的利用重複衝擊電壓的局部放電測量系統，其特徵在於，所述局部放電次數計算部基於所述施加電壓信號的上升沿時間來計算數字濾波處理的截止頻率，並基於所述截止頻率對所述施加電壓信號進行所述數字濾波處理。
6.如權利要求2所述的利用重複衝擊電壓的局部放電測量系統，其特徵在於，所述局部放電次數計算部通過對所述檢測信號進行數字微分處理，來從所述檢測信號中去除所述不需要的信號分量，從而僅提取出所述局部放電信號。
7.如權利要求1至6的任一項所述的利用重複衝擊電壓的局部放電測量系統，其特徵在於，所述電壓指示部在由所述電壓值獲取部獲取到所述局部放電開始電壓的周期之後的周期中，向所述直流電源輸出設定了將上一周期的所述指示電壓減去所述規定電壓後得到的電壓作為所述指示電壓的所述電壓指示信號， 所述電壓值獲取部在獲取到所述局部放電開始電壓的周期後、所述局部放電次數不滿所述規定次數的首個周期內，將來自所述施加電壓信號觀測電路的所述施加電壓信號所表示的電壓的峰值設為局部放電消失電壓。
8.如權利要求1至7的任一項所述的利用重複衝擊電壓的局部放電測量系統，其特徵在於，所述直流電源是能輸出斜坡電壓的電源， 電壓指示部向所述直流電源輸出設定了與所述規定脈衝重複頻率相對應的斜坡電壓作為所述指示電壓的所述電壓指示信號。
9.一種測量裝置，用於利用重複衝擊電壓的局部放電測量系統，該局部放電測量系統包括:直流電源，該直流電源將高電壓作為指示電壓的設定倍數的電壓進行輸出；信號發生器，該信號發生器生成表示規定脈衝寬度以及規定脈衝重複頻率的脈衝信號，將一個周期包含脈衝提供期間以及所述脈衝提供期間之後的脈衝休止期間的期間設定信號與所述脈衝信號相疊加，從而生成僅在所述脈衝提供期間產生規定個數的所述脈衝信號的方波信號；以及半導體開關，該半導體開關在所述方波信號的電壓值低於預先設定的電壓閾值時，利用來自所述直流電源的所述高電壓對電容元件進行充電，在所述方波信號的電壓值在所述電壓閾值以上時，從所述電容元件向測定對象物施加以所述高電壓的值為峰值的衝擊電壓，該測量裝置的特徵在於， 包括:信號指示部，該信號指示部向所述信號發生器輸出設定了所述規定脈衝寬度、所述規定脈衝重複頻率、以及所述規定個數的方波指示信號； 電壓指示部，該電壓指示部在所述方波信號的第一個周期內向所述直流電源輸出設定了初始電壓作為所述指示電壓的電壓指示信號，並在第二個周期以後的周期內，對所述電壓指示信號設定將上一周期的所述指示電壓與比所述初始電壓小的規定電壓相加後得到的電壓作為所述指示電壓； 檢測信號觀測電路，該檢測信號觀測電路對基於從施加了所述衝擊電壓的所述測定對象物產生的局部放電的檢測信號進行觀測； 局部放電次數計算部，該局部放電次數計算部將每個周期內所述檢測信號的輸入次數作為局部放電次數進行計數； 施加電壓信號觀測電路，該施加電壓信號觀測電路對表示施加在所述測定對象物上的所述衝擊電壓的施加電壓信號進行觀測；以及 電壓值獲取部，該電壓值獲取部在所述局部放電次數達到規定次數以上的首個周期內，將來自所述施加電壓信號觀測電路的所述施加電壓信號所表示的電壓的峰值設為局部放電開始電壓。
10.一種測量方法，用於利用重複衝擊電壓的局部放電測量系統，該局部放電測量系統包括:直流電源，該直流電源將高電壓作為指示電壓的設定倍數的電壓進行輸出；信號發生器，該信號發生器生成表示規定脈衝寬度以及規定脈衝重複頻率的脈衝信號，將一個周期包含脈衝提供期間以及所述脈衝提供期間之後的脈衝休止期間的期間設定信號與所述脈衝信號相疊加，從而生成僅在所述脈衝提供期間產生規定個數的所述脈衝信號的方波信號；以及半導體開關，該半導體開關在所述方波信號的電壓值低於預先設定的電壓閾值時，利用來自所述直流電源的所述高電壓對電容元件進行充電，在所述方波信號的電壓值在所述電壓閾值以上時，從所述電容元件向測定對象物施加以所述高電壓的值為峰值的衝擊電壓，該測量方法的特徵在於， 包括:向所述信號發生器輸出設定了所述規定脈衝寬度、所述規定脈衝重複頻率、以及所述規定個數的方波指示信號的步驟； 在所述方波信號的第一個周期內向所述直流電源輸出設定了初始電壓作為所述指示電壓的電壓指示信號，並在第二個周期以後的周期內、對所述電壓指示信號設定將上一周期的所述指示電壓與比所述初始電壓小的規定電壓相加後得到的電壓作為所述指示電壓的步驟； 由進行觀測的檢測信號觀測電路對基於從施加了所述衝擊電壓的所述測定對象物產生的局部放電的檢測信號進行觀測的步驟； 將每個周期內所述檢測信號的輸入次數作為局部放電次數進行計數的步驟； 由施加電壓信號觀測電路對表示施加在所述測定對象物上的所述衝擊電壓的施加電壓信號進行觀測的步驟；以及 在所述局部放電次數達到規定次數以上的首個周期內、將來自所述施加電壓信號觀測電路的所述施加電壓信號所表示的電壓的峰值設為局部放電開始電壓的步驟。
【文檔編號】G01R31/12GK104169730SQ201380013954
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2013年3月13日 優先權日:2012年3月14日
【發明者】櫻井孝幸, 小川弘之, 吉滿哲夫, 廣瀨達也, 廣島聰 申請人:東芝三菱電機產業系統株式會社, 株式會社東芝