JP2007174726A - Gas insulated power device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えばガス絶縁開閉装置(GIS:Gas-Insulated Switchgear)、ガス絶縁送電線路(GIL:Gas-Insulated Line)等のガス絶縁電力機器に関する。さらに詳しくは、本発明は、ガス絶縁電極機器で使用されている中心導体の固定用絶縁スペーサの改良に関するものである。 The present invention relates to gas-insulated power equipment such as a gas-insulated switchgear (GIS) and a gas-insulated transmission line (GIL). More specifically, the present invention relates to an improvement of an insulating spacer for fixing a central conductor used in gas insulated electrode equipment.
変電所等で用いられるGIS、送電用のGIL等のガス絶縁電力機器には、外部から侵入する雷、内部の事故または回路の開閉時において発生する異常電圧を大地に放電する避雷器が設けられている。従来、接地タンク内に収容した導体を支持する絶縁スペーサに避雷素子を埋め込んだGISが知られている(特開2001−145218号)。避雷素子を絶縁スペーサに埋め込むことで避雷器を別個に設ける必要がなくなり、避雷器設置の為の専用スペースを不要にすることができ、GISの小型化を図ることができる。 Gas-insulated power equipment such as GIS used in substations, GIL for power transmission, etc., is equipped with a lightning arrester that discharges lightning that enters from the outside, internal accidents, or abnormal voltages that occur during circuit switching to the ground. Yes. Conventionally, there is known a GIS in which a lightning protection element is embedded in an insulating spacer that supports a conductor accommodated in a ground tank (Japanese Patent Laid-Open No. 2001-145218). By embedding the lightning arrester in the insulating spacer, it is not necessary to provide a lightning arrester separately, a dedicated space for installing the lightning arrester can be eliminated, and the GIS can be miniaturized.
また、ガス絶縁電力機器には、例えば計器用変圧器(PT(VT))や計器用変流器(CT)等の計測機器類(以下、各種計測機器類という)が設置されている。各種計測機器類の計測の信頼性を向上させるためには校正用の電源を使用して校正を行うことが望ましい。 Further, in the gas insulated power device, for example, measuring devices (hereinafter referred to as various measuring devices) such as an instrument transformer (PT (VT)) and an instrument current transformer (CT) are installed. In order to improve the measurement reliability of various measuring instruments, it is desirable to perform calibration using a power source for calibration.
さらに、ガス絶縁電力機器は周囲を接地タンクや接地シース等の接地容器で覆われているため、内部で生じている部分放電等の異常を直接目視によって検出することが困難である。このため、部分放電等の検出手段が研究されている。例えば、部分放電の電気的検出法として、部分放電によりタンクフランジ絶縁部に発生する電位差を共振回路・差動アンプにより検出する外部アンテナ方式が、機械的検出法として、部分放電や異物の振動により生じるタンクの機械的振動を加速度センサ(AEセンサ)により検出する振動検出方式が、化学的検出法として、部分放電により発生する微量の分解ガスを検知物質の色変化により検出するガスチェッカー法等が検討されている(非特許文献1)。 Furthermore, since the surroundings of the gas-insulated power device are covered with a grounding container such as a grounding tank or a grounding sheath, it is difficult to directly detect an abnormality such as a partial discharge occurring inside. For this reason, detection means such as partial discharge have been studied. For example, as an electrical detection method for partial discharge, an external antenna system that detects the potential difference generated in the tank flange insulation due to partial discharge with a resonance circuit / differential amplifier is used. The vibration detection method that detects the mechanical vibration of the tank generated by an acceleration sensor (AE sensor) is a chemical detection method, such as a gas checker method that detects a small amount of decomposed gas generated by partial discharge by the color change of the detection substance. It has been studied (Non-Patent Document 1).
