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公開番号2025103575
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-09
出願番号2023221043
出願日2023-12-27
発明の名称部分放電位置推定装置、部分放電位置推定システムおよび部分放電位置推定方法
出願人住友電気工業株式会社
代理人弁理士法人ワンディ-IPパ-トナ-ズ
主分類G01R 31/08 20200101AFI20250702BHJP(測定;試験)
要約【課題】ケーブルにおける部分放電の発生位置をより正確に推定する。
【解決手段】部分放電位置推定装置は、部分放電の発生によりケーブルを通して流れる電流である部分放電電流の、商用交流電力の交流電位に対する位相と、前記部分放電電流の電荷量と、前記位相および前記電荷量の組み合わせの出現頻度である度数との対応関係を示す検出データであって、前記ケーブルにおける前記部分放電電流の複数の検出位置にそれぞれ対応する複数の前記検出データを取得する取得部と、前記複数の検出データに基づいて、前記ケーブルにおける部分放電の発生源を推定する推定部とを備える。
【選択図】図17
特許請求の範囲【請求項１】
商用交流電力を伝送する線状の導体と、前記導体の周囲を覆う絶縁層と、前記絶縁層の周囲を覆う導体である遮蔽層とを有するケーブルにおける部分放電の発生源を推定する部分放電位置推定装置であって、
前記部分放電の発生により所定期間において前記ケーブルを通して流れる電流である部分放電電流の、前記商用交流電力の交流電位に対する位相と、前記部分放電電流の電荷量と、前記位相および前記電荷量の組み合わせの出現頻度である度数との対応関係を示す検出データであって、前記ケーブルにおける前記部分放電電流の複数の検出位置にそれぞれ対応する複数の前記検出データを取得する取得部と、
前記取得部により取得された前記複数の検出データに基づいて、前記発生源を推定する推定処理を行う推定部とを備える、部分放電位置推定装置。
続きを表示（約 1,800 文字）【請求項２】
前記推定部は、前記推定処理において、前記発生源として、前記ケーブルにおける前記部分放電の発生位置を含む発生区間を推定し、
前記推定部は、前記複数の検出位置の間の区間である検出区間、前記複数の検出位置のうちの第１端の前記検出位置と前記ケーブルの第１端との間の区間である第１区間、および前記複数の検出位置のうちの第２端の前記検出位置と前記ケーブルの第２端との間の区間である第２区間のうちのいずれか１つを、前記発生区間であると推定する、請求項１に記載の部分放電位置推定装置。
【請求項３】
前記推定部は、前記各検出データにおける前記電荷量の極性に基づいて、３つ以上の前記検出位置により区画される複数の前記検出区間のうちのいずれか１つを前記発生区間であると推定する、請求項２に記載の部分放電位置推定装置。
【請求項４】
前記推定部は、前記推定処理において、前記発生源として、前記発生区間において前記部分放電の発生位置が含まれる発生領域をさらに推定し、
前記推定部は、前記複数の検出データのうちの前記電荷量の特徴量が最大の前記検出データである最大特徴量データを判定し、前記最大特徴量データの判定結果に基づいて、前記発生領域を推定する、請求項３に記載の部分放電位置推定装置。
【請求項５】
前記推定部は、前記特徴量として、前記検出データにおいて前記電荷量の絶対値の最大値を前記検出データごとに取得し、前記複数の検出データのうちの前記最大値が最も大きい前記検出データが前記最大特徴量データであると判定する、請求項４に記載の部分放電位置推定装置。
【請求項６】
前記推定部は、前記特徴量として、前記検出データにおいて前記度数の総和が最大となる前記位相に対応する前記電荷量の絶対値の最大値を前記検出データごとに取得し、前記複数の検出データのうちの前記最大値が最も大きい前記検出データが前記最大特徴量データであると判定する、請求項４に記載の部分放電位置推定装置。
【請求項７】
前記推定部は、前記特徴量として、前記位相と前記電荷量と前記度数との対応関係を示す所定のテストパターンと、前記検出データとの相関係数の最大値を前記検出データごとに取得し、前記複数の検出データのうちの前記最大値が最も大きい前記検出データが前記最大特徴量データであると判定する、請求項４に記載の部分放電位置推定装置。
【請求項８】
