(57)【要約】【課題】作業性および安全性の向上が図れるとともに碍子および設備の損傷を防止することができる間接交流メガー測定器および絶縁抵抗測定方法を提供する。【解決手段】間接交流メガー測定器１０は、１次側端子が変圧器１の２次側送電線の第１乃至第３相にそれぞれ接続された第１乃至第３のＧＰＴ２1〜２3の２次側端子に印加電圧Ｖを印加するための可変絶縁交流電源１１と、印加電圧Ｖを第１乃至第３のＧＰＴ２1〜２3の２次側端子に印加したときに第１乃至第３のＧＰＴ２1〜２3の第１乃至第３の１次側接地端子２ａ1〜２ａ3をそれぞれ流れる第１乃至第３の１次側電流ｉ1〜ｉ3をそれぞれ検出するための第１乃至第３のクランプ変流器２１1〜２１3と、第１乃至第３の１次側電流ｉ1〜ｉ3に基づいて変圧器絶縁抵抗Ｒを測定するためのＭＰＵ１４とを具備する。【選択図】図１
2014211400.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
特別高圧の変圧器（１）の絶縁抵抗である変圧器絶縁抵抗（Ｒ）を測定するための間接交流メガー測定器（１０，１０’）であって、
１次側端子が前記変圧器の２次側送電線の第１乃至第３相にそれぞれ接続された第１乃至第３の接地形計器用変圧器（２1〜２3）の２次側端子に印加電圧（Ｖ）を印加するための電圧印加手段と、
前記印加電圧を前記第１乃至第３の接地形計器用変圧器の前記２次側端子に印加したときに該第１乃至第３の接地形計器用変圧器の第１乃至第３の１次側接地端子（２ａ1〜２ａ3）をそれぞれ流れる第１乃至第３の１次側電流（ｉ1〜ｉ3）または前記電圧印加手段の出力線に流れる電流を検出するための電流検出手段と、
前記第１乃至第３の１次側電流または前記電流に基づいて前記変圧器絶縁抵抗を測定するための変圧器絶縁抵抗測定手段と、
を具備することを特徴とする、間接交流メガー測定器。
【請求項２】
前記印加電圧が、前記第１乃至第３の接地形計器用変圧器の前記１次側端子と大地との間に実効値＝２，０００Ｖの交流電圧を誘起させる交流電圧であることを特徴とする、請求項１記載の間接交流メガー測定器。
【請求項３】
前記間接交流メガー測定器（１０）が、
前記印加電圧を出力するための交流電源（１１）と、
前記第１乃至第３の接地形計器用変圧器の前記１次側接地端子をそれぞれ接地するための第１乃至第３の接地線にそれぞれ取り付けられた第１乃至第３のクランプ変流器（２１1〜２１3）からそれぞれ入力される前記第１乃至第３の１次側電流に基づいて前記変圧器絶縁抵抗を算出するためのマイクロプロセッサ（１４）と、
該マイクロプロセッサに接続されたメモリ（１５）と、
各種データを表示するための表示器（１６）と、
絶縁抵抗開始指令や試験対象回路の電圧階級などを入力するための操作盤（１７）と、
を具備することを特徴とする、請求項１または２記載の間接交流メガー測定器。
【請求項４】
前記マイクロプロセッサが、前記第１乃至第３の１次側電流のベクトル和である１次側電流（ｉ）の実効値（ｉe）を算出するとともに該１次側電流と前記印加電圧との位相差（θ）を求め、次式を用いて前記変圧器絶縁抵抗を計算する
Ｒ＝｛２０００／ｉe｝×ｃｏｓθ
ここで、ｉe＝前記１次側電流の実効値
θ＝前記１次側電流と前記印加電圧との位相差
ことを特徴とする、請求項３記載の間接交流メガー測定器。
【請求項５】
前記間接交流メガー測定器（１０’）が、
前記印加電圧を出力するための交流電源（１１）と、
該交流電源の出力線に設置された変流器（１８）と、
該変流器から入力される電流に基づいて前記変圧器絶縁抵抗を算出するためのマイクロプロセッサ（１４）と、
該マイクロプロセッサに接続されたメモリ（１５）と、
各種データを表示するための表示器（１６）と、
絶縁抵抗開始指令や試験対象回路の電圧階級などを入力するための操作盤（１７）と、
を具備することを特徴とする、請求項１または２記載の間接交流メガー測定器。
【請求項６】
前記マイクロプロセッサが、前記変流器から入力される前記電流に基づいて２次側電流（Ｉ）の実効値（Ｉｅ）を算出するとともに該２次側電流と前記印加電圧との位相差（θ）を求め、次式を用いて前記変圧器絶縁抵抗を計算する
Ｒ＝｛２０００／（Ｉe／変圧比）｝×ｃｏｓθ
ここで、Ｉe＝前記２次側電流の実効値
θ＝前記２次側電流と前記印加電圧との位相差
ことを特徴とする、請求項５記載の間接交流メガー測定器。
【請求項７】
