JP2003217955A

JP2003217955A - 静止誘導機器の監視装置

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Publication number: JP2003217955A
Application number: JP2002010778A
Authority: JP
Inventors: Tamotsu Inoue; 保井上; Shigekazu Mori; 繁和森; Tsuneji Teranishi; 常治寺西
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2002-01-18
Filing date: 2002-01-18
Publication date: 2003-07-31

Abstract

(57)【要約】【課題】サージ電圧を測定すると共に部分放電を測定
することができ、取り付けが容易で、外部雑音の影響を
防止した静止誘導機器の監視装置を提供する。【解決手段】タンク１のブッシングポケット５の近傍
にサージ電圧測定装置４を取り付け、タンク１の側面に
音響信号検出装置６を取り付ける。また、タンク１の外
部に比較判定装置７を設け、サージ電圧測定装置４で検
出された電圧値Ｖを予め定めた規定の電圧値Ｖ₀と比較
判定するように構成する。また、比較判定装置７に音響
信号検出装置６の動作を制御する制御装置８を接続し、
測定電圧Ｖが予め設定された規定値Ｖ₀以上と判断され
た場合には、制御装置８を起動し、音響信号検出装置６
によって変圧器内部の音響信号の検出及び監視を一定時
間実施するように構成する。そして、診断装置９によ
り、サージ電圧測定装置４及び音響信号検出装置６によ
る測定値に基づいて、変圧器の絶縁診断を実施すると共
にそれらの結果を出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、絶縁性ガスを絶縁
媒体及び冷却媒体としたガス絶縁変圧器や、絶縁油を絶
縁媒体及び冷却媒体とした油入り変圧器等の静止誘導機
器の絶縁診断を行う監視装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から油入り変圧器等の診断装置、中
でも部分放電の監視装置としては、絶縁破壊前に部分放
電が発生することが多いという事実に基づいて、絶縁破
壊前の部分放電を監視するものが用いられていた。そし
て、従来の監視装置では、主として変圧器のタンク外壁
に取り付けられた測定器によって、部分放電発生音を伴
う超音波信号を検出することによって、部分放電の発生
の有無を診断していた。また、その時の部分放電に伴う
電気信号は、変圧器の中性点等に取り付けられた検出器
によって検出していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、現地で
運転されている変圧器にはさまざまな雑音が侵入してく
るため、変圧器の中性点等に取り付けられた検出器によ
る部分放電測定においては、測定感度が低下する傾向に
あった。また、タンク外壁に取り付けられた部分放電発
生音を伴う超音波信号を検出する測定器においては、例
えば、雨の音等も検出してしまう可能性があった。しか
し、雨音等を検出すると監視装置が誤動作してしまう恐
れがあるため、信号伝送路に光伝送等を用いる等、誤動
作を防ぐためにさまざまな対策が施されていた。

【０００４】また、部分放電に伴う音響信号を検出する
コロナマイクは、通常タンク外壁に取り付けられている
が、この場合、タンクとコロナマイク間で音響信号の減
衰が生じ、測定感度が低下するという問題があった。そ
の対策として、コロナマイクをタンク内部に収納する方
法が考えられるが、この場合、運転中の変圧器にコロナ
マイクを取り付けるためには、変圧器を一旦停止し、内
部の絶縁媒体を抜き、タンク内部にコロナマイクを取り
付ける必要があるため、大掛かりな工事が必要となって
いた。さらに、タンク内部に取り付けたマイクやセンサ
ー等が故障した場合には、取り付け時と同様な大掛かり
な工事を実施し、マイクやセンサー等を交換する必要が
あった。

【０００５】さらに、変圧器等の静止誘導機器の絶縁診
断を実施する場合には、過電圧（例えば、雷等のサージ
電圧）が加わった後の診断が重要であるが、静止誘導機
器に侵入するサージ電圧等を測定すると共に、部分放電
を測定することができる測定感度の良い監視装置は未だ
得られていない。

