(57)【要約】【課題】  油入電気機器の機器中身の乾燥状態を的確に把握する方法を提供する。【解決手段】  タンク１内に飽和水分量の高い絶縁油５ｂを注油し絶縁油循環装置１６を利用して加熱循環させる際、通油管１７上に取り付けた流量計１８と水分計１９によって循環油量と油中水分量を測定する。流量計１８と水分計１９はオンラインで外部のコンピュータ２０に接続されており、コンピュータ上に循環油量と油中水分量を観測することにより、乾燥処理の始点と終点を把握し、最適な乾燥時間を導出する。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
油入電気機器の絶縁油として使用される鉱油を抜油した後、鉱油と比較して飽和水分量の高い絶縁油を注油し、該飽和水分量の高い絶縁油を熱油循環させることにより、機器中身の絶縁物中の水分を当該飽和水分量の高い絶縁油に移行させて機器中身を乾燥させる方法において、熱油循環中の油中水分及び循環油量を測定することにより、乾燥の始点と終点を特定することを特徴とする油入電気機器の乾燥方法。
【請求項２】
油入電気機器の絶縁油として使用される鉱油を抜油した後、鉱油と比較して飽和水分量の高い絶縁油を注油し、該飽和水分量の高い絶縁油を熱油循環させることにより、機器中身の絶縁物中の水分を当該飽和水分量の高い絶縁油に移行させ、抜油した鉱油を脱気処理および濾過工程を経て清浄化した後、再度、飽和水分量の高い絶縁油と鉱油を入れ替えることにより、機器中身を乾燥させる方法において、熱油循環中の油中水分及び循環油量を測定することにより、乾燥の始点と終点を特定することを特徴とする油入電気機器の乾燥方法。
【請求項３】
前記油中水分の測定は、熱油の循環経路に水分計を設置することにより行うことを特徴とする請求項１又は請求項２の何れかに記載の油入電気機器の乾燥方法。
【請求項４】
前記循環油量の測定は、熱油の循環経路に流量計を設置することにより行うことを特徴とする請求項１又は請求項２の何れかに記載の油入電気機器の乾燥方法。
【請求項５】
前記水分計及び流量計で測定した情報をオンラインで観測することによって特定した油入電気機器の乾燥の始点と終点から、最適な乾燥時間を導出することを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れかに記載の油入電気機器の乾燥方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油入電気機器の機器中身を最適な乾燥時間で乾燥処理する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
変圧器等の油入電気機器が過負荷運用に耐えられるか否かは、油入電気機器内に充填される絶縁油中のガス分析を行うことにより判断される。油中ガス分析の結果、絶縁油中の水分量が許容値を越える場合は、機器中身を構成する絶縁物中の水分量が共用値を越えるものと推定され、過負荷運用ができないと判断される。
【０００３】
例えば、絶縁物である絶縁紙中の水分量が１％未満であれば、過負荷運用が可能であると判断され、絶縁紙中の水分量が１％以上であれば過負荷運用は不可能であると判断される。過負荷運用が不可能であると判断された場合は、機器中身の絶縁物を脱水処理することにより、絶縁紙中の水分量が１％未満となるように調節することが必要である。
【０００４】
そこで、本件出願人は、先に、機器中身の絶縁物を脱水処理する方法に関する特許を出願している（特願２０１０−１６１３４３）。
【０００５】
この方法は、油入電気機器の絶縁油として使用される鉱油を抜油した後、鉱油と比較して飽和水分量の高いエステル油又はシリコーン油からなる絶縁油を注油し、これを熱油循環させることによって、機器中身の絶縁物中の水分を当該絶縁油に移行させて機器中身を乾燥させるものである。
【０００６】
この方法によれば、機器中身の絶縁物から水分をムラなく除去することができ、油入電気機器を過負荷運用に耐えられる状態に乾燥処理することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
