JP2015046458A - Minor oil leakage detection device of transformer - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、コンサベータを有する変圧器からの微小な油漏れを検出することが可能な変圧器の微小漏油検出装置に関する。 The present invention relates to a micro oil leakage detection device for a transformer capable of detecting micro oil leakage from a transformer having a conservator.
発変電所に設置されている大型変圧器には絶縁油が封入されており、絶縁油の外部への漏れが有無の確認が定期的に行われている。絶縁油の漏れの有無は、例えば変圧器と連通しているコンサベータの油面計と絶縁油の温度とを巡回時に確認し、トレンド管理による変化により判断している。大型変圧器からの絶縁油の漏れは、たとえ少量であっても用水路など流出すれば影響が大きいので、油漏れを早急に発見することが求められている。 Insulation oil is sealed in large transformers installed at power stations, and it is regularly checked for leaks of insulation oil. The presence or absence of leakage of the insulating oil is determined, for example, by checking the oil level gauge of the conservator that communicates with the transformer and the temperature of the insulating oil at the time of patrol, and by changes due to trend management. The leakage of insulating oil from a large transformer has a great effect if it leaks even if it is a small amount, so it is required to detect the oil leak as soon as possible.
従来から油漏れに関する先行技術として、油入電器の異常監視装置や油圧エレベータの油漏検出装置が知られている(例えば、特許文献1、2参照。)特許文献1の油入電器の異常監視装置は、コンサベータの油面検出器からの油面信号と変圧器の絶縁油の油温検出器からの油温信号を一定周期毎にサンプリングし、油温度変化に対する油面変化率あるいは油量変化率を演算するようにしている。特許文献2の油圧エレベータの油漏検出装置は、作動油の入ったタンク内にフロートを浮かせておき、フロートと連動する差動トランスからの信号によって油漏れを検出するようにしている。
Conventionally, as a prior art related to oil leakage, an abnormality monitoring device for an oil feeder and an oil leakage detection device for a hydraulic elevator are known (for example, see
しかし、変圧器内の絶縁油は温度変化が著しく、膨張および収縮による油漏れ以外でも油面が大きく変化する。変圧器は、温度変化による絶縁油の膨張および収縮を吸収するために、上部に変圧器内部と連通するコンサベータを備えており、コンサベータの形状はさまざまであることから、以下のような問題が存在する。 However, the temperature of the insulating oil in the transformer is remarkably changed, and the oil level changes greatly even if the oil leaks due to expansion and contraction. In order to absorb expansion and contraction of insulating oil due to temperature changes, the transformer has a conservator at the top that communicates with the interior of the transformer. Exists.
図6は、コンサベータ10の形状と絶縁油Fの油面の関係を示しており、円筒状のコンサベータ10では、油面で管理する際に、例えば最大油面の場合と中間油面の場合とでは、油量の増減に対する油面変化が大幅に異なることになる。つまり、図6の横向き円筒形のコンサベータ10において、図6(a)に示すように、仮に油量が50%から49%に変化した際の油面F1の変化と,図6(b)に示すように、油量が95%から94%に変化した際の油面F2の変化とでは、図6(b)のほうが油面の変化が大きくなり、油面の変化に基づく油漏れの検知には問題がある。上述の特許文献1、2に関する技術は、図6と同様に油面に基づく検知であるため、高精度の検知が難しく、微小な油漏れの検知には限界がある。
FIG. 6 shows the relationship between the shape of the
そこで本発明は、油面の変化に基づくことなく、微小な油漏れを検出することが可能な変圧器の微小漏油検出装置を提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a transformer minute oil leakage detection device capable of detecting minute oil leakage without being based on a change in oil level.
