JP2015165553A - Diagnostic method of oil-filled electric equipment, diagnostic device of oil-filled electric equipment and oil-filled electric equipment including the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、油入電気機器の診断方法、油入電気機器の診断装置、および、それを備えた油入電気機器に関する。 The present invention relates to a diagnostic method for oil-filled electrical equipment, a diagnostic apparatus for oil-filled electrical equipment, and an oil-filled electrical equipment including the same.
変圧器等の油入電気機器の状態(異常の度合い)を監視する手法の1つとして、油中ガス分析を行う方法が知られている。 As one of methods for monitoring the state (degree of abnormality) of oil-filled electrical equipment such as a transformer, a method of analyzing gas in oil is known.
油入電気機器の内部で過熱や放電が発生すると、異常部の温度によって特有の分解ガスが発生し、その大部分は絶縁油中に溶解する。特に密封式変圧器の場合(例えば、特許文献1:特開2008−227268号公報参照)、分解ガスが大気に逸散せず絶縁油中に溶解した状態であり、この溶解ガスを分析することによって内部異常の有無やその状況を推定することができる。 When overheating or electric discharge occurs inside the oil-filled electrical equipment, a specific decomposition gas is generated depending on the temperature of the abnormal part, and most of it is dissolved in the insulating oil. In particular, in the case of a hermetically sealed transformer (for example, see Patent Document 1: Japanese Patent Laid-Open No. 2008-227268), the decomposed gas is in a state of being dissolved in insulating oil without escaping into the atmosphere, and this dissolved gas is analyzed. It is possible to estimate whether or not there is an internal abnormality and the situation.
具体的には、例えば、油入電気機器から絶縁油を採取し、試料油から抽出した溶解ガス(例えば、油入電気機器の内部異常発生時に発生するC2H2、CH4、C2H4、H2、C3H8,C2H6などの可燃性ガス)をガスクロマトグラフ等を用いて分析し、これらのガス濃度やガス様相から油入電気機器の異常を判定する手法が知られている。 Specifically, for example, insulating gas is collected from oil-filled electrical equipment, and dissolved gas extracted from sample oil (for example, C 2 H 2, CH 4, C 2 H generated when an internal abnormality of the oil-filled electrical equipment occurs) 4 , flammable gases such as H 2 , C 3 H 8 , C 2 H 6 ) are analyzed using a gas chromatograph, etc., and a method for judging abnormalities in oil-filled electrical equipment from these gas concentrations and gas aspects is known. It has been.
上述の判定には、油入電気機器の絶縁油を採取する必要があるが、油中に溶存するガスの分析(油中ガス分析)のためには、専用容器を使用し、不要な空気等が混入しないように採油する必要がある。また、採取した絶縁油中の溶存ガスを抽出する操作も必要である。また、採油時に絶縁油をこぼすと環境的に問題となるといった理由から、採油には熟練した技能が必要である。さらに、分析回数が多くなり、油入電気機器内の絶縁油が減少量が多くなると、運転上問題となるため、現状の油入電気機器内の絶縁油量を把握して運転上支障のない採油量であることを確認する必要があり、採油量が運転上支障のある量に達する場合には、絶縁油の補充が必要となる。 In order to analyze the gas dissolved in the oil (gas analysis in oil), it is necessary to collect the insulation oil of oil-filled electrical equipment for the above judgment. It is necessary to collect oil so as not to mix. Moreover, the operation which extracts the dissolved gas in the extract | collected insulating oil is also required. In addition, skilled skills are required for oil collection because it causes environmental problems if the insulating oil is spilled during oil collection. In addition, if the number of analyzes increases and the amount of insulation oil in oil-filled electrical equipment decreases, it becomes a problem in operation. It is necessary to confirm that the amount of oil is collected, and when the amount of oil collected reaches an amount that hinders operation, it is necessary to supplement the insulating oil.
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、油入電気機器から絶縁油を採取することなく、絶縁油中の溶存ガスを分析することにより、油入電気機器の内部異常の有無を診断することのできる、油入電気機器の診断方法、油入電気機器の診断装置、および、それを備えた油入電気機器を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and by analyzing the dissolved gas in the insulating oil without collecting the insulating oil from the oil-filled electric equipment, it is possible to determine whether there is an internal abnormality in the oil-filled electric equipment. An object of the present invention is to provide a method for diagnosing oil-filled electrical equipment, a diagnostic apparatus for oil-filled electrical equipment, and an oil-filled electrical equipment equipped with the same.
