(57)【要約】【課題】  冷媒液（フロロカーボン液）の急激な液漏れや変圧器の負荷増大があったときにも適切に対処することが可能な変圧器の運用管理方法を提供する。【解決手段】  ステップＳ１において変圧器軽故障（Ｔ３３Ｆ）の警報が発令されたことを確認すると、ステップＳ２において保守員を現場へ出動させた後、ステップＳ３においてフロロカーボン液の液面確認を行なう。ステップＳ３においてフロロカーボン液の液面が「０」以上であって前回巡視データと同じであれば、ステップＳ４において上記の警報は誤警報であったと判断し警報回路の調査を行なう。ステップＳ３においてフロロカーボン液の液面が前回巡視データより減少していれば、ステップＳ５において変圧器を隣接するバンクへ抱き合わせるとともに当該バンクを停止させ、ステップＳ６においてバンク停止状態におけるフロロカーボン液の液面（液量）を確認した後、ステップＳ７〜Ｓ１８にしたがって適切な処置を行なう。【選択図】        図１１
2005223200.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
変圧器を巡視する際の変圧器の運用管理方法であって、
前記変圧器の不具合の警報を受けて保守員を現場へ出動させるステップと、
前記変圧器に用いられる冷媒液の液面確認を行なうステップと、
前記液面が「０」以上で前回巡視データと同じ場合に、前記警報を誤警報と判断して警報回路の調査を行なうステップと、
前記液面が前回巡視データより減少している場合に、前記変圧器を隣接バンクへ抱き合わせるとともに該バンクを停止するステップと、
該バンクの停止状態における前記冷媒液の液量を確認するステップと、
該バンクの停止状態における前記冷媒液の液量に応じて処理を行なうステップとを備える、変圧器の運用管理方法。
【請求項２】
前記冷媒液の液量に応じて処理を行なうステップは、
前記冷媒液の液量が第１の所定量以上であり、かつ前記警報時における前記変圧器の負荷が所定パーセント以上であったとき、前記変圧器に対する運転制限を行なわず、前記変圧器のポンプを手動運転して液漏れ箇所の探査を行なうとともに、前記冷媒液の補充を行なうステップと、
前記冷媒液の液量が前記第１の所定量と第２の所定量との間であるか、または前記冷媒液の液量が第１の所定量以上の場合でありかつ前記警報時における前記変圧器の負荷が前記所定パーセント未満であったとき、前記変圧器を前記所定パーセントの負荷で運転し、前記変圧器のポンプを手動運転して液漏れ箇所の探査を行なうとともに、前記冷媒液の補充を行なうステップと、
前記冷媒液の液量が前記第２の所定量以下のとき、前記変圧器の過負荷分の負荷を切り替え、前記変圧器のポンプを手動運転して液漏れ箇所の探査を行なうとともに、前記冷媒液の補充を行なうステップとを含む、請求項１に記載の変圧器の運用管理方法。
【請求項３】
前記変圧器は、蒸発冷却式ガス絶縁変圧器である、請求項１または２に記載の変圧器の運用管理方法。
【請求項４】
前記冷媒液は、フロロカーボン液である、請求項１または２に記載の変圧器の運用管理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、変圧器の運用管理方法に関し、より特定的には、蒸発冷却式ガス絶縁変圧器の運用管理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の変圧器は、鉱油（絶縁油）を用いて絶縁する油絶縁変圧器が主流であった。しかし、油絶縁によるデメリットおよび近年の変電所立地事情から、ＳＦ6（六フッ化硫黄）ガスを用いた省スペースで低雑音なガス絶縁変圧器が開発された。
【０００３】
ガス絶縁変圧器の冷却方式は、冷却液を使う方式と、ガス冷却式（純ガス式）とに大別される。冷却液を使う方式は、蒸発冷却式と、液流下式と、セパレート式と、液浸式とに分類される。ガス冷却式（純ガス式）は、完全自冷式と、送ガス式とに分類される。これらの６種類の冷却方式のうちでは、蒸発冷却式と、送ガス式とが主流となっている。また、冷却媒体の冷却方式は、自冷式と、強制風冷式と、水冷式とに大別される。ガス絶縁変圧器の特徴は、以下のとおりである。
【０００４】
第１に、ガス絶縁変圧器では、不燃性ガスを用いるため、消化設備および防火対策が簡素化できる。第２に、ガス絶縁変圧器では、集油槽および放圧管が不要になるとともに、温度変化による内圧変化が小さいためコンサベータが不要となり、建物階高の低減が図れる。第３に、ガス絶縁変圧器とガス絶縁開閉装置（ＧＩＳ：Gas Insulated Switchgear）とを直結することにより、建物面積の縮小が図れる。
【０００５】