上記目的を達成するために請求項1に記載の発明は、変圧器の上部に取付けられたコンサベータ内に大気を導くための空気通路に設けられ、前記変圧器内の絶縁油の温度変化に伴う前記絶縁油の体積変化に応じて前記空気通路を介して前記コンサベータ内に出入りする空気の流量を検知する空気流量センサと、前記空気通路を流れる前記空気の温度を検知する空気温度センサと、前記絶縁油の温度を検出する絶縁油温度センサと、前記空気流量センサからの信号と前記空気温度センサからの信号とに基づき、温度変化による前記絶縁油の体積の増減を算出する油量増減換算手段と、前記絶縁油温度センサからの信号と前記油量増減換算手段による前記絶縁油の体積の増減の算出値に基づき前記絶縁油の油温と油量増減との相関性データを蓄積し、前記相関性データの管理値に基づき前記絶縁油の外部への漏れの異常の有無を判定する絶縁油漏れ判定手段と、を備えたことを特徴とする変圧器の微小漏油検出装置である。
In order to achieve the above object, the invention according to
この発明によれば、空気流量センサからの信号と空気温度センサからの信号とに基づき、温度変化による絶縁油の体積の増減が油量増減換算手段によって算出される。そして、絶縁油温度センサからの信号と油量増減換算手段による絶縁油の体積の増減の算出値に基づき絶縁油の油温と油量増減との相関性データが蓄積され、相関性データの管理値に基づき絶縁油漏れ判定手段によって絶縁油の外部への漏れの異常の有無が判定される。 According to this invention, based on the signal from the air flow sensor and the signal from the air temperature sensor, the increase / decrease in the volume of the insulating oil due to the temperature change is calculated by the oil amount increase / decrease conversion means. Correlation data between the oil temperature of the insulating oil and the increase / decrease in the oil amount is accumulated based on the signal from the insulating oil temperature sensor and the calculated value of the increase / decrease in the volume of the insulating oil by the oil amount increase / decrease conversion means. Based on the value, the insulating oil leakage determining means determines whether there is an abnormality in leakage of the insulating oil to the outside.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の変圧器の微小漏油検出装置において、前記絶縁油漏れ判定手段には、前記絶縁油の漏れの異常警報を遠隔地にある集中制御所に出力する警報出力手段が接続されていることを特徴としている。 According to a second aspect of the present invention, there is provided the micro oil leakage detection device for a transformer according to the first aspect, wherein the insulating oil leakage determination means provides a centralized control station in a remote location with an abnormal alarm of the insulating oil leakage. It is characterized in that alarm output means for outputting is connected.
請求項1に記載の発明によれば、温度変化に対する変圧器の絶縁油の体積の変化を、空気流量センサおよび空気温度センサを用いてコンサベータに出入りする空気の体積に置換するので、コンサベータの形状に関わらず、温度変化に対する絶縁油の体積の増減を精度よく算出することができ、変圧器からの微小な油漏れを早急に発見することが可能となる。したがって、変圧器から漏れた絶縁油が用水路などに流出するのを未然に防止することができる。 According to the first aspect of the present invention, the change in the volume of the insulating oil of the transformer with respect to the temperature change is replaced with the volume of air entering and exiting the conservator using the air flow sensor and the air temperature sensor. Regardless of the shape, the increase / decrease in the volume of the insulating oil with respect to the temperature change can be calculated with high accuracy, and a minute oil leak from the transformer can be detected quickly. Therefore, it is possible to prevent the insulating oil leaking from the transformer from flowing into the irrigation channel.
請求項2に記載の発明によれば、絶縁油漏れ判定手段には、絶縁油の漏れの異常警報を遠隔地にある集中制御所に出力する警報出力手段が接続されているので、変圧器が遠隔地に設置されている場合であっても、変圧器からの絶縁油の漏れに対し早期に対応することが可能となる。 According to the second aspect of the present invention, the insulating oil leakage determining means is connected to the alarm output means for outputting an abnormality alarm of the insulating oil leakage to the centralized control station at a remote location. Even when it is installed in a remote place, it is possible to quickly cope with leakage of insulating oil from the transformer.