本発明者らは、内部異常発生時に発生する絶縁油中の可燃性ガスが弾性袋体を透過しやすい性質を利用して、油入電気機器から絶縁油を採取せずに、コンサベータの弾性袋体内のガスを分析することで、容易に絶縁油中の溶存ガスを分析できることを見出し、本発明に到達した。 The inventors have made use of the property that flammable gas in insulating oil generated when an internal abnormality occurs easily permeates through the elastic bag body, and without collecting insulating oil from oil-filled electrical equipment, By analyzing the gas in the bag, it was found that the dissolved gas in the insulating oil can be easily analyzed, and the present invention has been achieved.
すなわち、本発明は、弾性袋体を有するコンサベータを備えた密閉式の油入電気機器の診断方法であって、前記弾性袋体内のガスを分析することにより、前記油入電気機器の内部異常の有無を診断することを特徴とする診断方法である。 That is, the present invention relates to a method for diagnosing a sealed oil-filled electrical device including a conservator having an elastic bag body, and by analyzing gas in the elastic bag body, an internal abnormality of the oil-filled electrical device is disclosed. It is a diagnostic method characterized by diagnosing the presence or absence.
また、本発明は、弾性袋体を有するコンサベータを備えた密閉式の油入電気機器の診断装置であって、前記弾性袋体内のガスを採取するための採取機構を備える、診断装置に関する。さらに、本発明は、弾性袋体を有するコンサベータを備えた密閉式の油入電気機器の診断装置であって、前記弾性袋体内のガスを分析するための分析装置を備える、診断装置にも関する。 The present invention also relates to a diagnostic apparatus for a sealed oil-filled electrical device including a conservator having an elastic bag body, the diagnostic apparatus including a sampling mechanism for sampling gas in the elastic bag body. Furthermore, the present invention provides a diagnostic apparatus for a sealed oil-filled electrical device including a conservator having an elastic bag body, the diagnostic apparatus including an analysis device for analyzing gas in the elastic bag body. Related.
本発明によれば、油入電気機器から絶縁油を採油することなく、絶縁油中の溶存ガスを分析することができるため、容易に油入電気機器の異常の有無を診断することができる。また、採油による絶縁油量の減少を伴わないため、経済的に油入電気機器の診断を行うことができる。 According to the present invention, since the dissolved gas in the insulating oil can be analyzed without collecting the insulating oil from the oil-filled electrical device, it is possible to easily diagnose whether there is an abnormality in the oil-filled electrical device. Moreover, since there is no reduction in the amount of insulating oil due to oil collection, it is possible to diagnose oil-filled electrical equipment economically.
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、本発明の図面において、同一の参照符号は、同一部分または相当部分を表すものである。また、長さ、幅、厚さ、深さなどの寸法関係は図面の明瞭化と簡略化のために適宜変更されており、実際の寸法関係を表すものではない。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the drawings of the present invention, the same reference numerals represent the same or corresponding parts. In addition, dimensional relationships such as length, width, thickness, and depth are changed as appropriate for clarity and simplification of the drawings, and do not represent actual dimensional relationships.
(実施形態1)
図5を参照して、本実施形態の診断方法および診断装置は、密閉式の油入電気機器に適用される。診断対象となる油入電気機器には、酸化や吸湿による絶縁油の劣化を防止する目的でコンサベータ(油劣化防止装置)9が設けられている。
(Embodiment 1)
With reference to FIG. 5, the diagnostic method and diagnostic apparatus of this embodiment are applied to a sealed oil-filled electrical device. The oil-filled electrical device to be diagnosed is provided with a conservator (oil deterioration prevention device) 9 for the purpose of preventing deterioration of the insulating oil due to oxidation or moisture absorption.
