CN102365692A - 油浸电气设备状态分析装置及油浸电气设备状态分析方法 - Google Patents

油浸电气设备状态分析装置及油浸电气设备状态分析方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种对将卷绕有绝缘纸的铜线浸入绝缘油(55)的油浸电气设备(1)的状态进行模拟的油浸电气设备状态分析装置。油浸电气设备状态分析装置包括：彼此相邻的第一纸卷铜线和第二纸卷铜线(5A、5B)；用于收纳第一纸卷铜线和第二纸卷铜线(5A、5B)、并收纳从油浸电气设备(1)中抽出的绝缘油(55)、从而用绝缘油(55)来浸渍第一纸卷铜线和第二纸卷铜线(5A、5B)的箱体(3)；以及对第一纸卷铜线与第二纸卷铜线(5A、5B)之间的电容量进行测定的电容量测定部(8)。第一纸卷铜线和第二纸卷铜线(5A、5B)包括铜线、以及卷绕于该铜线的绝缘纸。各纸卷铜线的绝缘纸由与油浸电气设备(1)所具有的绝缘纸的材料相同的材料制成。

Description

油浸电气设备状态分析装置及油浸电气设备状态分析方法
技术领域
本发明涉及电气设备的状态分析装置及状态分析方法，特别涉及变压器和电抗器等油浸电气设备的状态分析装置和状态分析方法。
背景技术
在变压器和电抗器等油浸电气设备中所使用的绝缘油中，有时会含有表现出腐蚀性的微量的元素硫和硫化合物。这些腐蚀性硫会与油浸电气设备所使用的容易被硫化的铜线线圈等的金属发生反应而生成导电性的硫化物。而且，存在数量很多的关于该硫化物成为油浸电气设备的故障原因的报告。然而，对于硫化物生成的机理还不十分明了，只能获得如下程度的发现：即，它取决于温度和绝缘油的种类。
作为油浸电气设备的硫化物诊断方法，例如，在日本专利特开平4-176108号公报(专利文献1)中，揭示了如下那样的结构。即，在油浸电气设备中，设置表面分散有金属粒子的检测构件，使其与油浸电气设备的绝缘油相接触，以获知该检测构件的电阻的变化。分散在该检测构件的表面的金属粒子与绝缘油中的元素硫和硫化合物进行化合，从而在检测构件的表面生成导电性的硫化物。因而，由于检测构件的电阻发生变化，因此，能通过获知电阻的变化来获知硫化物的生成程度。
另外，在日本专利特开昭59-6721号公报(专利文献2)中，揭示了如下那样的结构。即，用输油管将收纳电气设备主体和绝缘油的油浸电气设备主体箱体与冷却装置相连接，以使绝缘油进行循环，在采用这样的结构的油浸电气设备中，在绝缘油循环系统中、即、在油浸电气设备主体箱体内或输油管中途设置油槽。在该油槽内具有与绝缘油中的活性硫进行反应的反应介质，用包括发光光电元件和受光装置的传感器来检测附着于该反应介质表面的生成物，并且，设置有将来自该传感器的输出信号作为输入的显示装置。
另外，在日本专利特开平2-103910号公报(专利文献3)中，揭示了如下那样的结构。即，在箱体内除了设备主体外还充满绝缘油的电气设备中，设置有试样收纳箱，使得上述箱体内的绝缘油进行循环，在该试样收纳箱内，收纳有以与设备主体的导体相同的金属为主要成分的导体试样。由此，试样收纳箱内的导体试样与箱体内的设备主体的导体相对于硫化腐蚀的条件相同，从而能通过监视该导体试样，来监视设备主体的硫化腐蚀的进展程度。
另外，在日本专利特开平4-252945号公报(专利文献4)中，揭示了如下那样的结构。即，油浸电器的油中水分监视装置是对油浸电器的绝缘油中所含有的水分进行监视的装置，所述油浸电器在充满绝缘油的油箱内收纳有电气设备主体，所述油浸电器的油中水分监视装置包括：油中水分传感器，该油中水分传感器夹持在介质特性的测定电极之间，具有介质特性会随着与绝缘油的水分平衡而变化的绝缘纸；传感器容器，该传感器容器设置于上述油箱的外部，收纳有上述油中水分传感器，并充满绝缘油；第一连通管，该第一连通管形成并安装于该传感器容器与上述油箱之间，使得传感器容器内与油箱内的绝缘油连通；第一连通阀，该第一连通阀设置于该第一连通管的端部或中途，对绝缘油连通进行开闭；以及介质特性监视部，该介质特性监视部与上述油中水分传感器的测定电极相连接，将上述绝缘纸的介质特性值换算成油中水分量，在绝缘油中的水分量超过基准值时，判断为异常并输出报警信号。
专利文献1：日本专利特开平4-176108号公报