上記のように、ガス絶縁変圧器は、油絶縁変圧器に比べてコンパクトである。しかし、絶縁媒体であるとともに冷却媒体でもあるＳＦ6ガスのみによる冷却では、変圧器が大容量化した場合に十分な冷却効果が得られない。また、構造面および経済面等の観点からも、変圧器の容量は、７７ｋＶ−３０ＭＶＡ程度が限界である。そこで、電力需要増加および環境調和の高度化等から、小型化、軽量化、不燃化および低騒音化等に対応できるように、ガス絶縁変圧器の長所を活かし、なおかつ大容量化が可能な蒸発冷却式ガス絶縁変圧器が開発された。
【０００６】
蒸発冷却式ガス絶縁変圧器では、ＳＦ6ガス（以下、単に「ガス」とも称する）を用いて電気的絶縁を行ない、フロロカーボン液（以下、単に「液」とも称する）の蒸発潜熱を利用して冷却を行なっている。なお、蒸発冷却式ガス絶縁変圧器の冷却媒体としては、フロンＲ１１３、フロロカーボンＦＣ−７５およびフロロカーボンＦＣ−７７が候補として挙がっていたが、塩素を含まない、精製度が高い、変圧器内部の圧力上昇を抑えるといった条件から、フロロカーボンＦＣ−７５が選定された。フロロカーボンＦＣ−７５は、他の使用材料との適合性、絶縁特性および冷却特性等について検証試験が行なわれ、安全性が確認されている。
【０００７】
図１２は、従来の蒸発冷却式ガス絶縁変圧器の運用管理方法について示したフロー図である。
【０００８】
図１２を参照して、ステップＳ１０１において変圧器軽故障（Ｔ３３Ｆ）の警報が発令されたことを確認すると、ステップＳ１０２において変圧器を隣接するバンクへ抱き合わせるとともに保守員を現場へ出動させる。ステップＳ１０２において保守員を現場へ出動させた後、ステップＳ１０３において、隣接バンクの停止状態におけるフロロカーボン液の液面（液量）確認を行なう。
【０００９】
ステップＳ１０３においてフロロカーボン液の液面が「０」以上であった場合、ステップＳ１０４において、警報時における変圧器の負荷を確認する。ステップＳ１０４において警報時における変圧器の負荷が６０％以上であった場合、ステップＳ１０５において変圧器の運転をそのまま行なうことが可能であると判断し、ステップＳ１０８においてメーカーへフロロカーボン液の補充を依頼する。ステップＳ１０４において警報時における変圧器の負荷が６０％未満であった場合、ステップＳ１０６において変圧器の運転を監視の下で行なうことが可能であると判断し、ステップＳ１０８においてメーカーへフロロカーボン液の補充を依頼する。
【００１０】
一方、ステップＳ１０３においてフロロカーボン液の液面が「０」未満であった場合、ステップＳ１０７において、営業所へ変圧器の過負荷分の負荷切替を依頼する。なお、フロロカーボン液の液量が「０」未満であったバンクは、フロロカーボン液が補充されるまで停止させる。ステップＳ１０７において営業所へ変圧器の過負荷分の負荷切替を依頼して液量が「０」未満のバンクを停止した後、ステップＳ１０８においてメーカーへフロロカーボン液の補充を依頼する。
【００１１】
これまで、変圧器軽故障（Ｔ３３Ｆ）の警報が発令された際には、上記のフロー図に基づいて処理を行なってきたが、何らかの理由により、フロロカーボン液の液漏れ発見が遅れる事態が発生し得る。そのような事態の一例について図１３を用いて説明する。
【００１２】
図１３は、従来の蒸発冷却式ガス絶縁変圧器の定期点検においてフロロカーボン液の液面低下が発見された際の経過の一例を模式的に示した図である。
【００１３】
図１３を参照して、遮断器（ＣＢ：Circuit Breaker）他の点検のため、２号変圧器２ＴｒＢの負荷を３号変圧器３ＴｒＢに抱き合わせて２号変圧器２ＴｒＢを停止させたところ、（１）３号変圧器３ＴｒＢのフロロカーボン液の液面が「０」以下となり、液面低下による変圧器軽故障（Ｔ３３Ｆ）の警報が発令された。なお、フロロカーボン液の液量を管理する液面計は、変圧器の下部に取り付けられている。変圧器軽故障の警報を受け、２号変圧器２ＴｒＢの負荷を３号変圧器３ＴｒＢに抱き合わせるのを解除して（２）通常運転に戻したところ、３時間後に３号変圧器３ＴｒＢのフロロカーボン液の液面は「２」となった。ここで、フロロカーボン液の液面が「２」とは、フロロカーボン液の液量が規定限界液面「０」から計量して１０．６×２＝２１．２リットルであることを示す。
【００１４】
その後、３号変圧器３ＴｒＢの調査を実施したところ、本体上部のバルブから液漏れが発見された。そこで、（３）３号変圧器３ＴｒＢを緊急停止し、その他の液漏れ等がないかの調査および今回の液漏れ箇所の応急改修作業を実施したところ、３号変圧器３ＴｒＢのフロロカーボン液の液面は「２５」程度となった。そこで、（４）蒸発冷却式ガス絶縁変圧器の通常運転を再開したところ、３号変圧器３ＴｒＢのフロロカーボン液の液面は「２」となり、さらに、（５）一定時間経過後には「０」以下となった。そこで、（６）３号変圧器３ＴｒＢを再び停止するとともに、フロロカーボン液の補充作業を実施した。これにより、３号変圧器３ＴｒＢの恒久復旧が完了した。
【００１５】