請求項３または４記載の間接交流メガー測定器を用いて、前記第１乃至第３の接地形計器用変圧器の２次側端子に前記交流電源から前記印加電圧を印加したときに該第１乃至第３の接地形計器用変圧器の前記第１乃至第３の１次側接地端子をそれぞれ流れる前記第１乃至第３の１次側電流を前記第１乃至第３のクランプ変流器によってそれぞれ検出して、該第１乃至第３のクランプ変流器によってそれぞれ検出された第１乃至第３の１次側電流に基づいて前記変圧器絶縁抵抗を前記マイクロプロセッサによって測定することを特徴とする、絶縁抵抗測定方法。
【請求項８】
請求項５または６記載の間接交流メガー測定器を用いて、前記第１乃至第３の接地形計器用変圧器の２次側端子に前記交流電源から前記印加電圧を印加したときに該交流電源の出力線に流れる電流を前記変流器によって検出して、該変流器によって検出された電流に基づいて前記変圧器絶縁抵抗を前記マイクロプロセッサによって測定することを特徴とする、絶縁抵抗測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、間接交流メガー測定器および絶縁抵抗測定方法に関し、特に、特別高圧の変圧器の絶縁抵抗測定に用いるのに好適な間接交流メガー測定器および絶縁抵抗測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電力会社の発変電部門における特別高圧の変圧器の定期点検項目の一つとして行われる絶縁抵抗測定（メガー測定）では、変圧器に接地機器である接地形計器用変圧器（以下、「ＧＰＴ」と称する。）が直接接続されている場合には、変圧器回路がＧＰＴを通して接地状態にあることから、そのままでは絶縁抵抗測定ができないため、ＧＰＴ主回路を切り離して絶縁抵抗測定を行っている。また、ＧＰＴ主回路の切離しができない設備構成の場合には、ＧＰＴの１次側接地端子を取り外して絶縁抵抗測定を行っている。
【０００３】
なお、下記の特許文献１には、高圧電路の絶縁抵抗測定時のＧＰＴの１次側接地端子の接地線の取外しおよび取付け作業を不要にするために、ＧＰＴの１次側接地端子を所定の容量値のコンデンサを介して接地することにより、コンデンサは直流を通さないので絶縁抵抗測定時にはＧＰＴの高圧巻線は大地から切り離されたのと同じ状態になることから、コンデンサを接続したままで絶縁抵抗測定が可能となるようにした接地形計器用変圧器が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−８４６７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の絶縁抵抗測定方法では、以下に示すような問題があった。
（１）ＧＰＴ主回路を切り離して絶縁抵抗測定を行う方法では、ＧＰＴ主回路の３本のリード線（図１に示す第１乃至第３のリード線５1〜５3参照）の取外しおよび取付け作業が必要である。
（２）絶縁抵抗測定に伴いＧＰＴ主回路のリード線またはＧＰＴの１次側接地端子の取外しが必要であるため、絶縁抵抗測定に時間を要する。
（３）ＧＰＴ主回路のリード線の取外し作業は、ＧＰＴが設置されている高所作業となるケースが多いため、危険を伴う場合がある。
（４）ＧＰＴの１次側接地端子を取り外す方法では、１次側接地端子用の碍子が小さいため、端子取外し作業時に碍子を破損させる可能性があり、碍子を破損させた場合にはＧＰＴが運転できず保護継電器が使用できないケースや復旧できないことがある。
（５）ＧＰＴ主回路のリード線およびＧＰＴの１次側接地端子の取外しおよび取付け作業を伴うため、締め付け不良や接続忘れの恐れがあり、接地端子においては接続忘れがあった場合には、接地端子部に主回路と同電位の異常電圧が発生して設備が損傷する。
【０００６】
本発明の目的は、作業性および安全性の向上が図れるとともに碍子および設備の損傷を防止することができる間接交流メガー測定器および絶縁抵抗測定方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の間接交流メガー測定器は、特別高圧の変圧器（１）の絶縁抵抗である変圧器絶縁抵抗（Ｒ）を測定するための間接交流メガー測定器（１０，１０’）であって、１次側端子が前記変圧器の２次側送電線の第１乃至第３相にそれぞれ接続された第１乃至第３の接地形計器用変圧器（２1〜２3）の２次側端子に印加電圧（Ｖ）を印加するための電圧印加手段と、前記印加電圧を前記第１乃至第３の接地形計器用変圧器の前記２次側端子に印加したときに該第１乃至第３の接地形計器用変圧器の第１乃至第３の１次側接地端子（２ａ1〜２ａ3）をそれぞれ流れる第１乃至第３の１次側電流（ｉ1〜ｉ3）または前記電圧印加手段の出力線に流れる電流を検出するための電流検出手段と、前記第１乃至第３の１次側電流または前記電流に基づいて前記変圧器絶縁抵抗を測定するための変圧器絶縁抵抗測定手段とを具備することを特徴とする。