专利文献2：日本专利特开昭59-6721号公报
专利文献3：日本专利特开平2-103910号公报
专利文献4：日本专利特开平4-252945号公报
发明内容
通过规定将铜板浸入绝缘油并测定铜板的颜色变化、以筛选绝缘油的硫化腐蚀试验，能解决因在油浸电气设备的绝缘油中生成硫化铜而产生的问题。然而，近年来，发生了如下的问题：即，即使使用通过了硫化腐蚀试验的绝缘油，但在卷绕于铜线线圈的绝缘纸上仍会生成硫化铜，从而会导致油浸电气设备发生故障。
即，若在油浸电气设备中的铜线线圈的绝缘纸上生成硫化铜，则铜线线圈间的绝缘强度会下降。由铜线线圈间的硫化铜生成所引起的该绝缘强度的下降是最严重的，从而对铜线线圈间的硫化铜生成进行事前检测十分重要。
这里，专利文献1和专利文献2所记载的方法如下：设置与绝缘油中的活性硫进行反应以生成硫化物的构件，检测该构件的特性变化，从而对油浸电气设备中的硫化物生成进行诊断。因此，难以正确地掌握实际上由油浸电气设备中的硫化物生成所引起的特性变化。
另外，在专利文献3中，揭示了对浸入绝缘油的导体试样进行目视以对硫化物生成进行诊断的方法、或从收纳箱中取出导体试样以进行分析的方法，但未使用卷绕有绝缘纸的铜线线圈，或者未揭示正确地检测油浸电气设备中的硫化物生成的具体的方法。
另外，在专利文献4中，虽然揭示了对绝缘油中的水分进行监视的方法，但未揭示检测绝缘油中的硫化物生成的方法。
本发明是为了解决上述问题而完成的，其目的在于，提供能正确地检测油浸电气设备中的硫化物生成的油浸电气设备状态分析装置及油浸电气设备状态分析方法，所述油浸电气设备将卷绕有绝缘纸的铜线浸入绝缘油。
为了解决上述问题，本发明的一个方面所涉及的油浸电气设备状态分析装置是对油浸电气设备的状态进行模拟的油浸电气设备状态分析装置，所述油浸电气设备将卷绕有绝缘纸的铜线浸入绝缘油，所述油浸电气设备状态分析装置包括第一纸卷铜线。第一纸卷铜线包含第一铜线及卷绕于第一铜线的第一绝缘纸。第一绝缘纸由与油浸电气设备所具有的绝缘纸的材料相同的材料制成。油浸电气设备状态分析装置还包括：电极；箱体，该箱体用于将第一纸卷铜线和电极浸入从油浸电气设备中抽出的绝缘油；以及电容量测定部。将电极与第一纸卷铜线相邻配置。箱体收纳第一纸卷铜线、电极、以及从油浸电气设备中抽出的绝缘油。电容量测定部对第一纸卷铜线与电极之间的电容量进行测定。
另外，本发明的其他方面所涉及的油浸电气设备状态分析装置是对油浸电气设备的状态进行模拟的油浸电气设备状态分析装置，所述油浸电气设备将卷绕有绝缘纸的铜线浸入绝缘油，所述油浸电气设备状态分析装置包括第一纸卷铜线。第一纸卷铜线包含第一铜线及卷绕于第一铜线的第一绝缘纸。第一绝缘纸由与油浸电气设备所具有的绝缘纸的材料相同的材料制成。油浸电气设备状态分析装置还包括：电极；箱体，该箱体用于将第一纸卷铜线和电极浸入从油浸电气设备中抽出的绝缘油；电源；以及电流测定部。将电极与第一纸卷铜线相邻配置。箱体收纳第一纸卷铜线、电极、以及从油浸电气设备中抽出的绝缘油。电源将交流电压施加在第一纸卷铜线与电极之间。电流测定部对流过第一纸卷铜线与电极之间的电流进行测定。
为了解决上述问题，本发明的一个方面所涉及的油浸电气设备状态分析方法是对油浸电气设备的状态进行模拟的油浸电气设备状态分析方法，所述油浸电气设备将卷绕有绝缘纸的铜线浸入绝缘油，所述油浸电气设备状态分析方法包括将从油浸电气设备中抽出的绝缘油、包含第一铜线和卷绕于第一铜线的第一绝缘纸的第一纸卷铜线、及与第一纸卷铜线相邻配置的电极收纳于箱体内、从而用绝缘油来浸渍第一纸卷铜线和电极的步骤。第一绝缘纸由与油浸电气设备所具有的绝缘纸的材料相同的材料制成。油浸电气设备状态分析方法还包括对收纳于箱体内的所述第一纸卷铜线与电极之间的电容量进行测定的步骤。
另外，本发明的其他方面所涉及的油浸电气设备状态分析方法是对油浸电气设备的状态进行模拟的油浸电气设备状态分析方法，所述油浸电气设备将卷绕有绝缘纸的铜线浸入绝缘油，所述油浸电气设备状态分析方法包括将从油浸电气设备中抽出的绝缘油、包含第一铜线和卷绕于第一铜线的第一绝缘纸的第一纸卷铜线、及与第一纸卷铜线相邻配置的电极收纳于箱体内、从而用绝缘油来浸渍第一纸卷铜线和电极的步骤。第一绝缘纸由与油浸电气设备所具有的绝缘纸的材料相同的材料制成。油浸电气设备状态分析方法还包括将交流电压施加在收纳于箱体内的第一纸卷铜线与电极之间、从而对流过第一纸卷铜线与电极之间的电流进行测定的步骤。
