JP2014202686A

JP2014202686A - 非停電絶縁診断装置及び非停電絶縁診断方法

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Publication number: JP2014202686A
Application number: JP2013081091A
Authority: JP
Inventors: 康史坪坂; Koji Tsubosaka
Original assignee: Mitsubishi Electric Building Techno Service Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Electric Building Solutions Corp
Priority date: 2013-04-09
Filing date: 2013-04-09
Publication date: 2014-10-27
Anticipated expiration: 2033-04-09
Also published as: JP6128921B2

Abstract

【課題】静電容量が比較的小さい変圧器についても絶縁診断を行うことが可能な非停電絶縁診断装置を提供する。
【解決手段】補助素子２４は補助抵抗Ｒａと補助コンデンサＣａとを備え、一次側に高圧の引き込みケーブル６０が接続された変圧器５０に対して並列に接続される。電圧注入用ＲＴは、試験電圧発生器１０からの試験電圧Ｖｓｆを変圧器５０と補助素子２４とに印加する。電流検出用ＣＴは、変圧器５０の一次側から引き込みケーブル６０を介して流れる漏れ電流と補助素子２４に流れる漏れ電流との合計の漏れ電流Ｉｓｃを検出する。演算部３０は、試験電圧Ｖｓｆと漏れ電流Ｉｓｃとを用いることで、系全体の静電容量Ｃｍ及び誘電正接ｔａｎδｍを求め、静電容量Ｃｍ及び誘電正接ｔａｎδｍを用いることで、変圧器５０の誘電正接ｔａｎδｘ等を求める。
【選択図】図１

Description

本発明は、変圧器の絶縁診断を非停電で行う非停電絶縁診断装置及び非停電絶縁診断方法に関する。

変圧器やケーブルの絶縁診断を非停電で行う装置が知られている。

例えば特許文献１には、母線に接続された被診断機器の接地線に磁気誘導セットしたクランプ型変成器と、クランプ型変成器の１次側に商用周波より充分高い周波数の高周波電流を供給する高周波電源とを備え、母線へ給電している電力の引込ケーブルに一括してクランプする電流センサを磁気誘電セットし、高周波電流に起因する漏れ電流を検出し、被診断機器の絶縁抵抗、誘電体損失率及び静電容量を検出結果に従って演算する装置が開示されている。

また、特許文献２には、低圧単相電路をクランプする零相変流器のクランプアームの内面に、電路導体の非接地線との間に静電容量を形成するための導電薄板を設け、当該導電薄板から得られる容量性電流を基準電圧ベクトルとして、零相変流器の測定電流から漏洩抵抗又は漏洩抵抗分電流を求める測定器が開示されている。

また、特許文献３には、被測定ケーブルの接地線電流を検出する変流器に近接して誘電電流を打ち消すためのダミー変流器を備えた装置が開示されている。

また、特許文献４には、ケーブル線路の遮断層を接地する接地線に装着される変流器と、変流器の出力電流から損失電流成分を抽出し、ケーブル線路のケーブル絶縁体の誘電正接を測定する誘電正接測定部と、変流器に対して予め設定されたバイアス電流を供給するバイアス電流発生部と、変流器の出力電流からバイアス電流分を差引くバイアス電流減算部と、を備えた装置が開示されている。

特許第２５７７８２５号公報特開２００９−２５２１９号公報特公平７−５２２０５号公報実公平４−３０４８７号公報

とこで、変圧器については、静電容量が小さくなるほど正確に絶縁診断を行うことが困難になる。変圧器には油入り変圧器とモールド変圧器とがあるが、モールド変圧器内の主絶縁物である空気は、油入り変圧器の主絶縁物である油に比べて誘電率が半分以下であるため、充電電流が小さくなり、その結果、検出される信号が小さくなる。また、絶縁診断を行う現場によってノイズの大きさにばらつきがあり、モールド変圧器では信号ノイズ比（Ｓ／Ｎ）が悪くなる場合がある。例えば２００ｋＶＡ未満のモールド変圧器では静電容量が極めて小さくなるため、静電容量が、診断装置によって測定可能な静電容量の下限レベル以下となる場合がある。この場合、測定値が安定せず、誘電正接ｔａｎδ等を正確に測定することが困難になる。このことは油入り変圧器についても言えることであり、油入り変圧器についても静電容量が小さくなる場合には測定値が安定せず、誘電正接ｔａｎδ等を正確に測定することが困難となる。