しかしながら、上述の絶縁スペーサ内に避雷素子を埋め込んだGISでは、以下の問題があった。避雷器は過電圧の侵入による動作(避雷素子に電流が流れること)を繰り返すことにより劣化するので、適切なタイミングで交換する必要がある。避雷素子が絶縁スペーサに埋め込まれていると、接地タンク内に封入されている絶縁ガスを抜き取って接地タンク内を外部に開放した後、導体を支持している絶縁スペーサを取り外して分解し、避雷素子を交換する必要がある。そして交換後は、絶縁スペーサを元のように取り付けて導体を支持するようにし、接地タンク内を気密に塞いで絶縁ガスを封入する。このとき、接地タンク内に埃等の異物が侵入すると部分放電、即ち絶縁破壊の発生原因となるので、接地タンク内の清浄性を高度に確保する必要がある。このように接地タンク内を外部に開放しての作業は大変大掛かりな作業となる。また、GISは屋外に設置されているため、屋外で接地タンク内を外部に開放することになり、交換後に接地タンク内の清浄性を確保するのは困難である。そして、これらの問題はGIS以外のガス絶縁電力機器でも同様に問題になる。 However, the GIS in which a lightning protection element is embedded in the insulating spacer described above has the following problems. Since the lightning arrester deteriorates by repeating the operation due to the invasion of overvoltage (current flows through the lightning arrester), it is necessary to replace it at an appropriate timing. If the lightning protection element is embedded in the insulation spacer, the insulation gas enclosed in the ground tank is extracted and the inside of the ground tank is opened to the outside. Then, the insulation spacer supporting the conductor is removed and disassembled, and the lightning protection It is necessary to replace the element. After the replacement, the insulating spacer is attached as it is to support the conductor, and the inside of the grounding tank is hermetically sealed to fill the insulating gas. At this time, if foreign matter such as dust enters the ground tank, it may cause partial discharge, that is, dielectric breakdown. Therefore, it is necessary to ensure high cleanliness in the ground tank. Thus, the work of opening the inside of the ground tank to the outside is a very large work. Moreover, since GIS is installed outdoors, the inside of the ground tank is opened to the outside outdoors, and it is difficult to ensure the cleanliness in the ground tank after replacement. These problems are also a problem with gas insulated power equipment other than GIS.
また、従来、ガス絶縁電力機器に設けられている各種計測機器類を校正するのは困難であった。例えば、GISに設けられているCT・PT(VT)などの計測機器の校正では校正用電流・電圧を印加することが必要であるが、この時、GISを系統から切り離しておく必要がある。これはGISが系統につながっていると、(1)たとえ電圧を印加しても線路の静電容量を充電にすることにより電圧降下を生じてしまい、結果的に必要な校正電圧を発生させることが困難であること、(2)仮に校正用電源の容量を大きくした場合、系統全体に電圧が印加されることが好ましくないこと、等によるものである。したがって、GISの入力側および出力側の断路器を開放し、GISを系統から切り離す必要がある。しかしながら、入力側と出力側の遮断器を開放すると、接地タンクや接地シース等の接地容器で周囲を覆われているGISの内部に、外部から校正用の電圧を印加するのは困難である。このため、結局、GISに設けられている各種計測機器類の校正は実際には困難である。そして、かかる問題はGIS以外のガス絶縁電力機器でも同様である。 Conventionally, it has been difficult to calibrate various measuring instruments provided in gas-insulated power equipment. For example, in calibration of a measuring instrument such as CT / PT (VT) provided in the GIS, it is necessary to apply a calibration current / voltage. At this time, it is necessary to disconnect the GIS from the system. This is because when GIS is connected to the system, (1) even if a voltage is applied, the capacitance of the line is charged and a voltage drop occurs, resulting in the generation of the necessary calibration voltage. (2) If the capacity of the calibration power supply is increased, it is not preferable that a voltage be applied to the entire system. Therefore, it is necessary to open the disconnectors on the input side and output side of the GIS and disconnect the GIS from the system. However, when the circuit breakers on the input side and the output side are opened, it is difficult to apply a calibration voltage from the outside to the inside of the GIS that is covered with a ground container such as a ground tank or a ground sheath. For this reason, in the end, it is actually difficult to calibrate various measuring instruments provided in the GIS. Such a problem also applies to gas-insulated power equipment other than GIS.
さらに、上述の部分放電等の検出法には以下の問題があった。つまり、いずれの検出法でもっても、接地容器内にセンサ類を配置しているか、あるいは接地容器の外にセンサ類を配置しているため、センサ類の点検整備の容易性と検出感度の向上を両立させることができなかった。即ち、接地容器内にセンサ類を設置する検出法では、検出感度は優れているが、絶縁ガスが封入されている接地容器内を外部に開放しなければセンサ類を点検整備したり交換したりすることができない。一方、接地容器の外にセンサ類を設置する検出法では、センサ類の点検整備・交換は容易であるが、内部にセンサ類を設置する場合に比べて検出感度に劣っていた。 Furthermore, the above-described detection method for partial discharge has the following problems. In other words, in any detection method, sensors are arranged in the grounding container or sensors are arranged outside the grounding container, so that the inspection and maintenance of the sensors and the detection sensitivity are improved. It was not possible to achieve both. In other words, the detection method in which sensors are installed in the grounding container has excellent detection sensitivity, but if the grounding container in which the insulating gas is sealed is not opened to the outside, the sensors are inspected, maintained, or replaced. Can not do it. On the other hand, in the detection method in which the sensors are installed outside the grounded container, the inspection and maintenance / replacement of the sensors is easy, but the detection sensitivity is inferior to that in the case where the sensors are installed inside.