然るに、前記発明は、飽和水分量の高い絶縁油を熱油循環させて機器中身を乾燥処理するものであるが、その乾燥時間は、計算結果や実験結果等から導き出されたものであり、個々の油入電気機器に最適な時間であるとは言いきれない。
【０００８】
そのため、乾燥時間が必要以上に長ければ、過度に乾燥処理を継続することとなり、或いは、乾燥時間が短ければ、乾燥が不十分となることが危惧される。
【０００９】
過度な乾燥処理は、工期や人件費の増加、及び、乾燥に要する電力の無駄な消費に繋がり、乾燥不足は油入電気機器を過負荷運用に耐えられる状態とすることができなくなる問題がある。
【００１０】
そこで、本発明は、上記の問題を解決するために、熱油循環による乾燥状態を適切に把握して、最適な乾燥時間を設定することのできる油入電気機器の乾燥状態把握方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１記載の発明は、油入電気機器の絶縁油として使用される鉱油を抜油した後、鉱油と比較して飽和水分量の高い絶縁油を注油し、該飽和水分量の高い絶縁油を熱油循環させることにより、機器中身の絶縁物中の水分を当該飽和水分量の高い絶縁油に移行させて機器中身を乾燥させる方法において、熱油循環中の油中水分及び循環油量を測定することにより、乾燥の始点と終点を特定することを特徴とする。
【００１２】
請求項２記載の発明は、油入電気機器の絶縁油として使用される鉱油を抜油した後、鉱油と比較して飽和水分量の高い絶縁油を注油し、該飽和水分量の高い絶縁油を熱油循環させることにより、機器中身の絶縁物中の水分を当該飽和水分量の高い絶縁油に移行させ、抜油した鉱油を脱気処理および濾過工程を経て清浄化した後、再度、飽和水分量の高い絶縁油と鉱油を入れ替えることにより、機器中身を乾燥させる方法において、熱油循環中の油中水分及び循環油量を測定することにより、乾燥の始点と終点を特定することを特徴とする。
【００１３】
請求項３記載の発明は、請求項１又は請求項２の何れかに記載の発明において、前記油中水分の測定は、熱油の循環経路に水分計を取り付けることにより行うことを特徴とする。
【００１４】
請求項４記載の発明は、請求項１又は請求項２の何れかに記載の発明において、前記循環油量の測定は、熱油の循環経路に流量計を取り付けることにより行うことを特徴とする。
【００１５】
請求項５記載の発明は、請求項１乃至請求項４の何れかに記載の発明において、前記水分計及び流量計で測定した情報をオンラインで観測することによって特定した油入電気機器の乾燥の始点と終点から、最適な乾燥時間を導出することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１及び請求項２記載の発明によれば、適切な乾燥時間を把握することができるので、過度の乾燥や乾燥不足を確実に防止することができる。
【００１７】
請求項３記載の発明によれば、循環経路に水分計を取り付けるという簡易な方法により油中水分を確実に測定することができる。
【００１８】
請求項４記載の発明によれば、循環経路に流量計を取り付けるという簡易な方法により循環油量を確実に測定することができる。
【００１９】
請求項５記載の発明によれば、水分計や流量計で測定したデータをオンラインで観測することにより、最適な乾燥時間の把握を確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】油入変圧器の正面図である。
【図２】（ａ）は油入変圧器から絶縁油を抜油する工程を説明する図であり、（ｂ）は油入変圧器へ絶縁油を注油する工程を説明する図である。
【図３】循環油量と油中水分量を測定する方法を説明する油入変圧器の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態について図１乃至図３を用いて説明する。図１は本発明に係る乾燥方法を適用する油入電気機器の一例を示す正面図である。図１において、Ａは油入変圧器であり、１は油入変圧器Ａのタンクを示している。
