JP2020503689A - 電力変圧器等におけるコンポーネントを監視するシステムおよび方法 - Google Patents
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Abstract
Description
発電、電力制御、送電および電力変圧器等用の電気ハウジングは、修理、搬送および/または交換が困難である。従来技術のシステムは、コイル、ケーブル、支持台およびコネクタのような、内部の機械的および電気的なコンポーネントの動作中の監視についてなんらかの欠陥を有している。一般に、検査および/またはメンテナンスが必要な場合には、電気ハウジングをオフラインにし、かつ電源を遮断しなければならない。検査および/またはメンテナンスには、検査員が内部コンポーネントを検査または修理するためにハウジング内に入ることができるようになる前に、電力変圧器の電気ハウジングのような特定の電気ハウジング用の絶縁流体を排出する必要がある。いくつかの既存システムは、特定の応用についてさまざまな短所、欠点およびデメリットを有する。したがってこの技術分野においては、さらなる貢献がいまなお必要なのである。
本発明の一実施形態には、動作中に内部コンポーネントを監視する手段を備えた変圧器が含まれている。別の実施形態には、電力分配および送電システムの電気装置内の内部コンポーネントをリアルタイムに監視および制御する方法のための装置、システム、デバイス、ハードウェア、方法および組み合わせが含まれている。本発明の別の実施形態、形態、特徴、様相、利益および利点は、ここに示されている説明および図から明らかになろう。
図1を参照すると、電力変圧器10の形態で例示的な電気ハウジングが示されている。本発明の実施形態には別のタイプの電気装置も使用できることを理解すべきである。変圧器10には、内部容積を画定する上部壁11、側部壁13および底部壁15によって定められるタンク12が含まれている。タンク12は、絶縁流体のような絶縁媒体32と、コアと、コアに取り付けられる高圧および低圧コイル巻線を成す少なくとも1つのコイルアセンブリとを含んでいてよい。変圧器10は、上部壁11、側部壁13および底部壁15のうちの少なくとも1つに形成される出入り口20を含んでいてよい。それぞれの出入り口20は、これに結合される脱着可能なカバー30を含んでいてよい。カバー30は、動作中に、内部容積に配置されたコンポーネントに視覚的に、かつ/またはセンサにより、アクセスできるように構成可能であり、ここでは、少なくとも1つのコイルに通電されかつ変換された電気出力が形成される。本発明では、同様の、または異なる構成の1つ以上の出入り口20を考察する。
Claims (37)
- 内部容積を画定する1つ以上の壁部を有するタンクと、
前記タンクの前記内部容積内に配置された少なくとも1つの電気コイル、コアおよび絶縁媒体と、
前記内部容積へのアクセスを可能にする、前記壁部のうちの1つ以上に結合された出入り口と、
前記出入り口の近傍で前記タンクに結合され、前記少なくとも1つの電気コイルが給電されている間に、前記内部容積内の少なくとも1つの前記コンポーネントの特性値を取得するように動作可能である少なくとも1つのセンサと
を有する、変圧器。 - さらにカバーを有しており、前記カバーは、少なくとも1つの前記センサが、前記カバーを通して、検出されるパラメータを受信できるように構成された材料から形成されている、請求項1記載の変圧器。
- 前記カバーは、少なくとも部分的に透明である、請求項2記載の変圧器。
- 少なくとも1つの前記センサは、前記カバーの外側部分に取り付けられており、前記タンクの前記内部容積に物理的に接触することなく動作する、請求項2記載の変圧器。
- 少なくとも1つの前記センサは、光センサ、温度センサ、ガスメータ、導電率計、光ファイバガスメータおよび/またはTDSセンサのうちの1つである、請求項1記載の変圧器。
- 前記センサは、前記カバーの内側部分に取り付けられており、前記タンクの前記内部容積と物理的に接触して動作する、請求項2記載の変圧器。
- 前記カバーは、少なくとも1つの前記センサに対して凹形をしている、請求項2記載の変圧器。
- さらに少なくとも1つの前記センサと電気的に通信する制御システムを有する、請求項1記載の変圧器。
- 前記制御システムは、少なくとも1つの前記センサによって取得した測定パラメータの検出した値を分析するように構成されている、請求項8記載の変圧器。
- 前記測定パラメータには、温度、圧力、振動、材料組成および光画像のうち1つ以上が含まれる、請求項9記載の変圧器。
- 前記制御システムは、検出した前記値が、最大のあらかじめ定めた閾値を上回った場合、または最小のあらかじめ定めた閾値を下回った場合に警報信号を伝送し、かつ/または前記変圧器への電力を遮断するように構成されている、請求項9記載の変圧器。
- 内部容積内に電気コンポーネントを保持するように構成されたハウジングと、
前記ハウジングに取り付けられ、動作中に1つ以上の電気コンポーネントに対応するパラメータを検出するように構成されたセンサと、
通信ユニットおよびデータ処理ユニットを含む制御システムと
を有し、
前記データ処理ユニットは、検出した前記パラメータを分析し、検出した前記パラメータと、あらかじめ定められた最小または最大の閾値とを比較するように動作可能である、