ここで、前記印加電圧が、前記第１乃至第３の接地形計器用変圧器の前記１次側端子と大地との間に実効値＝２，０００Ｖの交流電圧を誘起させる交流電圧であってもよい。
本発明の第１の間接交流メガー測定器は、前記間接交流メガー測定器（１０）が、前記印加電圧を出力するための交流電源（１１）と、前記第１乃至第３の接地形計器用変圧器の前記１次側接地端子をそれぞれ接地するための第１乃至第３の接地線にそれぞれ取り付けられた第１乃至第３のクランプ変流器（２１1〜２１3）からそれぞれ入力される前記第１乃至第３の１次側電流に基づいて前記変圧器絶縁抵抗を算出するためのマイクロプロセッサ（１４）と、該マイクロプロセッサに接続されたメモリ（１５）と、各種データを表示するための表示器（１６）と、絶縁抵抗開始指令や試験対象回路の電圧階級などを入力するための操作盤（１７）とを具備することを特徴とする。
ここで、前記マイクロプロセッサが、前記第１乃至第３の１次側電流のベクトル和である１次側電流（ｉ）の実効値（ｉe）を算出するとともに該１次側電流と前記印加電圧との位相差（θ）を求め、次式を用いて前記変圧器絶縁抵抗を計算してもよい。
Ｒ＝｛２０００／ｉe｝×ｃｏｓθ
ここで、ｉe＝前記１次側電流の実効値
θ＝前記１次側電流と前記印加電圧との位相差
本発明の第２の間接交流メガー測定器は、前記間接交流メガー測定器（１０’）が、前記印加電圧を出力するための交流電源（１１）と、該交流電源の出力線に設置された変流器（１８）と、該変流器から入力される電流に基づいて前記変圧器絶縁抵抗を算出するためのマイクロプロセッサ（１４）と、該マイクロプロセッサに接続されたメモリ（１５）と、各種データを表示するための表示器（１６）と、絶縁抵抗開始指令や試験対象回路の電圧階級などを入力するための操作盤（１７）とを具備することを特徴とする。
ここで、前記マイクロプロセッサが、前記変流器から入力される前記電流に基づいて２次側電流（Ｉ）の実効値（Ｉｅ）を算出するとともに該２次側電流と前記印加電圧との位相差（θ）を求め、次式を用いて前記変圧器絶縁抵抗を計算してもよい。
Ｒ＝｛２０００／（Ｉe／変圧比）｝×ｃｏｓθ
ここで、Ｉe＝前記２次側電流の実効値
θ＝前記２次側電流と前記印加電圧との位相差
本発明の第１の絶縁抵抗測定方法は、本発明の第１の間接交流メガー測定器を用いて、前記第１乃至第３の接地形計器用変圧器の２次側端子に前記交流電源から前記印加電圧を印加したときに該第１乃至第３の接地形計器用変圧器の前記第１乃至第３の１次側接地端子をそれぞれ流れる前記第１乃至第３の１次側電流を前記第１乃至第３のクランプ変流器によってそれぞれ検出して、該第１乃至第３のクランプ変流器によってそれぞれ検出された第１乃至第３の１次側電流に基づいて前記変圧器絶縁抵抗を前記マイクロプロセッサによって測定することを特徴とする。
本発明の第２の絶縁抵抗測定方法は、本発明の第２の間接交流メガー測定器を用いて、前記第１乃至第３の接地形計器用変圧器の２次側端子に前記交流電源から前記印加電圧を印加したときに該交流電源の出力線に流れる電流を前記変流器によって検出して、該変流器によって検出された電流に基づいて前記変圧器絶縁抵抗を前記マイクロプロセッサによって測定することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の間接交流メガー測定器および絶縁抵抗測定方法は、以下に示す効果を奏する。
（１）ＧＰＴ主回路のリード線またはＧＰＴの１次側接地端子の取外し作業を不要にすることができるため、絶縁抵抗測定時間を従来の手法に比べて大幅に短縮することができ、１次側接地端子用の碍子の破損や接続忘れなどに伴う設備損傷のリスクをなくすことができるとともに、点検に伴う付帯費用を不要にすることができる。
（２）高所などにおける危険が伴うＧＰＴ主回路のリード線の取外し作業を不要にすることができるため、安全性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施例による間接交流メガー測定器１０について説明するための図である。
【図２】図１に示した間接交流メガー測定器１０の構成を示すブロック図である。
【図３】図２に示したＭＰＵ１４の動作について説明するためのフローチャートである。
【図４】図１に示した間接交流メガー測定器１０の一変形例である間接交流メガー測定器１０’の構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の絶縁抵抗測定方法の実証試験において使用した試験回路について説明するための図である。
