(57)【要約】【課題】絶縁油として鉱油を使用した油入変圧器の変圧器本体に使用されている絶縁物の水分を除去し、絶縁物の劣化を抑制し絶縁耐力を維持できる油入変圧器の保守方法を提供することである。【解決手段】絶縁油として鉱油を使用した油入変圧器の鉱油中の水分量を検出し、鉱油中の水分量が鉱油水分管理値を超えているか否かを判定し、鉱油中の水分量が鉱油水分管理値を超えているときは鉱油を排出し、鉱油に代えてエステル油を注入しエステル油を絶縁油として使用する。これにより、絶縁物の含有水分量をエステル油中に排出させ、絶縁物中の水分を十分に取り除く。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁油として鉱油を使用した油入変圧器の鉱油中の水分量を検出し、
鉱油中の水分量が鉱油水分管理値を超えているか否かを判定し、
鉱油中の水分量が鉱油水分管理値を超えているときは鉱油を排出し、
鉱油に代えてエステル油を注入しエステル油を絶縁油として使用することを特徴とする油入変圧器の保守方法。
【請求項２】
鉱油に代えてエステル油を注入したときはエステル油中の水分量を検出し、
前記エステル油中の水分量がエステル油水分管理値を超えているか否かを判定し、
前記エステル油中の水分量がエステル油水分管理値を超えているときは前記エステル油中の水分・空気を除去することを特徴とする請求項１記載の油入変圧器の保守方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、絶縁油として鉱油を使用した油入変圧器の保守方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、油入変圧器は、タンク内に鉄心及び巻線からなる変圧器本体を収納し、タンク内に絶縁及び冷却のための絶縁油を注入して密封構造に形成されている。そして、巻線のコイルの絶縁や構造材にはセルロース系の絶縁物が使用され、絶縁油としては鉱油が用いられている。セルロース系の絶縁物は絶縁耐力を低下させる水分を含み易いので、製作時には十分な乾燥を実施している。
【０００３】
油入変圧器は密封構造ではあるが、製造工程上の不具合やガスケットの劣化によりタンク内に水分が混入してしまう場合がある。タンク内に水分が混入すると混入した水分の影響により、巻線被覆の絶縁物（絶縁紙）の水分量が増加して絶縁紙の劣化が促進されるとともに絶縁耐力も低下し、最終的には絶縁破壊に至る恐れがある。
【０００４】
そこで、絶縁油である鉱油中の水分量が鉱油水分管理値を超過した場合、高真空下で真空脱気装置を通して鉱油を注油し、鉱油中の水分・空気を除去している。これにより、鉱油中の水分が減少させ、絶縁紙の水分量が増加を抑制し絶縁耐力を保つようにしている。
【０００５】
一方、絶縁油としてエステル油を使用した油入変圧器が導入されている（例えば、特許文献１参照）。エステル油は環境に優しく、鉱油に比べて含有水分量の許容値が十分に高く水分を吸収しやすい特性があるので、絶縁紙の含有水分量を少なくすることができ、絶縁紙の絶縁耐力を長期間にわたって維持できるという特徴を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−１３５９８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、既存の油入変圧器は絶縁油として鉱油を使用しているので、巻線被覆の絶縁紙の水分量を抑制し劣化を抑制するとともに絶縁耐力を維持することが望まれる。現状では、鉱油中の水分量が鉱油水分管理値を超過した場合に、高真空下で真空脱気装置を通して鉱油中の水分・空気を除去して保守を行っているが、絶縁紙と鉱油との水分は平衡状態にあるので、鉱油中の水分・空気を除去しても絶縁紙中の水分を十分に取り除くことができない。
【０００８】