このように、従来のガス絶縁電力機器では、周囲が接地容器で覆われていることに起因して点検整備・交換の作業性が悪かったり、接地容器内の状況把握が困難であった。 As described above, in the conventional gas-insulated power equipment, the workability of inspection / maintenance / replacement is poor due to the surrounding area being covered with the ground container, and it is difficult to grasp the situation inside the ground container.
本発明は、点検整備・交換の作業性に優れ、接地容器内の状況把握が容易なガス絶縁電力機器を提供することを目的とする。より具体的には、本発明は避雷素子の交換が容易なガス絶縁電力機器を提供することを目的とする。また、本発明は、各種計測機器類の校正が可能なガス絶縁電力機器を提供することを目的とする。さらに、本発明は、接地容器内の状況を把握するセンサ類の設置や点検整備・交換が容易で且つ検出感度が優れているガス絶縁電力機器を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a gas-insulated power device that is excellent in workability for inspection / maintenance / replacement and that allows easy understanding of the situation inside a grounded container. More specifically, an object of the present invention is to provide a gas insulated power device in which a lightning protection element can be easily replaced. Another object of the present invention is to provide a gas-insulated power device capable of calibrating various measuring devices. Furthermore, an object of the present invention is to provide a gas-insulated power device that is easy to install, inspect, maintain, and replace sensors for grasping the situation in the grounded container and has excellent detection sensitivity.
かかる目的を達成するために請求項1記載の発明は、接地容器内に絶縁ガスを封入すると共に導体を収容し、導体を絶縁スペーサによって接地容器から浮かせた状態で支持するガス絶縁電力機器において、絶縁スペーサ内に設けられて接地容器内の空間から気密に仕切られ且つ接地容器側の面から導体又は導体に電気的に接続された部材に達する仕切り空間と、接地容器の仕切り空間に対向する部位に設けられた孔と、孔を開口可能に塞ぐ閉塞部材を備えるものである。 In order to achieve this object, the invention according to claim 1 is a gas-insulated power device in which an insulating gas is enclosed in a ground container and a conductor is accommodated, and the conductor is supported in a state of being floated from the ground container by an insulating spacer. A partition space provided in the insulating spacer and hermetically partitioned from the space in the ground container and reaching the conductor or a member electrically connected to the conductor from the surface on the ground container side, and a portion facing the partition space of the ground container And a closing member for closing the hole so as to be openable.
したがって、閉塞部材を取り外すと、仕切り空間が接地容器の外部に開放される。仕切り空間は接地容器内の絶縁ガスが封入されている空間から仕切られているので、仕切り空間が外部に開放されても接地容器内空間は外部に開放されることはない。一方、外していた閉塞部材を取り付けると、接地容器の孔が塞がれて仕切り空間が密閉されて外部から独立した空間になる。 Therefore, when the closing member is removed, the partition space is opened to the outside of the ground container. Since the partition space is partitioned from the space filled with the insulating gas in the ground container, the space in the ground container is not opened to the outside even if the partition space is opened to the outside. On the other hand, when the removed closing member is attached, the hole of the ground container is closed and the partition space is sealed to become a space independent from the outside.
また、請求項2記載のガス絶縁電力機器は、閉塞部材の内側に孔に通じる部屋を設けて仕切り空間を接地容器の外側に拡張したものである。したがって、仕切り空間が広くなる。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a gas-insulated power device in which a room leading to the hole is provided inside the closing member and the partition space is extended outside the ground container. Therefore, the partition space is widened.
また、請求項3記載のガス絶縁電力機器は、仕切り空間に絶縁ガスを封入したものである。したがって、仕切り空間の耐絶縁性能が向上する。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a gas insulated power device in which an insulating gas is sealed in a partition space. Therefore, the insulation resistance performance of the partition space is improved.
また、請求項4記載のガス絶縁電力機器は、仕切り空間に避雷素子を収容したものである。したがって、絶縁スペーサを避雷器として機能させることができる。また、閉塞部材を開閉することで、接地容器内を開放せずに避雷素子を交換することができる。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a gas insulated power device in which a lightning protection element is accommodated in a partition space. Therefore, the insulating spacer can function as a lightning arrester. Moreover, by opening and closing the closing member, it is possible to replace the lightning arrester without opening the ground container.
また、請求項5記載のガス絶縁電力機器は、避雷素子の動作状況を検出する検出手段を備えるものである。したがって、過電圧の侵入、発生により避雷器が動作すると、この動作が検出手段によって検出される。このため、避雷素子の動作状況の把握が可能になり、把握した動作状況に基づいて避雷素子の劣化の検出が可能になる。把握する動作状況としては、例えば避雷素子の通過電流量、避雷素子の通過電流値、避雷素子の温度等が考えられる。 According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a gas-insulated power device comprising a detecting means for detecting an operation state of the lightning protection element. Therefore, when the lightning arrester operates due to the intrusion or occurrence of overvoltage, this operation is detected by the detecting means. For this reason, the operation state of the lightning arrester can be grasped, and the deterioration of the lightning arrester can be detected based on the grasped operation state. As the grasping operation state, for example, the amount of current passing through the lightning arrester, the value of current passing through the lightning arrester, the temperature of the lightning arrester, and the like can be considered.