【図６】本発明の絶縁抵抗測定方法の実証試験結果の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
上記の目的を、交流電源から第１乃至第３のＧＰＴの２次側端子に印加電圧を印加したときに第１乃至第３のＧＰＴの第１乃至第３の１次側接地端子をそれぞれ流れる第１乃至第３の１次側電流または交流電源の出力線に流れる電流に基づいて変圧器絶縁抵抗を測定することにより実現した。
【実施例１】
【００１１】
以下、本発明の間接交流メガー測定器および絶縁抵抗測定方法の実施例について図面を参照して説明する。
本発明の一実施例による間接交流メガー測定器１０は、図１に示すように、１次側端子が特別高圧の変圧器１の２次側送電線の第１乃至第３相にそれぞれ接続された第１乃至第３のＧＰＴ２1〜２3の２次側端子に印加電圧Ｖ（第１乃至第３のＧＰＴ２1〜２3の１次側端子と大地との間に実効値＝２，０００Ｖの交流電圧を誘起させる交流電圧）を印加したときに第１乃至第３のＧＰＴ２1〜２3の第１乃至第３の１次側接地端子２ａ1〜２ａ3をそれぞれ流れる第１乃至第３の１次側電流ｉ1〜ｉ3を検出して、検出した第１乃至第３の１次側電流ｉ1〜ｉ3に基づいて変圧器１の絶縁抵抗Ｒ（以下、「変圧器絶縁抵抗Ｒ」と称する。）を測定することを特徴とする。
【００１２】
そのため、変圧器絶縁抵抗Ｒを測定する際には、第１乃至第３のＧＰＴ２1〜２3の２次側端子および２次側共通端子と配電盤との間に設置されたＧＰＴ２次側ナイフスイッチ３を切るとともに、第１乃至第３のＧＰＴ２1〜２3の３次側端子と配電盤との間に設置されたＧＰＴ３次側ナイフスイッチ４を切って、第１乃至第３のＧＰＴ２1〜２3の２次側端子をＧＰＴ２次側ナイフスイッチ３にそれぞれ接続する第１乃至第３の２次側配線Ｌ1〜Ｌ3と第１乃至第３のＧＰＴ２1〜２3の２次側共通端子をＧＰＴ２次側ナイフスイッチ３に接続する２次側共通配線ＬCとの間に印加電圧Ｖを間接交流メガー測定器１０から印加する。
また、第１乃至第３のＧＰＴ２1〜２3の１次側接地端子２ａ1〜２ａ3をそれぞれ接地する第１乃至第３の接地線に第１乃至第３のクランプ変流器２１1〜２１3をそれぞれ取り付けて、第１乃至第３のクランプ変流器２１1〜２１3によってそれぞれ検出された第１乃至第３の１次側電流ｉ1〜ｉ3を間接交流メガー測定器１０に入力する。
間接交流メガー測定器１０では、第１乃至第３の１次側電流ｉ1〜ｉ3に基づいて変圧器絶縁抵抗Ｒが測定される。
【００１３】
間接交流メガー測定器１０は、図２に示すように、印加電圧Ｖを出力するための可変絶縁交流電源１１と、可変絶縁交流電源１１から入力される印加電圧Ｖおよび第１乃至第３のクランプ変流器２１1〜２１3から入力される１次側電流ｉ1〜ｉ3をデジタルデータに変換するためのアナログ／デジタル変換器１２（以下、「Ａ／Ｄ変換器１２」と称する。）と、入出力インターフェース１３（以下、「Ｉ／Ｏ１３」と称する。）と、第１乃至第３の１次側電流ｉ1〜ｉ3に基づいて変圧器絶縁抵抗Ｒを算出するためのマイクロプロセッサ１４（以下、「ＭＰＵ１４」と称する。）と、ＭＰＵ１４に接続されたメモリ１５と、各種データを表示するための表示器１６と、絶縁抵抗開始指令や試験対象回路の電圧階級などを入力するための操作盤１７とを具備する。
なお、可変絶縁交流電源１１、Ａ／Ｄ変換器１２、ＭＰＵ１４、表示器１６および操作盤１７はＩ／Ｏ１３と接続されている。
【００１４】
可変絶縁交流電源１１の２本の出力線のうちの１本の出力線（以下、「第１の出力線」と称する。）は外部で３分岐されたのちに第１乃至第３の２次側配線Ｌ1〜Ｌ3にそれぞれ接続されており、他の１本の出力線（以下、「第２の出力線」と称する。）は２次側共通配線ＬCに接続されている。
【００１５】
次に、ＭＰＵ１４の動作について、図３に示すフローチャートを参照して説明する。
ＭＰＵ１４は、絶縁抵抗開始指令および試験対象回路の電圧階級が操作盤１７からＩ／Ｏ１３を介して入力されると（ステップＳ１１）、第１乃至第３のＧＰＴ２1〜２3の１次側端子と大地との間に実効値＝２，０００Ｖの交流電圧が誘起する印加電圧Ｖ（実効値Ｖe＝２０００／変圧比）を電圧階級に基づいて算出したのち、算出した印加電圧Ｖを出力するように可変絶縁交流電源１１に対してＩ／Ｏ１３を介して指示する（ステップＳ１２）。
たとえば、印加電圧Ｖの実効値Ｖeは、１１ｋＶ系では２０．０Ｖ、２２ｋＶ系では１０．０Ｖ、６６ｋＶ系では３．３Ｖ、１１０ｋＶ系では２．０Ｖとなる。