本発明の目的は、絶縁油として鉱油を使用した油入変圧器の変圧器本体に使用されている絶縁物の水分を除去し、絶縁物の劣化を抑制し絶縁耐力を維持できる油入変圧器の保守方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１の発明に係る油入変圧器の保守方法は、絶縁油として鉱油を使用した油入変圧器の鉱油中の水分量を検出し、鉱油中の水分量が鉱油水分管理値を超えているか否かを判定し、鉱油中の水分量が鉱油水分管理値を超えているときは鉱油を排出し、鉱油に代えてエステル油を注入しエステル油を絶縁油として使用することを特徴とする。
【００１０】
請求項２の発明に係る油入変圧器の保守方法は、請求項１の発明において、鉱油に代えてエステル油を注入したときはエステル油中の水分量を検出し、エステル油中の水分量がエステル油水分管理値を超えているか否かを判定し、エステル油中の水分量がエステル油水分管理値を超えているときはエステル油中の水分・空気を除去することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１の発明によれば、鉱油中の水分量が鉱油水分管理値を超えているときは鉱油を排出し、鉱油に代えてエステル油を注入してエステル油を絶縁油として使用するので、絶縁物の含有水分量はエステル油中に排出され、絶縁物中の水分を十分に取り除くことができる。従って、絶縁物の劣化を防止でき、しかも絶縁耐力を長期間にわたって維持できるので、油入変圧器の寿命を延伸できる。
【００１２】
請求項２の発明よれば、請求項１の発明の効果に加え、エステル油中の水分量がエステル油水分管理値を超えているときはエステル油中の水分・空気を除去するので、絶縁物の含有水分量をエステル油中に排出できる状態を確保できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係る油入変圧器の保守方法の一例を示すフローチャート。
【図２】鉱油及びエステル油の水分吸収特性の一例を示すグラフ。
【図３】鉱油及びエステル油の油中水分量と絶縁物の絶縁破壊電圧との関係を示すグラフ。
【図４】本発明の実施形態に係る油入変圧器の保守方法の他の一例を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
まず、本発明に至った経緯について説明する。前述したように、エステル油は環境に優しく、鉱油に比べて含有水分量の許容値が十分に高く水分を吸収しやすい特性がある。図２は、鉱油及びエステル油の水分吸収特性の一例を示すグラフである。図２は、鉱油及びエステル油を温度が２５℃で湿度が１００％の環境下においた場合の鉱油及びエステル油の水分吸収特性を示している。図２の左縦軸は鉱油の水分量、右縦軸はエステル油の水分量であり、黒三角は鉱油中の水分量、黒丸はエステル油中の水分量である。
【００１５】
図２から分かるように、鉱油の場合には、約５０ｐｐｍ近傍から水分吸収量が小さくなり約７０ｐｐｍで飽和する。すなわち、水分が鉱油中に入り込んだ場合には、約５０ｐｐｍまでは鉱油が即座に水分を吸収するが、約５０ｐｐｍを超えると鉱油が吸収する水分量が少なくなり約７０ｐｐｍで飽和する。そして、鉱油中に飽和水分量（約７０ｐｐｍ）以上の水分が入り込んだ場合には、変圧器の絶縁物（絶縁紙）が水分を吸収することになる。
【００１６】
一方、エステル油の場合には、約４００ｐｐｍ近傍から徐々に水分吸収量が小さくなり約２１００ｐｐｍで飽和する。すなわち、水分がエステル油中に入り込んだ場合には、約４００ｐｐｍまではエステル油が即座に水分を吸収するが、約４００ｐｐｍを超えるとエステル油が吸収する水分量が徐々に少なくなり約２１００ｐｐｍで飽和する。そして、エステル油中に飽和水分量（約２１００ｐｐｍ）以上の水分が入り込んだ場合には、変圧器の絶縁物（絶縁紙）が水分を吸収することになる。
【００１７】
逆に言えば、鉱油は飽和水分量（約７０ｐｐｍ）までは水分を吸収し、エステル油は飽和水分量（約２１００ｐｐｍ）までは水分を吸収する。このように、エステル油は鉱油に比べ遙かに水分を吸収しやすいため、絶縁物中の水分を効率よく除去することが可能となる。特に、水分量が約４００ｐｐｍまではエステル油が絶縁物中の水分を効率よく吸収することになる。