【００２２】
２はタンク１内に収納した鉄心３や巻線４を組み立ててなる変圧器本体（以下、機器中身という）である。
【００２３】
５はタンク１内に注油した絶縁油であり、６はタンク１の上部に設置され、内装する隔膜７によって、空気が直接、タンク１内の絶縁油５と接触することを阻止し、絶縁油５や機器中身２を構成する絶縁物が、空気中の水分と接触して酸化したり、電気特性が低下することを防止するコンサベータを示している。
【００２４】
８はコンサベータ６の上部に通気管９を介して取り付けられる吸湿呼吸器であり、コンサベータ６およびタンク１内の絶縁油５や隔膜９の劣化を防止している。
【００２５】
以上のように構成された油入変圧器Ａにおいて、当該機器Ａの使用が継続された場合、機器中身２を構成する絶縁紙等の絶縁物が水の発生を伴いながら劣化していく。発生した水は絶縁油５側へ殆ど移行することなく絶縁物中に留まる。
【００２６】
絶縁物中に留まる水は、絶縁物の劣化を促進し、更に絶縁物の劣化を進展させる。絶縁物の劣化が進展し、絶縁物中の水が増加することは、過負荷運転時のボイド（空隙）が発生し、絶縁破壊に至る部分放電のリスクが高まることとなる。
【００２７】
そこで、油入変圧器Ａの機器中身２を以下の方法により乾燥させる。まず、図１に示すように、油入変圧器Ａのタンク１の下部に取り付けられたバルブ（以下、抜油バルブという）１０を開放し、タンク１内に充填されている絶縁油（鉱油）５ａを抜油する。
【００２８】
このとき、タンク１内の鉱油５ａは抜油バルブ１０の開放直後こそ、その自重によって抜油バルブ１０を介してタンク１外へ抜油されるが、抜油に伴いタンク１内が負圧となることによって、その自重によっても抜油バルブ１０からタンク１外へ抜油されなくなる。
【００２９】
そこで、タンク１の上部に設けた給油バルブ１１に乾燥空気や窒素を高圧で供給するガス供給装置１２を接続し、これら高圧ガスをタンク１内へ供給することにより、供給ガスの圧力を利用して鉱油５ａをタンク１内から抜油バルブ１０を介してタンク１外へ効率的に抜油する。
【００３０】
前述の如く、乾燥空気や窒素をタンク１内に供給するのは、タンク１内の鉱油５ａが空気中の水分と接触することを防止するためである。
【００３１】
抜油バルブ１０を介して抜油された鉱油５ａは、図２（ａ）に示す脱気処理装置１３によって脱気および濾過処理され、清浄化した状態で鉱油貯油タンク１４内に貯油される。次に、予めエステル油やシリコーン油といった飽和水分量の高い絶縁油（以下、エステル油等という）５ｂを貯留した乾燥用絶縁油貯油タンク１５を、同図（ｂ）に示すように、図１のガス供給装置１２に換えて、油入変圧器Ａの給油バルブ１１を介して接続する。
【００３２】
そして、当該タンク１５からエステル油等５ｂを油入変圧器Ａのタンク１内に注油する。タンク１内にエステル油等５ｂが注油されたら、タンク１５とタンク１の接続状態を解除し、つづいて、図３に示す絶縁油循環装置１６をタンク１に接続する。
【００３３】
絶縁油循環装置１６は、タンク１内のエステル油等５ｂを通油管１７を介して循環させるものであり、内部にエステル油等５ｂを加熱する図示しないヒータを備えて構成されている。そして、当該ヒータによってエステル油等５ｂを所定の温度に加熱しながら通油管１７を介してタンク１内を熱油循環させる。
【００３４】
エステル油等５ｂは、ヒータによって所定温度に加熱されることにより、その粘度が鉱油相当の粘度まで上昇し、機器中身２を構成する絶縁物からエステル油等５ｂ側への水分移行、つまり乾燥処理を促進することができる。当該エステル油等５ｂは前述したように、鉱油５ａと比較してその飽和水分量が遥かに高いので、機器中身２に使用されている絶縁紙等の絶縁物中に発生する水をエステル油等５ｂ側へ良好に移行させることができる。
【００３５】
これにより、機器中身２をムラなく短時間で乾燥させることができ、また、過負荷時のボイド（局部的欠陥）発生の危険を減少させることができる。