電気システム。 - さらに、前記ハウジングに結合されている少なくとも1つのアクセス出入り口と、前記アクセス出入り口に脱着可能に取り付けられた容器とを有する、請求項12記載のシステム。
- 前記容器は、さらに、前記アクセス出入り口と隣り合って配置された少なくとも1つの端部壁を有し、前記端部壁は、前記内部容積にセンサがアクセスできるように構成されている、請求項13記載のシステム。
- 前記センサ、前記通信ユニットおよび前記データ処理ユニットは、前記容器内に配置されている、請求項13記載のシステム。
- 前記制御システムは、検出したパラメータが、あらかじめ定めた最大値を上回った場合、またはあらかじめ定めた最小値を下回った場合に警報信号を送信し、かつ/または前記電気システムへの電力を遮断するように動作可能である、請求項12記載のシステム。
- 前記センサにより、絶縁媒体内の電気コンポーネントの熱画像が形成される、請求項12記載のシステム。
- 少なくとも1つの前記端部壁は、前記センサの位置に対して凹形をしている、請求項14記載のシステム。
- 前記センサは、前記ハウジングの前記内部容積内に延在している、請求項12記載のシステム。
- 前記センサは、温度測定、音響測定および/または光測定のうちの少なくとも1つを含む、請求項12記載のシステム。
- タンクの内部容積内で電気装置を動作させ、
前記内部容積内に配置されたコンポーネントに対応付けられている物理パラメータを検出し、
前記電気装置の前記動作中に前記物理パラメータの値と、あらかじめ定めた閾値とを比較し、
前記物理パラメータの前記値が、あらかじめ定めた最大の閾値を上回る場合、またはあらかじめ定めた最小の閾値を下回る場合を特定する、
方法。 - 前記検出には、前記ハウジングの外部の出入り口の近傍に配置されたセンサが含まれる、請求項21記載の方法。
- 前記検出には、光信号、温度信号および音響信号のうちの1つ以上をプロセッサに伝送することが含まれる、請求項21記載の方法。
- さらに、前記物理パラメータが、あらかじめ定めた前記最大の閾値を上回るか、またはあらかじめ定めた前記最小の閾値を下回ることを特定した後、警報信号を伝送し、かつ/または前記電気装置の電源を遮断することが含まれる、請求項21記載の方法。
- タンクの内部容積内に配置された絶縁媒体、コア、給電される少なくとも1つのコイルを含むコンポーネント、および出入り口を有するタンクと、
前記タンクの前記絶縁媒体と物理的に接触しない、前記出入り口の近傍の少なくとも1つのセンサと
を有し、
前記センサは、少なくとも1つの前記コイルが給電される間に前記内部容積内の少なくとも1つの前記コンポーネントの特性値を取得するように動作可能である、
変圧器。 - 前記タンクは、上部壁、底部壁および側部壁を有し、前記出入り口は、透明なカバーを有し、少なくとも1つの前記センサが、前記カバーの外部に取り付けられている、請求項25記載の変圧器。
- 前記センサは、光センサおよび温度センサから成るグループから選択されている、請求項26記載の変圧器。
- 前記センサは、ガスメータおよび導電率計から成るグループから選択されている、請求項26記載の変圧器。
- 前記センサは、光ファイバガスメータおよびTDSセンサから成るグループから選択されている、請求項26記載の変圧器。
- 前記カバーは、前記光センサのレンズに対して凹形をしている、請求項26記載の変圧器。
- 出入り口と、少なくとも1つのコイルアセンブリとを備えたタンクを有する変圧器であって、コアと絶縁媒体がその内部容積に配置された、変圧器と、
前記タンクの外部に取り付けられたセンサと、
を有し、
前記センサは、前記出入り口を介し、前記タンクの前記内部容積に延在することなく、前記タンクの前記内部容積におけるコンポーネントを監視する、
変圧器システム。 - 前記内部容積への少なくとも1つのアクセス出入り口が、前記タンクの壁部に設けられており、チューブ状の本体および対向する端部壁を有する容器が、前記アクセス出入り口に取り付けられており、少なくとも1つの前記端部壁が、前記アクセス出入り口と連通しており、前記内部容積を見るためのウィンドウを形成し、前記容器は、脱着可能に前記アクセス出入り口に接続されており、前記アクセス出入り口を通して、前記タンク内部容積を検査するための、前記容器に収容されたセンサを有する、請求項31記載のシステム。
- 前記センサ、通信ユニットおよびデータ処理ユニットが、前記タンクに形成された出入り口に脱着可能に取り付けられた容器内に収容されている、請求項32記載のシステム。
- 前記データ処理ユニットは、変圧器動作中に、少なくとも1つの前記センサによって生成される特性値と、前記特性値に対してあらかじめ定められた閾値とを比較する、請求項33記載のシステム。
- 前記センサにより、前記絶縁媒体内の電気コンポーネントの熱画像が形成される、請求項31記載のシステム。
- 変換された電力を供給するために、コイル、コアおよび絶縁流体を含む内部容積を備えたタンクを有する変圧器を動作させ、
前記変圧器の動作中に、前記内部容積と物理的に接触することなく外部に配置されたセンサにより、特性値を得るために前記内部容積内の物理コンポーネントを精査し、
前記精査から得られた前記特性値と、あらかじめ定めた特性値とを比較する、
方法。 - さらに、前記精査の結果が、あらかじめ定めた前記特性値を上回っている場合に前記変圧器の電源を遮断することが含まれる、請求項18記載の方法。
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