上記の経過から、従来の蒸発冷却式ガス絶縁変圧器の運用管理方法、特にフロロカーボン液の管理方法および警報発生時の処置方法について問題があることが浮き彫りになった。フロロカーボン液の液量は、毎月の巡視によって測定・記録されており、３号変圧器３ＴｒＢの液面については１２月頃から減少傾向であった。このような傾向が確認されていたにもかかわらず、なぜフロロカーボン液の液漏れ発見が遅れたのかについて検討したところ、以下のような点が挙がった。
【００１６】
第１に、巡視者のフロロカーボン液に対する認識不足が挙げられる。すなわち、巡視者が蒸発冷却式ガス絶縁変圧器およびフロロカーボン液の特性を十分に知らず、冬季だから収縮によりフロロカーボン液の液量が減るのではないか、というような誤認があったものと考えられる。
【００１７】
第２に、巡視表の巡視管理値が液面「０」であることが挙げられる。変圧器の取り扱い説明書には「フロロカーボン液の液面「０」でも６０％負荷運転は可能」とあるのだが、それに対する明確な根拠説明がなされていない。
【００１８】
第３に、液面管理の要注意範囲が液面「１０」以下であることが挙げられる。フロロカーボン液の蒸発および液化については、変圧器の負荷、変圧器の周辺温度、ラジエターの周辺温度、補機の運転台数など条件が多岐に渡るため、液面管理の要注意範囲の設定が難しい。そこで、フロロカーボン液の液面判定基準について、通常運転では液面が「１０〜３０」であれば問題なし、液面が「１０」を下回る傾向が表れたときは要注意、液面が「０」以下のときは警報、のように単純化していた。
【００１９】
第４に、３号変圧器３ＴｒＢの巡視データをグラフ化するなどして、前年度の巡視データおよび２号変圧器２ＴｒＢの巡視データなどとの比較をしていなかったため、３号変圧器３ＴｒＢの巡視データに関する変動がつかめていなかった。
【００２０】
図１４は、従来の蒸発冷却式ガス絶縁変圧器における故障ケースおよび故障発生後の変圧器運転可能時間を示した図である。なお、図中のフロロカーボンポンプ（以下、単に「ポンプ」とも称する）およびガスブロワ（以下、単に「ブロワ」とも称する）を総称して、変圧器の「補機」と呼ぶ。
【００２１】
図１４を参照して、ケース（１）は、補機のうちガスブロワの一台が故障した場合であって、軽故障として表示される。ケース（１）の場合、故障発生後の変圧器運転可能時間は、負荷１００％時において２．５時間、負荷８０％時において４．０時間、負荷６０％時において連続運転可能となっている。
【００２２】
ケース（２）は、補機のうちフロロカーボンポンプの一台が故障した場合であって、同じく軽故障として表示される。ケース（２）の場合、故障発生後の変圧器運転可能時間は、負荷１００％時において２．５時間、負荷８０％時において連続運転可能、負荷６０％時において連続運転可能となっている。
【００２３】
ケース（３）は、補機のうちガスブロワおよびフロロカーボンポンプの各一台が故障した場合であって、同じく軽故障として表示される。ケース（３）の場合、故障発生後の変圧器運転可能時間は、負荷１００％時において２．５時間、負荷８０％時において４．０時間、負荷６０％時において連続運転可能となっている。
【００２４】
ケース（４）は、補機のうち２台のガスブロワが両方とも故障した場合であって、重故障１段として表示される。ケース（４）は、ガスブロワの一方が変圧器運転中に故障し、予備である他方のガスブロワへの自動切り換えも失敗したケースである。ケース（４）の場合、故障発生後の変圧器運転可能時間は、負荷１００％時において０．８時間、負荷８０％時において１．０時間、負荷６０％時において２．０時間となっている。
【００２５】
ケース（５）は、補機のうち２台のフロロカーボンポンプが両方とも故障した場合であって、重故障２段として表示される。ケース（５）の場合、故障発生後の変圧器運転可能時間は、負荷１００％時において０．４時間、負荷８０％時において２．０時間、負荷６０％時において連続運転可能となっている。
【００２６】
ケース（６）は、補機のうち２台のフロロカーボンポンプが両方とも故障し、かつガスブロワの１台が故障した場合であって、同じく重故障２段として表示される。ケース（６）の場合、故障発生後の変圧器運転可能時間は、負荷１００％時において０．１時間、負荷８０％時において０．２時間、負荷６０％時において１．８時間となっている。
【００２７】
ケース（７）は、補機のフロロカーボンポンプおよびガスブロワが全台故障した場合であって、同じく重故障２段として表示される。ケース（７）の場合、故障発生後の変圧器運転可能時間は、負荷１００％時において０．１時間、負荷８０％時において０．１時間、負荷６０％時において０．２時間となっている。
【００２８】
以上から分かるように、補機のうち２台のフロロカーボンポンプが両方とも故障したケース（５）のような場合であっても、負荷６０％であれば、フロロカーボン液が十分に存在するという前提のもとで、変圧器の連続運転が可能である。なお、図１２，１５で用いた変圧器軽故障（Ｔ３３Ｆ）とは、フロロカーボン液の液面低下のことであって、ポンプ故障のことではない。
