JP2019174160A - 診断装置 - Google Patents

Abstract

【課題】変圧器の余寿命の診断精度を向上させる。【解決手段】本発明の代表的な実施の形態に係る診断装置１は、診断対象の変圧器６２の二次側に接続された自動検針装置３＿１〜３＿ｎによって計測された負荷の計測結果を記憶する記憶部１７と、前記記憶部から読み出した前記負荷の計測結果に基づいて前記変圧器の負荷を算出する負荷算出部１３と、前記変圧器の負荷に基づいて当該変圧器の稼働率を算出する稼働率算出部１４と、前記稼働率に基づいて、前記変圧器を構成する構成部品の余寿命を前記構成部品毎に算出する寿命算出部１５と、を備えることを特徴とする。【選択図】図２

Description

本発明は、変圧器の劣化状態を診断する診断装置に関し、例えば油入変圧器の余寿命を診断する診断装置に関する。

電力供給の安定化のためには、配電設備の保守が重要である。例えば、配電設備の一つである変圧器は、その劣化状態を診断する診断作業が定期的に行われている。
従来、配電設備として利用される油入変圧器の劣化状態を診断する診断方法として、直接診断方法と間接診断方法が知られている。

直接診断方法としては、例えば、変圧器を停止して変圧器を構成するブッシング等の絶縁紙の一部を採取し、その絶縁紙の引張強度の試験結果に基づいて変圧器の劣化を診断する方法が知られている（非特許文献１参照）。

間接診断方法としては、例えば、固定カメラで撮影した変圧器の外観画像と、スマートメータ等の自動検針装置で計測した需要家の負荷データから推定した柱上変圧器の負荷状態とに基づいて、変圧器の劣化状態を診断する方法が知られている（特許文献１参照）。具体的に、特許文献１に開示された配電設備劣化診断装置は、外観画像に基づいて柱上変圧器の外部劣化度を判定するとともに、柱上変圧器の負荷に基づいて算出した巻線温度変化に基づいて柱上変圧器を構成する絶縁物（絶縁紙や絶縁油等）の物性値を算出し、その物性値に基づいて柱上変圧器の内部劣化度を算出している。

特開２０１１−２５９５７５号公報

「柱上変圧器の過負荷運転による熱劣化の推定法」，電力中央研究所報告，平成１３年４月，電力中央研究所

しかしながら、従来の変圧器の診断方法では、以下に示す課題がある。
例えば、上述した直接診断方法では、変圧器を停止させて、電柱から取り外す必要があるため、作業費用等の種々のコストが掛かる。また、診断のために、電柱から取り外した変圧器を、診断を行うための装置が設置された試験場等に運搬する必要があるため、診断結果が出るまで別の変圧器をその電柱に設置しておく必要がある。したがって、従来は、変圧器の診断作業ではなく変圧器の取替工事が行われていると言うのが実情である。

また、本願発明者らが本願に先立って行った検討によれば、油入変圧器の故障原因として、絶縁物以外の構成部品の劣化も無視できないことが明らかとなった。例えば、油入変圧器において、気密性を高めて雨水等の水分混入を防止するためのパッキンや２次側リード線の熱劣化に起因して絶縁油に水分や不純物が混入することにより、故障に至るおそれがある。

しかしながら、上述した特許文献１に代表される従来の間接診断方法は、油入変圧器の劣化状態を、油入変圧器を構成する絶縁紙や絶縁油等の絶縁物の物性値に基づいて判定しており、絶縁物以外の構成部品の劣化は考慮されていないため、変圧器の余寿命を正確に診断できているとは言えない。

本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであり、変圧器の余寿命の診断精度を向上させることを目的とする。

本発明の代表的な実施の形態に係る診断装置は、診断対象の変圧器の二次側に接続された自動検針装置によって計測された負荷の計測結果を記憶する記憶部と、前記記憶部から読み出した前記負荷の計測結果に基づいて、前記変圧器の負荷を算出する負荷算出部と、前記変圧器の負荷に基づいて、当該変圧器の稼働率を算出する稼働率算出部と、前記稼働率に基づいて、前記変圧器を構成する構成部品の余寿命を、前記構成部品毎に算出する寿命算出部と、を備えることを特徴とする。

本発明に係る診断装置によれば、変圧器の余寿命の診断精度を向上させることが可能となる。

本発明の一実施の形態に係る診断装置を含む診断システムの構成を示す図である。 実施の形態に係る診断装置の機能ブロック構成を示す図である。 実施の形態に係る診断装置のハードウェア構成を示す図である。 負荷加算部による変圧器の負荷の算出方法を説明するための図である。 変圧器の稼働率の時間的な変化の一例を示す図である。 変圧器の稼働率と、変圧器の構成部品の一つである絶縁紙の寿命損失値との関係を示す図である。 変圧器の稼働率と、変圧器の構成部品の一つであるパッキンの寿命損失値との関係を示す図である。 稼働率閾値が設定されていない場合の寿命損失値の一例を示す図である。 稼働率閾値が設定されている場合の寿命損失値の一例を示す図である。 診断装置による劣化診断処理の流れを示すフローチャートである。 負荷算出処理（ステップＳ１）の流れを示すフローチャートである。 余寿命算出処理（ステップＳ４）の流れを示すフローチャートである。 本発明の別の実施の形態に係る診断システムの構成を示す図である。

１．実施の形態の概要
先ず、本願において開示される発明の代表的な実施の形態について概要を説明する。なお、以下の説明では、一例として、発明の構成要素に対応する図面上の参照符号を、括弧を付して記載している。

〔１〕本発明の代表的な実施の形態に係る診断装置（１）は、診断対象の変圧器（６２）の二次側に接続された自動検針装置（３＿１〜３＿ｎ，３Ａ）によって計測された負荷の計測結果を記憶する記憶部（１７）と、前記記憶部から読み出した前記負荷の計測結果に基づいて前記変圧器の負荷を算出する負荷算出部（１３）と、前記変圧器の負荷に基づいて当該変圧器の稼働率を算出する稼働率算出部（１４）と、前記稼働率に基づいて、前記変圧器を構成する構成部品の余寿命を前記構成部品毎に算出する寿命算出部（１５）と、を備えることを特徴とする。

〔２〕上記診断装置において、前記記憶部は、前記構成部品の余寿命の初期値（１９１）を更に記憶し、前記寿命算出部は、単位時間当たりの前記稼働率に基づいて、前記構成部品の寿命の減少度合を示す寿命損失値を前記単位時間毎に算出する寿命損失値算出部（１５１）と、前記単位時間当たりの前記寿命損失値を積算する積算部（１５２）と、前記記憶部に記憶された前記構成部品の余寿命の初期値（１９１）と、前記積算部によって積算された、前記構成部品の前記寿命損失値の積算値（１９２）とに基づいて、前記構成部品の余寿命（１９３）を算出する余寿命算出部（１５３）と、を含んでもよい。

〔３〕上記診断装置において、前記記憶部は、前記構成部品毎に前記寿命損失値の積算値（１９２）を記憶し、前記積算部は、前記記憶部に記憶された前記寿命損失値の積算値に、前記単位時間当たりの前記寿命損失値を加算して、前記記憶部に記憶された前記寿命損失値の積算値を更新してもよい。

〔４〕上記診断装置において、前記記憶部は、前記寿命損失値と前記稼働率および温度との関係を表す寿命損失関数（２０＿１〜２０＿ｋ）を前記構成部品毎に記憶するとともに、前記自動検針装置によって計測された温度の計測結果（１８２）を更に記憶し、前記寿命損失値算出部は、前記記憶部に記憶された前記構成部品の前記寿命損失関数と、前記単位時間当たりの前記稼働率と、前記記憶部に記憶された前記温度の計測結果とに基づいて、前記構成部品の前記単位時間当たりの前記寿命損失値を算出してもよい。