【０００６】本発明は、上述したような従来技術の問題
点を解決するために提案されたものであり、その目的
は、静止誘導機器に侵入するサージ電圧を測定すると共
に部分放電を測定することができ、取り付けが容易で、
外部雑音の影響を防止した静止誘導機器の監視装置を提
供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明は、タンク内に巻線、鉄心等
を収納して成る静止誘導機器の絶縁状態を監視する静止
誘導機器の監視装置において、前記タンクに、前記静止
誘導機器に侵入するサージ性電圧を測定する手段と、前
記タンク内の部分放電発生に伴う音響信号を検出する手
段を取り付けたことを特徴とするものである。請求項２
に記載の発明は、請求項１に記載の静止誘導機器の監視
装置において、前記サージ性電圧を測定する手段による
検出値が予め設定された規定値を越えた場合に、そのサ
ージ電圧の大きさ及び警報の少なくともいずれかを出力
するように構成したことを特徴とするものである。請求
項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の静
止誘導機器の監視装置において、前記サージ性電圧を測
定する手段による検出値が、予め設定された規定値を越
えた場合に、前記音響信号を検出する手段を起動するよ
うに構成したことを特徴とするものである。

【０００８】上記のような構成を有する請求項１乃至請
求項３の発明によれば、変圧器巻線に侵入するサージ電
圧を測定すると共に、そのサージ電圧が規定値以上を示
した場合には、部分放電発生に伴う音響信号を検出する
手段を起動することにより、部分放電の発生の有無を監
視することができる。

【０００９】請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請
求項３のいずれか一に記載の静止誘導機器の監視装置に
おいて、前記サージ性電圧を測定する手段が、静止誘導
機器と遮断器等の開閉装置と接続されるブッシングのポ
ケット部分に取り付けられた容量性の分圧器であること
を特徴とするものである。請求項５に記載の発明は、請
求項１乃至請求項３のいずれか一に記載の静止誘導機器
の監視装置において、前記サージ性電圧を測定する手段
が、アンテナであることを特徴とするものである。請求
項６に記載の発明は、請求項１乃至請求項５のいずれか
一に記載の静止誘導機器の監視装置において、前記サー
ジ性電圧を測定する手段、あるいは前記音響信号を検出
する手段の少なくともいずれかが、前記タンクにバルブ
を介して取り付けられていることを特徴とするものであ
る。

【００１０】上記のような構成を有する請求項４乃至請
求項６の発明は、サージ性電圧を測定する手段及び音響
信号を検出する手段の具体例やタンクへの取り付け方法
を示したものであり、このような構成を採用することに
より、静止誘導機器に侵入するサージ電圧を測定すると
共に部分放電を測定することができ、取り付けが容易
で、外部雑音の影響を防止した静止誘導機器の監視装置
を得ることができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る静止誘導機器
の監視装置の実施の形態について、図面を参照して具体
的に説明する。（１）第１実施形態（構成）本実施形態においては、図１に示したように、
タンク１の中に巻線２と鉄心３が収納されて変圧器が構
成されている。また、タンク１には、ブッシングポケッ
ト５の近傍にサージ電圧測定装置４が取り付けられ、タ
ンク１の側面には、音響信号検出装置６が取り付けられ
ている。また、タンク１の外部には比較判定装置７が設
けられ、前記サージ電圧測定装置４で検出された電圧値
Ｖを、あらかじめ定めた規定の電圧値Ｖ₀と比較判定す
るように構成されている。

【００１２】また、前記比較判定装置７には、音響信号
検出装置６の動作を制御する制御装置８が接続され、サ
ージ電圧測定装置４によって測定された電圧Ｖが予め設
定された規定値Ｖ₀以上と判断された場合には、この制
御装置８が起動され、音響信号検出装置６によって変圧
器内部の音響信号の検出及び監視を一定時間実施するよ
うに構成されている。

【００１３】さらに、タンク１の外部には診断装置９が
設けられ、前記サージ電圧測定装置４及び音響信号検出
装置６による測定値に基づいて、変圧器の異常の有無、
さらにサージ電圧の大きさ、音響信号の有無等により、
変圧器の絶縁診断を実施すると共に、それらの結果を表
示、印刷、所定の端末等に出力することができるように
構成されている。

【００１４】なお、本実施形態に示したサージ電圧測定
装置４は、容量性の分圧器で、例えばブッシングと分圧
器間の静電容量Ｃ１と分圧器内部に取り付けた静電容量
Ｃ２によって電圧を分圧し、サージ電圧を測定できるよ
うになっている。また、このサージ電圧測定装置４にお
いては、電圧の大きさのみならず、部分放電発生に伴う
部分放電パルスも検出できる構成となっている。また、
音響信号検出装置６による監視時間や、比較判定装置７
における判定基準となる電圧値Ｖ₀等は、予め比較判定
装置７や制御装置８に入力しておく。