【００２９】
すなわち、変圧器軽故障（Ｔ３３Ｆ）の警報が発令されたとしても、それは直ちにポンプ故障があることを意味せず、仮にフロロカーボンポンプが両方とも故障した場合であってもガスブロワが両方とも正常であれば、負荷６０％時において変圧器の連続運転が可能である。このことから、従来の蒸発冷却式ガス絶縁変圧器の運用管理方法では、フロロカーボン液の液量および変圧器の負荷率を変圧器運転の主たる判断基準としていた。
【００３０】
しかしながら、図１４のケース（４）〜（７）のような変圧器の重故障の場合には、さらなる注意が必要であることが分かってきた。たとえば、ケース（７）のように補機のフロロカーボンポンプおよびガスブロワが全台故障した場合、重故障２段と表示され、６０％負荷時において変圧器を０．２時間（１２分）しか運転できない。重故障２段が発生すると、３６分後には変圧器２次遮断機（ＣＢ）を開放するシーケンスが組まれているが、この３６分タイマーによる変圧器停止よりも早く変圧器を停止する操作が必要となる。
【００３１】
また、補機のうち２台のガスブロワが両方とも故障したケース（４）の方が、補機のうち２台のフロロカーボンポンプが両方とも故障したケース（５）よりも、６０％負荷時における変圧器の運転時間が短い。しかしながら、ガスブロワが両方とも故障したケース（４）の場合には、重故障１段として表示されるため、重故障２段が発生して３６分後に変圧器２次遮断機（ＣＢ）を開放するシーケンスは作動しない。ここで、ケース（４）の方がケース（５）より６０％負荷時における変圧器の運転時間が短いのにもかかわらず、なぜケース（４）では重故障１段と表示され、変圧器２次遮断機（ＣＢ）を開放するシーケンスが作動しないのかという疑問が生ずる。この疑問に対しては、以下のように説明し得る。
【００３２】
蒸発冷却式ガス絶縁変圧器は、フロロカーボン液を冷却の主媒体としている。ゆえに、フロロカーボン液を変圧器の巻き線に散布できないと、変圧器の能力を維持することができず、この考え方が蒸発冷却式ガス絶縁変圧器の設計思想となっている。このことから、フロロカーボンポンプは２台運転を基本とした上で、１台のみ故障した時には軽故障として運転注意を促し、２台とも故障してしまった時には変圧器全体を停止するようにしている。一方、ガスブロワは６０％負荷時なら１台運転であって、運転中のガスブロワが故障したときには自動的に予備のガスブロワに切り替わり、軽故障として運転注意を促す。
【００３３】
特許文献１に記載された静止誘導電器は、万が一冷媒液の液漏れが生じた場合に、その液漏れを停止させるかまたは少量の漏れ量に抑制して液不足にならないようにし、運転停止までの期間を大幅に引き延ばし得る。
【００３４】
特許文献２に記載されたガス絶縁変圧器の監視装置は、負荷変動および周囲温度を含めて時間遅れを無くした温度および圧力の監視を得る。
【特許文献１】特開平５−１９８４４３号公報
【特許文献２】特開平７−２８７０４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００３５】
上記の説明に従えば、フロロカーボンポンプの故障の方を重要視する対応も考えられる。しかし、「フロロカーボン液の液面が液面計で「１０〜３０」ならば、蒸発冷却式ガス絶縁変圧器の通常時における運転状態は良好で、「１０」未満ならば要注意である」という変圧器の運用管理方法では、図１３の事例からも明らかなように、フロロカーボン液の急激な液漏れや変圧器の負荷増大があったときに不具合が発生し得るという問題がある。また、このような変圧器の運用管理方法に技術的な根拠は存在しない。
【００３６】
特許文献１に記載された静止誘導電器は、万が一冷媒液の液漏れが生じた場合に運転停止までの期間を大幅に引き延ばし得るが、冷媒液（フロロカーボン液）の急激な液漏れや静止誘導電器（変圧器）の負荷増大があったときに対する変圧器の運用管理が十分であるとは言えない。
【００３７】
特許文献２に記載されたガス絶縁変圧器の監視装置は、負荷変動および周囲温度を含めて時間遅れを無くした温度および圧力の監視を実現するが、やはり、フロロカーボン液の急激な液漏れやガス絶縁変圧器の負荷増大があったときに対する変圧器の運用管理が十分であるとは言えない。
【００３８】
それゆえに、この発明の目的は、フロロカーボン液の急激な液漏れや変圧器の負荷増大があったときにも適切に対処することが可能な変圧器の運用管理方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００３９】