根据本发明，能正确地检测油浸电气设备中的硫化物生成，所述油浸电气设备将卷绕有绝缘纸的铜线浸入绝缘油。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式1所涉及的油浸电气设备状态分析装置的结构的图。
图2是表示油浸电气设备的结构的剖视图。
图3是表示本发明的实施方式1所涉及的油浸电气设备状态分析装置中的纸卷铜线5A和5B的结构的图。
图4是规定在使用本发明的实施方式1所涉及的油浸电气设备状态分析装置对油浸电气设备进行诊断时的动作步骤的流程图。
图5是表示使用本发明的实施方式1所涉及的油浸电气设备状态分析装置对油浸电气设备进行诊断的结果的图。
图6是表示浸入绝缘油的绝缘纸的体积电阻率的温度特性的图。
图7是表示浸入绝缘油的绝缘纸的相对介电常数的温度特性的图。
图8是表示本发明的实施方式2所涉及的油浸电气设备状态分析装置的结构的图。
图9是规定在使用本发明的实施方式2所涉及的油浸电气设备状态分析装置对油浸电气设备进行诊断时的动作步骤的流程图。
图10是表示本发明的实施方式3所涉及的油浸电气设备状态分析装置的结构的图。
图11是表示本发明的实施方式3所涉及的油浸电气设备状态分析装置所使用的电极的结构的图。
图12是表示本发明的实施方式3所涉及的油浸电气设备状态分析装置所使用的电极的其他结构的图。
图13是用于对在绝缘纸上析出硫化铜的部位进行说明的、纸卷铜线的剖面示意图。
图14是表示本发明的实施方式3所涉及的油浸电气设备状态分析装置的其他结构的图。
具体实施方式
以下，利用附图，对本发明的实施方式进行说明。另外，对图中相同或相当的部分附加相同的标号，不重复其说明。
<实施方式1>
[结构和基本动作]
图1是表示本发明的实施方式1所涉及的油浸电气设备状态分析装置的结构的图。
参照图1，油浸电气设备状态分析装置101包括配管2、箱体3、纸卷铜线5A、5B、测定布线7、电容量测定器(电容量测定部)8、以及油温调节器(温度调节部)9。
图2是表示油浸电气设备的结构的剖视图。
参照图2，以变压器为例，油浸电气设备1包括铁心51、52、线圈53、冷却器54、绝缘油55、以及泵56。
线圈53是在铜线圈上卷绕有绝缘纸的纸卷铜线。线圈53被铁心51、52包围。
在油浸电气设备1内充满绝缘油55，将线圈53浸入绝缘油55。利用绝缘油55将油浸电气设备1进行绝缘和冷却。利用冷却器54将绝缘油55进行冷却。
如图中的箭头所示，泵56使绝缘油55在油浸电气设备1内进行循环，从而将线圈53进行冷却。
另外，利用配管2连接油浸电气设备1与箱体3，从而能抽出运行中的油浸电气设备1内的绝缘油55。
图3是表示本发明的实施方式1所涉及的油浸电气设备状态分析装置中的纸卷铜线5A和5B的结构的图。
参照图3，纸卷铜线5A、5B分别包含铜线21和绝缘纸22。利用绝缘纸22卷绕铜线21，所述绝缘纸22由与线圈53的绝缘纸的材料相同的材料制成。另外，铜线21例如由与线圈53的导体相同的材料制成。纸卷铜线5A、5B相互紧贴设置。即，纸卷铜线5A的铜线21和纸卷铜线5B的铜线21彼此相邻设置。纸卷铜线5A、5B用于对运行中的油浸电气设备1内的线圈53进行模拟。
再参照图1，箱体3收纳纸卷铜线5A、5B、以及通过配管2抽出的绝缘油55。将纸卷铜线5A、5B收纳于箱体3内，并收纳通过配管2抽出的绝缘油55，从而能用绝缘油55浸渍纸卷铜线5A、5B。
油温调节器9通过发出热量来调节箱体3内的绝缘油55的温度。例如，油温调节器9对箱体3内的绝缘油55的温度进行控制，使箱体3内的绝缘油55的温度高于油浸电气设备1内的绝缘油55的温度。
从纸卷铜线5A、5B的各铜线21引出测定布线7，将测定布线7与电容量测定器8相连接。电容量测定器8经由测定布线7，对纸卷铜线5A、5B之间的电容量进行测定。
[动作]
接着，对在使用本发明的实施方式1所涉及的油浸电气设备状态分析装置对油浸电气设备进行诊断时的动作进行说明。
图4是规定在使用本发明的实施方式1所涉及的油浸电气设备状态分析装置对油浸电气设备进行诊断时的动作步骤的流程图。
