(57)【要約】      （修正有）【課題】ポンプモータを流れる電流の値が異常値であるか否かを判定するための閾値として、動的に変化する閾値を用いる異常監視装置を提供する。【解決手段】異常監視装置３は、変圧器１に封入される絶縁油を循環させるポンプモータ２１を流れる電流の値を取得する電流値取得部３２と、絶縁油の温度とポンプモータ２１を流れる電流との関係に応じて変化する第１閾値を算出する第１閾値算出部３３１と、ポンプモータ２１を流れる電流の値が第１閾値を超えたか否かを判定する判定部３４と、ポンプモータ２１を流れる電流の値が第１閾値を超えたことを示す判定部３４の判定結果に基づいて、警報のための信号を出力する警報出力部３５と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
変圧器に封入される絶縁油を循環させるポンプモータを流れる電流の値を取得する電流値取得部と、
前記絶縁油の温度と前記ポンプモータを流れる電流との関係に応じて変化する第１閾値を算出する閾値算出部と、
前記ポンプモータを流れる電流の値が前記第１閾値を超えたか否かを判定する判定部と、
前記ポンプモータを流れる電流の値が前記第１閾値を超えたことを示す前記判定部の判定結果に基づいて、警報のための信号を出力する警報出力部と、
を備えたことを特徴とする異常監視装置。
【請求項２】
前記ポンプモータが起動を開始してから前記ポンプモータを流れる電流の値が前記絶縁油の温度と前記ポンプモータを流れる電流との関係に応じて変化する閾値であって前記第１閾値未満の第２閾値に達するまで、前記警報出力部の動作を停止する警報停止部
を更に備えたことを特徴とする請求項１に記載の異常監視装置。
【請求項３】
前記閾値算出部は、前記絶縁油の温度と前記ポンプモータを流れる電流との関係を示す回帰式に従って前記第２閾値を算出した後、前記第２閾値に所定の裕度を加算した前記第１閾値を算出する
ことを特徴とする請求項２に記載の異常監視装置。
【請求項４】
前記第１閾値は、前記ポンプモータを流れる電流の実効値の最大値以上の値である
ことを特徴とする請求項３に記載の異常監視装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、変圧器に封入される絶縁油を循環させるポンプモータの異常監視装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
変圧器に封入される絶縁油を循環させるポンプモータが異常であるか否かを判定する装置が知られている（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６３−２４５２１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
絶縁油の温度は、変圧器の周囲の外気温や変圧器を流れる負荷電流等の要因によって変化する。例えば、外気温の低下や負荷電流の減少に伴って絶縁油の温度が低下した場合、絶縁油の粘度が上昇するため、ポンプモータを流れる電流は増加する。例えば、ポンプモータを流れる電流の値が異常値であるか否かを判定するための閾値が一定値である場合、外気温や負荷電流の変化が考慮されていないため、ポンプモータを監視したとしても厳密にトレンド管理を行うことができなくなる虞があった。
【０００５】
そこで、本発明は、ポンプモータを流れる電流の値が異常値であるか否かを判定するための閾値として、絶縁油の温度とポンプモータを流れる電流との関係に応じて動的に変化する閾値を用いて、ポンプモータ異常であるか否かを判定する異常監視装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前述した課題を解決する主たる本発明は、変圧器に封入される絶縁油を循環させるポンプモータを流れる電流の値を取得する電流値取得部と、前記絶縁油の温度と前記ポンプモータを流れる電流との関係に応じて変化する第１閾値を算出する閾値算出部と、前記ポンプモータを流れる電流の値が前記第１閾値を超えたか否かを判定する判定部と、前記ポンプモータを流れる電流の値が前記第１閾値を超えたことを示す前記判定部の判定結果に基づいて、警報のための信号を出力する警報出力部と、を備えた異常監視装置である。