この発明は、変圧器を巡視する際の変圧器の運用管理方法であって、変圧器の不具合の警報を受けて保守員を現場へ出動させるステップと、変圧器に用いられる冷媒液の液面確認を行なうステップと、液面が「０」以上で前回巡視データと同じ場合に、警報を誤警報と判断して警報回路の調査を行なうステップと、液面が前回巡視データより減少している場合に、変圧器を隣接バンクへ抱き合わせるとともに該バンクを停止するステップと、該バンクの停止状態における冷媒液の液量を確認するステップと、該バンクの停止状態における冷媒液の液量に応じて処理を行なうステップとを備える。
【００４０】
好ましくは、冷媒液の液量に応じて処理を行なうステップは、冷媒液の液量が第１の所定量以上であり、かつ警報時における変圧器の負荷が所定パーセント以上であったとき、変圧器に対する運転制限を行なわず、変圧器のポンプを手動運転して液漏れ箇所の探査を行なうとともに、冷媒液の補充を行なうステップと、冷媒液の液量が第１の所定量と第２の所定量との間であるか、または冷媒液の液量が第１の所定量以上の場合でありかつ警報時における変圧器の負荷が所定パーセント未満であったとき、変圧器を所定パーセントの負荷で運転し、変圧器のポンプを手動運転して液漏れ箇所の探査を行なうとともに、冷媒液の補充を行なうステップと、冷媒液の液量が第２の所定量以下のとき、変圧器の過負荷分の負荷を切り替え、変圧器のポンプを手動運転して液漏れ箇所の探査を行なうとともに、冷媒液の補充を行なうステップとを含む。
【００４１】
好ましくは、変圧器は、蒸発冷却式ガス絶縁変圧器である。
【００４２】
好ましくは、冷媒液は、フロロカーボン液である。
【発明の効果】
【００４３】
この発明によれば、フロロカーボン液の急激な液漏れや変圧器の負荷増大があったときにも適切に対処することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４４】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して詳しく説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【００４５】
この発明の実施の形態による変圧器の運用管理方法を作成するにあたり、まず以下のように、蒸発冷却式ガス絶縁変圧器の通常運転時、重負荷運転時および夏季運転時におけるフロロカーボン液使用量、および変圧器に付随する各補機のフロロカーボン液使用量に対する調査および検討を行なった。
【００４６】
図１は、蒸発冷却式ガス絶縁変圧器の通常運転時における負荷電流に対する本体ガス圧力ＩＰおよび本体ガス温度ＩＴの変化を示した図である。
【００４７】
図１の横軸は変圧器の負荷電流（単位はＡ）、縦軸の左側は変圧器本体のＳＦ6ガス圧力（単位はａｔｍ）、縦軸の右側は変圧器本体のＳＦ6ガス温度（単位は℃）をそれぞれ表わす。図１に示すように、負荷電流が上昇するにしたがって、本体ガス圧力ＩＰおよび本体ガス温度ＩＴはともに上昇していることが分かる。より具体的には、負荷電流が約２４０Ａ上昇しているに対し、本体ガス圧力ＩＰは約０．００７ａｔｍ、本体ガス温度ＩＴは約５℃それぞれ上昇している。
【００４８】
図２は、蒸発冷却式ガス絶縁変圧器の通常運転時における負荷電流に対するフロロカーボン液の液面ＩＬおよび本体ガス温度ＩＴの変化を示した図である。
【００４９】
図２の横軸は変圧器の負荷電流（単位はＡ）、縦軸の左側は変圧器におけるフロロカーボン液の液面、縦軸の右側は変圧器本体のＳＦ6ガス温度（単位は℃）をそれぞれ表わす。図２に示すように、負荷電流が上昇するにしたがって、本体ガス温度ＩＴは上昇しているのに対し、フロロカーボン液の液面ＩＬは低下していることが分かる。より具体的には、負荷電流が約２４０Ａ上昇しているに対し、本体ガス温度ＩＴは図１と同じく約５℃上昇し、フロロカーボン液の液面ＩＬは約「１」だけ低下（約１０．６リットル程度気化）している。
【００５０】
なお、図１，２の通常運転時において、変圧器の補機の運転台数は変化していない。また、図１，２は３号変圧器３ＴｒＢに対する測定結果であるが、２号変圧器２ＴｒＢに対してもほぼ同様の測定結果が得られている。
【００５１】
図３は、蒸発冷却式ガス絶縁変圧器の重負荷運転時における時間経過に対する負荷電流ＴＩおよびガス温度ＴＴの変化を示した図である。
【００５２】
図３の横軸は２号変圧器２ＴｒＢの負荷を３号変圧器３ＴｒＢへ抱き合わせて３号変圧器３ＴｒＢを重負荷にした後の時間経過（単位は分）、縦軸の左側は変圧器の負荷電流（単位はＡ）、縦軸の右側は変圧器のＳＦ6ガス温度（単位は℃）をそれぞれ表わす。図３に示すように、３号変圧器３ＴｒＢを重負荷にしてから時間が経過するにしたがって、負荷電流ＴＩおよびガス温度ＴＴはともに上昇していることが分かる。
【００５３】
負荷電流ＴＩは、２号変圧器２ＴｒＢの負荷を３号変圧器３ＴｒＢへ抱き合わせた直後に急激に上昇する。その後は補機のガスブロワが２台運転となって冷却能力が上がるため、負荷電流ＴＩの上昇速度は緩慢となる。一方、ガス温度ＴＴは、２号変圧器２ＴｒＢの負荷を３号変圧器３ＴｒＢへ抱き合わせた後から緩慢に約５℃上昇している。