コンサベータ9は、絶縁油と空気(外気)が直接接触しないように絶縁油を密閉室内に封入しつつ、弾性袋体15によって絶縁油16の体積変化を緩衝する機構を備えている。すなわち、弾性袋体15の内部は、吸湿呼吸器18および吸湿呼吸器接続管14を介して、外気に連通しており、絶縁油16の体積変化に応じて外気を吸入または排出することで、絶縁油と空気とを接触させずに絶縁油16の体積変化を緩衝することができる。
The
弾性袋体15の材質としては、ゴムなどが挙げられ、好ましくは耐油性のゴムである。耐油性のゴムとしては、例えば、ニトリルゴム(ブタジエンとアクリロニトリルゴムとの共重合体)、シリコーンゴムが挙げられるが、コンサベータに用いる弾性袋体の材質としては、ニトリルゴムが多く使用される。このように、弾性袋体15の材質の主たる構成元素はC(炭素)およびH(水素)である。
Examples of the material of the
そして、油入電気機器の異常時に発生する可燃性ガス(C2H2、CH4、C2H4、H2、C3H8,C2H6など)も、CおよびHから構成される成分である。このため、これらのガスはニトリルゴムを透過する性質(透過性)が大きい。したがって、油入電気機器本体5の内部で発生し絶縁油16中に溶存している可燃性ガスは、コンサベータ9の弾性袋体15を透過して、弾性袋体15内の空気中に拡散されやすい。
Combustible gas (C 2 H 2, CH 4, C 2 H 4 , H 2 , C 3 H 8 , C 2 H 6, etc.) generated when an oil-filled electrical device is abnormal is also composed of C and H. It is a component. For this reason, these gases have a large property (permeability) to permeate nitrile rubber. Therefore, the combustible gas generated in the oil-filled electrical device
油入電気機器本体5は、接続管10を介してコンサベータ9に接続されており、油入電気機器本体5内の絶縁油16は接続管10を介してコンサベータ9へと流動する。なお、コンサベータ9は、接続管6を介して空気抜栓2および放圧板3を有する放圧管4の上部側に接続されている。また、コンサベータ9は、上部に、空気抜きフランジ7、真空脱気弁11、真空均圧弁12および真空均圧管13を有し、底部に排油弁17を有しており、油面計8も有している。
The oil-filled electrical device
図1は、実施形態1の診断装置(コンサベータの弾性袋体から可燃性ガスを採取する構造)を説明するための模式図である。本実施形態の診断装置では、ガス採取用の細管20を弾性袋体15内に挿入して、ガスを採取する。
FIG. 1 is a schematic diagram for explaining a diagnostic apparatus (a structure for collecting combustible gas from an elastic bag of a conservator) according to the first embodiment. In the diagnostic device according to the present embodiment, the
図1を参照して、コンサベータ9の弾性袋体15には、弾性袋体15と吸湿呼吸器18とをつなぐ接続管14の取付部に孔を有しており、この孔に細管20を挿入できる構造となっている。細管20の上部に設けられたコック19を開通させることで、弾性袋体15内のガスを吸引し、採取することができる。このように、本実施形態の診断装置は、弾性袋体15内のガスを採取するための採取機構を備えている。
Referring to FIG. 1, the
分析対象となるガスは、好ましくは可燃性ガスである。可燃性ガスとしては、例えば、CH4、C2H6、C3H8等の飽和型炭化水素や、C2H2、C2H4、C3H6等の不飽和型炭化水素、H2(水素)が挙げられる。これらのガス成分は、変圧器等の油入電気機器の状態(異常の度合い)を監視するための指標となる。これらのガスのうち1種を分析してもよく、複数種のガスを同時または別々に分析してもよい。 The gas to be analyzed is preferably a combustible gas. Examples of the combustible gas include saturated hydrocarbons such as CH 4 , C 2 H 6 , and C 3 H 8 , unsaturated hydrocarbons such as C 2 H 2 , C 2 H 4 , and C 3 H 6 , H 2 (hydrogen) may be mentioned. These gas components serve as indices for monitoring the state (degree of abnormality) of oil-filled electrical equipment such as a transformer. One of these gases may be analyzed, or a plurality of gases may be analyzed simultaneously or separately.
なお、弾性袋体15の下方に滞留した空気より重いガス(C3H8、C2H6など)を採取するためには、細管20の下端(先端)を弾性袋体15内の下端付近に配置することが望ましい。また、細管20の下端を上下に可動できる機構を設ければ、空気より軽いガスの採取と、弾性袋体15の下方に滞留した空気より重いガス(C3H8、C2H6など)の採取とを1つの機構により行うことも可能である。
In order to collect a gas heavier than the air staying below the elastic bag body 15 (C 3 H 8, C 2 H 6, etc.), the lower end (front end) of the
(実施形態2)
図2は、実施形態2の診断装置を説明するための模式図である。本実施形態の診断装置では、細管20の片方(上端)に接続管21を介してガス分析装置22が接続されている点で実施形態1とは異なるが、それ以外の点は実施形態1と同様である。
(Embodiment 2)
FIG. 2 is a schematic diagram for explaining the diagnostic apparatus according to the second embodiment. The diagnostic apparatus according to the present embodiment is different from the first embodiment in that the
本実施形態では、このような分析装置(ガス分析装置22)を有しているため、採取現場でのガス分析および異常判定が可能となる利点を有している。 In this embodiment, since such an analyzer (gas analyzer 22) is provided, there is an advantage that gas analysis and abnormality determination can be performed at the sampling site.