これにより、印加電圧Ｖが、第１乃至第３の２次側配線Ｌ1〜Ｌ3と２次側共通配線ＬCとの間にそれぞれ印加されて、第１乃至第３のＧＰＴ２1〜２3の１次側接地端子２ａ1〜２ａ3に第１乃至第３の１次側電流ｉ1〜ｉ3がそれぞれ流れる。
印加電圧Ｖと第１乃至第３のクランプ変流器２１1〜２１3によってそれぞれ検出された第１乃至第３の１次側電流ｉ1〜ｉ3とは、Ａ／Ｄ変換器１２によってデジタルデータに変換されたのちにＩ／Ｏ１３を介してＭＰＵ１４に入力される。
【００１６】
ＭＰＵ１４は、入力された第１乃至第３の１次側電流ｉ1〜ｉ3のベクトル和の実効値ｉe（以下、第１乃至第３の１次側電流ｉ1〜ｉ3のベクトル和を「１次側電流ｉ」と称する。）を算出するとともに１次側電流ｉと印加電圧Ｖとの位相差θを求める（ステップＳ１３）。
【００１７】
その後、ＭＰＵ１４は、以下に示す（１）式を用いて変圧器絶縁抵抗Ｒを計算する（ステップＳ１４）。
Ｒ＝｛２０００／ｉe｝×ｃｏｓθ      （１）
ここで、ｉe＝１次側電流ｉの実効値
θ＝１次側電流ｉと印加電圧との位相差
【００１８】
その後、ＭＰＵ１４は、求めた変圧器絶縁抵抗Ｒが５００ＭΩ以上（５００ＭΩ≦Ｒ）であれば「良好」と判断し、求めた変圧器絶縁抵抗Ｒが１００ＭΩ以上５００ＭΩ未満（１００ＭΩ≦Ｒ＜５００ＭΩ）であれば「要注意」と判断し、求めた変圧器絶縁抵抗Ｒが１００ＭΩ未満であれば「不良」と判断して、判断結果をＩ／Ｏ１３を介して表示器１６に表示させる（ステップＳ１５〜Ｓ１８）。
【００１９】
その後、ＭＰＵ１４は、操作盤１７からの指示に応じて、印加電圧Ｖ、第１乃至第３の１次側電流ｉ1〜ｉ3、１次側電流ｉおよび変圧器絶縁抵抗Ｒをメモリ１５に記憶したり表示器１６に表示させたりする（ステップＳ１９）。
【００２０】
以上の説明では、第１乃至第３のクランプ変流器２１1〜２１3から入力される第１乃至第３の１次側電流ｉ1〜ｉ3に基づいて変圧器絶縁抵抗Ｒを測定したが、図４に示すように間接交流メガー測定器１０’のように可変絶縁交流電源１１の第１の出力線に変流器１８を設置し、可変絶縁交流電源１１の第１の出力線に流れる電流を変流器１８によって検出し、検出した電流に基づいて変圧器絶縁抵抗Ｒを測定してもよい。
この場合には、ＭＰＵ１４は、変流器１８からＡ／Ｄ変換器１２およびＩ／Ｏ１３を介して入力される電流に基づいて２次側電流Ｉの実効値Ｉｅを算出するとともに２次側電流Ｉと印加電圧Ｖとの位相差θを求め、以下に示す（２）式を用いて変圧器絶縁抵抗Ｒを計算する。
Ｒ＝｛２０００／（Ｉe／変圧比）｝×ｃｏｓθ      （２）
ここで、Ｉe＝２次側電流Ｉの実効値
θ＝２次側電流Ｉと印加電圧との位相差
なお、変流器１８は可変絶縁交流電源１１の第２の出力線に設置してもよい。
【００２１】
次に、間接交流メガー測定器１０，１０’を用いた変圧器１の絶縁抵抗測定の検証試験を行った結果について、図５および図６（ａ），（ｂ）を参照して説明する。
この実証試験は、図５に示すように、間接交流メガー測定器１０の代わりに可変交流電源５１を使用して印加電圧Ｖを第１乃至第３のＧＰＴ２1〜２3の２次側端子に印加し、模擬機器５２を第１乃至第３のＧＰＴ２1〜２3の各１次側端子に接続線５３を用いて接続するとともに、第１乃至第３のＧＰＴ２1〜２3の第１乃至第３の１次側接地端子２ａ1〜２ａ3を接地線５４に接続して、以下のようにして行った。
（１）図２に示した間接交流メガー測定器１０のように１次側電流ｉ（第１乃至第３の１次側電流ｉ1〜ｉ3）に基づいて変圧器絶縁抵抗Ｒを測定する方法（以下、「第１の絶縁抵抗測定方法」と称する。）については、可変交流電源５１からの印加電圧Ｖを電圧計５５で測定するとともに、第１乃至第３のＧＰＴ２1〜２3の１次側接地端子２ａ1〜２ａ3にそれぞれ流れる第１乃至第３の１次側電流ｉ1〜ｉ3のベクトル和である１次側電流ｉを接地線５４に取り付けたクランプ変流器５５によって測定し、測定した１次側電流ｉに基づいて上述した（１）式を用いて模擬機器５２の絶縁抵抗ｒ（以下、「模擬機器絶縁抵抗ｒ」と称する。）を求めることにより行った。
（２）図４に示した間接交流メガー測定器１０’のように２次側電流Ｉに基づいて変圧器絶縁抵抗Ｒを測定する方法（以下、「第２の絶縁抵抗測定方法」と称する。）については、可変交流電源５１からの印加電圧Ｖを電圧計５５で測定するとともに、２次側電流Ｉを可変交流電源５１の共通出力線（２次側共通配線ＬCに接続されている。）に取り付けたクランプ変流器５７によって測定し、測定した２次側電流Ｉに基づいて上述した（２）式を用いて模擬機器絶縁抵抗ｒを求めることにより行った。
【００２２】