本発明の目的は、静電容量が比較的小さい変圧器についても絶縁診断を行うことが可能な非停電絶縁診断装置及び非停電絶縁診断方法を提供することである。

請求項１に係る発明は、補助抵抗と補助コンデンサとを備え、一次側に高圧ケーブルが接続された変圧器に対して並列に接続される補助素子と、前記変圧器の二次側から前記変圧器と前記補助素子とに試験電圧を印加する試験電圧印加手段と、前記変圧器の一次側から前記高圧ケーブルを介して流れる漏れ電流と前記補助素子に流れる漏れ電流との合計の漏れ電流を検出するクランプ型の電流検出手段と、前記試験電圧と前記合計の漏れ電流とを用いることで、前記変圧器と前記補助素子とによって構成される系全体の静電容量及び誘電正接を求め、前記系全体の静電容量及び誘電正接を用いることで、前記変圧器の静電容量、誘電正接及び絶縁抵抗のうちの少なくとも１つを求める演算手段と、を有することを特徴とする非停電絶縁診断装置である。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載の非停電絶縁診断装置であって、前記演算手段は、前記系全体の静電容量及び誘電正接から前記補助素子の静電容量及び誘電正接を差引くことで、前記変圧器の静電容量及び誘電正接を求める、ことを特徴とする。

請求項３に係る発明は、請求項１又は請求項２に記載の非停電絶縁診断装置であって、相対的に大きい静電容量の変圧器を測定するための第１モードと、相対的に小さい静電容量の変圧器を測定するための第２モードとを切り替えるためのスイッチを更に有し、前記補助素子は、前記スイッチによってモードが前記第２モードに切り替えられると、前記変圧器に対して並列に接続される、ことを特徴とする。

請求項４に係る発明は、補助抵抗と補助コンデンサとを備えた補助素子を、一次側に高圧ケーブルが接続された変圧器に対して並列に接続するステップと、前記変圧器の二次側から前記変圧器と前記補助素子とに試験電圧を印加するステップと、前記変圧器の一次側から前記高圧ケーブルを介して流れる漏れ電流と前記補助素子に流れる漏れ電流との合計の漏れ電流を検出するステップと、前記試験電圧と前記合計の漏れ電流とを用いることで、前記変圧器と前記補助素子とによって構成される系全体の静電容量及び誘電正接を求め、前記系全体の静電容量及び誘電正接を用いることで、前記変圧器の静電容量、誘電正接及び絶縁抵抗のうちの少なくとも１つを求めるステップと、を含むことを特徴とする非停電絶縁診断方法である。

本発明によると、補助抵抗と補助コンデンサとを備えた補助素子を変圧器に対して並列に接続することで、系全体の静電容量を測定可能な範囲に増大させることが可能となる。これにより、変圧器の静電容量が比較的小さい場合であっても、測定値に基づき変圧器の誘電正接ｔａｎδ等を求めることができるため、変圧器の絶縁診断を行うことが可能となる。

本発明の実施形態に係る非停電絶縁診断装置の一例を示すブロック図である。本発明の実施形態に係る非停電絶縁診断装置の一例を示す模式図である。本発明の実施形態に係る非停電絶縁診断装置の一例を示す模式図である。静電容量と誘電正接ｔａｎδとの関係を模式的に示すグラフである。変形例に係る非停電絶縁診断装置の一例を示す模式図である。

図１から図３に、本実施形態に係る非停電絶縁診断装置の一例を示す。本実施形態に係る非停電絶縁診断装置は、試験電圧発生器１０、電圧注入用ＲＴ、電流検出用ＣＴ及び測定器２０を含み、被診断機器の静電容量や誘電正接ｔａｎδ等を求める。