〔５〕上記診断装置において、前記寿命損失値算出部は、所定の閾値（２１）よりも高い前記稼働率に基づいて、前記寿命損失値を算出してもよい。

〔６〕上記診断装置において、前記負荷の計測結果は、前記変圧器から電力供給を受ける需要家毎に計測された負荷の情報（１８１）を含み、前記負荷算出部は、前記需要家毎の負荷の情報に基づいて、前記変圧器の負荷を算出してもよい。

〔７〕上記診断装置において、前記負荷算出部は、前記需要家毎の負荷の情報に基づいて、前記変圧器から電力供給を受ける需要家のうち前記自動検針装置が設置されている需要家の負荷を算出する実負荷算出部（１３１）と、前記変圧器から電力供給を受ける需要家のうち前記自動検針装置が設置されていない需要家の負荷を推定する負荷推定部（１３２）と、前記実負荷算出部によって算出された負荷と、前記負荷推定部によって推定された負荷とを加算して、前記変圧器の負荷を算出する負荷加算部（１３３）とを含んでもよい。

〔８〕上記診断装置（１Ａ）において、前記負荷の計測結果は、直接計測された、前記変圧器の二次側の負荷の総量の情報を含み、前記稼働率算出部は、前記負荷の総量の情報に基づいて、前記変圧器の稼働率を算出してもよい。

〔９〕本発明の代表的な実施の形態に係るプログラムは、記憶部（１７）に記憶された、診断対象の変圧器（６２）の二次側に接続された自動検針装置（３＿１〜３＿ｎ）によって計測された負荷の計測結果に基づいて、前記変圧器の負荷を算出する負荷算出ステップ（Ｓ１）と、前記負荷算出ステップで算出した前記変圧器の負荷に基づいて当該変圧器の稼働率を算出する稼働率算出ステップ（Ｓ２）と、前記稼働率算出ステップで算出した前記稼働率に基づいて、前記変圧器を構成する構成部品の余寿命を、前記構成部品毎に算出する寿命算出ステップ（Ｓ４）と、をコンピュータに実行させることを特徴とする。

〔１０〕上記プログラムにおいて、前記寿命算出ステップ（Ｓ４）は、単位時間当たりの前記稼働率に基づいて、前記構成部品の寿命の減少度合を示す寿命損失値を前記単位時間毎に算出する寿命損失値算出ステップ（Ｓ４５）と、前記単位時間当たりの前記寿命損失値を積算する積算ステップ（Ｓ４６）と、前記構成部品の余寿命の初期値と、前記積算部によって積算された、前記構成部品の前記寿命損失値の積算値とに基づいて、前記構成部品の余寿命を算出する余寿命算出ステップ（Ｓ４７）とを含んでもよい。

〔１１〕上記プログラムにおいて、前記記憶部は、前記構成部品毎に前記寿命損失値の積算値を記憶し、前記積算ステップは、前記記憶部に記憶された前記寿命損失値の積算値に、前記単位時間当たりの前記寿命損失値を加算して、前記記憶部に記憶された前記寿命損失値の積算値を更新するステップを含んでもよい。

〔１２〕上記プログラムにおいて、前記記憶部は、前記寿命損失値と前記稼働率および温度との関係を表す寿命損失関数を前記構成部品毎に記憶するとともに、前記自動検針装置によって計測された温度の計測結果を更に記憶し、前記寿命損失値算出ステップは、前記記憶部に記憶された前記構成部品の前記寿命損失関数と、前記単位時間当たりの前記稼働率と、前記記憶部に記憶された前記温度の計測結果とに基づいて、前記構成部品の前記単位時間当たりの前記寿命損失値を算出するステップを含んでもよい。

〔１３〕上記プログラムにおいて、前記寿命損失値算出ステップは、所定の閾値よりも高い前記稼働率に基づいて前記寿命損失値を算出するステップ（Ｓ４２）を含んでもよい。

〔１４〕上記プログラムにおいて、前記負荷の計測結果は、前記変圧器から電力供給を受ける需要家毎に計測された負荷の情報を含み、前記負荷算出ステップは、前記需要家毎の負荷の情報に基づいて、前記変圧器の負荷を算出するステップを含んでもよい。

〔１５〕上記プログラムにおいて、前記負荷算出ステップは、前記需要家毎の負荷の情報に基づいて、前記変圧器から電力供給を受ける需要家のうち前記自動検針装置が設置されている需要家の負荷を算出する実負荷算出ステップ（Ｓ１３，Ｓ１４）と、前記変圧器から電力供給を受ける需要家のうち前記自動検針装置が設置されていない需要家の負荷を推定する負荷推定ステップ（Ｓ１５，Ｓ１６）と、前記実負荷算出ステップによって算出された負荷と、前記負荷推定ステップによって推定された負荷とを加算して、前記変圧器の負荷を算出する負荷加算ステップ（Ｓ１８）と、を含んでもよい。

〔１６〕上記プログラムにおいて、前記負荷の計測結果は、直接計測された、前記変圧器の二次側の負荷の総量の情報を含み、前記稼働率算出ステップは、前記負荷の総量の情報に基づいて、前記変圧器の稼働率を算出するステップを含んでもよい。

２．実施の形態の具体例
以下、本発明の実施の形態の具体例について図を参照して説明する。なお、以下の説明において、各実施の形態において共通する構成要素には同一の参照符号を付し、繰り返しの説明を省略する。

〈診断装置１の構成〉
図１は、本発明の一実施の形態に係る診断装置を含む診断システムの構成を示す図である。
同図に示される診断システム１０は、電力供給網６において変電所（図示せず）から高圧配電線路６１を介して供給された電力を変換し、低圧配電線路６３を介して各需要家６０＿１〜６０＿ｎに供給する変圧器６２の劣化状態を診断するためのシステムである。

ここで、変圧器６２は、例えば油入変圧器である。また、変圧器６２は、例えば、電柱に設置された柱上変圧器である。

なお、電力供給網６には、複数の変圧器６２が存在しており、それぞれの変圧器６２から少なくとも１つの需要家に電力が供給されているが、図１では、説明の簡略化のために、一つの変圧器６２を代表的に図示している。

また、以下の説明において、需要家６０＿１〜６０＿ｎを区別しない場合には、「需要家６０」と表記する場合がある。

診断システム１０は、診断装置１、クライアント端末２、および自動検針装置３＿１〜３＿ｎ（ｎは２以上の整数）を備えて構成されている。

診断装置１は、変圧器６２の劣化状態を診断する装置である。具体的に、診断装置１は、変圧器６２を構成する構成部品毎に余寿命を算出する機能を有している。診断装置１は、例えば、サーバまたは所定のコンピュータによって構築されている。

本実施の形態では、変圧器６２の構成部品のうち、絶縁紙、パッキン、および二次側リード線を、余寿命の算出対象の構成部品とする場合を例にとり、説明する。

クライアント端末２は、設備管理者等のユーザが操作するコンピュータである。クライアント端末２と診断装置１とは、通信ネットワーク５で接続されており、例えばクライアントサーバシステムを構成している。通信ネットワーク５としては、無線ＬＡＮ等の各種無線通信ネットワークや、光ファイバを利用した光通信等の各種有線通信ネットワークを例示することができる。

自動検針装置３＿１〜３＿ｎは、例えば、電力供給網６において変圧器６２から電力供給を受ける需要家６０＿１〜６０＿ｎ毎に設けられ、対応する需要家６０＿１〜６０＿ｎの負荷（例えば、使用電力量）を計測する装置である。自動検針装置３＿１〜３＿ｎは、例えば、電力計測機能と通信機能とを備えた機器であり、スマートメータ（ＳＭ）やＡＭＩ（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｍｅｔｅｒｉｎｇ Ｉｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）等を例示することができる。

自動検針装置３＿１〜３＿ｎと診断装置１とは、通信ネットワーク４を介して接続されている。通信ネットワーク４としては、無線ＬＡＮ等の各種無線通信ネットワークや、光ファイバを利用した光通信および電力線搬送通信（ＰＬＣ：Ｐｏｗｅｒ Ｌｉｎｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）等の各種有線通信ネットワークを例示することができる。