【００５４】
図４は、蒸発冷却式ガス絶縁変圧器の重負荷運転時における時間経過に対する負荷電流ＴＩおよびフロロカーボン液の液面ＴＬの変化を示した図である。
【００５５】
図４の横軸は２号変圧器２ＴｒＢの負荷を３号変圧器３ＴｒＢへ抱き合わせて３号変圧器３ＴｒＢを重負荷にした後の時間経過（単位は分）、縦軸の左側は変圧器の負荷電流（単位はＡ）、縦軸の右側はフロロカーボン液の液面をそれぞれ表わす。図４に示すように、３号変圧器３ＴｒＢを重負荷にしてから時間が経過するにしたがって、負荷電流ＴＩは上昇しているのに対し、フロロカーボン液の液面ＴＬは下降していることが分かる。
【００５６】
負荷電流ＴＩは、図３と同じく、２号変圧器２ＴｒＢの負荷を３号変圧器３ＴｒＢへ抱き合わせた直後に急激に上昇し、その後は緩慢に約４００Ａ上昇している。フロロカーボン液の液面ＴＬは、変圧器が６０％負荷に達していない通常運転時（負荷電流８００〜１５００Ａ）には約「１」の低下（約１０．６リットル程度気化）にとどまっているが、変圧器が６０％負荷以上となった重負荷運転時（負荷電流１５５０〜１８００Ａ）には約「４」低下（約４２．４リットル程度気化）している。
【００５７】
なお、図３，４の重負荷運転時のデータは、４月３０日の昼間に計測されたものであるが、夏季の重負荷運転時の場合、日量負荷は９〜１２時に増加し、１３〜１９時にはほぼ一定となる。
【００５８】
図５は、蒸発冷却式ガス絶縁変圧器の補機の運転状況に対するフロロカーボン液の液面変化および液使用量を表により示した図である。
【００５９】
図５のデータは、４月３０日に、２号変圧器２ＴｒＢの停止から１８０分後に補機を手動運転させた際の各補機のフロロカーボン液使用量を測定したものである。なお、図５のフロロカーボンポンプ１台または２台のみ運転というのは、自動運転時には起こらない状況であるため、このときのフロロカーボン液の液面変化および液使用量は参考データとして測定した。
【００６０】
図５を参照して、フロロカーボンポンプを２台運転させてガスブロワを１台運転させた通常運転時には、フロロカーボン液の液面変化は「２５」で液使用量は２６５リットルである。図４より、変圧器負荷が６０％未満の通常運転時における液面変化は約「１」であったため、変圧器負荷が６０％未満の通常運転時において、フロロカーボン液は「２５＋１＝２６」程度使用されているものと推定される。
【００６１】
フロロカーボンポンプおよびガスブロワをともに２台運転させた重負荷運転時には、フロロカーボン液の液面変化は「２３」で液使用量は２４４リットルである。重負荷運転時において、液面変化が「２３」と通常運転時より「２」少ないのは、変圧器停止により本体温度が低下したため、フロロカーボン液の気化よりもガスブロワ２台運転による液化の方が促進されたものと考えられる。
【００６２】
図４より、変圧器負荷が６０％以上の重負荷運転時における液面変化は約「４」であり、６０％未満の通常運転時におけるフロロカーボン液使用量は「２６」であった。これらのことから、変圧器負荷が６０％以上の重負荷運転時において、フロロカーボン液は「２３〜２６＋４＝２７〜３０」程度使用されているものと推定される。
【００６３】
図６は、蒸発冷却式ガス絶縁変圧器の５〜１０月における負荷率、本体温度およびフロロカーボン液使用量を表により示した図である。なお、図６のデータは２号変圧器２ＴｒＢに関するものである。３号変圧器３ＴｒＢは、補充作業以前のフロロカーボン液封入量が不明であるため、比較検討することができない。
【００６４】
図６を参照して、２号変圧器２ＴｒＢの夏季（６〜９月：６／１３，７／８，８／４，９／３）におけるフロロカーボン液使用量の平均値は「２８．５」である。一方、２号変圧器２ＴｒＢの６〜９月以外におけるフロロカーボン液使用量の平均値は、図６には載せていないデータも加味して「２４．４」となる。６〜９月は２号変圧器２ＴｒＢの負荷率の変動幅も大きく、これがフロロカーボン液の使用量に表れているものと考えられる。
【００６５】
図７は、蒸発冷却式ガス絶縁変圧器の運転状況に対するフロロカーボン液の推定使用量および液面計での表示を表により示した図である。
【００６６】
図７を参照して、変圧器負荷が６０％未満の通常運転時におけるフロロカーボン液の推定使用量は、図６のデータおよび考察結果から、２号変圧器２ＴｒＢおよび３号変圧器３ＴｒＢの双方とも「２４〜２７」程度であると考えられる。一方、変圧器負荷が６０％以上の重負荷運転時におけるフロロカーボン液の推定使用量は、図６のデータおよび考察結果から、２号変圧器２ＴｒＢおよび３号変圧器３ＴｒＢの双方とも「２７〜３０」程度であると考えられる。
【００６７】