参照图4，首先，将纸卷铜线5A、5B配置于箱体3内(步骤S1)。
接着，经由配管2，从油浸电气设备1中抽出绝缘油55，用绝缘油55充满箱体3内(步骤S2)。由此，将纸卷铜线5A、5B浸入绝缘油55。
接着，为了进行加速劣化试验，利用油温调节器9，将箱体3内的绝缘油55进行加热，从而使箱体3内的绝缘油55的温度高于油浸电气设备1中的绝缘油55的温度(步骤S3)。
接着，利用电容量测定器8，对箱体3内的纸卷铜线5A、5B之间的电容量进行测定(步骤S4)。
接着，基于电容量的测定结果，对油浸电气设备1中的硫化物生成状态进行确认和分析(步骤S5)。
图5是表示使用本发明的实施方式1所涉及的油浸电气设备状态分析装置对油浸电气设备进行诊断的结果的图。在图5中，示出了会直接影响纸卷铜线间的绝缘特性的绝缘电阻和纸卷铜线间的电容量随时间的变化。图6是表示浸入绝缘油的绝缘纸的体积电阻率的温度特性的图。图7是表示浸入绝缘油的绝缘纸的相对介电常数的温度特性的图。
这里，使用虽然能通过所述硫化腐蚀试验、但会在绝缘纸上生成硫化铜的绝缘油的一种，在130℃的高温下进行加速劣化试验。
参照图5，可以看到，从加热开始后90hr(小时)左右起，电容量呈现几乎呈直线增大的趋势。
另一方面，可以看到，绝缘电阻在加热开始后90hr时几乎不变，从加热开始后150hr左右起稍有下降，在经过300hr左右时呈现大幅下降的趋势。
可以认为其原因如下。即，在约90hr的时刻的硫化铜生成初始状态下，即使在纸卷铜线间的绝缘纸上形成硫化铜层，但由于由绝缘纸所形成的绝缘层的电阻起支配作用，因此，对纸卷铜线间的绝缘电阻几乎不产生影响。另一方面，由于纸卷铜线间的绝缘纸的绝缘距离通常为mm量级，该绝缘距离变短，而变短的量是10μm量级的硫化铜层的厚度，因此，电容量会以百分比量级增大。
这里，参照图6，被绝缘油浸渍的绝缘纸的体积电阻率会随着温度的变化而大幅变化。因而，纸卷铜线间的绝缘电阻会随着温度的变化而大幅变化。例如，若在室外使用油浸电气设备1，则纸卷铜线间的绝缘电阻会随着一天的温度变化而大幅变化。因而，若考虑该温度特性，则仅根据绝缘电阻如图5所示那样在加热后150hr左右时下降的情况，难以判断为生成了硫化铜。
另一方面，参照图7，被绝缘油浸渍的绝缘纸的相对介电常数几乎不会随着温度的变化而变化。因而，纸卷铜线间的电容量几乎不会随着温度的变化而变化。因此，根据电容量如图5所示那样在加热后90hr左右时增大的情况，能判断为生成了硫化铜。
因而，通过测定纸卷铜线间的电容量，从而即使在硫化铜生成的初始状态下，也能高精度地对是否生成硫化铜进行检测。即，在约150hr的时刻，电容量由0hr时的初始值、即约140pF增大约10％左右，此时，会对绝缘特性产生不良影响，但在本发明的实施方式1中，可知由于能在约90hr的时刻检测到电容量的增大，因此，能在绝缘特性变差之前检测出硫化铜生成。
然而，在专利文献1～4所记载的方法中，存在难以正确地检测出绝缘油中的硫化物生成的问题。此外，在专利文献4的方法中，通过测定绝缘油中的水分，来测定绝缘油的电阻。但是，由于绝缘油中的水分发生变化的情况与生成硫化铜的情况无相关关系，因此，难以正确地检测出绝缘油中的硫化物生成。
但是，本发明的实施方式1所涉及的油浸电气设备状态分析装置包括用于用绝缘油55来浸渍纸卷铜线5A和纸卷铜线5B的箱体3、以及对纸卷铜线5A与纸卷铜线5B之间的电容量进行测定的电容量测定器8。箱体3收纳纸卷铜线5A和纸卷铜线5B，并收纳从油浸电气设备1中抽出的绝缘油55。
由于利用这样的结构，能模拟与油浸电气设备1相同的材料条件，因此，能正确地模拟油浸电气设备1内部的硫化物生成状态，以进行诊断，而不停止和拆开运行中的油浸电气设备1。由此，能力图延长油浸电气设备1的寿命，另外，能将由油浸电气设备1的故障所引起的问题防范于未然。此外，通过测定纸卷铜线间的电容量，能在绝缘特性下降之前，以较高的灵敏度对纸卷铜线上的硫化铜生成进行检测。
因而，在本发明的实施方式1所涉及的油浸电气设备状态分析装置和油浸电气设备状态分析方法中，能正确地检测出将卷绕有绝缘纸的铜线浸入绝缘油的油浸电气设备中的硫化物生成。