前記ケーブルは、前記遮蔽層が他の前記ケーブルとクロスボンド接続されており、
前記推定部は、前記推定処理において、前記ケーブルと前記検出データとの対応関係を示す情報に基づいて、前記ケーブルごとに前記発生源を推定する、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の部分放電位置推定装置。
【請求項９】
商用交流電力を伝送する線状の導体と、前記導体の周囲を覆う絶縁層と、前記絶縁層の周囲を覆う導体である遮蔽層とを有するケーブルにおける部分放電の発生源を推定する部分放電位置推定システムであって、
複数の検出装置と、
部分放電位置推定装置とを備え、
前記複数の検出装置は、前記ケーブルにおける互いに異なる検出位置において、前記部分放電の発生により所定期間において前記ケーブルを通して流れる電流である部分放電電流を検出し、検出した前記部分放電電流の、前記商用交流電力の交流電位に対する位相と、前記部分放電電流の電荷量と、前記位相および前記電荷量の組み合わせの出現頻度である度数との対応関係を示す検出データを生成し、
前記部分放電位置推定装置は、前記各検出装置により生成された複数の前記検出データに基づいて、前記発生源を推定する推定処理を行う、部分放電位置推定システム。
【請求項１０】
前記検出装置は、前記検出データに基づいて、前記ケーブルにおける前記導体同士の接続部を基準とする部分放電の発生サイドを判定し、
前記部分放電位置推定装置は、前記推定処理において、前記検出装置による前記発生サイドの判定結果に基づいて、前記発生源を推定する、請求項９に記載の部分放電位置推定システム。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、部分放電位置推定装置、部分放電位置推定システムおよび部分放電位置推定方法に関する。
続きを表示（約 3,100 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、地中ケーブルにおける部分放電を検出し、部分放電の検出結果に基づいて絶縁層の劣化を早期に発見する技術が提案されている。たとえば、特許文献１（特開平３－１７５３７４号公報）には、以下のような部分放電位置標定方法が開示されている。すなわち、部分放電位置標定方法は、電力ケーブル線路上の少なくとも３つの検出位置で部分放電パルス強度を測定し、線路の長さ方向に沿って検出位置の間での部分放電パルス強度の増加または減少の勾配から部分放電パルス強度の極大値が存在する位置を求め、この位置を部分放電の発生位置として標定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開平３－１７５３７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の技術を超えて、ケーブルにおける部分放電の発生源をより正確に推定することが可能な技術が望まれる。
【０００５】
本開示は、上述の課題を解決するためになされたもので、その目的は、ケーブルにおける部分放電の発生源をより正確に推定することが可能な部分放電位置推定装置、部分放電位置推定システムおよび部分放電位置推定方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の部分放電位置推定装置は、商用交流電力を伝送する線状の導体と、前記導体の周囲を覆う絶縁層と、前記絶縁層の周囲を覆う導体である遮蔽層とを有するケーブルにおける部分放電の発生源を推定する部分放電位置推定装置であって、前記部分放電の発生により所定期間において前記ケーブルを通して流れる電流である部分放電電流の、前記商用交流電力の交流電位に対する位相と、前記部分放電電流の電荷量と、前記位相および前記電荷量の組み合わせの出現頻度である度数との対応関係を示す検出データであって、前記ケーブルにおける前記部分放電電流の複数の検出位置にそれぞれ対応する複数の前記検出データを取得する取得部と、前記取得部により取得された前記複数の検出データに基づいて、前記発生源を推定する推定処理を行う推定部とを備える。
【０００７】
本開示の一態様は、このような特徴的な処理部を備える部分放電位置推定装置として実現され得るだけでなく、かかる特徴的な処理のステップをコンピュータに実行させるためのプログラムとして実現され得る。また、本開示の一態様は、部分放電位置推定装置の一部または全部を実現する半導体集積回路として実現され得たり、部分放電位置推定装置を含むシステムとして実現され得る。