つぎに、この発明の実施の形態について、図面を用いて詳しく説明する。 Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1ないし図5は、本発明の実施の形態を示しており、とくに電力供給事業者の施設に配置された大型の変圧器1に適用した場合を示している。図2に示すように、変圧器1の上部にはコンサベータ10が設けられている。コンサベータ10は、タンク本体11と、連結管12と、排油弁13と、空気通路としてのブリーザ管14と、ゴム膜15と、油面計16と、空気抜弁17と、真空弁18、遮断防止弁19とを有している。
1 to 5 show an embodiment of the present invention, and particularly show a case where the present invention is applied to a
連結管12は、変圧器1とコンサベータ10とを連通する機能を有しており、変圧器1内の絶縁油Fが温度変化によって膨張または収縮した際に、コンサベータ10内の絶縁油Fの油量が増減するようになっている。コンサベータ10内の上部とゴム膜15との間は負圧になっており、ゴム膜15は負圧によって膨らんでいる。ゴム膜15内は、ブリーザ管14を介して大気と連通しており、ゴム膜15内には大気側からの空気A1が流入している。油面計16は、コンサベータ10内に設けられたフロート16aと連動しており、外部からダイヤル式の油面計16によって絶縁油Fの油面の位置が把握できるようになっている。
The connecting
変圧器1の近傍には、変圧器の微小漏油検出装置20が設けられている。変圧器の微小漏油検出装置20は、図1に示すように、空気流量センサ21と、空気温度センサ22と、絶縁油温度センサ24と、油量増減換算手段25と、絶縁油漏れ判定手段26と、警報出力手段27を備えている。
In the vicinity of the
図4に示すように、空気通路としてのブリーザ管14の途中には、空気流量センサ21と空気温度センサ22が設けられている。ブリーザ管14の終端には、ブリーザ23が取付けられている。ブリーザ23は、呼吸器の役割を果たすもので、コンサベータ10内への大気の導入や、コンサベータ10内の空気A1を大気側に放出する機能を有している。ブリーザ23は、通過する空気A2に含まれる水分を除去する除湿機能も有している。この実施の形態においては、 空気温度センサ22とブリーザ23との間に、空気流量センサ21が配置されている。
As shown in FIG. 4, an
空気流量センサ21は、変圧器1内の絶縁油Fの温度変化に伴う絶縁油Fの体積変化に応じて空気通路としてのブリーザ管14を介してコンサベータ10内に出入りする空気A2の流量を検知する機能を有している。空気温度センサ22は、空気通路としてのブリーザ管14を流れる空気A2の温度を検知する機能を有している。空気流量センサ21からの信号と空気温度センサ22からの信号は、油量増減換算手段25に入力されている。油量増減換算手段25は、通過空気量(密度)検出回路25aと油量増減換算回路25bとから構成されている。油量増減換算手段25は、空気流量センサ21からの信号と空気温度センサ22からの信号とに基づき、温度変化による絶縁油Fの体積の増減を算出する機能を有している。
The air
変圧器1側には、変圧器1内の絶縁油Fの温度を検出する絶縁油温度センサ24が設けられている。油量増減換算手段25からの出力信号と絶縁油温度センサ24からの出力信号は、絶縁油漏れ判定手段26に入力されている。絶縁油漏れ判定手段26は、油温検出回路26aと、油温―油量増減相関性データ蓄積回路26bと、新品時・改修後ばらつき許容値決定回路26cと、油量減少傾向検出回路26dと、油量減少連続性評価回路26eと、管理値逸脱検出回路26fと、を有している。絶縁油漏れ判定手段26は、絶縁油温度センサ24からの信号と油量増減換算手段25による絶縁油Fの体積の増減の算出値に基づき絶縁油Fの油温と油量増減との相関性データGを蓄積し、相関性データGの管理値に基づき絶縁油Fの外部への漏れの異常の有無を判定する機能を有している。絶縁油漏れ判定手段26の管理値逸脱検出回路26fには、絶縁油Fの漏れの異常警報を遠隔地にある集中制御所に出力する警報出力手段27が接続されている。
On the
相関性データGには、油漏れの検出精度を高める観点から、変圧器1の設置や改修の完了時期から例えば数か月程度の期間について、絶縁油Fの油温と油量との関係を定期的に測定した値がデータベースとして蓄積されている。図4に示すように、相関性データGでは、平均ラインと警報判定ラインが設定されており、警報判定ラインが油漏れの管理値として使用される。
Correlation data G includes the relationship between the oil temperature of the insulating oil F and the amount of oil for a period of, for example, several months from the completion of installation or refurbishment of the
つぎに、変圧器の微小漏油検出装置20における検出処理手順および作用について説明する。