これらのフロロカーボン液の推定使用量を液面計での読みに換算すると、２号変圧器２ＴｒＢについては、図５での考察結果より、変圧器負荷が６０％未満の通常運転時において「２５〜２８」、変圧器負荷が６０％以上の重負荷運転時において「２２〜２５」となる。３号変圧器３ＴｒＢについては、変圧器停止時における２号変圧器２ＴｒＢと３号変圧器３ＴｒＢとの液面計での読みの差から、変圧器負荷が６０％未満の通常運転時において「３５〜３８」、変圧器負荷が６０％以上の重負荷運転時において「３２〜３５」となる。これらの液面計での読みを変圧器の液面管理値とした場合について考える。
【００６８】
図８は、蒸発冷却式ガス絶縁変圧器の液面管理値と実際の液面計の読みとの比較を表により示した図である。
【００６９】
図８に示すように、２号変圧器２ＴｒＢにおいて、変圧器負荷が６０％未満の通常運転時における液面管理値は「２５〜２８」である。これに対し、変圧器の負荷３５％時の液面計の読みの代表データは「２６」、変圧器の全日負荷６０％未満時の液面計の読みの平均データは「２７．３」となっており、どちらも液面管理値内におさまっている。また、３号変圧器３ＴｒＢにおいて、変圧器負荷が６０％未満の通常運転時における液面管理値は「３５〜３８」である。これに対し、変圧器の負荷３５％時の液面計の読みの代表データは「３５」、変圧器の全日負荷６０％未満時の液面計の読みの平均データは「３５」となっており、やはりどちらも液面管理値内におさまっている。次に、これらの液面管理値が他年度の通年データにも適用可能であるかどうかについて検証する。
【００７０】
図９は、２号変圧器２ＴｒＢの月ごとの負荷電流ＭＩ２およびフロロカーボン液の液面ＴＬ２の変化を示した図である。
【００７１】
図９の横軸は２号変圧器２ＴｒＢの時間経過（単位は月）、縦軸の左側は変圧器の負荷電流（単位はＡ）、縦軸の右側はフロロカーボン液の液面をそれぞれ表わす。図９に示すように、フロロカーボン液の液面ＴＬ２は、７〜９月の重負荷時には「２３」で液面管理値「２２〜２５」（図７参照）の範囲内におさまっており、７月〜９月以外の通常運転時には「２５〜２８」で液面管理値「２５〜２８」（図７参照）の範囲内におさまっている。
【００７２】
図１０は、３号変圧器３ＴｒＢの月ごとの負荷電流ＭＩ３およびフロロカーボン液の液面ＴＬ３の変化を示した図である。
【００７３】
図１０の横軸は３号変圧器３ＴｒＢの時間経過（単位は月）、縦軸の左側は変圧器の負荷電流（単位はＡ）、縦軸の右側はフロロカーボン液の液面をそれぞれ表わす。図１０に示すように、フロロカーボン液の液面ＴＬ３は、６〜９月の重負荷時には「１９〜２０」で液面管理値「３２〜３５」（図７参照）を「１４」だけ補正した「１８〜２１」の範囲内におさまっている。７月〜９月以外の通常運転時には、１〜３月を除いて「２０〜２４」で液面管理値「３５〜３８」（図７参照）を「１４」だけ補正した「２１〜２４」の範囲内にほぼおさまっている。
【００７４】
このように、液面計の読みから算出された液面管理値は、他年度の通年データに対してもおおむね適用可能であることが実証された。そこで、これらの液面管理値を蒸発冷却式ガス絶縁変圧器の管理表に反映させて変圧器の巡視時に活用することにより、巡視時においてフロロカーボン液の液漏れ等の早期発見が期待できる。液面管理値が反映された管理表を用いた具体的な変圧器の運用管理手順について以下に説明する。
【００７５】
図１１は、この発明の実施の形態による蒸発冷却式ガス絶縁変圧器の運用管理方法について示したフロー図である。
【００７６】
図１１を参照して、ステップＳ１において変圧器軽故障（Ｔ３３Ｆ）の警報が発令されたことを確認すると、ステップＳ２において保守員を現場へ出動させた後、変圧器の負荷推移の確認および検討を行なうとともに、ステップＳ３においてフロロカーボン液の液面確認を行なう。ステップＳ３においてフロロカーボン液の液面が「０」以上であって前回巡視データと同じであれば、ステップＳ４において上記の警報は誤警報であったと判断し警報回路の調査を行なう。ステップＳ３においてフロロカーボン液の液面が前回巡視データより減少していれば、ステップＳ５において変圧器を隣接するバンクへ抱き合わせるとともに当該バンクを停止させ、ステップＳ６においてバンク停止状態におけるフロロカーボン液の液面（液量）を確認する。ステップＳ６における液面確認は、バンク停止後３０分以降のデータを用いるのが理想である。
【００７７】
ステップＳ６においてバンク停止状態におけるフロロカーボン液の液面が「３０」以上であった場合、ステップＳ７において警報時における変圧器の負荷を確認する。ステップＳ７において警報時における変圧器の負荷が６０％以上の重負荷であれば、ステップＳ８においてガスブロワ２台運転のため通常運転よりフロロカーボン液使用量が増えて警報に至り液漏れも考えられると判断し、設計上は１００％負荷に対する変圧器の連続運転が可能であることから、ステップＳ９においてフロロカーボンポンプを手動運転して液漏れ箇所の探査を行なう。ステップＳ８，Ｓ９の処理を行なうとともに、変圧器の運転制限は受けないものの次にポンプ系の軽故障が発生した場合にフロロカーボン液による冷却能力は低下していることを認識（ステップＳ１０）し、ステップＳ１１においてメーカーへフロロカーボン液の補充を依頼する。