また、請求項6記載のガス絶縁電力機器は、導体に校正用電圧を印加又は校正用電流を供給する校正用電源を仕切り空間に収容したものである。したがって、導体に校正用電圧を印加したり校正用電流を供給することが可能になる。 According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a gas insulated power device in which a calibration power source for applying a calibration voltage to a conductor or supplying a calibration current is accommodated in a partition space. Therefore, it is possible to apply a calibration voltage or supply a calibration current to the conductor.
さらに、請求項7記載のガス絶縁電力機器は、接地容器内の状態を監視する状態監視センサを仕切り空間に収容したものである。したがって、接地容器内の状態監視が可能になる。 Furthermore, a gas insulated power device according to a seventh aspect of the present invention includes a state monitoring sensor for monitoring a state in the grounded container accommodated in the partition space. Therefore, the state in the ground container can be monitored.
請求項1記載のガス絶縁電力機器では、絶縁スペーサ内に設けられて接地容器内の空間から気密に仕切られ且つ接地容器側の面から導体又は導体に電気的に接続された部材に達する仕切り空間と、接地容器の仕切り空間に対向する部位に設けられた孔と、孔を開口可能に塞ぐ閉塞部材を備えているので、閉塞部材を取り外すことで仕切り空間のみを開放することができる。このため、仕切り空間を、接地容器内を開放することなく外部から利用可能な空間として使用することができる。例えば、仕切り空間を、所定目的の機器類を設置する空間として使用することができ、この場合には接地容器内に封入されている絶縁ガスを抜かずに気密性を保ったままの状態で、接地容器内に所定目的の機器類を設置したり除去したりすることができる。また、仕切り空間は絶縁スペーサ内に形成されているので、既存部品である絶縁スペーサを利用して仕切り空間を設けることができ、大変合理的で経済的であると共に、ガス絶縁電力機器の大型化を防止することができる。 2. The gas insulated power device according to claim 1, wherein the partition space is provided in the insulating spacer and is hermetically partitioned from the space in the ground container and reaches the conductor or a member electrically connected to the conductor from the surface on the ground container side. And a hole provided in a portion facing the partition space of the ground container and a closing member that closes the hole so that the hole can be opened. Therefore, only the partition space can be opened by removing the blocking member. For this reason, partition space can be used as space which can be utilized from the outside, without opening the inside of a grounding container. For example, the partition space can be used as a space where equipment for a predetermined purpose is installed. In this case, while keeping the airtightness without removing the insulating gas sealed in the ground container, Equipment for a predetermined purpose can be installed or removed from the ground container. Moreover, since the partition space is formed in the insulating spacer, the partition space can be provided by using the existing insulating spacer, which is very rational and economical, and the size of the gas insulated power device is increased. Can be prevented.
また、請求項2記載のガス絶縁電力機器では、閉塞部材の内側に孔に通じる部屋を設けて仕切り空間を接地容器の外側に拡張したので、仕切り空間が広くなり、絶縁スペーサ内に収まらない大きさの所定目的の機器類の設置が可能になる。このため、仕切り空間の使い勝手が向上する。
Further, in the gas insulated power device according to
また、請求項3記載のガス絶縁電力機器では、仕切り空間に絶縁ガスを封入したので、仕切り空間の耐絶縁性能を向上させることができる。
Moreover, in the gas insulated power equipment of
また、請求項4記載のガス絶縁電力機器では、仕切り空間に避雷素子を収容したので、絶縁スペーサを避雷器として機能させることができる。このため、別個独立の避雷器を設ける必要がなくなり、製造コストを減少させることができると共に、ガス絶縁電力機器を小型化することができる。また、閉塞部材の開閉(接地容器からの取り外し、設置容器への取り付け)によって設置容器内を開放せずに避雷素子を交換することができるので、避雷素子の交換が容易になる。さらに、接地容器内に避雷器を設置することができるので、系統からの雷サージは勿論のこと、ガス絶縁電力機器の内部で発生する断路器サージ等についても効果的に抑制することができる。
Moreover, in the gas insulated power equipment of
また、請求項5記載のガス絶縁電力機器では、避雷素子の動作状況を検出する検出手段を備えるので、避雷素子の動作状況に基づいて避雷素子の劣化を検出することができ、適切なタイミングで避雷素子を交換することが可能になる。
Further, the gas-insulated power device according to
また、請求項6記載のガス絶縁電力機器では、導体に校正用電圧を印加又は校正用電流を供給する校正用電源を仕切り空間に収容したので、導体に校正用電圧を印加したり校正用電流を供給することができる。このため、断路器等により容易にガス絶縁電力機器を系統から切り離した状態で、導体に校正用電圧を印加したり校正用電流を供給することができ、例えば計器用変圧器PT(VT)、変流器CT等の各種計測機器等の校正を行うことが可能になる。
In the gas insulated power device according to
さらに、請求項7記載のガス絶縁電力機器では、接地容器内の状態を監視する状態監視センサを仕切り空間に収容したので、接地容器内の状態監視を行うことができる。 Furthermore, in the gas insulated power equipment according to the seventh aspect, since the state monitoring sensor for monitoring the state in the ground container is accommodated in the partition space, the state in the ground container can be monitored.