一例として、変圧器５０が被診断機器である。変圧器５０は例えば受変電機器として用いられる。変圧器５０には、静電容量Ｃｘと絶縁抵抗Ｒｘとが存在する。変圧器５０の一次側には高圧の引き込みケーブル６０が接続され、変圧器５０は引き込みケーブル６０から課電される。変圧器５０の二次側には接地線１２が接続される。なお、変圧器５０は、モールド変圧器であってもよいし、油入り変圧器であってもよい。

試験電圧発生器１０は交流の試験電圧Ｖｓｆを発生させる。電圧注入用ＲＴは電圧注入用変圧器である。変圧器５０の二次側に接続された接地線１２が電圧注入用ＲＴに挿入され、これにより、電圧注入用ＲＴは、試験電圧Ｖｓｆを変圧器５０に印加する。図２に示すように、電圧注入用ＲＴと変圧器５０との間にて接地線１２にＶｓケーブルの一端が接続され、Ｖｓケーブルの他端は測定器２０に接続されている。これにより、試験電圧Ｖｓｆが測定器２０に入力される。

電流検出用ＣＴは電流検出用のクランプ型の変流器であり、引き込みケーブル６０や補助素子用ケーブル２６をクランプすることで、引き込みケーブル６０や補助素子用ケーブル２６に流れ込んだ漏れ電流を検出する。

例えば、変圧器５０の静電容量Ｃｘが比較的小さい場合、後述する補助素子２４を用いて変圧器５０の絶縁診断が行われる。この場合、図１及び図２に示すように、補助素子２４に接続された補助素子用ケーブル２６と引き込みケーブル６０とが電流検出用ＣＴに挿入され、電流検出用ＣＴは、変圧器５０を介して引き込みケーブル６０に流れ込んだ漏れ電流と、補助素子２４を介して補助素子用ケーブル２６に流れ込んだ漏れ電流との合計である漏れ電流Ｉｓｃを検出する。

一方、変圧器５０の静電容量Ｃｘが比較的大きい場合、補助素子２４を用いずに変圧器５０の絶縁診断を行う。この場合、図３に示すように、引き込みケーブル６０のみが電流検出用ＣＴに挿入され、電流検出用ＣＴは、変圧器５０を介して引き込みケーブル６０に流れ込んだ漏れ電流Ｉｓｃを検出する。

測定器２０は、図１に示すように、校正器２２、補助素子２４、モード切換スイッチ２８、演算部３０及び表示部３２を含み、試験電圧Ｖｓｆと漏れ電流Ｉｓｃとを受け、それらの値を用いることで、変圧器５０の静電容量Ｃｘ、絶縁抵抗Ｒｘ及び誘電正接ｔａｎδｘを求める。また、測定器２０は、検出回路、フィルタ、Ａ／Ｄ変換器及びＤ／Ａ変換器等の処理部を含む。

校正器２２は、静電容量が異なる複数のコンデンサＣａを含み、スイッチＳｂによってコンデンサＣａの切り替えが可能となっている。一例として、コンデンサＣａの静電容量は、０．５ｎＦ、１ｎＦ、１０ｎＦ、１００ｎＦである。

補助素子２４は、並列に接続されたコンデンサＣａと補助抵抗Ｒａとを含む。以下の説明において、補助素子２４に含まれるコンデンサＣａを「補助コンデンサＣａ」と称することとする。例えば、モード切換スイッチ２８をオンすることで、スイッチＳａとスイッチＳｂとがオンになり、補助コンデンサＣａと補助抵抗Ｒａとによって補助素子２４が形成される。なお、図１に示す例では、校正器２２に含まれるコンデンサＣａを補助コンデンサＣａとして用いているが、この例に限らず、校正器２２とは別のコンデンサを補助コンデンサとして用いてもよい。本実施形態では、一例として０．５ｎＦのコンデンサＣａが補助コンデンサＣａとして選択される。

