(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
油入変圧器の巻線に使用している紙巻き絶縁電線と同種の紙巻き絶縁電線から形成された診断片と、前記診断片を加圧する加圧手段と、前記油入変圧器のタンク内の上部に設けられ前記診断片を前記巻線が受ける圧力と同等の圧力で加圧した状態でかつ絶縁油に浸漬した状態で加圧手段と共に収容する収容室と、前記収容室内の絶縁油の温度を前記巻線の最高温度と同じ又はそれに近い温度まで更に加熱する補助加熱手段とを備えた油入変圧器の劣化診断装置。
【請求項２】
加圧手段は、加圧力が調整可能な弾性体を備えた請求項１に記載の油入変圧器の劣化診断装置。
【請求項３】
補助加熱手段は、発熱体と、油入変圧器の負荷電流を入力として前記発熱体の加熱源となる変流器と、前記負荷電流に基づいて前記発熱体が発生する発熱量を調整する発熱調整器とを備えた請求項１又は請求項２に記載の油入変圧器の劣化診断装置。
【請求項４】
収容室とタンク内とを連通するパイプと、前記パイプに絶縁油を循環させるポンプとを更に設けた請求項１又は請求項２又は請求項３に記載の油入変圧器の劣化診断装置。
【請求項５】
収容室とタンク内とを連通するパイプと、前記パイプに絶縁油の流動を遮断できるバルブとを更に設けた請求項１又は請求項２又は請求項３又は請求項４に記載の油入変圧器の劣化診断装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、大形の油入変圧器に適した劣化診断装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
油入変圧器の劣化診断装置は、油入変圧器に使用されている絶縁物の劣化度で以て油入変圧器の劣化度を診断するものである。油入変圧器においては、運転中の温度上昇によって絶縁物が経年劣化する。また絶縁物の一部は熱分解して可燃性ガス、フルフラール生成物等を発生して絶縁油に溶解する。従来の劣化診断装置の診断方法としては、この絶縁油中の溶存ガスの成分分析を行って診断するもの、あるいは油入変圧器に使用されている絶縁物を採取し平均重合度を測定して診断するもの、あるいはこれら両者を用いて診断するもの等の方法がある。油入変圧器では、これらの診断方法を活用して予防保全を図っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
油入変圧器に使用されている絶縁物を採取して劣化診断を行うには、絶縁物は巻線の最高温度に達する部分から採取することが最適であるが、その部分は巻線の内層部にあるために巻線を分解しなければ絶縁物を採取することができないので、他の部分から採取していた。この採取方法では、信頼性が乏しいと言う問題があった。
【０００４】
本発明の目的は、劣化診断の信頼性を向上させた油入変圧器の劣化診断装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、油入変圧器のタンク内の上部に設けた収容室に診断片を収容して、この収容室に収容された診断片を定期的に採取して劣化診断を行う油入変圧器の劣化診断装置に関するものである。
【０００６】
請求項１に記載の発明は、油入変圧器の巻線に使用している紙巻き絶縁電線と同種の紙巻き絶縁電線から形成された診断片を、油入変圧器のタンク内の上部に設けられた収容室に巻線が受ける圧力と同等の圧力で加圧した状態でかつ絶縁油に浸漬した状態で加圧手段と共に収容して、収容室内の絶縁油の温度を巻線の最高温度と同じ又はそれに近い温度まで更に加熱するようにしたものである。
請求項１の発明においては、絶縁紙と導体とが一体となって形成されて実際の絶縁紙の使用環境と同等の環境を模擬できる診断片を、巻線の紙巻き絶縁電線の加圧状態及び温度状態と同等の環境に置くことによって劣化状態が模擬されて、巻線の紙巻き絶縁電線から診断片を採取する場合と同等の劣化状態の診断片が形成され、信頼性が向上した油入変圧器の劣化診断を行うことができる。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、加圧手段に、加圧力が調整可能な弾性体を備えたものである。
請求項２の発明においては、弾性体の歪み量の調整によって加圧力の調整ができ、油入変圧器の容量に応じた適正な加圧力が設定できる。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、補助加熱手段に、発熱体と、油入変圧器の負荷電流を入力として発熱体の加熱源となる変流器と、負荷電流に基づいて発熱体が発生する発熱量を調整する発熱調整器とを備えたものである。