Next, the detection processing procedure and operation in the transformer minute oil
図5は、微小漏油検出装置20における検出処理手順の流れを示している。図5に示すように、ステップ41では、空気通路としてのブリーザ管14を介してコンサベータ10内に出入りする空気A2の流量が空気流量センサ21によって検知される。つぎに、ステップ42に進み、空気通路としてのブリーザ管14を介してコンサベータ10内に出入りする空気A2の温度が空気温度センサ22によって検知される。つぎに、ステップ43に進み、空気流量センサ21からの信号と空気温度センサ22からの信号とに基づき、温度変化による絶縁油Fの体積の増減が油量増減換算手段25により算出される。ステップ44では、絶縁油温度センサ24によって変圧器1内の絶縁油Fの温度が検知される。ステップ45においては、絶縁油温度センサ24からの信号と油量増減換算手段25による絶縁油Fの体積の増減の算出値に基づき、絶縁油Fの油温と油量との関係を定期的に測定した値がデータベースとして蓄積される。
FIG. 5 shows a flow of a detection processing procedure in the minute oil
ステップ46においては、油量減少傾向検出回路26dによって油量が減少傾向にあるか否かが判定される。ここで、油量が減少傾向にない場合は、ステップ41に戻り、上述の処理が繰り返される。ステップ46において、油量が減少傾向にあると判定された場合は、ステップ47に進む。ステップ47では、油量減少連続性評価回路26eによって油量減少に連続性があるか否かについて判定される。ステップ47で油量が減少傾向に連続性がないと判定された場合は、ステップ41に戻り、上述の処理が繰り返される。ステップ47において、油量減少傾向に連続性があると判定された場合は、ステップ48に進む。ステップ48において、管理値逸脱検出回路26fによって油量減少について油漏れ管理値を逸脱しているか否かが判定される。ステップ48で油量減少について油漏れ管理値を逸脱していないと判断された場合は、ステップ41に戻り、上述の処理が繰り返される。ステップ48において、油量減少について油漏れ管理値を逸脱していると判定された場合は、ステップ49に進み、警報出力手段27によって絶縁油Fの漏れの異常警報が出力され、この異常警報は遠隔地にある集中制御所などに送信される。
In
このように、本発明では、温度変化に対する変圧器1の絶縁油Fの体積の変化を、空気流量センサ21および空気温度センサ22を用いてコンサベータ10に出入りする空気の体積に置換するので、コンサベータ10の形状に関わらず、温度変化に対する絶縁油Fの体積の増減を精度よく算出することができ、変圧器1からの微小な油漏れを早急に発見することが可能となる。したがって、変圧器1から漏れた絶縁油Fが用水路などに流出するのを未然に防止することができる。すなわち、図6に示すように、横置き円筒型図6の横向き円筒形のコンサベータ10においては、上述したように、絶縁油Fが温度によって同じ体積だけ増減する場合であっても、図6(a)の油面F1の変化と,図6(b)油面F2の変化とでは、図6(b)のほうが油面の変化が大きくなり、油面の変化に基づく油漏れの検知には問題があるが、本発明のように、温度変化に対する変圧器1の絶縁油Fの体積の変化をコンサベータ10に出入りする空気の体積に置換することで、コンサベータ10の形状に関わらず、精度よく変圧器1の絶縁油Fの体積の変化を把握することができ、変圧器1からの微小な油漏れを早急に発見することが可能となる。
Thus, in the present invention, the change in the volume of the insulating oil F of the
そして、絶縁油漏れ判定手段26には、絶縁油Fの漏れの異常警報を遠隔地にある集中制御所に出力する警報出力手段27が接続されているので、変圧器1が遠隔地に設置されている場合であっても、絶縁油Fの漏れに対し早期に対応することが可能となる。
The insulating oil leakage determination means 26 is connected to an alarm output means 27 for outputting an abnormality alarm of leakage of the insulating oil F to a centralized control station located at a remote location, so that the
以上、この発明の実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成は上記の実施の形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても、この発明に含まれる。例えば、この実施の形態においては、絶縁油Fの温度を変圧器1側に設けられた絶縁油温度センサ24のみで検知しているが、コンサベータ10や連結管12など複数個所で測定し、その平均値を絶縁油Fの温度として用いる構成としてもよい。