以下、本発明の構成を図面に示す最良の形態に基づいて詳細に説明する。なお、ガス絶縁電力機器として、例えばGISを例にして説明する。ただし、GISに限るものではなく、例えばGIL等のガス絶縁電力機器にも適用可能である。 Hereinafter, the configuration of the present invention will be described in detail based on the best mode shown in the drawings. In addition, as a gas insulated power apparatus, GIS is demonstrated as an example, for example. However, the present invention is not limited to GIS, and can be applied to gas insulated power equipment such as GIL.
図1に、本発明を適用したガス絶縁電力機器の第1の実施形態を示す。ガス絶縁電力機器は、接地容器1内に絶縁ガスを封入すると共に導体2を収容し、導体2を絶縁スペーサ3によって接地容器1から浮かせた状態で支持するものであって、絶縁スペーサ3内に設けられて接地容器1内の空間4から気密に仕切られ且つ接地容器1側の面3aから導体2に電気的に接続された部材3bに達する仕切り空間5と、接地容器1の仕切り空間5に対向する部位に設けられた孔6と、孔6を開口可能に塞ぐ閉塞部材7を備えている。本実施形態では、仕切り空間5に避雷素子8を収容している。
FIG. 1 shows a first embodiment of a gas insulated power device to which the present invention is applied. The gas-insulated power device is configured to enclose an insulating gas in the ground container 1 and accommodate the
接地容器1は例えばGISの接地タンクであり、その内部には絶縁ガスとして例えばSF6ガスが封入されている。 The ground container 1 is, for example, a GIS ground tank, and, for example, SF 6 gas is sealed therein as an insulating gas.
絶縁スペーサ3は、例えばポストタイプの絶縁スペーサであり、導体2を囲繞する導電性スリーブ3bと、この導電性スリーブ3bを支持する支持部3cより構成されている。導電性スリーブ3bは、例えばアルミニウム等の金属で形成されている。導電性スリーブ3b内に例えば2本の導体2の端部を突き合わせて挿入することで、2本の導体2を電気的に接続しながら接地容器1に対して浮かせた状態で支持することができる。
The insulating
導電性スリーブ3bには電界緩和用のシールド電極3eが設けられている。本実施形態では、シールド電極3eを導電性スリーブ3bと一体構造で形成している。ただし、別体で作成したシールド電極3eを導電性スリーブ3bに溶接等の手段で固着しても良い。シールド電極3eは避雷素子8を囲むように環状に設けられている。シールド電極3eを設けることで、絶縁スペーサ3内の仕切り空間5のうち、導電性スリーブ3bと接触する部分の電界集中を緩和することができる。また、シールド電極3eを設けることで、避雷素子8が導電性スリーブ3bと接触する部分の電界集中を緩和することもできる。即ち、導電性スリーブ3bと接触するものがあるとその接触点には電界が集中するので、その電界集中をシールド電極3eを設けることで緩和することができる。ただし、シールド電極3eを省略しても良い。
The
支持部3cは、例えば絶縁性の樹脂で形成されており、接地容器1側の面3aから導体2に電気的に接続された部材即ち導電性スリーブ3bに達する仕切り空間5が内部に形成されている。ただし、仕切り空間5を接地容器1側の面3aから導体2に直接達するものとしても良く、即ち、導電性スリーブ3bに孔を形成して仕切り空間5を接地容器1側の面3aから導体2に達するものとしても良い。仕切り空間5には、例えば接地容器1内に封入されている絶縁ガスと同じ絶縁ガスが封入されている。ただし、接地容器1内に封入されている絶縁ガスと別の種類の絶縁ガスを仕切り空間5に封入しても良い。
The
接地容器1の絶縁スペーサ取付位置は二重板構造になっている。この二重板構造の段部に絶縁スペーサ3の接地容器1側端3dが挿入されている。接地容器1と絶縁スペーサ3の間は気密にシールされている。また、接地容器1の二重板構造の外側板9には、仕切り空間5に対向する孔6が形成されている。
The insulating spacer mounting position of the ground container 1 has a double plate structure. The grounding container 1