請求項３の発明においては、負荷電流に対応した発熱量の変化を模擬でき、この発熱量の変化が診断片の劣化状態の模擬に寄与する。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、収容室とタンク内とを連通するパイプと、このパイプに絶縁油を循環させるポンプとを更に設けたものである。
請求項４の発明においては、絶縁油がパイプを通じて収容室とタンク内とを循環して、収容室内の診断片は巻線の紙巻き絶縁電線と同等の絶縁油環境となり絶縁油中の水分及び酸素等が劣化状態の模擬に寄与する。
【００１０】
請求項５に記載の発明は、収容室とタンク内とを連通するパイプと、このパイプに絶縁油の流動を遮断できるバルブとを更に設けたものである。
請求項５の発明においては、バルブを閉鎖位置に切り換えると、絶縁油の流動を遮断して収容室とタンク内とを隔離することができ、絶縁油が噴出することなく診断片の取り出しが行える。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明に係る油入変圧器の劣化診断装置を設けた油入変圧器の構成図、図２は、本発明に係る油入変圧器の劣化診断装置の一実施形態を示す構成図、図３は、その油入変圧器の劣化診断装置の加圧手段の組立構造を示す分解斜視図である。
【００１２】
この実施形態の油入変圧器１の劣化診断装置１０は、診断片１１と、この診断片１１を加圧する加圧手段１２と、診断片１１が加圧された状態でかつ絶縁油４に浸漬した状態で加圧手段１２と共に収容する収容室１３と、収容室１３内の絶縁油４を油入変圧器１の巻線３の最高温度と同じ又はそれに近い温度まで更に加熱する補助加熱手段１６と、絶縁油４を循環させるポンプ１４と、絶縁油４の流動を遮断できるバルブ１５とから成っている。
【００１３】
診断片１１は、油入変圧器１の巻線３に使用している紙巻き絶縁電線３ａと同種の電線から、導体１１ｂと絶縁紙１１ａとを一体で適宜の長さで切り取ったものである。なお、診断片１１は、劣化診断を定期的に行えるように複数個作られる。
【００１４】
加圧手段１２は、台板１２ａと、台板１２ａの片面に適宜の間隔をもって垂設された一端に雄ネジ１２ｈを有する一対の軸１２ｂと、軸１２ｂが貫通する一対の孔１２ｆが設けられた押さえ板１２ｃと、ナット１２ｄと、加圧力が調整可能な弾性体１２ｅ（例えばバネ）と、歪みゲージ１２ｇとから成っている。この加圧手段１２は、押さえ板１２ｃと取出口蓋１３ａとが連結棒１３ｃで連結されて収容室１３に固定されている。また、加圧力は、油入変圧器１の容量に応じた適正な圧力とし、歪みゲージ１２ｇの歪み値を測定しながら調整する。なお、１２ｇＡは測定端子である。
【００１５】
収容室１３は、上部に取出口蓋１３ａで開閉できる取出口１３ｂが設けられて、タンク２内の上部にタンク２内とは隔離して設けられ、絶縁油４が充填されている。また、取出口１３ｂでは、診断片１１が、加圧手段１２に装着されて加圧手段１２と共に出し入れが行われる。
【００１６】
補助加熱手段１６は、発熱体１６ａ（例えば電熱器）と、負荷電流を入力として発熱体１６ａの加熱源となる変流器１６ｃと、負荷電流に基づいて発熱体１６ａが発生する発熱量を調整する発熱調整器１６ｂとから成っている。この補助加熱手段１６では、発熱体１６ａが収容室１３内に設けられ、油入変圧器１の外部に設けられた発熱調整器１６ｂを介して、二次ブッシング１ａの近傍に設けられた変流器１６ｃに電気的に接続されている。
【００１７】
上記のような油入変圧器１の劣化診断装置１０では、紙巻き絶縁電線３ａから切り取った診断片１１を下記のように装着する。先ず、加圧手段１２では、軸１２ｂが垂設された台板１２ａの一面を上方に向け、この面の軸１２ｂと他方の軸１２ｂとの間に診断片１１を複数個重ねて載せ、その上に歪みゲージ１２ｇを重ね、更に押さえ板１２ｃを一対の軸１２ｂに緩挿して重ね、更に押さえ板１２ｃの孔１２ｆから突出した一対の軸１２ｂに弾性体１２ｅを緩挿して、更に一対の軸１２ｂの雄ネジ１２ｈにナット１２ｄを螺合して締め付けて、巻線３が受ける圧力と同等の圧力で加圧する。ここで、加圧力は、弾性体１２ｅを加圧して加圧力に対応した歪み量で以て設定する。次に、診断片１１を装着した加圧手段１２を、取出口１３ｂを通して収容室１３に収容する。また、診断片１１を採取するには、取出口蓋１３ａを開けて加圧手段１２を取り出して診断片１１の加圧状態を開放して、一回の診断に必要な診断片１１を取り出す。
【００１８】
また、上記のような油入変圧器１の劣化診断装置１０では、油入変圧器１が運転されると、紙巻き絶縁電線３ａには油入変圧器１の負荷電流が流れて巻線３全体が発熱して、タンク２内の絶縁油４は温度が上昇して対流して収容室１３を加熱する。収容室１３が加熱されると、収容室１３内の絶縁油４の温度がタンク２内の絶縁油４の温度と同じ温度まで上昇する。更に、補助加熱手段１６で、収容室１３内の絶縁油４の温度を巻線３の最高温度と同じ又はそれに近い温度まで加熱する。