另外，在本发明的实施方式1中，经由连接在油浸电气设备1与箱体3之间的配管2，从油浸电气设备1中抽出绝缘油55，并将其导入箱体3。由此，能始终对油浸电气设备1中的硫化铜生成进行监视。
另外，在本发明的实施方式1中，使用油温调节器9，对收纳于箱体3内的绝缘油55进行加热，从而能使绝缘油55的温度高于油浸电气设备1内的温度，以使其加速劣化。即，与油浸电气设备1相比，进一步促进硫化铜生成，从而能在加速硫化物生成的条件下模拟和诊断油浸电气设备1的状态。即，由于能在油浸电气设备1中生成硫化物之前，在油浸电气设备状态分析装置101中使硫化物生成，因此，能进一步提前察觉油浸电气设备1的劣化进展。由此，能进一步可靠地防止由油浸电气设备1的故障所引起的问题，从而能使油浸电气设备1获得长期的可靠性。
此外，在本发明的实施方式1中，采取了在将纸卷铜线5A、5B配置于箱体3内之后、用绝缘油55充满箱体3内的步骤，但并不局限于此。只要将从油浸电气设备1中抽出的绝缘油55、和纸卷铜线5A、5B收纳于箱体3内即可，例如，也可以在用绝缘油55充满箱体3内之后，再将纸卷铜线5A、5B配置于箱体3内。
接下来，利用附图，对本发明的其他实施方式进行说明。另外，对图中相同或相当的部分附加相同的标号，不重复其说明。
<实施方式2>
本实施方式涉及与实施方式1所涉及的油浸电气设备状态分析装置相比、改变了硫化铜生成的检测方法的油浸电气设备状态分析装置。除了下面说明的内容以外，都与实施方式1所涉及的油浸电气设备状态分析装置相同。
图8是表示本发明的实施方式2所涉及的油浸电气设备状态分析装置的结构的图。
参照图8，油浸电气设备状态分析装置102包括配管2、箱体3、纸卷铜线5A、5B、测定布线7、交流电源11、以及电流表(电流测定部)12。即，与油浸电气设备状态分析装置101相比，油浸电气设备状态分析装置102包括交流电源11和电流表12，以代替电容量测定器8。
交流电源11将交流电压施加在纸卷铜线5A与纸卷铜线5B之间。电流表12对流过纸卷铜线5A与纸卷铜线5B之间的电流进行测定。
图9是规定在使用本发明的实施方式2所涉及的油浸电气设备状态分析装置对油浸电气设备进行诊断时的动作步骤的流程图。
参照图9，首先，将纸卷铜线5A、5B配置于箱体3内(步骤S11)。
接着，经由配管2，从油浸电气设备1中抽出绝缘油55，用绝缘油55充满箱体3内(步骤S12)。由此，将纸卷铜线5A、5B浸入绝缘油55。
接着，为了进行加速劣化试验，利用油温调节器9，将箱体3内的绝缘油55进行加热，从而使箱体3内的绝缘油55的温度高于油浸电气设备1中的绝缘油55的温度(步骤S13)。
接着，利用交流电源11，将交流电压施加在箱体3内的纸卷铜线5A、5B之间(步骤S14)。
接着，利用电流表12，对流过箱体3内的纸卷铜线5A、5B之间的电流进行测定(步骤S15)。
接着，基于电流的测定结果，对油浸电气设备1中的硫化物生成状态进行确认和分析(步骤S16)。
这样，在油浸电气设备状态分析装置102中，将交流电压施加在纸卷铜线之间，并始终对流过纸卷铜线之间的交流电流进行监视。测定流过纸卷铜线5A、5B之间的电流，从而能对与纸卷铜线5A、5B之间的电容量成正比的量进行测量。利用这样的结构，与本发明的实施方式1所涉及的油浸电气设备状态分析装置相比，能利用简单的结构和方法，来对纸卷铜线5A、5B之间的电容量的变化进行检测。
<实施方式3>
本实施方式涉及与实施方式1和实施方式2所涉及的油浸电气设备状态分析装置相比、改变了电极的结构的油浸电气设备状态分析装置。除了下面说明的内容以外，都与实施方式1和实施方式2所涉及的油浸电气设备状态分析装置相同。
图10是表示本发明的实施方式3所涉及的油浸电气设备状态分析装置的结构的图。
参照图10，油浸电气设备状态分析装置103包括配管2、箱体3、纸卷铜线5A、金属箔23、测定布线7、电容量测定器(电容量测定部)8、以及油温调节器(温度调节部)9。
图11是表示本发明的实施方式3所涉及的油浸电气设备状态分析装置所使用的电极的结构的图。参照图11和图10，纸卷铜线5A包含铜线21和绝缘纸22。将金属箔23配置于绝缘纸的表面，使得绝缘纸22的表面的一部分与绝缘油55相接触。因而，纸卷铜线5A和电极23彼此相邻设置。具体而言，将金属箔23卷绕于纸卷铜线5A，并紧贴绝缘纸22的表面，使绝缘纸22的表面的一部分露出。即，将金属箔23卷绕于纸卷铜线5A，使其产生间隙。