外側板9には閉塞部材7が取り外し可能に取り付けられている。閉塞部材7は、例えばガスポート付きフランジである。閉塞部材7を閉めた後、図示していないガスボートから絶縁ガスを仕切り空間5内に充填することができる。
A closing
避雷素子8は、例えば酸化亜鉛素子である。仕切り空間5内には複数の避雷素子8が一列に並べられて収容されている。避雷素子8の列はスプリング10によって導電性スリーブ3bに押し付けられている。避雷素子8を仕切り空間5内に収容することで、絶縁スペーサ3を利用して避雷器が構成される。
The
閉塞部材7を閉じた状態では、接地容器1の孔6が気密に塞がれて仕切り空間5が独立した空間になる。仕切り空間5には絶縁ガスが封入されているので、仕切り空間5内は良好に絶縁性が確保されている。
In a state in which the closing
導体2に異常電圧が侵入又は発生すると、避雷素子8を通じて電流が流れ、異常電圧が大地に放電される。即ち、絶縁スペーサ3利用の避雷器が動作する。避雷器の動作によって避雷素子8が劣化するので、避雷素子8の交換が必要となる。閉塞部材7を接地容器1から取り外すと仕切り空間5が外部に開放されるので、避雷素子8を簡単に交換することができる。
When an abnormal voltage enters or occurs in the
このとき、閉塞部材7を取り外しても接地容器1内の空間4は外部に開放されることがないので、交換作業は簡単である。つまり、接地容器1内の空間4を外部に開放する場合には、開放前に絶縁ガスを一旦抜いて回収する必要があり、また、避雷素子8を交換した後で接地容器1内を密閉する際、接地容器1内の空間4の清浄性を確保すると共に絶縁ガスを封入し直す必要がある。このように接地容器1内の空間4を開放しての作業は大変大掛かりなものとなり、また、GISはクリーンルームに設置されているわけではないので、接地容器1内の空間4の清浄性を確保するのは非常に困難である。
At this time, even if the closing
これに対し、本発明では接地容器1内の空間4を開放せず、開放するのは仕切り空間5のみであるので、開放する空間を極めて狭く限定することができて交換作業が極めて容易になる。また、開放する空間を極めて狭い空間に限定できるので、その清浄性を確保するのも容易である。さらに、閉塞部材7をあけることで避雷素子8を直接交換することができ、この点からも交換作業が容易になる。なお、仕切り空間5内を開放する際、仕切り空間5内に封入されている絶縁ガスを回収することが好ましい。
On the other hand, in the present invention, the
また、既存部品である絶縁スペーサ3を利用して仕切り空間5を設けているので、大変合理的で経済的であると共に、ガス絶縁電力機器の大型化を防止することができる。
Moreover, since the
また、ガス絶縁電力機器の内部に避雷器の機能を持たせることができるので、系統から侵入する雷サージ等の異常電圧を逃がすことができるのは勿論のこと、ガス絶縁電力機器の内部で発生する断路器サージ等の異常電圧をも逃がすことができる。 In addition, since the lightning arrester function can be provided inside the gas-insulated power equipment, it is possible to escape abnormal voltages such as lightning surges that enter the system, as well as to occur inside the gas-insulated power equipment. An abnormal voltage such as a disconnector surge can also be released.
さらに、仕切り空間5には絶縁ガスが封入されているので、仕切り空間5の耐絶縁性能を向上させることができる。
Furthermore, since the insulating gas is enclosed in the
次に、本発明のガス絶縁電力機器の第2の実施形態について説明する。なお、図1に示すガス絶縁電力機器と同一の部材には同一の符号を付し、それらの詳細な説明は省略する。 Next, a second embodiment of the gas insulated power device of the present invention will be described. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the member same as the gas insulated power equipment shown in FIG. 1, and those detailed description is abbreviate | omitted.