補助素子２４は、変圧器５０に対して並列に接続される。具体的には、補助素子２４の一端は電圧注入用ＲＴと変圧器５０との間にて接地線１２に接続され、他端には補助素子用ケーブル２６が接続され、電圧注入用ＲＴによって試験電圧Ｖｓｆが補助素子２４に印加される。なお、上記のように、補助素子用ケーブル２６は電流検出用ＣＴに挿入される。

モード切換スイッチ２８は、測定モードを切り替えるためのスイッチである。本実施形態では、一例として３つの測定モードが存在する。例えば、モード切換スイッチ２８がオフの場合、スイッチＳａ，Ｓｂはオフとなる。モード切換スイッチ２８が第１のオン状態の場合、スイッチＳａはオフでスイッチＳｂがオンとなる（０．５ｎＦ、ｔａｎδ＝０％の状態）。また、モード切換スイッチ２８が第２のオン状態の場合、スイッチＳａ，Ｓｂともにオンとなる（０．５ｎＦ、ｔａｎδ＝１％の状態）。すなわち、モード切換スイッチ２８をオンにするとスイッチＳｂはオン状態になる。そして、例えばモード切換スイッチ２８を第２のオン状態にすると、図１に示す補助抵抗Ｒａ用のスイッチＳａと補助コンデンサＣａ用のスイッチＳｂとがオンになる。そして、補助コンデンサＣａと補助抵抗Ｒａとによって補助素子２４が形成される。一方、モード切換スイッチ２８をオフするとスイッチＳａ，Ｓｂがオフとなり、補助素子２４は形成されない。例えば、変圧器５０の静電容量Ｃｘが比較的小さい場合、モード切換スイッチ２８をオンすることで補助素子２４を形成し、補助素子２４を用いて測定する。一方、変圧器５０の静電容量Ｃｘが比較的大きい場合、モード切換スイッチ２８をオフすることで補助素子２４の機能を解除し、補助素子２４を用いずに測定する。

演算部３０は一例としてＣＰＵであり、試験電圧Ｖｓｆと漏れ電流Ｉｓｃとを用いることで、変圧器５０の静電容量Ｃｘ、絶縁抵抗Ｒｘ及び誘電正接ｔａｎδｘを求める。例えば、演算部３０はベクトル演算を行うことで誘電正接ｔａｎδを求める。

表示部３２は演算部３０の演算結果を表示する。表示部３２は、例えば、静電容量、絶縁抵抗、ｔａｎδ、試験電圧Ｖｓｆ、漏れ電流Ｉｓｃ等を表示する。

次に、図１及び図２を参照して、変圧器５０の静電容量Ｃｘが比較的小さい場合の測定方法について説明する。例えば容量が５０〜２００ｋＶＡの変圧器が、静電容量Ｃｘが比較的小さい変圧器に該当する。まず、モード切換スイッチ２８をオンすることで、補助抵抗Ｒａ用のスイッチＳａと補助コンデンサＣａ用のスイッチＳｂとをオンする。これにより、補助コンデンサＣａと補助抵抗Ｒａとによって補助素子２４が形成される。また、補助素子用ケーブル２６を補助素子２４の他端に接続し、引き込みケーブル６０と補助素子用ケーブル２６とを電流検出用ＣＴでクランプする。また、接地線１２を電圧注入用ＲＴに挿入する。そして、試験電圧発生器１０によって試験電圧Ｖｓｆを発生させ、電圧注入用ＲＴによって接地線１２を介して変圧器５０と補助素子２４とに試験電圧Ｖｓｆを印加する。これにより、電流検出用ＣＴは、変圧器５０を介して引き込みケーブル６０に流れ込んだ漏れ電流と、補助素子２４を介して補助素子用ケーブル２６に流れ込んだ漏れ電流との合計である漏れ電流Ｉｓｃを検出し、漏れ電流Ｉｓｃを測定器２０に出力する。測定器２０の演算部３０は、試験電圧Ｖｓｆと漏れ電流Ｉｓｃとを用いることで、変圧器５０の静電容量Ｃｘ等を求める。