自動検針装置３＿１〜３＿ｎは、対応する需要家６０＿１〜６０＿ｎの負荷を、所定の時間間隔（例えば、３０分間隔）で計測し、通信ネットワーク４を介して診断装置１に送信する。自動検針装置３＿１＿３＿ｎによる計測結果の送信は、自動検針装置３＿１〜３＿ｎが定期的に（例えば、計測タイミングに同期して）行ってもよいし、自動検針装置３＿１〜３＿ｎが診断装置１からの要求に応じて行ってもよい。

なお、以下の説明において、各自動検針装置３＿１〜３＿ｎを区別しない場合には、「自動検針装置３」と表記する場合がある。

診断装置１は、通信ネットワーク４を介して、自動検針装置３＿１〜３＿ｎによって計測された各需要家６０＿１＿６０＿ｎの負荷に関するデータを取得する。また、診断装置１は、ユーザがクライアント端末２を操作して電力供給網６を構成する所定の変圧器６２の劣化診断の実行を要求した場合、その要求に応答して所定のプログラムを実行し、指定された変圧器６２の劣化状態を診断する処理（以下、「劣化診断処理」と称する。）を開始する。

以下、診断装置１について詳細に説明する。
図２は、診断装置１の機能ブロック構成を示す図である。
図２に示すように、診断装置１は、変圧器の劣化診断処理のための機能部として、データ取得部１１、入力部１２、負荷算出部１３、稼働率算出部１４、寿命算出部１５、温度算出部１６、記憶部１７、および出力部２４を有している。これらの機能部は、例えばサーバやパーソナルコンピュータが所定のプログラムを実行することによって実現される。

図３は、診断装置１のハードウェア構成を示す図である。
図３に示すように、診断装置１は、主要なハードウェア構成要素として、演算装置１０１、記憶装置１０２、入力装置１０３、Ｉ／Ｆ（Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）装置１０４、出力装置１０５、およびバス１０６を主要なハードウェア構成要素として備えている。

演算装置１０１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）やＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）等のプロセッサによって構成されている。記憶装置１０２は、演算装置１０１に各種のデータ処理を実行させるためのプログラム１０２１と、演算装置１０１によるデータ処理で利用されるパラメータや演算結果等のデータ１０２２とを記憶する記憶領域を有し、例えばＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＨＤＤ、およびフラッシュメモリ等から構成されている。

入力装置１０３は、外部から情報の入力を検出する機能部であり、例えばキーボード、マウス、ポインティングデバイス、ボタン、またはタッチパネル等から構成されている。Ｉ／Ｆ装置１０４は、外部との情報の送受を行う機能部であり、有線または無線によって通信を行うための通信制御回路や入出力ポート、アンテナ等から構成されている。

出力装置１０５は、演算装置１０１によるデータ処理によって得られた情報等を出力する機能部である。出力装置１０５としては、例えば、ＳＳＤやＨＤＤ等の外部記憶装置や、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）および有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）等の表示装置等である。バス１０６は、演算装置１０１、記憶装置１０２、入力装置１０３、Ｉ／Ｆ装置１０４、および出力装置１０５を相互に接続し、これらの装置間でデータの授受を可能にする機能部である。

診断装置１は、演算装置１０１が記憶装置１０２に記憶したプログラム１０２１に従って演算を実行して、記憶装置１０２、入力装置１０３、Ｉ／Ｆ（Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）装置１０４、出力装置１０５、およびバス１０６を制御することにより、図２に示した各種機能部、すなわち、データ取得部１１、入力部１２、負荷算出部１３、稼働率算出部１４、寿命算出部１５、温度算出部１６、記憶部１７、および出力部２４が実現される。

なお、診断装置１は、図３に示すように一台のサーバ（コンピュータ）によって実現されてもよいし、有線または無線によって互いに通信可能に接続された複数台のサーバ（コンピュータ）によって実現されていてもよく、診断装置１は、図３に示したハードウェア構成に限定されない。

以下、診断装置１を構成する各機能部について説明する。
データ取得部１１は、外部からデータを取得するための機能部である。データ取得部１１は、変圧器６２の二次側に接続された自動検針装置３によって計測された負荷の計測結果を取得する。また、データ取得部１１は、自動検針装置３によって計測された温度の計測結果を取得する。
例えば、データ取得部１１は、負荷の計測結果として、自動検針装置３＿１〜３＿ｎによって計測された各需要家６０＿１〜６０＿ｎの負荷の情報を取得するともに、温度の計測結果として、自動検針装置３＿１〜３＿ｎによって計測された各需要家６０＿１〜６０＿ｎの周辺の温度の情報を取得する。

データ取得部１１は、例えば、定期的にまたはクライアント端末２からの指令に応じて、各自動検針装置３＿１〜３＿ｎから負荷および温度の計測結果を取得し、自動検針装置３＿１〜３＿ｎの識別番号や需要家６０＿１〜６０＿ｎの識別番号（例えば、契約番号）と関連付けて、ＳＭ計測情報１８＿１〜１８＿ｎとして記憶部１７に記憶する。
なお、各ＳＭ計測情報１８＿１〜１８＿ｎを区別しない場合には、単に、「ＳＭ計測情報１８」と表記する。

例えば、自動検針装置３が単位時間（例えば３０分間）毎に計測を行う場合、ＳＭ計測情報１８＿１には、自動検針装置３によって計測された需要家６０の単位時間当たりの使用電力量の情報（以下、単に「電力量」とも称する。）１８１と、自動検針装置３によって計測された単位時間当たりの温度の情報（以下、「ＳＭ温度」とも称する。）１８２と、が含まれる。

なお、データ取得部１１が各自動検針装置３＿１〜３＿ｎからＳＭ計測情報１８＿１〜１８＿ｎを取得するタイミングは、特に限定されない。例えば、データ取得部１１が各自動検針装置３＿１〜３＿ｎからＳＭ計測情報１８＿１〜１８＿ｎを取得する周期は、自動検針装置３＿１〜３＿ｎによる計測の周期（単位時間）よりも長くてもよいし、自動検針装置３＿１〜３＿ｎによる計測の周期と同じでもよい。または、クライアント端末２から劣化診断処理の実行の指令を入力部１２が受け取ったタイミングに同期して、データ取得部１１が各自動検針装置３＿１〜３＿ｎからＳＭ計測情報１８＿１〜１８＿ｎを取得してもよい。

ＳＭ計測情報１８は、自動検針装置３＿１〜３＿ｎが設置された需要家６０における単位時間当たりの電流値および電圧値を含んでもよい。ここで、単位時間当たりの電流値および電圧値は、取得した電力量１８１に基づいて算出した値であってもよいし、自動検針装置３が電流および電圧の計測機能を備えている場合には、その自動検針装置３が自ら計測した電流値および電圧値であってもよい。

記憶部１７は、診断装置１による演算に必要な各種データや、上記演算による演算結果等を記憶する機能部である。具体的に、記憶部１７は、上述したＳＭ計測情報１８＿１〜１８＿ｎ、余寿命の算出対象である各構成部品の寿命情報１９＿１〜１９＿ｋ（ｋは２以上の整数）、寿命損失関数２０＿１〜２０＿ｋ、稼働率閾値２１、電力契約情報２２、および変圧器温度２３等を記憶する。

寿命情報１９＿１〜１９＿ｋは、変圧器６２の構成部品毎の寿命に関する情報であり、後述する、寿命初期値１９１、累積寿命損失値１９２、および余寿命１９３を含む。

寿命損失関数２０＿１〜２０＿ｋおよび稼働率閾値２１は、後述する余寿命算出処理で用いられる情報である。

電力契約情報２２は、変圧器６２から電力供給を受けている需要家６０＿１〜６０＿ｎ毎の電力に関する契約情報である。電力契約情報２２には、例えば、各需要家６０＿１〜６０＿ｎの契約種別を示す情報、各需要家６０＿１〜６０＿ｎの契約容量（契約高，契約アンペア）の情報、および自動検針装置３の設置の有無等の情報が含まれる。