【０００７】
本発明の他の特徴については、添付図面及び本明細書の記載により明らかとなる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ポンプモータを流れる電流の値が異常値であるか否かを判定するための閾値として、絶縁油の温度とポンプモータを流れる電流との関係に応じて動的に変化する閾値を用いることによって、ポンプモータが異常であるか否かを確実に判定することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本実施形態に係る異常監視装置を示すブロック図である。
【図２】本実施形態において、絶縁油の温度とポンプモータを流れる電流の実効値との関係を示す特性図である。
【図３】本実施形態に係る異常監視装置の具体例を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本明細書および添付図面の記載により、少なくとも以下の事項が明らかとなる。
【００１１】
＝＝＝異常監視装置＝＝＝
図１は、本実施形態に係る異常監視装置を示すブロック図である。図２は、本実施形態において、絶縁油の温度とポンプモータを流れる電流の実効値との関係を示す特性図である。尚、図２において、上側の破線は第１閾値ＴＨ１を示し、下側の破線は第２閾値ＴＨ２を示す。
【００１２】
変圧器１は、例えば、配電線から供給される１次側電圧を需要家へ供給するべき２次側電圧に変換するための機械的且つ電気的な構造を筐体内に収容し、電柱上に設置される装置である。
【００１３】
ポンプ２は、変圧器１の筐体内に封入される絶縁油の温度が所定温度以上に上昇しないように、絶縁油を循環させる冷却装置である。ポンプ２は、ポンプ２自体を駆動するためのポンプモータ２１を有する。ポンプモータ２１は、絶縁油が配管２２を通って変圧器１とポンプ２との間を循環するようにポンプ２を駆動する。
【００１４】
異常監視装置３は、ポンプモータ２１を流れる電流の実効値と、変圧器１００に封入される絶縁油の温度に応じて動的に変化する第１閾値ＴＨ１及び第２閾値ＴＨ２と、を比較することによって、ポンプモータ２１が異常であるか否かを判定する装置である。
【００１５】
異常監視装置３は、ポンプモータ２１の異常判定を実現するための構成として、温度取得部３１、電流値取得部３２、閾値算出部３３、判定部３４、警報出力部３５、警報停止部３６を有する。
【００１６】
温度取得部３１は、絶縁油が配管２２を流れているときの配管２２の温度を取得する。例えば、温度取得部３１は、配管２２に装着されている温度センサ３１１から温度を取得する。尚、温度センサ３１１から取得される温度は、実質的に絶縁油の温度と同等の温度である。
【００１７】
電流値取得部３２は、ポンプモータ２１を流れる電流の値を取得して実効値に変換する。
【００１８】
閾値算出部３３は、変圧器１００に封入される絶縁油の温度（本実施形態の場合、絶縁油の温度と実質的に同等の温度）とポンプモータ２１を流れる電流との関係から、絶縁油の温度に応じて動的に変化する第１閾値ＴＨ１及び第２閾値ＴＨ２を算出する。尚、第１閾値ＴＨ１及び第２閾値ＴＨ２は、ポンプモータ２１を流れる電流の実効値が異常値であるか否かを判定するための基準値として用いられる。閾値算出部３３は、温度取得部３１及び電流値取得部３２から得られる実際の値を収集して特性データ化し、例えばＹ＝ａＸ２＋ｂＸ＋ｃ（Ｙ＝電流、Ｘ＝絶縁油の温度）等の回帰式（１）から第２閾値ＴＨ２を算出する。次に、閾値算出部３３は、Ｙ＝ａＸ２＋ｂＸ＋ｃ＋ΔＩの回帰式（２）から第１閾値ＴＨ１を算出する。第１閾値ＴＨ１は、第２閾値ＴＨ２に対して、ポンプモータ２１を流れる電流の実効値の最大値を超えるような裕度ΔＩを加算した値である。
【００１９】
判定部３４は、ポンプモータ２１の起動時に流れる突入電流の実効値が第１閾値ＴＨ１を超えたとしても、ポンプモータ２１が異常であるとは判定せず、一方、ポンプモータ２１の定常時に流れる電流の実効値が第１閾値ＴＨ１を超えたときに、ポンプモータ２１が異常であると判定する。
【００２０】
警報出力部３５は、ポンプモータ２１の定常時に流れる電流の実効値が第１閾値ＴＨ１を超えたときに、判定部３４の判定結果に従って警報のための信号を出力する。