【００３６】
このとき、通油管１７を流れるエステル油等５ｂの流量は、通油管１７上に取り付けた流量計１８によって測定され、油中水分量は、同じく通油管１７上に取り付けた水分計１９によって測定される。
【００３７】
流量計１８及び水分計１９は、例えば、外部のコンピュータとオンラインで接続可能な構成のものであり、測定機器メーカー各社から市販されているものである。このような流量計や水分計は、測定した流量や水分に関するデータをコンピュータに送信することにより、コンピュータ内の各種ソフトウェアを利用して、循環流量や油中水分量を視覚的に観測することができる。
【００３８】
このため、コンピュータ上では、油入変圧器Ａの機器中身２の乾燥処理の開始時点（始点）と乾燥処理の終了時点（終点）の把握が行ない得、以って、過度な乾燥処理や乾燥不足が発生することを確実に防止することができる。
【００３９】
以上の乾燥処理を実行した後は、タンク１と絶縁油循環装置１６の接続を解除し、図１に示す抜油バルブ１０から水を移行させたエステル油等５ｂを抜油する。このとき、前述した鉱油５ａをタンク１から抜油する場合と同様、ガス供給装置１２を給油バルブ１１に接続して、当該装置１２からタンク１内に乾燥空気や窒素等の高圧ガスを供給することにより、抜油バルブ１０を介してタンク１内からエステル油等５ｂを抜油する。
【００４０】
抜油されたエステル油等５ｂは、図２（ａ）に示すように、脱気処理装置１３によって脱気処理され、乾燥用絶縁油貯油タンク１５内に保管される。
【００４１】
一方、先に脱気処理され鉱油貯油タンク１４内に貯油された鉱油５ａは、当該鉱油貯油タンク１４を同図（ｂ）に示すようにタンク１の給油バルブ１１に接続し、油入変圧器Ａのタンク１内に戻される。
【００４２】
タンク１内の絶縁油５を、機器中身２から水分を移行させたエステル油等５ｂから再度鉱油５ａに戻すのは、エステル油等５ｂと鉱油５ａ間の粘度等の特性の相違により、変圧器Ａの冷却が不十分となることを防止し、運転温度の上昇によって変圧器Ａを構成する絶縁物の劣化が促進したり、ポンプ等の機械系部品に悪影響を及ぼすことを確実に阻止するためである。
【００４３】
以上の乾燥方法を適用することにより、経年劣化によって水分が発生した絶縁物を含む機器中身２を良好に乾燥させることが可能となる。この結果、過負荷運転時のボイド（空隙）の発生を確実に抑制し、絶縁破壊に至る部分放電のリスクを解消することができる。
【００４４】
なお、上記実施例では、コンサベータ６を備えた密封式の油入電気機器Ａ（図１参照）を例にとり説明したが、本発明の乾燥方法はこれに限定することなく、所謂、開放型の油入電気機器や、密封式の油入電気機器であっても窒素封入式やゴム袋式の油入電気機器についても利用可能であることは当然である。
【００４５】
以上説明したように、本発明の油入電気機器の乾燥状態把握方法によれば、最適な乾燥時間で油入電気機器の中身を乾燥させることができるので、過度の乾燥や乾燥不足が生じる事態を確実に防止することができる。このことは、乾燥に要する電力の無駄な消費抑制にも貢献するものである。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
熱油循環を利用した油入電気機器の乾燥に利用可能である。
【符号の説明】
【００４７】
１  タンク
２  機器中身
３  鉄心
４  巻線
５  絶縁油
５ａ  鉱油
５ｂ  エステル油等
６  コンサベータ
７  隔膜
８  吸湿呼吸器
９  通気管
１０  抜油バルブ
１１  給油バルブ
１２  高圧ガス供給装置
１３  脱気処理装置
１４  鉱油貯油タンク
１５  乾燥用絶縁油貯油タンク
１６  絶縁油循環装置
１７  通油管
１８  流量計
１９  水分計
２０  コンピュータ
Ａ  油入変圧器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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