ここで、契約種別を示す情報は、例えば、業務用電力、高圧電力、電灯電力、動力用電力等の情報を含む。また、契約容量の情報は、契約電力、瞬時の使用の上限の電力等の情報であり、例えば契約の電流が３０Ａ、電圧が１００Ｖである場合、３０００Ｗ（３ｋＷ）の情報を含む。

なお、自動検針装置３が設置されている需要家６０の場合、電力契約情報２２はＳＭ計測情報１８とともに関連付けて記憶されていてもよい。

変圧器温度２３は、後述する温度算出部１６によって算出される変圧器６２の温度の推定値である。

入力部１２は、外部から診断装置１への指令を受信する機能部である。入力部１２は、例えば、ユーザがクライアント端末２を操作して電力供給網６を構成する所定の変圧器６２の劣化診断処理の実行を指示する指令を発行した場合、その指令を受信して、その指令に関連する機能部に対して劣化診断処理の実行を指示する。

負荷算出部１３は、変圧器６２の負荷を算出するための処理（以下、「負荷算出処理」とも称する。）を行う機能部である。負荷算出部１３は、自動検針装置３＿１〜３＿ｎによる負荷の計測結果に基づいて、変圧器６２の負荷を算出する。具体的に、負荷算出部１３は、実負荷算出部１３１と、負荷推定部１３２と、負荷加算部１３３とを含む。

実負荷算出部１３１は、変圧器６２から電力供給を受ける需要家６０のうち自動検針装置３が設置されている需要家６０の負荷を算出する。具体的に、実負荷算出部１３１は、記憶部１７に記憶されているＳＭ計測情報１８に基づいて、自動検針装置３が設置されている各需要家６０における負荷の時間的な変化を示す負荷曲線を算出する。
例えば、図２において需要家６０＿３に自動検針装置３が設置されていない場合、実負荷算出部１３１は、需要家６０＿３を除いた各需要家６０＿１〜６０＿ｎの電力量１８１から、単位時間（例えば３０分間）当たりの電流値を算出し、その電流値の時間的な変化を表す負荷曲線を、需要家６０（自動検針装置３）毎に算出する。

負荷推定部１３２は、変圧器６２から電力供給を受ける需要家６０のうち自動検針装置３が設置されていない需要家６０の負荷を推定する。具体的に、負荷推定部１３２は、自動検針装置３が設置されていない需要家６０の電力契約情報２２に基づいて、その需要家６０の負荷曲線を推定する。

より具体的には、負荷推定部１３２は、自動検針装置３が設置されていない需要家６０の電力契約情報２２と類似する電力契約情報２２を有する、自動検針装置３が設置されている需要家６０のＳＭ計測情報１８に基づいて、自動検針装置３が設置されていない需要家６０の負荷曲線を推定する。

例えば、図２において需要家６０＿３に自動検針装置３が設置されておらず、需要家６０＿３の契約容量および契約種別が需要家６０＿１の契約容量および契約種別と同じである場合、負荷推定部１３２は、需要家６０＿１の電力量１８１に基づいて、需要家６０＿３の単位時間（例えば３０分間）当たりの電流値を推定し、その推定値の時間的な変化を需要家６０＿３の負荷曲線として算出する。

また、記憶部１７には、電力契約情報２２に加えて、例えば、世帯人数や所有している家電製品の有無や、ペットの飼育の有無、建物の広さ（平米数）等の契約者情報を記憶しておいてもよい。この場合、負荷推定部１３２は、上記契約者情報が類似している自動検針装置３が設置された需要家６０を検索し、検索した需要家６０のSM計測情報１８に基づいて、自動検針装置３が設置されていない需要家６０の負荷曲線を推定してもよい。これによれば、自動検針装置３が設置されていない需要家６０の負荷曲線を高精度に推定することが可能となる。精度よく推定することが可能となる。

負荷加算部１３３は、実負荷算出部１３１によって算出された負荷と、負荷推定部１３２によって推定された負荷とを加算して、変圧器６２の負荷を算出する。

図４は、負荷加算部１３３による変圧器６２の負荷の算出方法を説明するための図である。
図４に示すように、負荷加算部１３３は、実負荷算出部１３１によって算出された、自動検針装置３が設置されている各需要家６０＿１〜６０＿ｎ（６０＿３を除く）の負荷曲線４００＿１〜４００＿ｎと、負荷推定部１３２によって推定された、自動検針装置３が設置されていない需要家６０＿３の負荷曲線４０１＿３とを合算することにより、変圧器６２の二次側電流の時間的な変化を示す負荷曲線４０２を算出する。

稼働率算出部１４は、負荷算出部１３によって算出した変圧器６２の負荷に基づいて、変圧器６２の稼働率を算出する機能部である。

ここで、稼働率とは、変圧器６２の定格値に対する単位時間当たりの負荷の割合であり、例えば、変圧器６２の二次側の定格電流に対する単位時間当たりの二次側の電流値である。変圧器６２の二次側の定格電流の情報は、例えば、記憶部１７に予め記憶されている。

図５は、変圧器の稼働率の時間的な変化の一例を示す図である。
稼働率算出部１４は、例えば、負荷加算部１３３によって算出された単位時間当たりの電流値を上記定格電流で除算し、それによって得られた値を単位時間当たりの変圧器６２の稼働率として算出する。このようにして単位時間当たりの稼働率を求めることにより、図５に示すような稼働率の時間的な変化を示す稼働率曲線５００が得られる。

温度算出部１６は、変圧器６２の温度を算出する機能部である。具体的に、温度算出部１６は、自動検針装置３＿１〜３＿ｎによって計測された各需要家６０＿１〜６０＿ｎにおける温度の計測結果（ＳＭ温度１８２）に基づいて、変圧器６２の周辺の温度の推定値を算出する。
例えば、温度算出部１６は、各自動検針装置３＿１〜３＿ｎのＳＭ温度１８２の平均値を算出し、その平均値を単位時間当たりの変圧器６２の温度とする。温度算出部１６は、上述のように算出した値を変圧器温度２３として記憶部１７に記憶する。
また、例えば、温度算出部１６は、外部装置（例えば気象庁等の外部のサーバ）から無線または有線の通信ネットワークを介して、変圧器６２の周辺地域の例えば５００ｍ〜数ｋｍメッシュ程度の解像度の気象情報（例えば、各観測地点における、気温、放射冷却強度や日照率、気温の日較差、夜間風速、降水量等）を受信し、その気象情報に基づいて、気温を推定してもよい。

寿命算出部１５は、稼働率算出部１４によって算出した変圧器６２の稼働率に基づいて、変圧器６２を構成する構成部品の余寿命を構成部品毎に算出する機能部である。具体的に、寿命算出部１５は、寿命損失値算出部１５１と、積算部１５２と、余寿命算出部１５３とを含む。

寿命損失値算出部１５１は、稼働率算出部１４によって算出された単位時間当たりの稼働率に基づいて、寿命損失値を算出する。

ここで、寿命損失値とは、変圧器の構成部品の寿命の減少度合を示す値である。

図６Ａは、変圧器の稼働率と、変圧器の構成部品の一つである絶縁紙の寿命損失値との関係を示す図である。図６Ｂは、変圧器の稼働率と、変圧器の構成部品の一つであるパッキンの寿命損失値との関係を示す図である。

図６Ａ，図６Ｂに示すように、寿命損失値は、変圧器の稼働率と相関がある。すなわち、寿命損失値は、変圧器の稼働率が増加するほど大きくなる傾向がある。また、変圧器の稼働率に対する寿命損失値の変化率は、変圧器の周辺の温度にも依存する。更に、その変化率は、構成部品毎に異なる。すなわち、変圧器６２の各構成部品の寿命損失値は、変圧器６２の稼働率と変圧器６２の周辺の温度とを変数（パラメータ）とする固有の関数によって表すことができる。