【００１８】
次に、図３は鉱油及びエステル油の油中水分量と絶縁物の絶縁破壊電圧との関係を示すグラフである。図３では絶縁ギャップが２．５ｍｍの場合を示している。鉱油の場合には飽和が始まる水分量（約５０ｐｐｍ）近傍から絶縁破壊電圧が急激に低下する。一方、エステル油の場合には飽和が始まる水分量（約４００ｐｐｍ）近傍から絶縁破壊電圧が徐々に低下する。
【００１９】
図３から分かるように、鉱油の場合には、飽和が始まる水分量（約５０ｐｐｍ）未満であれば絶縁破壊電圧を高く維持できるので、この飽和が始まる水分量（約５０ｐｐｍ）を鉱油水分管理値とする。同様に、エステル油の場合には、飽和が始まる水分量（約４００ｐｐｍ）未満であれば絶縁破壊電圧を高く維持できるので、この飽和が始まる水分量（約４００ｐｐｍ）をエステル油水分管理値とする。
【００２０】
以上のような知見に基づき、本発明では、絶縁油として鉱油を使用した油入変圧器の保守を行うにあたり、鉱油中の水分量が鉱油水分管理値を超えているときは、使用している鉱油を真空脱気注油するのではなく、エステル油への交換を行う。
【００２１】
図１は本発明の実施形態に係る油入変圧器の保守方法の一例を示すフローチャートである。まず、絶縁油として鉱油を使用した油入変圧器の鉱油中の水分量を検出する（Ｓ１）。そして、鉱油中の水分量は鉱油水分管理値を越えているか否かを判定する（Ｓ２）。鉱油水分管理値は、例えば、鉱油中で飽和が始まる水分量（約５０ｐｐｍ）の近傍の値とする。これは、鉱油中で飽和が始まる水分量未満であれば絶縁破壊電圧を高く維持できるからである。
【００２２】
鉱油中の水分量が鉱油水分管理値を越えているときは、油入変圧器の鉱油を排出し（Ｓ３）、鉱油に代えてエステル油を注入する（Ｓ４）。これにより、鉱油からエステル油に交換する。前述したように、エステル油は、水分量が約４００ｐｐｍまでは水分を吸収するので、絶縁物中の水分を効率よく吸収することになる。従って、絶縁物の水分量が減少し、絶縁物の劣化を抑制でき絶縁耐力も確保できる。
【００２３】
図４は本発明の実施形態に係る油入変圧器の保守方法の他の一例を示すフローチャートである。この他の一例は、図１に示した一例に対しステップＳ５〜Ｓ７を追加し、鉱油に代えて注入したエステル油から水分・空気を除去するようにしたものである。図１と同一ステップには同一符号を付し重複する説明は省略する。
【００２４】
ステップＳ４において、鉱油に代えてエステル油を注入したときはエステル油中の水分量を検出し（Ｓ５）、エステル油中の水分量がエステル油水分管理値を超えているか否かを判定する（Ｓ６）。
【００２５】
エステル油水分管理値は、例えば、エステル油中で飽和が始まる水分量（約４００ｐｐｍ）の近傍の値とする。これは、エステル油中で飽和が始まる水分量未満であれば絶縁破壊電圧を高く維持できるからである。なお、エステル油の場合には、図３に示すように、絶縁破壊電圧は、エステル油中の水分が増加しても緩慢にしか低下しないので、エステル油中で飽和が始まる水分量（約４００ｐｐｍ）よりも大きい４００ｐｐｍ〜６００ｐｐｍの範囲でエステル油水分管理値を定めるようにしてもよい。
【００２６】
そして、エステル油中の水分量が鉱油水分管理値を越えているときは、油入変圧器のエステル油中の水分・空気を除去する（Ｓ７）。エステル油中の水分・空気の除去は、例えば、鉱油の場合と同様に、高真空下で真空脱気装置を通してエステル油を注油し、エステル油中の水分・空気を除去する。これにより、エステル油の含有水分量を約４００ｐｐｍ以下に保持し、絶縁物の含有水分量をエステル油中に排出できる状態を確保する。従って、エステル油は絶縁物中の水分を効率よく吸収するので、絶縁物の水分量が減少し、絶縁物の劣化を抑制でき絶縁耐力も確保できる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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