次に、演算部３０での具体的な演算処理について説明する。まず、演算部３０は、試験電圧Ｖｓｆと漏れ電流Ｉｓｃとを用い、従来技術と同様にベクトル演算を行うことで、変圧器５０と補助素子２４とによって構成される系全体の誘電正接ｔａｎδｍ及び静電容量Ｃｍを求める。漏れ電流Ｉｓｃは、変圧器５０を介して流れる漏れ電流と補助素子２４を介して流れる漏れ電流との合計であるため、漏れ電流Ｉｓｃと試験電圧Ｖｓｆとを用いることで、変圧器５０と補助素子２４とによって構成される系全体の誘電正接ｔａｎδｍ及び静電容量Ｃｍを求める。さらに、演算部３０は、系全体の誘電正接ｔａｎδｍ及び静電容量Ｃｍから、既知の値である補助素子２４の静電容量Ｃａ及び誘電正接ｔａｎδａを差引くことで、変圧器５０の静電容量Ｃｘ及び誘電正接ｔａｎδｘを求める。以下、演算処理について更に詳しく説明する。

変圧器５０と補助素子２４とは並列に接続されているため、系全体の静電容量Ｃｍは以下の（式１）で表され、系全体の合成抵抗Ｒｍは以下の（式２）で表される。
（式１）：Ｃｍ＝Ｃｘ＋Ｃａ
（式２）：Ｒｍ＝（Ｒｘ・Ｒａ）／（Ｒｘ＋Ｒａ）
ここで、Ｃａは補助コンデンサの静電容量であり、Ｒａは補助抵抗の値であるため、Ｃａ及びＲａはそれぞれ既知の値である。

また、系全体の誘電正接ｔａｎδｍは以下の（式３）で表され、変圧器５０の誘電正接ｔａｎδｘは以下の（式４）で表される。
（式３）：ｔａｎδｍ＝１／（２π・ｆ・Ｃｍ・Ｒｍ）
（式４）：ｔａｎδｘ＝１／（２π・ｆ・Ｃｘ・Ｒｘ）
ここで、ｆは試験電圧Ｖｓｆの周波数である。

従って、測定値である系全体の静電容量Ｃｍと補助コンデンサＣａの静電容量とを（式１）に代入することで、変圧器５０の静電容量Ｃｘ（＝Ｃｍ−Ｃａ）が求められる。すなわち、系全体の静電容量Ｃｍから補助素子２４の静電容量Ｃａを減算する（差引く）ことで、変圧器５０の静電容量Ｃｘが求められる。
また、測定値である静電容量Ｃｍ及び誘電正接ｔａｎδｍを（式３）に代入することで、系全体の合成抵抗Ｒｍが求められる。
さらに、抵抗値であるＲａ及びＲｍを（式２）に代入することで、変圧器５０の絶縁抵抗Ｒｘが求められる。
そして、求められたＣｘ及びＲｘを（式４）に代入することで、変圧器５０の誘電正接ｔａｎδｘが求められる。

また、（式４）に（式１）及び（式２）を代入することで、ｔａｎδｘは以下の（式５）で表される。
（式５）：
ｔａｎδｘ＝１／｛２π・ｆ・（Ｃｍ−Ｃａ）・（Ｒａ・Ｒｍ）／（Ｒａ−Ｒｍ）｝
＝（２π・ｆ・Ｃｍ・Ｒａ・ｔａｎδｍ−１）／（２π・ｆ・（Ｃｍ−Ｃａ）・Ｒａ）
＝（Ｃｍ・ｔａｎδｍ−Ｃａ・ｔａｎδａ）／（Ｃｍ−Ｃａ）
ここで、Ｃａ及びｔａｎδａは既知の値であり、Ｃｍ及びｔａｎδｍは計測値であるため、これらの値により、ｔａｎδｘが求められる。
すなわち、系全体の静電容量Ｃｍ及び誘電正接ｔａｎδｍから、補助素子２４の静電容量Ｃａ及び誘電正接ｔａｎδａを減算する（差引く）ことで、変圧器５０の誘電正接ｔａｎδｘが求められる。