【００２１】
警報停止部３６は、ポンプモータ２１の起動時に流れる突入電流の実効値が第２閾値ＴＨ２に達するまで、警報出力部３５が警報のための信号を出力する動作を停止する。
【００２２】
＝＝＝異常監視装置の具体例＝＝＝
図３は、本実施形態に係る異常監視装置の具体例を示す回路図である。
【００２３】
温度取得部３１は、温度センサ３１１から絶縁油の温度を取得した後、絶縁油の温度を示す情報を閾値算出部３３に供給する。
【００２４】
電流値取得部３２は、実効値変換部３２１を有する。実効値変換部３２１は、ポンプモータ２１を流れる電流の値を取得した後、ポンプモータ２１を流れる電流の値を実効値に変換する。
【００２５】
閾値変換部３３は、第１閾値算出部３３１及び第２閾値算出部３３２を有する。第２閾値算出部３３２は、温度センサ３１１から絶縁油の温度を示す情報が供給されると、上記の回帰式（１）に従って、絶縁油の温度に応じて動的に変化する第２閾値ＴＨ２を算出して出力する。その後、第１閾値算出部３３１は、上記の回帰式（２）に従って、第２閾値ＴＨ２に裕度ΔＩを加算して第１閾値ＴＨ１を算出する。
【００２６】
判定部３４は、リレー３４１及び比較器３４２を有する。リレー３４１は、実効値変換部３２１の出力側と比較器３４２の入力側との間の信号路Ｓ１に介在する。リレー３４１は、ポンプモータ２１の起動時に信号路Ｓ１を遮断するとともにポンプモータ２１の定常時に信号路Ｓ１を接続するように、開閉スイッチとして動作する。即ち、リレー３４１は、ポンプモータ２１の定常時のみ、実効値変換部３２１から出力されるポンプモータ２１を流れる電流の実効値を比較器３４２に供給する。比較器３４２は、リレー３４１から出力されるポンプモータ２１を流れる電流の実効値を、第１閾値算出部３３１から出力される第１閾値ＴＨ１と比較する。比較器３４２は、ポンプモータ２１を流れる電流の実効値が第１閾値ＴＨ１を超えると、ポンプモータ２１を流れる電流の実効値が異常値であることを示す比較信号（例えばハイレベル）を出力する。
【００２７】
警報出力部３５は、上記の比較信号が供給されると、警報のための信号を出力する。
【００２８】
警報停止部３６は、ポンプモータ２１の起動時に流れる突入電流の実効値が第２閾値ＴＨ２に達するまで、警報出力部３５が警報のための信号を出力しないように、信号路Ｓ１を遮断するための開閉信号をリレー３４１に出力する。
【００２９】
警報停止部３６は、リレー３４１の開閉を制御するための構成として、起動検出部３６１及び突入電流検出部３６２を有する。
【００３０】
起動検出部３６１は、ポンプモータ２１の起動開始を検出する。起動検出部３６１は、ポンプモータ２１の起動開始を検出するための構成として、立ち上がり検出回路３６１１及びＲＳフリップフロップ３６１２を有する。尚、本実施形態において、ポンプモータ２１の起動を検出する手段として、例えば油流継電器の出力を用いることとする。油流継電器は、配管２２に設置され、絶縁油の流れを示す検出信号（例えばハイレベル）を出力する周知の装置である。立ち上がり検出回路３６１１は、油流継電器の検出信号が入力されたときに、検出信号の立ち上がりに同期するパルス信号（例えばハイレベル）を出力する。ＲＳフリップフロップ３６１２は、立ち上がり検出回路３６１１のパルス信号が入力されたときにリセットされる。そして、リレー３４１は、ＲＳフリップフロップ３６１２のリセット出力が開閉信号として入力されることによって信号路Ｓ１を遮断する。
【００３１】
突入電流検出部３６２は、ポンプモータ２１の起動直後に流れる突入電流を検出する。突入電流検出部３６２は、ポンプモータ２１の起動直後に流れる突入電流を検出するための構成として、リレー３６２１、比較器３６２２、立ち下がり検出回路３６２３、ＲＳフリップフロップ３６２４を有する。
【００３２】