また、かかる分析装置によって得られた分析結果に基づいて、油入電気機器の内部異常の有無を判定するための判定機能をさらに備えている場合、採取現場でのガス分析および異常判定を容易かつ正確に行うことが可能となる。 In addition, based on the analysis result obtained by such an analyzer, if it further comprises a determination function for determining the presence or absence of internal abnormality of the oil-filled electrical equipment, gas analysis and abnormality determination at the sampling site is easy and It becomes possible to carry out accurately.
(実施形態3)
図3は、実施形態3の診断装置を説明するための模式図である。本実施形態は、弾性袋体15内に、ガス採取用の吸着材24aを収容した袋24b付きの細棒23を挿入し、弾性袋体15内のガスを該吸着材24aに吸着させて採取する点で、実施形態1と異なるが、それ以外の点は実施形態1と同様である。
(Embodiment 3)
FIG. 3 is a schematic diagram for explaining the diagnostic apparatus according to the third embodiment. In this embodiment, a
図3を参照して、コンサベータ9の弾性袋体15内に、吸着材付き細棒23(吸着材24aを布または金網製の袋24bに収納した細棒)を挿入し、吸着材24aに所望のガスを吸着させる。吸着材を取り出せる構造にしておき、吸着したガスを分析する。
Referring to FIG. 3, a
上述の実施形態1〜3のような構成を有する診断装置、および、該診断装置を備えた油入電気機器によれば、油入電気機器から絶縁油を採取することなく、弾性袋体内のガスを採取して分析するか、あるいは、弾性袋体内のガスを直接分析することにより、油入電気機器の内部異常の有無を判定することができる。 According to the diagnostic device having the configuration as in the first to third embodiments, and the oil-filled electrical device including the diagnostic device, the gas in the elastic bag body without collecting the insulating oil from the oil-filled electrical device. The presence or absence of an internal abnormality of the oil-filled electrical device can be determined by collecting and analyzing the gas or directly analyzing the gas in the elastic bag.
(実施形態4)
本実施形態では、本発明の油入電気機器の一例について説明する。本実施形態の油入電気機器は、コンサベータ内と油入電気機器本体内とで絶縁油を循環させるための循環装置(循環構造)を有することを特徴とする。図4は、本実施形態の油入電気機器を説明するための模式図である。
(Embodiment 4)
In this embodiment, an example of the oil-filled electrical device of the present invention will be described. The oil-filled electrical device of this embodiment is characterized by having a circulation device (circulation structure) for circulating insulating oil in the conservator and in the oil-filled electrical device body. FIG. 4 is a schematic diagram for explaining the oil-filled electrical apparatus according to the present embodiment.
図4を参照して、本実施形態の油入電気機器は、油入電気機器本体5と、弾性袋体15を有するコンサベータ9と、上記実施形態1〜3に開示されるような診断装置とを備える。なお、診断装置の構成は上記実施形態1〜3と同様であるため、図4では、簡略化のために診断装置は省略している。
Referring to FIG. 4, the oil-filled electrical device according to the present embodiment includes an oil-filled electrical device
油入電気機器本体5は、絶縁油が貯留される第1の絶縁油貯留部161を有している。また、コンサベータ9は、弾性袋体15の周囲に絶縁油が貯留される第2の絶縁油貯留部162を有している。第1の絶縁油貯留部161と第2の絶縁油貯留部162とは、接続管10a,10bを介して2箇所で連通している。
The oil-filled electrical device
そして、接続管10aの途中に設けられた送油ポンプ31(循環装置)によって、絶縁油を第1の絶縁油貯留部161内から第2の絶縁油貯留部162内へ送りこむ。これにより、絶縁油は、第1の絶縁油貯留部161内と第2の絶縁油貯留部162内とにおいて、図中の矢印方向に循環する。
The insulating oil is fed from the first insulating
第1の絶縁油貯留部161内と第2の絶縁油貯留部162内とにおいて、絶縁油を循環させることで、第1の絶縁油貯留部161内で発生し絶縁油に溶存したガスが弾性袋体15内に透過しやすくなる。これにより、分析対象となるガスの分析感度が向上する。また、コンサベータ9内の絶縁油と油入電気機器本体5内の絶縁油を均質化させることができる。これにより、油入電気機器本体5内の絶縁油の状態をより精度良く診断することが可能となる。
By circulating the insulating oil in the first insulating
また、本実施形態の油入電気機器は、冷却器51を備えている。冷却器51の内部配管51aは、接続管52,53を介して第1の絶縁油貯留部161と連通している。接続管53の途中に設けられた送油ポンプ32(循環装置)によって、内部配管51a内の絶縁油は第1の絶縁油貯留部161内に送り込まれる。これにより、絶縁油は、内部配管51a内と第1の絶縁油貯留部161内とにおいて、図中の矢印の方向に循環する。