在实施方式3中，纸卷铜线5A模拟运行中的油浸电气设备1内的线圈53，并使用金属箔23作为与纸卷铜线5A相对的电极。在实施方式1和实施方式2中，使用纸卷铜线5B作为与纸卷铜线5A相对的电极。即，在实施方式3中，能照原样使用实施方式1和实施方式2中所使用的纸卷铜线5A。在实施方式3中，只要使用金属箔23作为电极、以代替纸卷铜线5B即可。
如图10所示，在实施方式3中，分别从纸卷铜线5A的铜线21和金属箔23引出测定布线7。电容量测定器8经由测定布线7，对纸卷铜线5A与金属箔23之间的电容量进行测定。
此外，对于使得绝缘纸22的表面的一部分与绝缘油55相接触那样、配置于绝缘纸22的表面的电极，并不局限于图10和图11所示的金属箔23。例如，如图12所示，也可以使用形成为网状的电极24来代替金属箔23。
在利用图10所示的油浸电气设备状态分析装置103来对油浸电气设备进行诊断时的动作步骤与图4所示的步骤相同。在实施方式3中，按照图4所示的步骤，对纸卷铜线5A与金属箔23之间的电容量进行测定。
接着，对能利用实施方式3所涉及的油浸电气设备状态分析装置、来模拟油浸电气设备1内部的硫化物生成的情况进行说明。可以认为硫化物是经过下面的两个阶段的过程而生成于绝缘纸上的。在第一阶段中，在绝缘油中含有硫成分的特定的成分与铜线21中的铜进行反应，从而形成络合物。该络合物溶出至绝缘油中。在第二阶段中，溶出至绝缘油中的、具有硫成分和铜成分的络合物吸附于绝缘纸，之后络合物发生分解。因络合物发生分解，从而会在绝缘纸上析出硫化铜。因而，若能在油浸电气设备状态分析装置中模拟由线圈导体的铜和绝缘油形成络合物的反应、以及使溶出至绝缘油中的络合物吸附于绝缘纸上从而形成硫化铜的反应，则能模拟油浸电气设备内的硫化铜形成。
如图11所示，在本实施方式中，将金属箔23卷绕于纸卷铜线5A，使绝缘纸22表面的一部分露出。使绝缘纸22的露出部分变宽，从而能模拟由透过绝缘纸22的绝缘油和铜线21形成络合物的反应。
图13是用于对在绝缘纸上析出硫化铜的部位进行说明的、纸卷铜线的剖面示意图。
参照图13，溶出至绝缘油中的、具有硫成分和铜成分的络合物在吸附于绝缘纸22之后，会生成硫化铜。因此，一般，在绝缘纸22的与铜线21相邻的表面(图13所示的区域31～40)上，会最快生成硫化铜。因此，通过将金属箔23卷绕于纸卷铜线5A，使绝缘纸22的表面的一部分露出，从而能模拟油浸电气设备1内部的硫化铜的生成。
根据本实施方式，与使两个纸卷导体相对的情况相比，由于能增大两个电极间的相对面积，因此，与实施方式1和实施方式2相比，能增大电容量。因此，根据实施方式3，能以更高的灵敏度对由硫化铜的生成所引起的电容量的增大进行检测。通过以较高的灵敏度对电容量的增大进行检测，能在绝缘特性下降之前，以较高的灵敏度对纸卷铜线上的硫化铜生成进行检测。
此外，也可以将图11所示的电极用于本发明的实施方式2所涉及的油浸电气设备状态分析装置。图14是表示本发明的实施方式3所涉及的油浸电气设备状态分析装置的其他结构的图。
参照图14，油浸电气设备状态分析装置104包括配管2、箱体3、纸卷铜线5A、金属箔23、测定布线7、交流电源11、以及电流表(电流测定部)12。交流电源11将交流电压施加在纸卷铜线5A与金属箔23之间。电流表12对流过纸卷铜线5A与金属箔23之间的电流进行测定。
在利用图14所示的油浸电气设备状态分析装置104来对油浸电气设备进行诊断时的动作步骤与图9所示的步骤相同。在油浸电气设备状态分析装置104中，将交流电压施加在纸卷铜线5A与金属箔23之间，并始终对流过两个电极(铜线21和金属箔23)之间的交流电流进行监视。测定流过两个电极之间的电流，从而能对与这两个电极之间的电容量成正比的量进行测量。根据图11所示的结构，由于通过增大两个电极间的相对面积，能增大电容量，因此，能对与纸卷铜线5A、5B之间的电容量成正比的量进行测量。
此外，在图14所示的油浸电气设备状态分析装置104中，也可以用图12所示的电极24来代替图11所示的电极23。
应该认为这里所揭示的实施方式在所有方面都是举例表示，而不是限制性的。可以认为本发明的范围并不是由上述说明来示出，而是由权利要求的范围来示出，且包含与权利要求的范围同等的含义及范围内的所有变更。