第１の絶縁抵抗測定方法についての実証試験結果は、図６（ａ）に示すように、模擬機器５２の絶縁抵抗を１０ＭΩ、５ＭΩ、２ＭΩおよび１ＭΩと設定したときの模擬機器絶縁抵抗ｒの測定値は７．５２ＭΩ（誤差＝−２５％）、４．３４ＭΩ（誤差＝−１３％）、１．９４ＭΩ（誤差＝−３％）および０．８１ＭΩ（誤差＝−１９％）であった。なお、この試験では、検証に使用した模擬機器５２に流れる漏洩電流成分が印加電圧Ｖと同相成分が殆どであり、印加電圧Ｖと漏洩電流との位相差θによる影響が小さいことから、位相差による補正（ｃｏｓθ）は省略した。
ここで、誤差が最大−２５％と大きくなった理由としては、クランプ変流器５６として微小電流が検出可能な機材が準備できずに０〜２０Ａの測定範囲となる機材を使用したことによると考えられる。したがって、微小電流が検出可能なクランプ変流器を使用することにより、第１の絶縁抵抗測定方法によって変圧器絶縁抵抗Ｒをより誤差が少なく測定できることが確認できた。
【００２３】
第２の絶縁抵抗測定方法についての実証試験結果は、図６（ｂ）に示すように、模擬機器５２の絶縁抵抗を１０ＭΩ、５ＭΩ、２ＭΩおよび１ＭΩと設定したときの模擬機器絶縁抵抗ｒの測定値は１．４０ＭΩ（誤差＝−８６％）、１．２５ＭΩ（誤差＝−７５％）、０．９０ＭΩ（誤差＝−５５％）および０．５５ＭΩ（誤差＝−４５％）であった。
これにより、ＧＰＴに流れる電流の成分のうち模擬機器絶縁抵抗ｒが小さいほど印加電圧Ｖと同相の２次側電流Ｉの成分は増加するが９０度遅れの２次側電流Ｉの成分は大きく変化しないことが確認できたが、２次側電流Ｉに基づいて変圧器絶縁抵抗Ｒを算出することは困難であることが判明した（この理由としては、模擬機器絶縁抵抗ｒに比較してＧＰＴの励磁インピーダンスの抵抗成分が小さいためと考えられる）。
しかしながら、第２の絶縁抵抗測定方法では、ＧＰＴの励磁電流の影響を受けるが、実証試験結果が実際の模擬機器絶縁抵抗ｒよりも小さくなる方向の誤差となるために安全方向の判断となることから、測定した変圧器絶縁抵抗Ｒが許容範囲外となる場合にのみ、従来と同様にＧＰＴ主回路のリード線またはＧＰＴの１次側接地端子の取外しを行って変圧器絶縁抵抗Ｒを測定すればよいので、従来の絶縁抵抗測定方法を補完するという点では効果的であることが判明した。
【符号の説明】
【００２４】
１  変圧器
２1〜２3  第１乃至第３のＧＰＴ
２ａ1〜２ａ3  第１乃至第３の１次側接地端子
３  ＧＰＴ２次側ナイフスイッチ
４  ＧＰＴ３次側ナイフスイッチ
５1〜５3  第１乃至第３のリード線
１０，１０’  間接交流メガー測定器
１１  可変絶縁交流電源
１２  Ａ／Ｄ変換器
１３  Ｉ／Ｏ
１４  ＭＰＵ
１５  メモリ
１６  表示器
１７  操作盤
１８  変流器
２１1〜２１3  第１乃至第３のクランプ変流器
５１  可変交流電源
５２  模擬機器
５３  接続線
５４  接地線
５５  電圧計
５６，５７  クランプ変流器
Ｌ1〜Ｌ3  第１乃至第３の２次側配線
ＬC  ２次側共通配線
Ｒ  変圧器絶縁抵抗
ｒ  模擬機器絶縁抵抗
Ｖ  印加電圧
Ｖe  印加電圧Ｖの実効値
ｉ  １次側電流
ｉe  １次側電流ｉの実効値
ｉ1〜ｉ3  第１乃至第３の１次側電流
Ｉ  ２次側電流
Ｉe  ２次側電流Ｉの実効値
Ｓ１1〜Ｓ１９  ステップ
【図１】
2014211400.tif 000003
【図２】
2014211400.tif 000004
【図３】
2014211400.tif 000005
【図４】
2014211400.tif 000006
【図５】
2014211400.tif 000007
【図６】
2014211400.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成26年8月6日(2014.8.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
特別高圧の変圧器（１）の絶縁抵抗である変圧器絶縁抵抗（Ｒ）を測定するための間接交流メガー測定器（１０，１０’）であって、
第１乃至第３の１次側端子が前記変圧器の２次側送電線の第１乃至第３相にそれぞれ接続された第１乃至第３の接地形計器用変圧器（２1〜２3）の第１乃至第３の２次側端子に印加電圧（Ｖ）をそれぞれ印加するための電圧印加手段と、
前記印加電圧を前記第１乃至第３の接地形計器用変圧器の前記第１乃至第３の２次側端子にそれぞれ印加したときに該第１乃至第３の接地形計器用変圧器の第１乃至第３の１次側接地端子（２ａ1〜２ａ3）をそれぞれ流れる第１乃至第３の１次側電流（ｉ1〜ｉ3）または前記電圧印加手段の出力線に流れる電流を検出するための電流検出手段と、