そこで、本実施の形態に係る診断装置１では、寿命損失値と変圧器６２の稼働率との関係を示す関数（以下、「寿命損失関数」と称する。）２０を構成部品毎に用意し、予め記憶部１７に記憶しておく。具体的に、余寿命の算出対象としてｋ（ｋは２以上の整数）個の構成部品がある場合、各構成部品の寿命損失関数２０＿１〜２０＿ｋを記憶部１７に記憶しておく。例えば、余寿命の算出対象の構成部品として、絶縁紙、パッキンおよび２次側リード線がある場合、図２に示すように、絶縁紙の寿命損失関数２０＿１、パッキンの寿命損失関数２０＿２、および二次側リード線の寿命損失関数２０＿３が、予め記憶部１７にそれぞれ記憶されている。

寿命損失関数２０＿１〜２０＿ｋは、図６Ａおよび図６Ｂに示すように、所定の温度毎に用意してもよいし、変圧器６２の稼働率および温度を変数とした一つの関数として用意してもよい。

寿命損失関数２０＿１〜２０＿ｋは、例えば、変圧器６２の稼働率の実測値、変圧器６２の周辺温度の実測値、および構成部品毎の熱劣化の度合等を実験等によって取得し、取得した実績値に基づいて回帰分析等の統計分析を行うことにより得ることができる。このようにして得られた寿命損失関数２０２＿１〜２０２＿ｋを、予め記憶部１７に記憶しておけばよい。

寿命損失値算出部１５１は、記憶部１７に記憶されている寿命損失関数２０２＿１〜２０２＿ｋと、稼働率算出部１４によって算出された変圧器６２の単位時間当たりの稼働率と、記憶部１７に記憶されている変圧器温度２３とに基づいて、単位時間当たりの寿命損失値を構成部品毎に算出する。

寿命損失値算出部１５１は、稼働率閾値２１が記憶部１７に設定されている場合、稼働率閾値２１よりも高い稼働率に基づいて寿命損失値を算出してもよい。

稼働率閾値２１とは、寿命損失値算出部１５１が稼働率に基づいて寿命損失値を算出するか否かを判定するための判定基準値である。稼働率閾値２１は、ユーザ（クライアント端末２）からの指令により設定および解除が可能にされている。例えば、予め、所定の稼働率閾値２０３が記憶部１７に設定されており、ユーザからの指令により、稼働率閾値２０３の解除または稼働率閾値２０３の変更ができるようになっている。

図７Ａは、稼働率閾値２１が設定されていない場合の寿命損失値の一例を示す図である。図７Ｂは、稼働率閾値２１が設定されている場合の寿命損失値の一例を示す図である。
図７Ａに示すように稼働率閾値２１が設定されていない場合、寿命損失値算出部１５１は、稼働率算出部１４によって算出された全ての単位時間当たりの稼働率に対応する寿命損失値をそれぞれ算出する。例えば、図５に示した稼働率の場合、時刻ｔ０から時刻ｔ３までの全時間帯における単位時間当たりの稼働率に基づく寿命損失値をそれぞれ算出する。

一方、図７Ｂに示すように稼働率閾値２１が設定されている場合、寿命損失値算出部１５１は、稼働率算出部１４によって算出された単位時間当たりの稼働率のうち、稼働率閾値２１を超える稼働率に基づく寿命損失値を算出する。
例えば、図５に示したように稼働率閾値２１が設定されている場合、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの時間帯において稼働率が稼働率閾値２１を超えている。この場合、寿命損失値算出部１５１は、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの時間帯における単位時間当たりの稼働率に基づく寿命損失値をそれぞれ算出し、それ以外の時間帯、すなわち時刻ｔ０から時刻ｔ１までの時間帯および時刻ｔ２から時刻ｔ３までの時間帯における寿命損失値は算出しない。

このように、稼働率閾値２１を設定することにより、変圧器が、その変圧器の構成部品の寿命に大きな影響を与え得る状態で稼働している場合のみを考慮して、寿命損失値を算出することができる。

積算部１５２は、寿命損失値算出部１５１によって算出された単位時間当たりの寿命損失値を、構成部品毎に積算し、累積寿命損失値１９２として記憶部１７に記憶する。

ここで、累積寿命損失値１９２は、寿命損失値の積算値であり、例えば、変圧器６２の運用を開始した時からの寿命損失値の積算値である。累積寿命損失値１９２は、構成部品毎に記憶部１７に記憶される。例えば、変圧器６２の運用を開始直後の各構成部品の累積寿命損失値１９２の初期値はゼロである。

具体的に、積算部１５２は、記憶部１７に記憶されている累積寿命損失値１９２に、寿命損失値算出部１５１によって算出された単位時間当たりの寿命損失値を加算して、記憶部１７に記憶されている累積寿命損失値１９２を更新する。

例えば、上述した図７Ａの場合、積算部１５２は、時刻ｔ０から時刻ｔ３までの全時間帯における単位時間当たりの寿命損失値を、記憶部１７に記憶されている累積寿命損失値１９２に順次加算することにより、記憶部１７に記憶されている累積寿命損失値１９２を更新する。また、図７Ｂの場合、積算部１５２は、稼働率が稼働率閾値２１よりも大きい時刻ｔ１から時刻ｔ２までの時間帯における単位時間当たりの寿命損失値を、記憶部１７に記憶されている累積寿命損失値１９２に順次加算することにより、記憶部１７に記憶されている累積寿命損失値１９２を更新する。

これにより、記憶部１７には、変圧器６２の運用を開始してから変圧器６２の劣化診断に係る最新の指令を受信するまでの累積寿命損失値１９２が構成部品毎に記憶される。

余寿命算出部１５３は、寿命初期値１９１と累積寿命損失値１９２とに基づいて、各構成部品の残りの寿命（余寿命）を算出する。余寿命算出部１５３は、構成部品毎に算出した余寿命１９３を記憶部１７にそれぞれ記憶する。

ここで、寿命初期値１９１とは、構成部品の余寿命の初期値であり、例えば、構成部品の使用開始前の余寿命を表す。寿命初期値１９１は、構成部品毎に用意され、予め記憶部１７に記憶されている。

例えばパッキンの余寿命を算出する場合、余寿命算出部１５３は、記憶部１７に記憶されているパッキンの寿命初期値１９１から、記憶部１７に記憶されているパッキンの累積寿命損失値１９２を減算することにより、パッキンの余寿命１９３を算出する。

出力部２４は、診断装置１から外部にデータを出力する機能部である。出力部２４は、例えば、診断装置１がクライアント端末２から送信された指令に基づいて実行した変圧器６２の劣化診断処理の処理結果を、その指令の応答として、そのクライアント端末２に送信する。

〈診断装置１による劣化診断処理の流れ〉
次に、本実施の形態に係る診断装置１による劣化診断処理の流れについて説明する。

図８は、診断装置１による劣化診断処理の流れを示すフローチャートである。
診断装置１は、例えば、クライアント端末２から所定の変圧器６２の劣化診断の実行を指示する指令を入力部１２を介して受け取った場合、劣化診断処理を開始する。

劣化診断処理において、先ず、負荷算出部１３が負荷算出処理を開始する（ステップＳ１）
図９は、負荷算出処理（ステップＳ１）の流れを示すフローチャートである。
図９に示されるように、ステップＳ１において、先ず、負荷算出部１３が、診断対象の変圧器６２から電力供給を受けている需要家６０＿１〜６０＿ｎ（自動検針装置３＿１〜３＿ｎ）の中から一つの需要家６０（自動検針装置３）を選択する（ステップＳ１１）。

次に、負荷算出部１３は、選択された需要家６０に自動検針装置３が設置されているか否かを判定する（ステップＳ１２）。例えば、負荷算出部１３は、記憶部１７に記憶されている電力契約情報２２を参照する、またはＳＭ計測情報１８の有無を判定することにより、選択された需要家６０に自動検針装置３が設置されているか否かを判定する。