标号说明
1 油浸电气设备
2 配管
3 箱体
5A、5B 纸卷铜线
7 测定布线
8 电容量测定器(电容量测定部)
9 油温调节器(温度调节部)
11 交流电源
12 电流表(电流测定部)
21 铜线
22 绝缘纸
23 金属箔
24 电极
31～40 区域
51、52 铁心
53 线圈
54 冷却器
55 绝缘油
56 泵
101、102、103、104 油浸电气设备状态分析装置

Claims (16)

1.一种油浸电气设备状态分析装置，所述油浸电气设备状态分析装置是对油浸电气设备(1)的状态进行模拟的油浸电气设备状态分析装置，所述油浸电气设备(1)将卷绕有绝缘纸的铜线浸入绝缘油(55)，其特征在于，
所述油浸电气设备状态分析装置包括第一纸卷铜线(5A)，该第一纸卷铜线(5A)包含第一铜线(21)及卷绕于所述第一铜线(21)的第一绝缘纸(22)，所述第一绝缘纸(22)由与所述油浸电气设备(1)所具有的绝缘纸的材料相同的材料制成，
所述油浸电气设备状态分析装置还包括：
电极(5B、23、24)，该电极(5B、23、24)与所述第一纸卷铜线(5A)相邻配置；
箱体(3)，该箱体(3)用于收纳所述第一纸卷铜线(5A)、所述电极(5B、23、24)、及从所述油浸电气设备(1)中抽出的所述绝缘油(55)，从而将所述第一纸卷铜线(5A)和所述电极(5B、23、24)浸入从所述油浸电气设备(1)中抽出的所述绝缘油(55)；以及
电容量测定部(8)，该电容量测定部(8)对所述第一纸卷铜线(5A)与所述电极(5B、23、24)之间的电容量进行测定。
2.如权利要求1所述的油浸电气设备状态分析装置，其特征在于，
所述油浸电气设备状态分析装置还包括：
配管(2)，该配管(2)连接在所述油浸电气设备(1)与所述箱体(3)之间，用于从所述油浸电气设备(1)中抽出所述绝缘油(55)。
3.如权利要求1所述的油浸电气设备状态分析装置，其特征在于，
所述油浸电气设备状态分析装置还包括：
温度调节部(9)，该温度调节部(9)将收纳于所述箱体(3)内的所述绝缘油(55)进行加热。
4.一种油浸电气设备状态分析装置，所述油浸电气设备状态分析装置是对油浸电气设备(1)的状态进行模拟的油浸电气设备状态分析装置，所述油浸电气设备(1)将卷绕有绝缘纸的铜线浸入绝缘油(55)，其特征在于，
所述油浸电气设备状态分析装置包括第一纸卷铜线(5A)，该第一纸卷铜线(5A)包含第一铜线(21)及卷绕于所述第一铜线(21)的第一绝缘纸(22)，所述第一绝缘纸(22)由与所述油浸电气设备(1)所具有的绝缘纸的材料相同的材料制成，
所述油浸电气设备状态分析装置还包括：
电极(5B、23、24)，该电极(5B、23、24)与所述第一纸卷铜线(5A)相邻配置；
箱体(3)，该箱体(3)用于收纳所述第一纸卷铜线(5A)、所述电极(5B、23、24)、及从所述油浸电气设备(1)中抽出的所述绝缘油(55)，从而将所述第一纸卷铜线(5A)和所述电极(5B、23、24)浸入从所述油浸电气设备(1)中抽出的所述绝缘油(55)；
电源(11)，该电源(11)将交流电压施加在所述第一纸卷铜线(5A)与所述电极(5B、23、24)之间；以及
电流测定部(12)，该电流测定部(12)对流过所述第一纸卷铜线(5A)和所述电极(5B、23、24)之间的电流进行测定。
5.如权利要求4所述的油浸电气设备状态分析装置，其特征在于，
所述油浸电气设备状态分析装置还包括：
配管(2)，该配管(2)连接在所述油浸电气设备(1)与所述箱体(3)之间，用于从所述油浸电气设备(1)中抽出所述绝缘油(55)。
6.如权利要求4所述的油浸电气设备状态分析装置，其特征在于，
所述油浸电气设备状态分析装置还包括：
温度调节部(9)，该温度调节部(9)将收纳于所述箱体(3)内的所述绝缘油(55)进行加热。
7.如权利要求1或4所述的油浸电气设备状态分析装置，其特征在于，
所述电极包含第二纸卷铜线(5B)，该第二纸卷铜线(5B)包括第二铜线和卷绕于所述第二铜线的第二绝缘纸，
所述第二绝缘纸由与所述油浸电气设备(1)所具有的绝缘纸的材料相同的材料制成。