【発明の効果】
【０００８】
本開示によれば、ケーブルにおける部分放電の発生源をより正確に推定することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
図１は、本開示の第１の実施の形態に係る送電システムの構成を示す図である。
図２は、本開示の第１の実施の形態に係る送電システムに用いられる地中ケーブルの構成の一例を示す図である。
図３は、本開示の第１の実施の形態に係る送電システムに用いられる普通接続部における地中ケーブルの接続方法の一例を示す図である。
図４は、本開示の第１の実施の形態に係る送電システムに用いられる絶縁接続部における地中ケーブルの接続方法の一例を示す図である。
図５は、本開示の第１の実施の形態に係る部分放電検出システムの構成を示す図である。
図６は、本開示の第１の実施の形態に係る部分放電検出システムの構成を示す図である。
図７は、本開示の第１の実施の形態に係る部分放電判定装置の構成の一例を示す図である。
図８は、本開示の第１の実施の形態に係る部分放電判定装置における検出部により生成される前処理後の検出データＤの一例を示す図である。
図９は、本開示の第１の実施の形態に係る部分放電判定装置における検出部により生成される前処理後の検出データＤの一例を示す図である。
図１０は、本開示の第１の実施の形態に係る部分放電判定装置における検出部により記憶部に保存される検出データＤｐｄの一例を示す図である。
図１１は、本開示の第１の実施の形態に係る部分放電判定装置における検出部により記憶部に保存される検出データＤｐｄの一例を示す図である。
図１２は、本開示の第１の実施の形態に係る部分放電判定装置における検出部により記憶部に保存される検出データＤｐｄの一例を示す図である。
図１３は、本開示の第１の実施の形態に係る部分放電判定装置における記憶部に保存されているテストパターンＴＰの一例を示す図である。
図１４は、本開示の第１の実施の形態に係る部分放電判定装置における処理部による相関係数ＣＣの算出方法の一例を示す図である。
図１５は、本開示の第１の実施の形態に係る部分放電判定装置における処理部による相関係数ＣＣの算出結果の一例を示す図である。
図１６は、本開示の第１の実施の形態に係る送電システムにおける地中ケーブルの導体の電位を示す図である。
図１７は、本開示の第１の実施の形態に係る推定装置の構成の一例を示す図である。
図１８は、本開示の第１の実施の形態に係る推定装置における推定部による推定処理の一例を示す図である。
図１９は、本開示の第１の実施の形態に係る推定装置における推定部による推定処理の一例を示す図である。
図２０は、本開示の第１の実施の形態に係る推定装置における推定部による推定処理の一例を示す図である。
図２１は、本開示の第１の実施の形態に係る推定装置における推定部による推定処理の一例を示す図である。
図２２は、本開示の第１の実施の形態に係る部分放電判定が部分放電ケーブルＣｐｄの判定を行う際の動作手順の一例を定めたフローチャートである。
図２３は、本開示の第１の実施の形態に係る推定装置が部分放電ケーブルＣｐｄにおける部分放電の発生源の推定を行う際の動作手順の一例を定めたフローチャートである。
図２４は、本開示の第１の実施の形態に係る部分放電検出システムにおける発生位置の推定処理のシーケンスの一例を示す図である。
図２５は、本開示の第２の実施の形態に係る部分放電検出システムの構成を示す図である。
図２６は、本開示の第２の実施の形態に係る部分放電検出システムの構成を示す図である。
図２７は、本開示の第２の実施の形態に係る部分放電判定装置の構成を示す図である。
図２８は、本開示の第２の実施の形態に係る部分放電判定が部分放電ケーブルＣｐｄの判定を行う際の動作手順の一例を定めたフローチャートである。
図２９は、本開示の第３の実施の形態に係る送電システムの構成を示す図である。
図３０は、本開示の第３の実施の形態に係る部分放電検出システムの構成を示す図である。
図３１は、本開示の第３の実施の形態に係る部分放電判定装置の構成の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
最初に、本開示の実施形態の内容を列記して説明する。
（【００１１】以降は省略されています）

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