前記変圧器絶縁抵抗を測定するための変圧器絶縁抵抗測定手段とを具備し、
前記電圧印加手段が、前記第１乃至第３の接地形計器用変圧器の前記第１乃至第３の１次側端子と大地との間に所定の実効値の交流電圧をそれぞれ誘起させる前記印加電圧を前記変圧器が設置されている高圧系統の電圧階級に基づいて算出し、該算出した印加電圧を該第１乃至第３の接地形計器用変圧器の前記第１乃至第３の２次側端子にそれぞれ印加し、
前記変圧器絶縁抵抗測定手段が、前記印加電圧と、前記所定の実効値と、前記第１乃至第３の１次側電流または前記電圧印加手段の出力線に流れる電流とに基づいて、前記変圧器絶縁抵抗を測定する、
ことを特徴とする、間接交流メガー測定器。
【請求項２】
前記印加電圧が、前記第１乃至第３の接地形計器用変圧器の前記第１乃至第３の１次側端子と大地との間に実効値＝２，０００Ｖの交流電圧をそれぞれ誘起させる交流電圧であることを特徴とする、請求項１記載の間接交流メガー測定器。
【請求項３】
前記間接交流メガー測定器（１０）が、
前記印加電圧を出力するための交流電源（１１）と、
前記第１乃至第３の接地形計器用変圧器の前記第１乃至第３の１次側接地端子をそれぞれ接地するための第１乃至第３の接地線にそれぞれ取り付けられた第１乃至第３のクランプ変流器（２１1〜２１3）からそれぞれ入力される前記第１乃至第３の１次側電流に基づいて、前記変圧器絶縁抵抗を算出するためのマイクロプロセッサ（１４）と、
該マイクロプロセッサに接続されたメモリ（１５）と、
各種データを表示するための表示器（１６）と、
絶縁抵抗開始指令や前記電圧階級を入力するための操作盤（１７）と、
を具備することを特徴とする、請求項１または２記載の間接交流メガー測定器。
【請求項４】
前記マイクロプロセッサが、前記第１乃至第３の１次側電流のベクトル和である１次側電流（ｉ）の実効値（ｉe）を算出するとともに該１次側電流と前記印加電圧との位相差（θ）を求め、次式を用いて前記変圧器絶縁抵抗を計算する
Ｒ＝｛２０００／ｉe｝×ｃｏｓθ
ここで、ｉe＝前記１次側電流の実効値
θ＝前記１次側電流と前記印加電圧との位相差
ことを特徴とする、請求項３記載の間接交流メガー測定器。
【請求項５】
前記間接交流メガー測定器（１０’）が、
前記印加電圧を出力するための交流電源（１１）と、
該交流電源の出力線に設置された変流器（１８）と、
該変流器から入力される電流に基づいて前記変圧器絶縁抵抗を算出するためのマイクロプロセッサ（１４）と、
該マイクロプロセッサに接続されたメモリ（１５）と、
各種データを表示するための表示器（１６）と、
絶縁抵抗開始指令や前記電圧階級などを入力するための操作盤（１７）と、
を具備することを特徴とする、請求項１または２記載の間接交流メガー測定器。
【請求項６】
前記マイクロプロセッサが、前記変流器から入力される電流に基づいて２次側電流（Ｉ）の実効値（Ｉｅ）を算出するとともに該２次側電流と前記印加電圧との位相差（θ）を求め、次式を用いて前記変圧器絶縁抵抗を計算する
Ｒ＝｛２０００／（Ｉe／変圧比）｝×ｃｏｓθ
ここで、Ｉe＝前記２次側電流の実効値
θ＝前記２次側電流と前記印加電圧との位相差
ことを特徴とする、請求項５記載の間接交流メガー測定器。
【請求項７】
請求項３または４記載の間接交流メガー測定器を用いて、前記第１乃至第３の接地形計器用変圧器の前記第１乃至第３の２次側端子に前記交流電源から前記印加電圧をそれぞれ印加したときに該第１乃至第３の接地形計器用変圧器の前記第１乃至第３の１次側接地端子をそれぞれ流れる前記第１乃至第３の１次側電流を前記第１乃至第３のクランプ変流器によってそれぞれ検出して、該第１乃至第３のクランプ変流器によってそれぞれ検出された第１乃至第３の１次側電流に基づいて前記変圧器絶縁抵抗を前記マイクロプロセッサによって測定することを特徴とする、絶縁抵抗測定方法。
【請求項８】