8.如权利要求1或4所述的油浸电气设备状态分析装置，其特征在于，
所述电极(23、24)配置于所述第一绝缘纸(22)的表面，使得所述绝缘纸(22)的所述表面的一部分与所述绝缘油(55)相接触。
9.一种油浸电气设备状态分析方法，所述油浸电气设备状态分析方法是对油浸电气设备(1)的状态进行模拟的油浸电气设备状态分析方法，所述油浸电气设备(1)将卷绕有绝缘纸的铜线浸入绝缘油(55)，其特征在于，
所述油浸电气设备状态分析方法包括将从所述油浸电气设备(1)中抽出的所述绝缘油(55)、包含第一铜线(21)和卷绕于所述第一铜线(21)的第一绝缘纸(22)的第一纸卷铜线(5A)、及与所述第一纸卷铜线(5A)相邻配置的电极(5B、23、24)收纳于箱体(3)内、从而用所述绝缘油(55)来浸渍所述第一纸卷铜线(5A)和所述电极(5B、23、24)的步骤，所述第一绝缘纸(22)由与所述油浸电气设备(1)所具有的绝缘纸的材料相同的材料制成，
所述油浸电气设备状态分析方法还包括对收纳于所述箱体(3)内的所述第一纸卷铜线(5A)与所述电极(5B、23、24)之间的电容量进行测定的步骤。
10.如权利要求9所述的油浸电气设备状态分析方法，其特征在于，
在将所述绝缘油(55)、所述第一纸卷铜线(5A)、以及所述电极(5B、23、24)收纳于所述箱体(3)内的步骤中，经由连接于所述油浸电气设备(1)与所述箱体(3)之间的配管(2)，从所述油浸电气设备(1)中抽出所述绝缘油(55)。
11.如权利要求9所述的油浸电气设备状态分析方法，其特征在于，
所述油浸电气设备状态分析方法还包括：
将收纳于所述箱体(3)内的所述绝缘油(55)进行加热的步骤，
在对所述电容量进行测定的步骤中，
对浸入所述经加热后的绝缘油(55)的所述第一纸卷铜线(5A)与所述电极(5B、23、24)之间的电容量进行测定。
12.一种油浸电气设备状态分析方法，所述油浸电气设备状态分析方法是对油浸电气设备(1)的状态进行模拟的油浸电气设备状态分析方法，所述油浸电气设备(1)将卷绕有绝缘纸的铜线浸入绝缘油(55)，其特征在于，
所述油浸电气设备状态分析方法包括将从所述油浸电气设备(1)中抽出的所述绝缘油(55)、包含第一铜线(21)和卷绕于所述第一铜线(21)的第一绝缘纸(22)的第一纸卷铜线(5A)、及与所述第一纸卷铜线(5A)相邻配置的电极(5B、23、24)收纳于箱体(3)内、从而用所述绝缘油(55)来浸渍所述第一纸卷铜线(5A)和所述电极(5B、23、24)的步骤，所述第一绝缘纸(22)由与所述油浸电气设备(1)所具有的绝缘纸的材料相同的材料制成，
所述油浸电气设备状态分析方法还包括将交流电压施加在收纳于所述箱体(3)内的所述第一纸卷铜线(5A)与所述电极(5B、23、24)之间、从而对流过所述第一纸卷铜线(5A)与所述电极(5B、23、24)之间的电流进行测定的步骤。
13.如权利要求12所述的油浸电气设备状态分析方法，其特征在于，
在将所述绝缘油(55)、所述第一纸卷铜线(5A)、以及所述电极(5B、23、24)收纳于所述箱体(3)内的步骤中，经由连接于所述油浸电气设备(1)与所述箱体(3)之间的配管(2)，从所述油浸电气设备(1)中抽出所述绝缘油(55)。
14.如权利要求12所述的油浸电气设备状态分析方法，其特征在于，
所述油浸电气设备状态分析方法还包括：
将收纳于所述箱体(3)内的所述绝缘油(55)进行加热的步骤，
在对所述电流进行测定的步骤中，
将交流电压施加在浸入所述经加热后的绝缘油(55)的所述第一纸卷铜线(5A)与所述电极(5B、23、24)之间，从而对所述电流进行测定。
15.如权利要求9或12所述的油浸电气设备状态分析方法，其特征在于，
所述电极包含第二纸卷铜线(5B)，该第二纸卷铜线(5B)包括第二铜线和卷绕于所述第二铜线的第二绝缘纸，
所述第二绝缘纸由与所述油浸电气设备(1)所具有的绝缘纸的材料相同的材料制成。
16.如权利要求9或12所述的油浸电气设备状态分析方法，其特征在于，
所述电极(23、24)配置于所述第一绝缘纸(22)的表面，使得所述绝缘纸(22)的所述表面的一部分与所述绝缘油(55)相接触。
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