ステップＳ１２において、選択した需要家６０に自動検針装置３が設置されている場合には、負荷算出部１３が、最後に劣化診断処理を行った時点から現時点までのその需要家６０に関するＳＭ計測情報１８を、記憶部１７から読み出す（ステップＳ１３）。

例えば、図２に示す自動検針装置３＿１が設置された需要家６０＿１について、最後の劣化診断処理後の最初の負荷の計測時刻がｔ０であり、最後の負荷の計測時刻がｔ３である場合、負荷算出部１３は、時刻ｔ０から時刻ｔ３までの期間における需要家６０＿１（自動検針装置３＿１）のＳＭ計測情報１８を記憶部１７から読み出す。

ステップＳ１３の後、負荷算出部１３は、ステップＳ１３で読み出したＳＭ計測情報１８に基づいて、負荷曲線を算出する（ステップＳ１４）。例えば、図２に示す需要家６０＿１の負荷を算出する場合、実負荷算出部１３１が、記憶部１７から読み出した時刻ｔ０から時刻ｔ３までの期間における需要家６０＿１の電力量１８１を単位時間（例えば３０分間）当たりの電流値に変換し、その単位時間当たりの電流値の時刻ｔ０から時刻ｔ３までの期間における時間的な変化を負荷曲線として算出する。

一方、ステップＳ１２において、選択した需要家６０に自動検針装置３が設置されていない場合には、負荷算出部１３が、その需要家６０の電力契約情報２２を記憶部１７から読み出す（ステップＳ１５）。例えば、図２において、需要家６０＿３に自動検針装置３＿２が設置されていない場合、負荷算出部１３は、需要家６０＿３の電力契約情報２２を記憶部１７から読み出す。

ステップＳ１５の後、負荷算出部１３は、ステップＳ１５で読み出した電力契約情報２２に基づいて、上述した手法により、負荷曲線を推定する（ステップＳ１６）。例えば、需要家６０＿３の負荷を推定する場合、負荷推定部１３２は、上述の手法により、自動検針装置３が設置された需要家６０＿１等のＳＭ計測情報１８に基づいて、時刻ｔ０から時刻ｔ３までの期間における需要家６０＿３の単位時間当たりの電流値を推定し、負荷曲線を算出する。

次に、負荷算出部１３が、診断対象の変圧器６２から電力供給を受けている全ての需要家６０＿１〜６０＿ｎの負荷（負荷曲線）の算出または推定が完了したか否かを判定する（ステップＳ１７）。

ステップＳ１７において、全ての需要家６０＿１〜６０＿ｎの負荷（負荷曲線）の算出または推定が完了していない場合には、ステップＳ１１に戻り、上述の処理が繰り返される。

一方、ステップＳ１７において、全ての需要家６０＿１〜６０＿ｎの負荷（負荷曲線）の算出または推定が完了した場合には、負荷算出部１３が、変圧器６２の負荷を算出する（ステップＳ１８）。

具体的には、負荷加算部１３３が、上述した手法（図４参照）により、ステップＳ１４およびステップＳ１６で算出された全ての需要家６０＿１〜６０＿ｎの負荷曲線を合算して、劣化診断対象の変圧器６２の負荷曲線を算出する。
例えば、上述の例の場合、負荷加算部１３３は、実負荷算出部１３１によって算出された需要家６０＿１〜６０＿ｎ（６０＿３を除く）の時刻ｔ０から時刻ｔ３までの期間における負荷曲線４０１＿１〜４０１＿ｎ（ｎ＝３を除く）と、負荷推定部１３２によって推定された、需要家６０＿３の時刻ｔ０から時刻ｔ３までの期間における負荷曲線４０２＿３とを合算して、変圧器６２の時刻ｔ０から時刻ｔ３までの期間における負荷曲線４０２を算出する。
以上の処理手順により、負荷算出処理（ステップＳ１）が行われる。

次に、図８において負荷算出処理（ステップＳ１）が終了すると、診断装置１は、稼働率算出処理を開始する（ステップＳ２）。
具体的には、稼働率算出部１４が、上述した手法により、劣化診断対象の変圧器６２の稼働率を算出する。上述の例の場合、稼働率算出部１４は、ステップＳ１８で算出された変圧器６２の時刻ｔ０から時刻ｔ３までの期間における負荷曲線に基づいて、時刻ｔ０から時刻ｔ３までの期間における単位時間当たりの稼働率を算出する。これにより、時刻ｔ０から時刻ｔ３までの期間における稼働率の変化を示す稼働率曲線が得られる（図５参照）。

次に、図８において稼働率算出処理（ステップＳ２）が終了すると、診断装置１は、劣化診断対象の変圧器６２の温度を算出する温度算出処理を行う（ステップＳ３）。
具体的には、温度算出部１６が、上述の手法により、時刻ｔ０から時刻ｔ３までの期間における需要家６０＿１〜６０＿ｎのＳＭ温度１８２に基づいて、時刻ｔ０から時刻ｔ３までの期間における単位時間当たりの変圧器６２の周辺の温度を推定し、変圧器温度２３として記憶部１７に記憶する。

次に、図８において温度算出処理（ステップＳ３）が終了すると、診断装置１は、劣化診断対象の変圧器６２の余寿命算出処理を開始する（ステップＳ４）。

図１０は、余寿命算出処理（ステップＳ４）の流れを示すフローチャートである。
図１０に示されるように、ステップＳ４において、先ず、寿命損失値算出部１５１が、記憶部１７に稼働率閾値２０３が設定されているか否かを判定する（ステップＳ４１）。

ステップＳ４１において、稼働率閾値２０３が設定されている場合には、寿命損失値算出部１５１が、ステップＳ２で算出された所定期間の稼働率の中から稼働率閾値２０３を超えている時間帯の稼働率を選択する（ステップＳ４２）。一方、ステップＳ４１において、稼働率閾値２０３が設定されていない場合には、寿命損失値算出部１５１が、ステップＳ２で算出された全時間帯の稼働率を選択する（ステップＳ４３）。

ステップＳ４２またはステップＳ４３の後、寿命損失値算出部１５１が、余寿命の算出対象の構成部品を選択する（ステップＳ４４）。例えば、余寿命の算出対象の構成部品として、絶縁紙、パッキン、および２次側リード線がある場合、その中から一つの構成部品を選択する。

次に、寿命損失値算出部１５１が、ステップＳ４４で選択した構成部品の寿命損失値を算出する（ステップＳ４５）。例えば、ステップＳ４４においてパッキンが選択された場合、寿命損失値算出部１５１は、上述の手法により、ステップＳ４２またはステップＳ４３において選択された時間帯（時刻ｔ１から時刻ｔ２までの期間、または時刻ｔ０から時刻ｔ３までの期間）における単位時間当たりの稼働率と、上記選択された時間帯における変圧器温度２３と、パッキンの寿命損失関数２０＿２（図６Ｂ参照）とに基づいて、選択された時間帯におけるパッキンの単位時間当たりの寿命損失値をそれぞれ算出する。

例えば、図６Ｂに示すようにパッキンの寿命損失関数２０＿２が所定の温度毎に記憶部１７に記憶されている場合、寿命損失値算出部１５１は、ある単位時間の変圧器温度２３に対応する寿命損失関数２０＿２を記憶部１７から読み出し、読み出した寿命損失関数２０＿２に、その単位時間の稼働率を代入することにより、パッキンの単位時間当たりの寿命損失値を算出する。

次に、積算部１５２が、ステップＳ４５で算出された寿命損失値を、記憶部１７に記憶されている累積寿命損失値１９２に積算する（ステップＳ４６）。例えば、上述の例の場合、積算部１５２は、ステップＳ４５において算出された、選択された時間帯（ステップＳ４２の場合は時刻ｔ１から時刻ｔ２までの期間、ステップＳ４３の場合は時刻ｔ０から時刻ｔ３までの期間）におけるパッキンの単位時間当たりの寿命損失値を、累積寿命損失値１９２に順次加算し、記憶部１７に記憶されているパッキンの累積寿命損失値１９２を更新する。