このガス絶縁電力機器では、例えば図2に示すように、閉塞部材7の内側に孔6に通じる部屋11を設けて仕切り空間5を接地容器1の外側に拡張している。そして、導体2に校正用電圧を印加する校正用電源12を仕切り空間5に収容している。校正用電源12は接測線16によって絶縁スペーサ3の導電性スリーブ3bに接続されている。したがって、導電性スリーブ3bを通じて導体2に校正用電圧を印加することができる。
In this gas-insulated power apparatus, for example, as shown in FIG. 2, a room 11 leading to the
図3に校正用電源12を使用した校正の概念を示す。校正は、校正対象の各種計測機器類である電圧計測機器13と校正用電源12の上流及び下流に位置する断路器又は遮断器(以下、スイッチ14という)を開いて電圧計測機器13と校正用電源12の上流及び下流を系統から切り離した状態で行われる。校正用電源12によって導体2に校正用電圧を印加した状態で、電圧計測機器13で電圧を計測する。電圧計測機器13の計測値と校正用電源12によって印加した電圧値とに基づいて、電圧計測機器13の校正を行う。
FIG. 3 shows the concept of calibration using the
仕切り空間5に校正用電源12を収容することで、ガス絶縁電力機器の内部に校正用電源12を設置することができる。このため、従来困難であったガス絶縁電力機器の各種計測機器類の校正が可能になる。しかも、校正対象の電圧計測機器13の近くに校正用電源12を配置することができるので、より高精度に校正を行うことができる。
By accommodating the
なお、導体2に校正用電圧を印加する校正用電源12に代えて、導体2に校正用電流を供給する校正用電源12を仕切り空間5に収容しても良い。この場合の校正の概念を図4に示す。校正用電流を使用した校正では、校正対象の各種計測機器類である電流計測機器15は一般的には変流器(CT:Current trans)であるので、変流器を例にして説明する。いま、校正用電源12と変流器15を挟む上流と下流のスイッチ14のうち、上流側のスイッチ14を開き、下流側のスイッチ14を閉じておく。下流側のスイッチ14の下流側はGISの外部、例えばブッシング部分で接地しておく。この状態で校正が行われる。校正用電源12によって供給された電流は、校正用電源12→接続線16→導電性スリーブ3b→導体2へと流れてアースされる。このときに発生する磁界を変流器15で測定し電流値を得る。測定した電流値と校正用電源12によって供給した電流値とを比較して変流器15の校正を行う。この場合にも、従来困難であったガス絶縁電力機器の各種計測機器類の校正が可能になる。しかも、校正対象の変流器15の近くに校正用電源12を配置することができるので、より高精度に校正を行うことができる。
Instead of the
また、第2の実施形態でも、接地容器1内を開放せずに仕切り空間5のみを開放することができるので、校正用電源12の設置、点検整備、交換の作業は容易である。
Also in the second embodiment, since only the
次に、本発明のガス絶縁電力機器の第3の実施形態について説明する。なお、図1に示すガス絶縁電力機器と同一の部材には同一の符号を付し、それらの詳細な説明は省略する。 Next, a third embodiment of the gas insulated power device of the present invention will be described. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the member same as the gas insulated power equipment shown in FIG. 1, and those detailed description is abbreviate | omitted.
このガス絶縁電力機器では、例えば図5に示すように、状態監視センサ17を仕切り空間5に収容している。状態監視センサ17は、例えば接地容器1内の部分放電に伴う発光を検出する光センサである。接地容器1内に部分放電が発生すると発光が生じる。この発光を光センサが検出することで、接地容器1内で部分放電が生じたことを検出することができる。
In this gas insulated power device, for example, as shown in FIG. 5, the
なお、状態監視センサ17は光センサに限られるものではなく、例えば部分放電に伴い生じる電磁波を検出するアンテナ、接地容器1内に侵入した異物の移動に伴う接地容器1の振動を検出するAEセンサ、部分放電に伴い生じる超音波を検出する超音波センサ、部分放電に伴い生じる音を検出する音センサ、各種観測カメラ等でも良い。また、アンテナとしては、例えば部分放電に伴い生じるUHF帯の電磁波を検出するUHFアンテナの使用が考えられる。なお、複数の状態監視センサ17を仕切り空間5内に設置しても良い。また、状態監視センサ17はテラヘルツ光発生装置(テラヘルツ光を利用した観測装置)でも良い。テラヘルツ光は各種プラスチックや樹脂等を透過するために、仕切り空間5内のテラヘルツ光発生装置よりGIS内にテラヘルツ光を照射すると共にその反射光を受けてGIS内部を透視することができ、GIS内部の状況をモニタすることができる。
The
また、第3の実施形態でも、接地容器1内を開放せずに仕切り空間5のみを開放することができるので、状態監視センサ17の設置、点検整備、交換の作業は容易である。また、接地容器1内に状態監視センサ17を配置しているので検出感度が良好であり、S/N比(シグナル・ノイズ比)を向上させることができる。さらに、仕切り空間5内への収容を可能にすることで、状態監視センサ17の設置場所の選択肢を増やすことができる。
Also in the third embodiment, since only the
なお、上述の形態は本発明の好適な形態の一例ではあるがこれに限定されるものではなく本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。例えば上述の説明では、GISを例にしていたが、GISに限られるものではなく、例えばGIL等のガス絶縁電力機器にも適用可能である。即ち、接地容器1との電位差が大きな導体2を当該接地容器1内に収容すると共に、導体2を絶縁スペーサ3によって支持するガス絶縁電力機器であれば適用可能である。
The above-described embodiment is an example of a preferred embodiment of the present invention, but is not limited thereto, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. For example, in the above description, the GIS is taken as an example, but the present invention is not limited to the GIS, and can be applied to a gas insulated power device such as a GIL. That is, any gas-insulated power device that accommodates the
また、上述の説明では、絶縁ガスはSF6ガスであったが、これに限られるものではない。 In the above description, the insulating gas is SF 6 gas, but is not limited thereto.