以上のように、補助抵抗Ｒａと補助コンデンサＣａとを備えた補助素子２４を変圧器５０に対して並列に接続することで、測定器２０によって測定される静電容量を増大させることが可能となる。補助素子２４を用いない場合、測定器２０によって測定される静電容量はＣｘであるが、補助素子２４を用いる場合、測定器２０によって測定される静電容量はＣｍ＝Ｃｘ＋Ｃａとなる。従って、補助素子２４を用いることで、補助コンデンサＣａの値分、測定器２０によって測定される静電容量を増加させることができる。例えば図４に示すように、変圧器５０の静電容量Ｃｘが小さくて元々診断困難な範囲に含まれている場合（黒丸の印で示す）であっても、補助素子２４を変圧器５０に対して並列に接続することで、測定器２０によって測定される静電容量を診断可能な範囲に増大させることが可能となる（白丸の印で示す）。すなわち、系全体の静電容量Ｃｍが測定器２０で測定可能な範囲に含まれるように補助コンデンサＣａを用いることで、静電容量を診断可能な範囲に増大させることができる。このように、測定される静電容量が増大するため、検出される信号が増大し、信号ノイズ比（Ｓ／Ｎ）が向上する。以上のように、静電容量を測定器２０で測定可能な範囲に増大させることができるため、変圧器５０の静電容量Ｃｘが測定器２０によって測定可能な値未満であっても、変圧器５０の静電容量Ｃｘ、絶縁抵抗Ｒｘ及び誘電正接ｔａｎδｘを求めることが可能となる。従って、静電容量Ｃｘが小さい変圧器５０であっても絶縁診断を正確に行うことが可能となる。また、モード切換スイッチ２８によって測定モードを切り替えるだけで、静電容量Ｃｘが小さい変圧器５０の絶縁診断が可能となるため、作業者の作業負荷が増大せず、簡易な方法により非停電状態で絶縁診断を行うことが可能となる。

次に、図１及び図３を参照して、変圧器５０の静電容量Ｃｘが比較的大きい場合の測定方法について説明する。例えば容量が２００ｋＶＡ以上の変圧器が、静電容量Ｃｘが比較的大きい変圧器に該当する。まず、モード切換スイッチ２８をオフすることで、補助抵抗Ｒａ用のスイッチＳａと補助コンデンサＣａ用のスイッチＳｂとをオフする。これにより、補助素子２４の機能が解除される。図３に示すように、接地線１２を電圧注入用ＲＴに挿入し、補助素子用ケーブル２６を用いず、引き込みケーブル６０のみを電流検出用ＣＴでクランプする。そして、試験電圧発生器１０によって試験電圧Ｖｓｆを発生させ、電圧注入用ＲＴによって接地線１２を介して変圧器５０に試験電圧Ｖｓｆを印加する。これにより、電流検出用ＣＴは、変圧器５０を介して引き込みケーブル６０に流れ込んだ漏れ電流Ｉｓｃを検出する。演算部３０は、補助抵抗Ｒａ及び補助コンデンサＣａのそれぞれの値を考慮せずに、従来技術と同じ方法により、試験電圧Ｖｓｆと漏れ電流Ｉｓｃとを用いることで、変圧器５０の静電容量Ｃｘ、絶縁抵抗Ｒｘ及び誘電正接ｔａｎδｘを求める。なお、変圧器５０の静電容量Ｃｘが比較的大きい場合であっても、補助素子２４を用いて変圧器５０の静電容量Ｃｘ等を求めてもよい。この場合、補助素子２４に接続される補助素子用ケーブル２６を電流検出用ＣＴに挿入し、系全体の静電容量Ｃｍ及び誘電正接ｔａｎδｍを求め、上記の（式１）〜（式５）に従って変圧器５０の静電容量Ｃｘ等を求めればよい。