次に、余寿命算出部１５３が、ステップＳ４６で算出（更新）された所定の構成部品の累積寿命損失値１９２に基づいて、所定の構成部品の余寿命を算出する（ステップＳ４７）。例えば、上述の例の場合、余寿命算出部１５３は、記憶部１７に記憶されているパッキンの寿命初期値１９１から、ステップＳ４６で更新されたパッキンの累積寿命損失値１９２を減算してパッキンの余寿命１９３を算出し、記憶部１７に記憶する。

次に、寿命算出部１５が、診断対象の全ての構成部品について余寿命を算出したか否かを判定する（ステップＳ４８）。ステップＳ４８において、診断対象の全ての構成部品について、余寿命の算出が行われていない場合には、ステップＳ４４に戻り、上述の処理が繰り返される。一方、診断対象の全ての構成部品について、余寿命の算出が行われた場合には、余寿命算出処理（ステップＳ４）が終了する。

次に、図８において余寿命算出処理（ステップＳ４）が終了すると、診断装置１は、余寿命算出処理で算出した各構成部品の余寿命の情報を含む劣化診断結果を出力する（ステップＳ５）。例えば、出力部２４が、記憶部１７に記憶されている各構成部品の余寿命１９３を読み出し、読み出した余寿命１９３を含む情報を変圧器６２の劣化診断結果として、当該劣化診断に係る指令を発行したクライアント端末２に送信する。

クライアント端末２は、受け取った劣化診断結果に基づいて、変圧器６２の劣化状態を示す情報をユーザに提示する。例えば、クライアント端末２は、変圧器６２の構成部品毎の余寿命１９３の情報を、表示装置（例えば、液晶ディスプレイ等）に表示してもよいし、変圧器６２の構成部品のうち、余寿命１９３が最も小さい（短い）構成部品の余寿命を、変圧器６２の余寿命として表示装置に表示してもよい。

以上、上記実施の形態に係る診断装置１は、診断対象の変圧器６２の二次側に接続された自動検針装置３＿１〜３＿ｎによる負荷の計測結果に基づいて、変圧器６２の負荷を算出する負荷算出部１３と、変圧器６２の負荷に基づいて変圧器６２の稼働率を算出する稼働率算出部１４と、稼働率に基づいて変圧器６２を構成する構成部品の余寿命を構成部品毎に算出する寿命算出部１５とを備えている。

これによれば、変圧器６２を構成する構成部品毎の余寿命が得られるので、変圧器６２の構成部品の一つである絶縁紙の寿命を変圧器６２の寿命と見なす従来の診断技術に比べて、変圧器の劣化診断の精度を向上させることが可能となる。

すなわち、診断装置１によれば、変圧器６２全体としての余寿命ではなく、変圧器６２を構成する構成部品毎の余寿命をユーザに提示することができるので、ユーザは、絶縁物の劣化のみならず、パッキンや２次側リード線等の劣化状態を知ることが可能となる。これによれば、変圧器６２の部品交換等の適切なメンテナンスを行うことが可能となるので、例えば油入変圧器において、パッキンや２次側リード線の熱劣化に起因する油入変圧器の故障を未然に防ぐことが可能となる。

一般に、変圧器を構成する構成部品の寿命の減少度合は温度が高くなるほど大きくなる傾向がある。そこで、診断装置１は、変圧器の温度を考慮して各構成部品の寿命損失値を算出する。具体的には、診断装置１は、温度および変圧器の稼働率を変数として含む寿命損失関数２０＿１〜２０＿ｋと、変圧器の単位時間当たりの稼働率と、変圧器温度２３とに基づいて、各構成部品の寿命損失値を算出する。これによれば、変圧器の劣化診断の精度を更に向上させることが可能となる。

また、診断装置１は、稼働率閾値２１よりも高い稼働率に基づいて寿命損失値を算出することが可能となっている。

これによれば、稼働率閾値２１を設定することにより、変圧器がその変圧器の構成部品の寿命に大きな影響を与え得る状態で稼働している場合のみを考慮して、寿命損失値を算出することができるので、変圧器の劣化診断の精度の低下を抑えつつ、診断装置１による余寿命算出処理に係る処理負荷を減らすことができる。

また、診断装置１は、変圧器６２から電力供給を受ける需要家６０＿１〜６０＿ｎに設置された自動検針装置３＿１〜３＿ｎから取得した負荷の情報に基づいて、変圧器６２の負荷を算出する。

これによれば、変圧器の負荷を計測するための計測機器を別途設ける必要がないので、設備コストの増加を抑えることが可能となる。

また、診断装置１において、負荷算出部１３は、変圧器から電力供給を受ける需要家のうち自動検針装置が設置されている需要家の負荷を算出する実負荷算出部１３１と、自動検針装置が設置されていない需要家の負荷を推定する負荷推定部１３２と、実負荷算出部によって算出された負荷と負荷推定部によって推定された負荷とを加算して、変圧器の負荷を算出する負荷加算部１３３とを含む。

これによれば、診断対象の変圧器から電力供給を受けている需要家の中に自動検針装置が設置されていない需要家が存在する場合であっても、変圧器の負荷を推定することができ、変圧器の劣化診断の精度の低下を抑えることが可能となる。

≪実施の形態の拡張≫
以上、本発明者らによってなされた発明を実施の形態に基づいて具体的に説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは言うまでもない。

例えば、上記実施の形態では、自動検針装置３＿１〜３＿ｎによって計測された各需要家６０＿１〜６０＿ｎの負荷に基づいて変圧器６２の負荷を算出する手法を例示したが、これに限られない。例えば、図１１に示すように、変圧器６２の負荷を直接計測するための自動検針装置３Ａを変圧器６２の二次側（低圧配電線路６３側）に設置した場合には、自動検針装置３Ａによって計測された、変圧器６２の二次側の負荷（電力量、電流値、または電圧値）の総量の情報を用いて、変圧器６２の稼働率を算出してもよい。

より具体的には、診断装置１Ａの負荷算出部１３が、自動検針装置３Ａによって計測された単位時間当たりの電力量（または電流値）に基づいて、変圧器の二次側の電流値の時間変化を示す負荷曲線を算出する。そして、稼働率算出部１４が、この負荷曲線を用いて、上述した手法により稼働率を算出する。
これによれば、診断装置１による負荷算出処理（ステップＳ１）の処理負荷を減らすことができる。

また、上記実施の形態では、診断装置１が、クライアント端末２から発行された指令に応じて劣化診断処理を開始する場合を例示したが、これに限られない。例えば、診断装置１に設けたタイマを用いて劣化診断処理（Ｓ１〜Ｓ４）を定期的に実行し、記憶部１７に記憶されている各構成部品の余寿命１９３の情報を随時更新してもよい。診断装置１は、クライアント端末２から指令が発行された場合、記憶部１７に記憶されている余寿命１９３の情報を読み出して、そのクライアント端末２に送信する。
これによれば、クライアント端末２が変圧器の劣化診断を診断装置１に要求してから、その劣化診断結果がクライアント端末２に提供されるまでの時間を短縮することができる。

１，１Ａ…診断装置、２…クライアント端末、３，３Ａ…自動検針装置、４，５…通信ネットワーク、６…電力供給網、１０…診断システム、１１…データ取得部、１２…入力部、１３…負荷算出部、１４…稼働率算出部、１５…寿命算出部、１６…温度算出部、１７…記憶部、１８…計測情報、１９…寿命情報、２０…寿命損失関数、２１…稼働率閾値、２２…電力契約情報、２３…変圧器温度、２４…出力部、６０…需要家、６１…高圧配電線路、６２…変圧器、６３…低圧配電線路、１０１…演算装置、１０２…記憶装置、１０３…入力装置、１０４…Ｉ／Ｆ装置、１０５…出力装置、１０６…バス、１３１…実負荷算出部、１３２…負荷推定部、１３３…負荷加算部、１５１…寿命損失値算出部、１５２…積算部、１５３…余寿命算出部、１８１…電力量、１８２…ＳＭ温度、１９１…寿命初期値、１９２…累積寿命損失値、１９３…余寿命、２０１…電力契約情報、２０３…稼働率閾値。