また、上述の説明では、絶縁スペーサ3はポストタイプの絶縁スペーサ3あったが、ポストタイプの絶縁スペーサに限られるものではない。例えば、ディスクタイプの絶縁スペーサ、コーンタイプの絶縁スペーサ等でも良く、内部に仕切り空間5を設けることができる前縁スペーサであれば適用可能である。
In the above description, the insulating
また、上述の説明では、仕切り空間5に避雷素子8、校正用電源12、状態監視センサ17を収容していたが、これら以外の部品や機器類を収容しても良い。即ち、避雷素子8、校正用電源12、状態監視センサ17を設置する目的以外の目的で仕切り空間5を使用しても良い。即ち、仕切り空間5を多目的に使用することができる。
In the above description, the
また、上述の説明では、仕切り空間5に絶縁ガスを封入していたが、仕切り空間5に絶縁ガスを封入しなくても良い。
In the above description, the insulating gas is sealed in the
また、仕切り空間5を接地容器1の外側に拡張していないガス絶縁電力機器(例えば図1,図6のガス絶縁電力機器)について、閉塞部材7の内側に部屋11を設けて仕切り空間5を拡張しても良く、逆に、仕切り空間5を接地容器1の外側に拡張していたガス絶縁電力機器(例えば図2,図5のガス絶縁電力機器)について、部屋11を省略して拡張されていない仕切り空間5にしても良い。
Further, for a gas insulated power device (for example, the gas insulated power device of FIGS. 1 and 6) that does not extend the
また、図1のガス絶縁電力機器のように仕切り空間5に避雷素子8を設ける場合には、避雷素子8の動作状況を検出する検出手段18を備えても良い。この場合の例を図6に示す。本実施形態では、検出手段18として例えば2つの検出手段、例えば避雷素子8の通過電流量を検出する計器用変流器(CT)18Aと、避雷素子8の温度を検出する熱伝対プローブ18Bを有している。計器用変流器18Aは、例えばスプリング10の周囲に配置されている。熱伝対プローブ18Bは、例えばスプリング10側の避雷素子8に取り付けられている。避雷器が動作し、導体2→導電性スリーブ3b→避雷素子8→スプリング10→閉塞部材7→接地容器1へと電流が流れると、磁力線の変化によって計器用変流器18Aの二次側に電流が流れる。計器用変流器18Aの二次側に流れる電流量は避雷器の動作によって流れた電流量(一次側電流量)に比例する。計器用変流器18Aの二次側に流れた電流量を電流計測装置19によって計測することで、避雷素子8に流れた電流量を計測することができる。また、避雷器が作動して上記の通り電流が流れると、避雷素子8の温度が上昇する。この温度上昇を温度計測装置20によって計測することで、避雷器の動作回数を検出することができると共に、避雷素子8に流れた電流量・電流値を測定することができる。これらの検出手段18の検出結果に基づいて避雷素子8の適切な交換時期を知ることができる。なお、計器用変流器18Aによって通過電流量を計測することに代えて通過電流値を計測するようにしても良い。また、検出手段18として計器用変流器18Aと熱伝対プローブ18Bの両方を備える必要はなく、いずれか一方のみを備えるようにしても良い。
Further, when the
この場合、以下のように使用可能である。つまり、検出手段18によって避雷素子8の動作状況(例えば、通過電流量、通過電流値、避雷素子8温度など)をモニターしておき、それらの値とGISもしくはGIL本体に発生する電気的ストレスとの相関性を定量化しておくことにより、的確なコンディションベースのメンテナンスとして活用することができる。即ち、避雷器の寿命が既知であるとき(例えば、一定量の積算通過電流量となった場合、一定量の積算通過電流値となった場合、所定回数避雷器が作動した場合等を避雷器の寿命とする等)、例えば「同一箇所の避雷器の3回目の交換の場合には、当該部の絶縁スペーサ3も同時に交換する」というような機器部位ごとのメンテナンスの指標として活用することができる。
In this case, it can be used as follows. In other words, the operating state of the lightning protection element 8 (for example, the passing current amount, the passing current value, the
1 接地容器
2 導体
3 絶縁スペーサ
4 接地容器内の空間
3a 絶縁スペーサの接地容器側の面
3b 導電性スリーブ(導体に電気的に接続された部材)
5 仕切り空間
6 孔
7 閉塞部材
11 部屋
8 避雷素子
18A 計器用変流器(検出手段)
18B 熱伝対プローブ(検出手段)
12 校正用電源
17 状態監視センサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
5
18B thermocouple probe (detection means)
12
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