【００１５】（作用・効果）以上のような構成を有する
本実施形態の静止誘導機器の監視装置においては、以下
のようにして静止誘導機器の監視が行われる。すなわ
ち、比較判定装置７において、サージ電圧測定装置４に
よって測定された電圧Ｖが予め設定された規定値Ｖ₀以
上と判断された場合には、制御装置８が起動され、音響
信号検出装置６によって変圧器内部の音響信号の検出及
び監視が一定時間実施される。そして、診断装置９によ
って、サージ電圧測定装置４及び音響信号検出装置６に
よる測定値に基づいて変圧器の絶縁診断が行われ、その
診断結果が所定の方法により出力される。

【００１６】このように、本実施形態によれば、変圧器
にサージ電圧が侵入した時のサージ電圧をすばやく測定
できると共に、その時の電圧の大きさが一定値以上の場
合、制御装置８を起動して、一定時間変圧器の監視を実
施することができる。さらに、タンクに取り付けるサー
ジ電圧測定装置４は、容量性の分圧器で、例えばブッシ
ングと分圧器間の静電容量Ｃ１と分圧器内部に取り付け
た静電容量Ｃ２によって電圧を分圧し電圧が測定できる
ようになっているため、変圧器本体中身に特別な装置を
取り付けなくて済む。

【００１７】さらに、サージ電圧測定装置４がブッシン
グポケット５部分に取り付けられているので、既設の変
圧器にサージ電圧測定装置４を取り付ける場合におい
て、巻線等が収納されている変圧器本体側の油等を除く
ことなく取り付けることができ、サージ電圧測定装置４
の取り付け時間の短縮が図れるばかりか、既設の変圧器
に対してもブッシングポケット５部分のみの改造で取り
付けることができる。また、外部からの空中伝播による
雑音がサージ電圧測定装置４に侵入することを防止でき
るので、測定感度を高めた監視装置が得られる。

【００１８】（２）第２実施形態（構成）本実施形態は、上記第１実施形態の変形例であ
って、図２に示したように、サージ電圧測定装置として
ループアンテナ１０を用いたものである。すなわち、ル
ープアンテナ１０がブッシングポケット５部分に取り付
けられ、ブッシングと対向するように配置されている。
その他の構成は上記第１実施形態と同様であるので説明
は省略する。

【００１９】（作用・効果）上記のような構成を有する
本実施形態においては、以下のような作用効果が得られ
る。すなわち、サージ電圧測定装置として用いられるル
ープアンテナ１０は、例えば金属線を環状にした構成で
良いため故障が少なく、変圧器本体中身に特別な装置を
取り付けなくて済むので、信頼性の高い変圧器の監視装
置が得られる。また、ループアンテナ１０は、周波数特
性が良く、部分放電パルスや急峻波サージ電圧を感度良
く測定することができるという利点もある。

【００２０】また、本実施形態においても、第１実施形
態と同様に、サージ電圧測定装置として用いられるルー
プアンテナ１０がブッシングポケット５部分に取り付け
られているので、既設の変圧器にループアンテナ１０を
取り付ける場合において、巻線等が収納されている変圧
器本体側の油等を除くことなく取り付けることができ、
取り付け時間の短縮が図れるばかりか、既設の変圧器に
対してもブッシングポケット部分のみの改造で取り付け
ることができる。また、第１実施形態と同様に、外部か
らの空中伝播による雑音がループアンテナ１０に侵入す
ることを防止できるので、測定感度を高めた監視装置が
得られる。

【００２１】（３）第３実施形態（構成）本実施形態は上記第１実施形態の変形例であっ
て、図３に示したように、タンクへの音響信号検出装置
あるいはサージ電圧測定装置の取り付け方法を変更した
ものである。すなわち、２１はブッシングポケット５部
分に取り付けられたバルブであり、このバルブ２１を介
して、サージ電圧測定装置２２が取り付けられている。
なお、このバルブ２１は、例えばスルーバルブ、バタフ
ライバルブ等で構成されている。また、サージ電圧測定
装置２２としては、前述した容量性の分圧器またはルー
プアンテナで構成されている。

【００２２】また、２４はタンク１に取り付けられたバ
ルブであり、このバルブ２４を介して、音響信号検出装
置２３が取り付けられている。なお、このバルブ２４
も、例えばスルーバルブ、バタフライバルブ等で構成さ
れている。また、音響信号検出装置２３は、例えば油入
り変圧器の場合は、油中に収納できるように収納容器２
５内に収納され、内部には油が満たされている。その他
の構成は上記第１実施形態と同様であるので説明は省略
する。