以上のように、補助素子２４を設け、補助素子２４の機能を切換可能とすることで、変圧器５０の静電容量Ｃｘが比較的小さい場合と比較的大きい場合との両方に対応して測定することが可能となる。

次に、具体的な実施例について説明する。上記の実施形態に係る非停電絶縁診断装置について、１００ｋＶＡのモールドトランスを被診断機器として検証を行った。この検証では、試験電圧発生器１０によって、１０３５Ｈｚ、６Ｖの試験電圧Ｖｓｆを印加した。

既知である補助コンデンサＣａの静電容量、補助抵抗Ｒａの抵抗値及び誘電正接ｔａｎδａは以下の通りである。
Ｃａ＝０．５ｎＦ
Ｒａ＝３０．７５ＭΩ
ｔａｎδａ＝１．０％

そして、本実施形態に係る非停電絶縁診断装置を用いて静電容量Ｃｍ及び誘電正接ｔａｎδｍを計測し、静電容量Ｃｍ及び誘電正接ｔａｎδｍを用いることで（式３）から合成抵抗Ｒｍを求めた。静電容量Ｃｍ、合成抵抗Ｒｍ及び誘電正接ｔａｎδｍのそれぞれの値は以下の通りであった。
Ｃｍ＝０．７８ｎＦ
Ｒｍ＝２８．１６ＭΩ
ｔａｎδｍ＝０．７％

そして、既知のＣａと測定された静電容量Ｃｍとを（式１）に代入することで静電容量Ｃｘを求め、既知の抵抗Ｒａと求められた合成抵抗Ｒｍとを（式２）に代入することで絶縁抵抗Ｒｘを求め、（式４）又は（式５）によって誘電正接ｔａｎδｘを求めた。静電容量Ｃｘ、絶縁抵抗Ｒｘ及び誘電正接ｔａｎδｘのそれぞれの値は以下の通りである。
Ｃｘ＝０．２８ｎＦ
Ｒｘ＝３３４．２９ＭΩ
ｔａｎδｘ＝０．１６％
このように、１００ｋＶＡのモールドトランスのｔａｎδｘ（＝０．１６％）を算出することができた。

上記の方法で求められた静電容量Ｃｘ及び誘電正接ｔａｎδｘの値が正しいかどうかを調べるために、変圧器５０を停電させてシェーリングブリッジ法にて静電容量Ｃｘ及び誘電正接ｔａｎδｘを測定した。その結果、Ｃｘ＝０．２８ｎＦ、ｔａｎδｘ＝０．１６％が得られた。本実施形態と別手法とで同じ値が得られたため、本実施形態の手法が有効であることが分かった。

次に、図５を参照して変形例について説明する。変形例では測定器２０内に補助素子２４を設けず、測定器２０の外部に設置される外部補助素子４０を用いる。例えば、変圧器５０の静電容量Ｃｘが比較的小さい場合、外部補助素子４０を用いて測定し、変圧器５０の静電容量Ｃｘが比較的大きい場合、外部補助素子４０を用いずに測定する。外部補助素子４０は、補助素子２４と同様に、並列に接続された補助コンデンサＣａと補助抵抗Ｒａとを含む。上述した実施形態と同様に、Ｃａ、Ｒａ及びｔａｎδａの値は既知である。

変圧器５０の静電容量Ｃｘが比較的小さい場合、外部補助素子４０を変圧器５０に対して並列に接続する。具体的には、外部補助素子４０の一端を電圧注入用ＲＴと変圧器５０との間にて接地線１２に接続し、他端には補助素子用ケーブル２６を接続し、補助素子用ケーブル２６を、ＧＮＤと電圧注入用ＲＴとの間にて接地線１２に接続する。また、引き込みケーブル６０と補助素子用ケーブル２６とを電流検出用ＣＴに挿入する。そして、電圧注入用ＲＴによって接地線１２を介して変圧器５０と外部補助素子４０とに試験電圧Ｖｓｆを印加する。これにより、電流検出用ＣＴは、変圧器５０を介して引き込みケーブル６０に流れ込んだ漏れ電流と、外部補助素子４０を介して補助素子用ケーブル２６に流れ込んだ漏れ電流との合計である漏れ電流Ｉｓｃを検出する。そして、上述した実施形態と同様に、測定器２０の演算部３０は、試験電圧Ｖｓｆと漏れ電流Ｉｓｃとを用いることで、変圧器５０の静電容量Ｃｘ等を求める。