The embodiment of the present invention has been described in detail above, but the specific configuration is not limited to the above-described embodiment, and even if there is a design change or the like without departing from the gist of the present invention, It is included in this invention. For example, in this embodiment, the temperature of the insulating oil F is detected only by the insulating
1 変圧器
10 コンサベータ
12 連結管
14 ブリーザ管(空気通路)
21 空気流量センサ
22 空気温度センサ
24 絶縁油温度センサ
25 油量増減換算手段
25a 通過空気量検出回路
25b 油量増減換算回路
26 絶縁油漏れ判定手段
26a 油温検出回路
26b 油温―油量増減相関性データ蓄積回路
26c 新品時・改修後ばらつき許容値決定回路
26d 油量減少傾向検出回路
26e 油量減少連続性評価回路
26f 管理値逸脱検出回路
27 警報出力手段
F 絶縁油
1
21
Claims (2)
前記空気通路を流れる前記空気の温度を検知する空気温度センサと、
前記絶縁油の温度を検出する絶縁油温度センサと、
前記空気流量センサからの信号と前記空気温度センサからの信号とに基づき、温度変化による前記絶縁油の体積の増減を算出する油量増減換算手段と、
前記絶縁油温度センサからの信号と前記油量増減換算手段による前記絶縁油の体積の増減の算出値に基づき前記絶縁油の油温と油量増減との相関性データを蓄積し、前記相関性データの管理値に基づき前記絶縁油の外部への漏れの異常の有無を判定する絶縁油漏れ判定手段と、
を備えたことを特徴とする変圧器の微小漏油検出装置。 Provided in an air passage for guiding the atmosphere into a conservator attached to the upper part of the transformer, and through the air passage according to the volume change of the insulating oil accompanying the temperature change of the insulating oil in the transformer An air flow sensor for detecting the flow rate of air entering and exiting the conservator;
An air temperature sensor for detecting the temperature of the air flowing through the air passage;
An insulating oil temperature sensor for detecting the temperature of the insulating oil;
Based on a signal from the air flow sensor and a signal from the air temperature sensor, an oil amount increase / decrease conversion means for calculating an increase / decrease in the volume of the insulating oil due to a temperature change;
Based on a signal from the insulating oil temperature sensor and a calculated value of increase / decrease in volume of the insulating oil by the oil amount increase / decrease conversion means, correlation data between oil temperature of the insulating oil and increase / decrease in oil amount is accumulated, Insulating oil leakage determination means for determining whether there is an abnormality in leakage of the insulating oil to the outside based on a management value of data;
A micro-leakage detection device for a transformer characterized by comprising:
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