【００２３】（作用・効果）上記のような構成を有する
本実施形態においては、以下のような作用効果が得られ
る。すなわち、サージ電圧測定装置２２がブッシングポ
ケット５部分に取り付けられたバルブ２１を介して取り
付けられているので、既設の変圧器に対しても、容易に
サージ電圧測定装置２２を取り付けることができる。し
かも、万一サージ電圧測定装置２２が故障した場合にお
いても、バルブ２１を閉じ、その部分のみの油の出し入
れによって、サージ電圧測定装置２２を交換することが
できるので、交換作業が容易なものとなる。さらに、サ
ージ電圧測定装置２２がブッシングポケット５部分に取
り付けられていることによる前述した作用効果が得られ
ることは言うまでもない。

【００２４】さらに、音響信号検出装置２３がタンク壁
に取り付けられたバルブ２４を介して取り付けてあるの
で、既設の変圧器に対しても、容易に音響信号検出装置
２３を取り付けることができる。さらに、万一、音響信
号検出装置２３が故障した場合においても、バルブ２４
を閉じ、その部分のみの油の出し入れによって、音響信
号検出装置２３を交換することができるので、交換作業
が容易なものとなる。さらに、音響信号検出装置２３部
分が油で満たされているので、変圧器タンク内で発生し
た音響信号を、減衰少なく検出することができるので、
高感度測定の音響信号検出装置が得られ、ひいては、高
感度測定を達成した監視装置が得られる。また、音響信
号検出装置２３部分が油で満たされた収納容器２５内に
収納されているので、収納容器２５がシールドの役目を
果たし、雑音信号が侵入しにくくなり、高い測定感度を
有する音響信号検出装置２３が得られる。

【００２５】（４）他の実施形態本発明は、上述したような実施形態に限定されるもので
はなく、その主旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施
することができる。例えば、音響信号検出装置６によっ
て音響信号が検出された場合は、部分放電の発生位置等
を評定するように構成することもできる。また、サージ
電圧測定装置による検出値が予め設定された規定値を越
えた場合に、そのサージ電圧の大きさ及び警報の少なく
ともいずれかを出力するように構成することもできる。

【００２６】

【発明の効果】異常述べたように、本発明によれば、静
止誘導機器に侵入するサージ電圧を測定すると共に部分
放電を測定することができ、取り付けが容易で、外部雑
音の影響を防止した静止誘導機器の監視装置を提供する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る静止誘導機器の監視装置の第１実
施形態の構成を示す概略図。

【図２】本発明に係る静止誘導機器の監視装置の第２実
施形態の構成を示す概略図。

【図３】本発明に係る静止誘導機器の監視装置の第３実
施形態の要部の構成を示す概略図。

【符号の説明】

１…タンク２…巻線３…鉄心４，２２…サージ電圧測定装置５…ブッシングポケット６，２３…音響信号検出装置７…比較判定装置８…制御装置９…診断装置１０…ループアンテナ２１，２４…バルブ２５…収納容器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者寺西常治神奈川県川崎市川崎区浮島町２番１号株式会社東芝浜川崎工場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】タンク内に巻線、鉄心等を収納して成る
静止誘導機器の絶縁状態を監視する静止誘導機器の監視
装置において、前記タンクに、前記静止誘導機器に侵入するサージ性電
圧を測定する手段と、前記タンク内の部分放電発生に伴
う音響信号を検出する手段を取り付けたことを特徴とす
る静止誘導機器の監視装置。
【請求項２】前記サージ性電圧を測定する手段による
検出値が、予め設定された規定値を越えた場合に、その
サージ電圧の大きさ及び警報の少なくともいずれかを出
力するように構成したことを特徴とする請求項１に記載
の静止誘導機器の監視装置。
【請求項３】前記サージ性電圧を測定する手段による
検出値が、予め設定された規定値を越えた場合に、前記
音響信号を検出する手段を起動するように構成したこと
を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の静止誘導機
器の監視装置。
【請求項４】前記サージ性電圧を測定する手段が、静
止誘導機器と遮断器等の開閉装置と接続されるブッシン
グのポケット部分に取り付けられた容量性の分圧器であ
ることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一
に記載の静止誘導機器の監視装置。
【請求項５】前記サージ性電圧を測定する手段が、ア
ンテナであることを特徴とする請求項１乃至請求項３の
いずれか一に記載の静止誘導機器の監視装置。
【請求項６】前記サージ性電圧を測定する手段、ある
いは前記音響信号を検出する手段の少なくともいずれか
が、前記タンクにバルブを介して取り付けられているこ
とを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一に記
載の静止誘導機器の監視装置。