【００７８】
ステップＳ６においてバンク停止状態におけるフロロカーボン液の液面が「０〜３０」であるか、ステップＳ７において警報時における変圧器の負荷が６０％未満の通常運転であった場合、ステップＳ１２において周囲温度との関係からフロロカーボン液の気化が多く液化が少なくなっているケースや大量の液漏れが起こっているケースを想定し、ステップＳ１３において変圧器を６０％負荷運転にするとともにフロロカーボンポンプを手動運転して液漏れ箇所の探査を行なう。ステップＳ１３において１００％負荷に対する変圧器の連続運転も設計上は可能であるものの、全停電状態以外でガスブロワ２台が停止することは想定しにくいため、制御所の方針から、連続運転できる最小負荷である６０％負荷とした。ステップＳ１２，Ｓ１３の処理を行なうとともに、ステップＳ１４において至急メーカーへフロロカーボン液の補充を依頼する。
【００７９】
ステップＳ６においてバンク停止状態におけるフロロカーボン液の液面が「０」以下または空っぽであった場合、ステップＳ１５においてフロロカーボン液が液漏れしていてしかも進行が早いと判断し、ステップＳ１６において営業所へ過負荷分の負荷切り替えを依頼するとともにフロロカーボン液が減少した当該バンクについては液が補充されるまで停止させ、ステップＳ１７においてフロロカーボンポンプを手動運転して液漏れ箇所の探査を行なう。ステップＳ１５〜Ｓ１７の処理を行なうとともに、ステップＳ１８において大至急メーカーへフロロカーボン液の補充を依頼する。
【００８０】
上記のように、フロロカーボン液の液面管理値を算出して変圧器を巡視する際の運用管理方法に反映させることにより、フロロカーボン液の液もれや警報に至っていないポンプ系の障害の早期発見につなげることができる。また、警報発生時の処置フローを整備することで、故障発生時の初期対応がスムーズになる。特に、夏季の変圧器重負荷時に不具合が発生した際の営業所への負荷移行の依頼がスムーズに実施でき、電力供給の信頼度が向上する。
【００８１】
以上のように、この発明の実施の形態によれば、フロロカーボン液の液面管理値を算出して変圧器を巡視する際の運用管理方法に反映させることにより、フロロカーボン液の急激な液漏れや変圧器の負荷増大があったときにも適切に対処することが可能となる。
【００８２】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】蒸発冷却式ガス絶縁変圧器の通常運転時における負荷電流に対する本体ガス圧力ＩＰおよび本体ガス温度ＩＴの変化を示した図である。
【図２】蒸発冷却式ガス絶縁変圧器の通常運転時における負荷電流に対するフロロカーボン液の液面ＩＬおよび本体ガス温度ＩＴの変化を示した図である。
【図３】蒸発冷却式ガス絶縁変圧器の重負荷運転時における時間経過に対する負荷電流ＴＩおよびガス温度ＴＴの変化を示した図である。
【図４】蒸発冷却式ガス絶縁変圧器の重負荷運転時における時間経過に対する負荷電流ＴＩおよびフロロカーボン液の液面ＴＬの変化を示した図である。
【図５】蒸発冷却式ガス絶縁変圧器の補機の運転状況に対するフロロカーボン液の液面変化および液使用量を表により示した図である。
【図６】蒸発冷却式ガス絶縁変圧器の５〜１０月における負荷率、本体温度およびフロロカーボン液使用量を表により示した図である。
【図７】蒸発冷却式ガス絶縁変圧器の運転状況に対するフロロカーボン液の推定使用量および液面計での表示を表により示した図である。
【図８】蒸発冷却式ガス絶縁変圧器の液面管理値と実際の液面計の読みとの比較を表により示した図である。
【図９】２号変圧器２ＴｒＢの月ごとの負荷電流ＭＩ２およびフロロカーボン液の液面ＴＬ２の変化を示した図である。
【図１０】３号変圧器３ＴｒＢの月ごとの負荷電流ＭＩ３およびフロロカーボン液の液面ＴＬ３の変化を示した図である。
【図１１】この発明の実施の形態による蒸発冷却式ガス絶縁変圧器の運用管理方法について示したフロー図である。
【図１２】従来の蒸発冷却式ガス絶縁変圧器の運用管理方法について示したフロー図である。
【図１３】従来の蒸発冷却式ガス絶縁変圧器の定期点検においてフロロカーボン液の液面低下が発見された際の経過の一例を模式的に示した図である。
【図１４】従来の蒸発冷却式ガス絶縁変圧器における故障ケースおよび故障発生後の変圧器運転可能時間を示した図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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