リレー３６２１は、実効値変換部３２１の出力側と比較器３６２２の入力側との間の信号路Ｓ２に介在する。リレー３６２１は、ポンプモータ２１の起動時に信号路Ｓ２を接続するとともにポンプモータ２１の定常時に信号路Ｓ２を遮断するように、開閉スイッチとして動作する。即ち、リレー３６２１は、ポンプモータ２１の起動時のみ、実効値変換部３２１から出力されるポンプモータ２１を流れる電流の実効値を比較器３６２２に供給する。比較器３６２２は、リレー３６２１から出力されるポンプモータ２１を流れる電流の実効値を、第２閾値算出部３３２から出力される第２閾値ＴＨ２と比較する。比較器３６２２は、ポンプモータ２１を流れる電流の実効値が第２閾値ＴＨ２に達すると、ポンプモータ２１を流れる突入電流が消滅したことを示す比較信号（例えばハイレベル）を出力する。ＲＳフリップフロップ３６１２は、比較器３６２２の比較信号が入力されたときにセットされる。そして、リレー３４１は、ＲＳフリップフロップ３６１２のセット出力が開閉信号として入力されたときに信号路Ｓ１を接続する。
【００３３】
立ち下がり検出回路３６２３は、ポンプモータ２１を流れる突入電流がピーク値まで上昇した後に下降し始めたことを示すパルス信号（例えばハイレベル）を出力する。立ち下がり検出回路３６２３は、ポンプモータ２１を流れる突入電流がピーク値まで上昇した後に下降し始めたことを検出するための構成として、ピークホールド回路３６２５及び比較器３６２６を有する。ピークホールド回路３６２５は、ポンプモータ２１を流れる電流の実効値が所定周期ごとに入力され、現時点の実効値が１サンプリング周期前の実効値より大きい値である限り、現時点の実効値を更新して保持する動作を繰り返す。比較器３６２６は、実効値変換部３２１から出力される現時点の実効値をピークホールド回路３６２５に保持される実効値と比較し、実効値変換部３２１から出力される現時点の実効値がピークホールド回路３６２５に保持される実効値より小さくなると、ポンプモータ２１を流れる突入電流がピーク値まで上昇した後に下降し始めたことを示すパルス信号を出力する。ＲＳフリップフロップ３６２４は立ち下がり検出回路３６２３のパルス信号が入力されたときにセットされ、リレー３６２１はＲＳフリップフロップ３６２４のセット出力が開閉信号として入力されたときに信号路Ｓ２を接続する。又、ＲＳフリップフロップ３６２４は比較器３６２２の比較信号が入力されたときにリセットされ、リレー３６２１はＲＳフリップフロップ３６２４のリセット出力が開閉信号として入力されたときに信号路Ｓ２を遮断する。
【００３４】
＝＝＝異常監視装置の動作例＝＝＝
先ず、ポンプ２０を運転するためにポンプモータ２１を起動すると、油流継電器が絶縁油の流れを示すハイレベルの検出信号を出力する。立ち上がり検出回路３６１１は、油流継電器から出力されたハイレベルの検出信号に同期するハイレベルのパルス信号を出力する。ＲＳフリップフロップ３６１２は、立ち上がり検出回路３６１１から出力されたハイレベルのパルス信号によってリセットされる。リレー３４１は、ＲＳフリップフロップ３６１２から出力されたリセット信号によって、実効値変換部３２１の出力側と比較器３４２の入力側との間の信号路Ｓ１を遮断する。これによって、比較器３４２は、ポンプモータ２１を流れる突入電流を第１閾値ＴＨ１と比較する動作を停止する。
【００３５】
一方、立ち下がり検出回路３６２３は、ポンプモータ２１を流れる突入電流の実効値がピーク値（Ｐ１）まで上昇した後に下降し始めたときに（Ｐ２）ハイレベルのパルス信号を出力する。ＲＳフリップフロップ３６２４は、立ち下がり検出回路３６２３から出力されたハイレベルのパルス信号によってセットされる。リレー３６２１は、ＲＳフリップフロップ３６２１から出力されたセット信号によって、実効値変換部３２１の出力側と比較器３６２２の入力側との間の信号路Ｓ２を接続する。これによって、比較器３６２２は、ポンプモータ２１の起動時に流れる突入電流を第２閾値ＴＨ２と比較する動作を開始する。
【００３６】
ポンプモータ２１を流れる突入電流の実効値がピーク値から下降し続けて第２閾値ＴＨ２に達すると（Ｐ３）、比較器３６２２は、突入電流の消滅を示すハイレベルの比較信号を出力する。ＲＳフリップフロップ３６１２は、比較器３６２２から出力されたハイレベルの比較信号によってセットされる。リレー３４１は、ＲＳフリップフロップ３６１２から出力されたセット信号によって、実効値変換部３２１の出力側と比較器３４２の入力側との間の信号路Ｓ１を接続する。これによって、比較器３４２は、ポンプモータ２１の定常時に流れる電流を第１閾値ＴＨ１と比較する動作を開始する。又、ＲＳフリップフロップ３６２４は、比較器３６２２から出力されたハイレベルの比較信号によってリセットされる。リレー３６２１は、ＲＳフリップフロップ３６２４から出力されたリセット信号によって、実効値変換部３２１の出力側と比較器３６２２の入力側との間の信号路Ｓ２を遮断する。これによって、比較器３６２２は、ポンプモータ２１の起動時に流れる突入電流を第２閾値ＴＨ２と比較する動作を停止する。そして、ポンプモータ２１の定常時に流れる電流の実効値が第１閾値ＴＨ１を超えると（Ｐ４）、警報出力部３５は、比較器３４２から出力される比較信号に従って警報のための信号を出力する。