In addition, the oil-filled electrical apparatus according to the present embodiment includes a cooler 51. The
ここで、コンサベータ9の第2の絶縁油貯留部162に接続された接続管10bは、冷却器51内に接続管52を介して流入する絶縁油の陰圧によって、第2の絶縁油貯留部162内の絶縁油が吸引されるような位置において、第1の絶縁油貯留部161に接続されている。これにより、冷却器51の送油ポンプ32の駆動力を利用して、第1の絶縁油貯留部161内と第2の絶縁油貯留部162内とにおける絶縁油の循環が促進される。
Here, the connecting
油入電気機器において、絶縁油は、通常、絶縁機能だけでなく機器の冷却の役割も有しているため、絶縁油を冷却器内に循環させるための循環装置が設けられている。したがって、このような接続管10bの配置により、冷却器51の送油ポンプ32の駆動力を利用すれば、送油ポンプ31のようなポンプを別途設けずに、診断精度を向上させることができる。なお、送油ポンプ31を冷却器51の送油ポンプ32の駆動力と併用することで、さらに診断精度を向上させることができる。
In oil-filled electrical equipment, insulating oil usually has not only an insulating function but also a role of cooling the equipment, and therefore a circulation device is provided for circulating the insulating oil in the cooler. Therefore, if the driving force of the
今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 It should be thought that embodiment disclosed this time is an illustration and restrictive at no points. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
1 気体検出装置、2 空気抜栓、3 放圧板、4 放圧管、5 油入電気機器本体、6 接続管、7 空気抜きフランジ、8 油面計、9 コンサベータ、10,10a,10b 接続管、11 真空脱気弁、12 真空均圧弁、13 真空均圧管、14 接続管、15 弾性袋体(ゴム袋)、16 絶縁油、161 第1の絶縁油貯留部、162 第2の絶縁油貯留部、17 排油弁、18 吸湿呼吸器、19 コック、20 細管、21 接続管、22 ガス分析装置、23 細棒、24a 吸着材、24b 収容体、31,32 送油ポンプ、51 冷却器、51a 内部配管、52,53 接続管。
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記弾性袋体内のガスを分析することにより、前記油入電気機器の内部異常の有無を診断することを特徴とする油入電気機器の診断方法。 A method for diagnosing a sealed oil-filled electrical device including a conservator having an elastic bag,
A method for diagnosing an oil-filled electrical device, wherein the presence or absence of an internal abnormality of the oil-filled electrical device is diagnosed by analyzing a gas in the elastic bag.
前記弾性袋体内のガスを採取するための採取機構を備える、油入電気機器の診断装置。 A sealed oil-filled electrical device diagnostic apparatus including a conservator having an elastic bag,
A diagnostic apparatus for oil-filled electrical equipment, comprising a collection mechanism for collecting gas in the elastic bag.
前記弾性袋体内のガスを分析するための分析装置を備える、油入電気機器の診断装置。 A sealed oil-filled electrical device diagnostic apparatus including a conservator having an elastic bag,
A diagnostic apparatus for oil-filled electrical equipment, comprising an analyzer for analyzing gas in the elastic bag.
前記油入電気機器本体は、絶縁油が貯留される第1の絶縁油貯留部を有し、
前記コンサベータは、前記弾性袋体の周囲に絶縁油が貯留される第2の絶縁油貯留部を有し、
前記第1の絶縁油貯留部と前記第2の絶縁油貯留部とが連通している、油入電気機器。 An oil-filled electrical device main body, a conservator having an elastic bag, and the diagnostic device according to any one of claims 3 to 5,
The oil-filled electrical device main body has a first insulating oil storage section in which insulating oil is stored,
The conservator has a second insulating oil storage part in which insulating oil is stored around the elastic bag body,
An oil-filled electrical device in which the first insulating oil reservoir and the second insulating oil reservoir are in communication.
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