【００１９】
ここで、診断片１１は、タンク２内の絶縁油４の最高温度相当分の熱量と、補助加熱手段１６の発熱量とを合算した熱量を受熱して、巻線３の最高温度と同じ又はそれに近い温度となる。
【００２０】
以上のような、加圧手段１２及び補助加熱手段１６によって診断片１１は、巻線３の紙巻き絶縁電線３ａと同等の圧力環境及び温度環境に置かれることになり、巻線３の紙巻き絶縁電線３ａと同等の劣化を受けることになる。
【００２１】
また、収容室１３とタンク２内とを連通する一組のパイプ９と、一方のパイプ９に絶縁油４を循環させるポンプ１４とを設けると、絶縁油４がパイプ９を通じて収容室１３とタンク２内とを循環して、収容室１３内の診断片１１は、巻線３の紙巻き絶縁電線３ａと同等の絶縁油環境に置かれることになり、巻線３の紙巻き絶縁電線３ａと同等の劣化を受けることになる。ここで、パイプ９の収容室１３内の端部は、絶縁油４の循環を一様にするために、一方のパイプ９は収容室１３内の上部付近に、他方のパイプ９は収容室１３内の下部付近に設けられている。
【００２２】
また、収容室１３とタンク２内とを連通する一組パイプ９と、パイプ９に絶縁油４の流動を遮断できるバルブ１５とを設けると、バルブ１５を閉鎖位置に切り換えた場合に、絶縁油４の流動を遮断して収容室１３とタンク２内とを隔離することができ、絶縁油４が噴出することなく診断片１１の取り出しが行える。
【００２３】
【発明の効果】
以上のように請求項１に記載の発明によれば、油入変圧器の巻線に使用している紙巻き絶縁電線と同種の紙巻き絶縁電線から形成された診断片を、油入変圧器のタンク内の上部に設けられた収容室に巻線が受ける圧力と同等の圧力で加圧された状態でかつ絶縁油に浸漬した状態で加圧手段と共に収容して、収容室内の絶縁油の温度を油入変圧器の巻線の最高温度と同じ又はそれに近い温度まで更に加熱するようにしたので、絶縁紙と導体とが一体となって形成されて実際の絶縁紙の使用環境と同等の環境を模擬できるこの診断片は、巻線の紙巻き絶縁電線の加圧状態及び温度状態と同等の環境に置かれることになり、巻線の紙巻き絶縁電線から診断片を採取する場合と同等の劣化状態の診断片が形成され、信頼性が向上した油入変圧器の劣化診断を行うことができる。
【００２４】
請求項２に記載の発明によれば、加圧手段に、加圧力が調整可能な弾性体を備えたので、弾性体の歪み量の調整によって加圧力の調整ができ、油入変圧器の容量に応じた適正な加圧力が設定できる。
【００２５】
請求項３に記載の発明によれば、補助加熱手段に、発熱体と、油入変圧器の負荷電流を入力として発熱体の加熱源となる変流器と、負荷電流に基づいて発熱体が発生する発熱量を調整する発熱調整器とを備えたので、負荷電流に対応した発熱量の変化を模擬でき、この発熱量の変化が診断片の劣化状態の模擬に寄与する。
【００２６】
請求項４に記載の発明によれば、収容室とタンク内とを連通するパイプと、このパイプに絶縁油を循環させるポンプとを更に設けたので、絶縁油がパイプを通じて収容室とタンク内とを循環して、収容室内の診断片は巻線の紙巻き絶縁電線と同等の絶縁油環境となり絶縁油中の水分及び酸素等が劣化状態の模擬に寄与する。
【００２７】
請求項５に記載の発明によれば、収容室とタンク内とを連通するパイプと、このパイプに絶縁油の流動を遮断できるバルブとを更に設けたので、バルブを閉鎖位置に切り換えると、絶縁油の流動を遮断して収容室とタンク内とを隔離することができ、絶縁油が噴出することなく診断片の出し入れが行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る油入変圧器の劣化診断装置を設けた油入変圧器の構成図である。
【図２】本発明に係る油入変圧器の劣化診断装置の一実施形態を示す構成図である。
【図３】本発明に係る油入変圧器の劣化診断装置の加圧手段の組立構造を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
１  油入変圧器
１ａ  二次ブッシング
２  タンク
３  巻線
３ａ  紙巻き絶縁電線
４  絶縁油
９  パイプ
１０  劣化診断装置
１１  診断片
１１ａ  絶縁紙
１１ｂ  導体
１２  加圧手段
１２ａ  台板
１２ｂ  軸
１２ｃ  押さえ板
１２ｄ  ナット
１２ｅ  弾性体
１２ｆ  孔
１２ｇ  歪みゲージ
１２ｇＡ  測定端子
１２ｈ  雄ネジ
１３  収容室
１３ａ  取出口蓋
１３ｂ  取出口
１３ｃ  連結棒
１４  ポンプ
１５  バルブ
１６  補助加熱手段
１６ａ  発熱体
１６ｂ  発熱調整器
１６ｃ  変流器
【図１】
0004125907.tif 000002
【図２】
0004125907.tif 000003
【図３】
0004125907.tif 000004