Claims (16)

1. 診断対象の変圧器の二次側に接続された自動検針装置によって計測された負荷の計測結果を記憶する記憶部と、
   前記記憶部から読み出した前記負荷の計測結果に基づいて、前記変圧器の負荷を算出する負荷算出部と、
   前記変圧器の負荷に基づいて、当該変圧器の稼働率を算出する稼働率算出部と、
   前記稼働率に基づいて、前記変圧器を構成する構成部品の余寿命を、前記構成部品毎に算出する寿命算出部と、を備える
   診断装置。
2. 請求項１に記載の診断装置において、
   前記記憶部は、前記構成部品の余寿命の初期値を更に記憶し、
   前記寿命算出部は、
   単位時間当たりの前記稼働率に基づいて、前記構成部品の寿命の減少度合を示す寿命損失値を前記単位時間毎に算出する寿命損失値算出部と、
   前記単位時間当たりの前記寿命損失値を積算する積算部と、
   前記記憶部に記憶された前記構成部品の余寿命の初期値と、前記積算部によって積算された、前記構成部品の前記寿命損失値の積算値とに基づいて、前記構成部品の余寿命を算出する余寿命算出部と、を含む
   ことを特徴とする診断装置。
3. 請求項２に記載の診断装置において、
   前記記憶部は、前記構成部品毎に前記寿命損失値の積算値を記憶し、
   前記積算部は、前記記憶部に記憶された前記寿命損失値の積算値に、前記単位時間当たりの前記寿命損失値を加算して、前記記憶部に記憶された前記寿命損失値の積算値を更新する
   ことを特徴とする診断装置。
4. 請求項２または３に記載の診断装置において、
   前記記憶部は、前記寿命損失値と前記稼働率および温度との関係を表す寿命損失関数を前記構成部品毎に記憶するとともに、前記自動検針装置によって計測された温度の計測結果を更に記憶し、
   前記寿命損失値算出部は、前記記憶部に記憶された前記構成部品の前記寿命損失関数と、前記単位時間当たりの前記稼働率と、前記記憶部に記憶された前記温度の計測結果とに基づいて、前記構成部品の前記単位時間当たりの前記寿命損失値を算出する
   ことを特徴とする診断装置。
5. 請求項２乃至４の何れか一項に記載の診断装置において、
   前記寿命損失値算出部は、所定の閾値よりも高い前記稼働率に基づいて、前記寿命損失値を算出する
   ことを特徴とする診断装置。
6. 請求項１乃至５の何れか一項に記載の診断装置において、
   前記負荷の計測結果は、前記変圧器から電力供給を受ける需要家毎に計測された負荷の情報を含み、
   前記負荷算出部は、前記需要家毎の負荷の情報に基づいて、前記変圧器の負荷を算出する
   ことを特徴とする診断装置。
7. 請求項６に記載の診断装置において、
   前記負荷算出部は、
   前記需要家毎の負荷の情報に基づいて、前記変圧器から電力供給を受ける需要家のうち前記自動検針装置が設置されている需要家の負荷を算出する実負荷算出部と、
   前記変圧器から電力供給を受ける需要家のうち前記自動検針装置が設置されていない需要家の負荷を推定する負荷推定部と、
   前記実負荷算出部によって算出された負荷と、前記負荷推定部によって推定された負荷とを加算して、前記変圧器の負荷を算出する負荷加算部と、を含む
   ことを特徴とする診断装置。
8. 請求項１乃至５の何れか一項に記載の診断装置において、
   前記負荷の計測結果は、直接計測された、前記変圧器の二次側の負荷の総量の情報を含み、
   前記稼働率算出部は、前記負荷の総量の情報に基づいて、前記変圧器の稼働率を算出する
   ことを特徴とする診断装置。
9. 記憶部に記憶された、診断対象の変圧器の二次側に接続された自動検針装置によって計測された負荷の計測結果に基づいて、前記変圧器の負荷を算出する負荷算出ステップと、
   前記負荷算出ステップで算出した前記変圧器の負荷に基づいて、当該変圧器の稼働率を算出する稼働率算出ステップと、
   前記稼働率算出ステップで算出した前記稼働率に基づいて、前記変圧器を構成する構成部品の余寿命を、前記構成部品毎に算出する寿命算出ステップと、をコンピュータに実行させる
   プログラム。
10. 請求項９に記載のプログラムにおいて、
    前記寿命算出ステップは、
    単位時間当たりの前記稼働率に基づいて、前記構成部品の寿命の減少度合を示す寿命損失値を前記単位時間毎に算出する寿命損失値算出ステップと、
    前記単位時間当たりの前記寿命損失値を積算する積算ステップと、
    前記構成部品の余寿命の初期値と、前記積算ステップによって積算された、前記構成部品の前記寿命損失値の積算値とに基づいて、前記構成部品の余寿命を算出する余寿命算出ステップと、を含む
    ことを特徴とするプログラム。
11. 請求項１０に記載のプログラムにおいて、
    前記記憶部は、前記構成部品毎に前記寿命損失値の積算値を記憶し、
    前記積算ステップは、前記記憶部に記憶された前記寿命損失値の積算値に、前記単位時間当たりの前記寿命損失値を加算して、前記記憶部に記憶された前記寿命損失値の積算値を更新するステップを含む
    ことを特徴とするプログラム。
12. 請求項１０または１１に記載のプログラムにおいて、
    前記記憶部は、前記寿命損失値と前記稼働率および温度との関係を表す寿命損失関数を前記構成部品毎に記憶するとともに、前記自動検針装置によって計測された温度の計測結果を更に記憶し、
    前記寿命損失値算出ステップは、前記記憶部に記憶された前記構成部品の前記寿命損失関数と、前記単位時間当たりの前記稼働率と、前記記憶部に記憶された前記温度の計測結果とに基づいて、前記構成部品の前記単位時間当たりの前記寿命損失値を算出するステップを含む
    ことを特徴とするプログラム。
13. 請求項１０乃至１２の何れか一項に記載のプログラムにおいて、
    前記寿命損失値算出ステップは、所定の閾値よりも高い前記稼働率に基づいて、前記寿命損失値を算出するステップを含む
    ことを特徴とするプログラム。
14. 請求項９乃至１３の何れか一項に記載のプログラムにおいて、
    前記負荷の計測結果は、前記変圧器から電力供給を受ける需要家毎に計測された負荷の情報を含み、
    前記負荷算出ステップは、前記需要家毎の負荷の情報に基づいて、前記変圧器の負荷を算出するステップを含む
    ことを特徴とするプログラム。
15. 請求項１４に記載のプログラムにおいて、
    前記負荷算出ステップは、
    前記需要家毎の負荷の情報に基づいて、前記変圧器から電力供給を受ける需要家のうち前記自動検針装置が設置されている需要家の負荷を算出する実負荷算出ステップと、
    前記変圧器から電力供給を受ける需要家のうち前記自動検針装置が設置されていない需要家の負荷を推定する負荷推定ステップと、
    前記実負荷算出ステップによって算出された負荷と、前記負荷推定ステップによって推定された負荷とを加算して、前記変圧器の負荷を算出する負荷加算ステップと、を含む
    ことを特徴とするプログラム。
16. 請求項９乃至１３の何れか一項に記載のプログラムにおいて、
    前記負荷の計測結果は、直接計測された、前記変圧器の二次側の負荷の総量の情報を含み、
    前記稼働率算出ステップは、前記負荷の総量の情報に基づいて、前記変圧器の稼働率を算出するステップを含む
    ことを特徴とするプログラム。

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