【００３７】
本実施形態によれば、ポンプモータ２１を流れる電流の値が異常値であるか否かを判定するための閾値として、絶縁油の温度とポンプモータ２１を流れる電流との関係に応じて動的に変化する第１閾値ＴＨ１及び第２閾値ＴＨ２を用いることとし、又、ポンプモータ２１を流れる電流が異常値であるか否かを判定するための対象から、ポンプモータ２１の起動時に流れる突入電流を除外するように構成することとしている。これによって、ポンプモータ２１が異常であるか否かを確実に判定することが可能となる。
【００３８】
＝＝＝まとめ＝＝＝
以上説明したように、本実施形態に係る異常監視装置３は、変圧器１に封入される絶縁油を循環させるポンプモータ２１を流れる電流の値を取得する電流値取得部３２と、絶縁油の温度とポンプモータ２１を流れる電流との関係に応じて変化する第１閾値ＴＨ１を算出する閾値算出部３３と、ポンプモータ２１を流れる電流の値が第１閾値ＴＨ１を超えたか否かを判定する判定部３４と、ポンプモータ２１を流れる電流の値が第１閾値ＴＨ１を超えたことを示す判定部３４の判定結果に基づいて、警報のための信号を出力する警報出力部３５と、を備えている。
【００３９】
本実施形態によれば、ポンプモータ２１を流れる電流の値が異常値であるか否かを判定するための閾値として、絶縁油の温度とポンプモータ２１を流れる電流との関係に応じて動的に変化する第１閾値ＴＨ１及び第２閾値ＴＨ２を用いることによって、ポンプモータ２１が異常であるか否かを確実に判定することが可能となる。
【００４０】
又、本実施形態に係る異常監視装置３は、ポンプモータ２１が起動を開始してからポンプモータを流れる電流の値が絶縁油の温度とポンプモータ２１を流れる電流との関係に応じて変化する閾値であって第１閾値ＴＨ１未満の第２閾値ＴＨ２に達するまで、警報出力部３５の動作を停止する警報停止部３６を更に備えている。ここで、閾値算出部３３は、絶縁油の温度とポンプモータ２１を流れる電流との関係を示す回帰式（１）に従って第２閾値ＴＨ２を算出した後、回帰式（１）に従って第２閾値ＴＨ２に所定の裕度を加算した第１閾値ＴＨ１を算出する。更に、第１閾値ＴＨ１は、ポンプモータ２１を流れる電流の実効値の最大値以上の値である。
【００４１】
本実施形態によれば、ポンプモータ２１を流れる電流が異常値であるか否かを判定するための対象から、ポンプモータ２１の起動時に流れる突入電流を除外することによって、ポンプモータ２１が異常であるか否かを確実に判定することが可能となる。
【００４２】
尚、上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物も含まれる。例えば、ポンプモータ２１の起動時に流れる突入電流が第２閾値ＴＨ２に達したか否かを検出する際に、突入電流のピーク値の検出を省略してもよい。
【符号の説明】
【００４３】
１  変圧器
２  ポンプ
３  異常監視装置
２１  ポンプモータ
２２  配管
３１  温度取得部
３２  電流値取得部
３３  閾値算出部
３４  判定部
３５  警報出力部
３６  警報停止部
３２１  実効値変換部
３３１  第１閾値算出部
３３２  第２閾値算出部
３４１  リレー
３４２  比較器
３６１  起動検出部
３６２  突入電流検出部
３６１１  立ち上がり検出回路３６１１
３６１２  ＲＳフリップフロップ
３６２１  リレー
３６２２  比較器
３６２３  立ち下がり検出回路
３６２４  ＲＳフリップフロップ
【図１】
2019161028.tif 000003
【図２】
2019161028.tif 000004
【図３】
2019161028.tif 000005