変圧器５０の静電容量Ｃｘが比較的大きい場合、外部補助素子４０及び補助素子用ケーブル２６を用いずに、引き込みケーブル６０に流れ込んだ漏れ電流Ｉｓｃを電流検出用ＣＴで検出し、変圧器５０の静電容量Ｃｘ等を求める。

以上のように、測定器２０に補助素子２４を設けずに外部補助素子４０を用いた場合も、上記の実施形態と同様に、測定器２０によって計測される静電容量を増大させることができるので、変圧器５０の静電容量Ｃｘが測定器２０によって測定可能な値未満であっても、変圧器５０の静電容量Ｃｘ等を求めることが可能となる。従って、変圧器５０の絶縁診断を正確に行うことが可能となる。

１０試験電圧発生器、１２接地線、２０測定器、２２校正器、２４補助素子、２６補助素子用ケーブル、２８モード切換スイッチ、３０演算部、３２表示部、４０外部補助素子、５０変圧器、６０引き込みケーブル。

Claims

補助抵抗と補助コンデンサとを備え、一次側に高圧ケーブルが接続された変圧器に対して並列に接続される補助素子と、
前記変圧器の二次側から前記変圧器と前記補助素子とに試験電圧を印加する試験電圧印加手段と、
前記変圧器の一次側から前記高圧ケーブルを介して流れる漏れ電流と前記補助素子に流れる漏れ電流との合計の漏れ電流を検出するクランプ型の電流検出手段と、
前記試験電圧と前記合計の漏れ電流とを用いることで、前記変圧器と前記補助素子とによって構成される系全体の静電容量及び誘電正接を求め、前記系全体の静電容量及び誘電正接を用いることで、前記変圧器の静電容量、誘電正接及び絶縁抵抗のうちの少なくとも１つを求める演算手段と、
を有することを特徴とする非停電絶縁診断装置。
請求項１に記載の非停電絶縁診断装置であって、
前記演算手段は、前記系全体の静電容量及び誘電正接から前記補助素子の静電容量及び誘電正接を差引くことで、前記変圧器の静電容量及び誘電正接を求める、
ことを特徴とする非停電絶縁診断装置。
請求項１又は請求項２に記載の非停電絶縁診断装置であって、
相対的に大きい静電容量の変圧器を測定するための第１モードと、相対的に小さい静電容量の変圧器を測定するための第２モードとを切り替えるためのスイッチを更に有し、
前記補助素子は、前記スイッチによってモードが前記第２モードに切り替えられると、前記変圧器に対して並列に接続される、
ことを特徴とする非停電絶縁診断装置。
補助抵抗と補助コンデンサとを備えた補助素子を、一次側に高圧ケーブルが接続された変圧器に対して並列に接続するステップと、
前記変圧器の二次側から前記変圧器と前記補助素子とに試験電圧を印加するステップと、
前記変圧器の一次側から前記高圧ケーブルを介して流れる漏れ電流と前記補助素子に流れる漏れ電流との合計の漏れ電流を検出するステップと、
前記試験電圧と前記合計の漏れ電流とを用いることで、前記変圧器と前記補助素子とによって構成される系全体の静電容量及び誘電正接を求め、前記系全体の静電容量及び誘電正接を用いることで、前記変圧器の静電容量、誘電正接及び絶縁抵抗のうちの少なくとも１つを求めるステップと、
を含むことを特徴とする非停電絶縁診断方法。