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【24h】

高圧受変電設備における過渡接地電圧の信号伝搬解析による部分放電検出の高精度化

机译：通过对高压电力收发设备中的暂态接地电压进行信号传播分析，可以提高局部放电检测的准确性

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摘要

近年，変圧器等の電力用受変電設備をオンラインで診断するために遠隔監視技術と診断技術の高度化が望まれている。診断技術の手法として機器の絶縁破壊の前駆現象である部分放電(partial discharge: PD)の検出が有用である。PD検出を目的としたセンサは様々存在するが，その中でも機器に容易に取り付けが可能な過渡接地電圧(transient earth voltage：TEV)センサによるPD信号測定技術が注目されており，特に海外で多くの実施例が報告されている。G.Luoは，TEV信号の検出原理および伝搬過程に関して，損失なしという仮定の下で実験結果と近似式による解析結果が良く一致することを報告している。L.Wangらは，配電盤における診断方法としてTEV信号を用いた測定法を提案 し，AE法との比較検討を実験と解析を通して実施した報告をしている。H.Yasukawaらは，電力機器内で発生したPD信号源とセンサ取り付け箇所間で決まる浮遊容量成分で，高感度なPD測定を行うことができる測定装置を提唱している。しかし，いずれの文献においてもTEV信号の検出原理に関した言及はされておらず，信号伝搬過程もまたほとhど解明されていないのが現状である。そこで本研究では，PD検出による絶縁診断技術の高度化を目的として，TEV信号の発生機構，信号伝搬，検出原理を明確にするために模擬実験系を用いてTEV信号の特性を調べてきた。本稿では，変圧器を模擬した金属筐体内にて模擬パルスを注入あるいは実PDを発生させてTEV信号を測定し，PD源の位置およびセンサ取り付け位置の影響，およびPD電流回路の接地線の有無がTEV信号に与える影響について，実験および時間領域差分法(Finite-difference time-domain method: FDTD method)を用いた電磁界解析の両面から検討した結果について述べる。
机译：近年来，期望远程监控技术和诊断技术的先进性以便在线诊断诸如变压器的电力接收和变换设备。作为设备介电击穿的先兆现象的局部放电（PD）的检测可用作诊断技术。有多种用于PD检测的传感器，但其中，使用易于安装在设备上的瞬态接地电压（TEV）传感器进行PD信号测量技术引起了人们的关注，特别是在国外。 G. Luo报告说，在没有损耗的前提下，TEV信号的检测原理和传播过程的实验结果和通过近似公式得出的分析结果彼此吻合。 L. Wang等人提出了一种使用TEV信号作为配电盘诊断方法的测量方法，并报告说，通过实验和分析与AE方法进行了比较研究。 H. Yasukawa等人提出了一种测量设备，该设备可以利用在电力设备中产生的PD信号源与传感器安装位置之间确定的杂散电容分量来执行高灵敏度的PD测量。然而，在任何文献中都没有参考TEV信号的检测原理，并且目前几乎不阐明信号传播过程。因此，在本研究中，我们使用模拟实验系统研究了TEV信号的特性，以阐明TEV信号的产生，信号传播和检测原理的机制，目的是通过PD检测改进绝缘诊断技术。在本文中，通过在模拟变压器的金属外壳中注入模拟脉冲或生成实际的PD来测量TEV信号，以及PD源位置和传感器安装位置的影响以及是否存在接地线来测量TEV信号描述了使用有限差分时域方法（FDTD方法）从实验和电磁场分析中检查s对TEV信号的影响的结果。

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