請求項５または６記載の間接交流メガー測定器を用いて、前記第１乃至第３の接地形計器用変圧器の前記第１乃至第３の２次側端子に前記交流電源から前記印加電圧をそれぞれ印加したときに該交流電源の出力線に流れる電流を前記変流器によって検出して、該変流器によって検出された電流に基づいて前記変圧器絶縁抵抗を前記マイクロプロセッサによって測定することを特徴とする、絶縁抵抗測定方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本発明の間接交流メガー測定器は、特別高圧の変圧器（１）の絶縁抵抗である変圧器絶縁抵抗（Ｒ）を測定するための間接交流メガー測定器（１０，１０’）であって、第１乃至第３の１次側端子が前記変圧器の２次側送電線の第１乃至第３相にそれぞれ接続された第１乃至第３の接地形計器用変圧器（２1〜２3）の第１乃至第３の２次側端子に印加電圧（Ｖ）をそれぞれ印加するための電圧印加手段と、前記印加電圧を前記第１乃至第３の接地形計器用変圧器の前記第１乃至第３の２次側端子にそれぞれ印加したときに該第１乃至第３の接地形計器用変圧器の第１乃至第３の１次側接地端子（２ａ1〜２ａ3）をそれぞれ流れる第１乃至第３の１次側電流（ｉ1〜ｉ3）または前記電圧印加手段の出力線に流れる電流を検出するための電流検出手段と、前記変圧器絶縁抵抗を測定するための変圧器絶縁抵抗測定手段とを具備し、前記電圧印加手段が、前記第１乃至第３の接地形計器用変圧器の前記第１乃至第３の１次側端子と大地との間に所定の実効値の交流電圧をそれぞれ誘起させる前記印加電圧を前記変圧器が設置されている高圧系統の電圧階級に基づいて算出し、該算出した印加電圧を該第１乃至第３の接地形計器用変圧器の前記第１乃至第３の２次側端子にそれぞれ印加し、前記変圧器絶縁抵抗測定手段が、前記印加電圧と、前記所定の実効値と、前記第１乃至第３の１次側電流または前記電圧印加手段の出力線に流れる電流とに基づいて、前記変圧器絶縁抵抗を測定することを特徴とする。
ここで、前記印加電圧が、前記第１乃至第３の接地形計器用変圧器の前記第１乃至第３の１次側端子と大地との間に実効値＝２，０００Ｖの交流電圧をそれぞれ誘起させる交流電圧であってもよい。
本発明の第１の間接交流メガー測定器は、前記間接交流メガー測定器（１０）が、前記印加電圧を出力するための交流電源（１１）と、前記第１乃至第３の接地形計器用変圧器の前記第１乃至第３の１次側接地端子をそれぞれ接地するための第１乃至第３の接地線にそれぞれ取り付けられた第１乃至第３のクランプ変流器（２１1〜２１3）からそれぞれ入力される前記第１乃至第３の１次側電流に基づいて前記変圧器絶縁抵抗を算出するためのマイクロプロセッサ（１４）と、該マイクロプロセッサに接続されたメモリ（１５）と、各種データを表示するための表示器（１６）と、絶縁抵抗開始指令や前記電圧階級を入力するための操作盤（１７）とを具備することを特徴とする。
ここで、前記マイクロプロセッサが、前記第１乃至第３の１次側電流のベクトル和である１次側電流（ｉ）の実効値（ｉe）を算出するとともに該１次側電流と前記印加電圧との位相差（θ）を求め、次式を用いて前記変圧器絶縁抵抗を計算してもよい。
Ｒ＝｛２０００／ｉe｝×ｃｏｓθ
ここで、ｉe＝前記１次側電流の実効値
θ＝前記１次側電流と前記印加電圧との位相差
本発明の第２の間接交流メガー測定器は、前記間接交流メガー測定器（１０’）が、前記印加電圧を出力するための交流電源（１１）と、該交流電源の出力線に設置された変流器（１８）と、該変流器から入力される電流に基づいて前記変圧器絶縁抵抗を算出するためのマイクロプロセッサ（１４）と、該マイクロプロセッサに接続されたメモリ（１５）と、
各種データを表示するための表示器（１６）と、絶縁抵抗開始指令や前記電圧階級などを入力するための操作盤（１７）とを具備することを特徴とする。
ここで、前記マイクロプロセッサが、前記変流器から入力される電流に基づいて２次側電流（Ｉ）の実効値（Ｉｅ）を算出するとともに該２次側電流と前記印加電圧との位相差（θ）を求め、次式を用いて前記変圧器絶縁抵抗を計算してもよい。
Ｒ＝｛２０００／（Ｉe／変圧比）｝×ｃｏｓθ
ここで、Ｉe＝前記２次側電流の実効値
θ＝前記２次側電流と前記印加電圧との位相差
本発明の第１の絶縁抵抗測定方法は、本発明の第１の間接交流メガー測定器を用いて、前記第１乃至第３の接地形計器用変圧器の前記第１乃至第３の２次側端子に前記交流電源から前記印加電圧をそれぞれ印加したときに該第１乃至第３の接地形計器用変圧器の前記第１乃至第３の１次側接地端子をそれぞれ流れる前記第１乃至第３の１次側電流を前記第１乃至第３のクランプ変流器によってそれぞれ検出して、該第１乃至第３のクランプ変流器によってそれぞれ検出された第１乃至第３の１次側電流に基づいて前記変圧器絶縁抵抗を前記マイクロプロセッサによって測定することを特徴とする。
本発明の第２の絶縁抵抗測定方法は、本発明の第２の間接交流メガー測定器を用いて、前記第１乃至第３の接地形計器用変圧器の前記第１乃至第３の２次側端子に前記交流電源から前記印加電圧をそれぞれ印加したときに該交流電源の出力線に流れる電流を前記変流器によって検出して、該変流器によって検出された電流に基づいて前記変圧器絶縁抵抗を前記マイクロプロセッサによって測定することを特徴とする。