JP2531748B2 - 負荷時タップ切換装置の異常判定装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は負荷時タップ切換装置の異常判定装置に係
り、特に負荷時タップの切換器の機械的異常を駆動トル
クの検出により判定する異常判定装置に関する。

（従来の技術） 一般に負荷時タップ切換装置は負荷時タップ切換器と
電動操作機構とから構成され、送配電系の負荷が変動し
た場合変動に対応した変圧器の出力電圧変化が一定値以
上になった時切換信号を負荷時タップ切換器の切換信号
発生部で作成し、電動操作機構を駆動することにより負
荷時タップ切換変圧器に設けられているタップを切換
え、送配電系統の電圧を一定に保っている。この送配電
系統は主幹線である場合が多く、負荷時タップ切換装置
が故障した場合、広範囲にわたって停電する恐れがあ
る。

（発明が解決しようとする課題） 従来、負荷時タップ切換装置の故障検出は、負荷時タ
ップ切換器の内部で発生するアークで絶縁油が分解し、
多量のガスが発生することによる油流を検出するもの、
負荷時タップ切換変圧器に流れる電流を変流器で測定し
タップ間短絡を検出するもの、負荷時タップ切換装置の
切換信号発生部で切換時間を計測し、正規タップ切換時
間と比較することによりタップ渋滞の有無を検出するも
の等が考えられている。

しかしながら、従来のものは、負荷時タップ切換器の
内部に生じた絶縁破壊、アーク現象、タップ間短絡など
の事故が起ったことは検出できるが、故障の兆候を事前
に検出できなかった。また、タップ渋滞の検出は正規タ
ップ切換時間と比較する方式のため、タップ渋滞の判定
に５秒以上の時間が必要であり、応答の早い判定ができ
なかった。

本発明は上記の点を考慮してなされたもので、その目
的とするところは、負荷時タップ切換器の故障を短時間
に確実に検出し、重大事故を未然に防ぐことのできる負
荷時タップ切換装置の異常判定装置を提供することにあ
る。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明は以上の目的を達成するために負荷時タップ切
換器の実際の駆動トルクパターンと、正常切換時に発生
する駆動トルクパターンの基準値との比較、すなわち動
作時の駆動トルクの大きさと駆動軸回転位置に対応した
基準トルク値とを比較して事前に故障の兆候を判定する
ようにしたものである。

（作用） このようにすると、負荷時タップ切換装置に昇圧また
は降圧のタップ切換方向信号が入力された場合異常判定
部は前記タップ切換方向信号とタップ番号から正常切換
時に発生する基準の駆動トルクパターンを選択する。次
に電動操作機構の動作に伴い駆動軸の回転位置に対応す
る動作時の駆動トルクの大きさを前記基準駆動トルクパ
ターンと比較し異常を判定する。

（実施例） 以下本発明の一実施例を第１図及び第２図を用いて説
明する。

１は変圧器のタンク14内に収納された負荷時タップ切
換器、２はタンク14の外部に設けられ、負荷時タップ切
換器１を駆動する電動操作機構、３は負荷時タップ切換
器１と電動操作機構２を連結する駆動軸、４は電動操作
機構２の内部に設けた駆動用の電動機、５は電動機４に
より駆動される駆動軸３の中間に設けられ、駆動軸３の
駆動トルクを検出するトルク検出部、６は同じく駆動軸
３の中間に設けられ駆動軸３の回転を検出する回転検出
部、７は駆動軸３の中間位置から機械的に接続されたタ
ップ番号検出部、８は電動操作機構２にタップ切換信号
を与えるタップ切換信号発生部、９はタップ切換信号発
生部８の昇圧または降圧の切換信号を検出する切換方向
検出部、10はトルク検出部５と回転検出部６とタップ番
号検出部７と切換方向検出部９との信号を入力し、負荷
時タップ切換器１の異常を判定する異常判定部である。

異常判定部10は、演算処理部11、記憶部12、異常表示
部13により構成されている。

次に上記実施例の作用について説明する。タップ切換
信号発生部８から昇圧または降圧のタップ切換方向信号
が出力されると、切換方向検出部９は昇圧または降圧の
タップ切換信号を検出し、異常判定部10にその切換方向
信号を送出する。

一方、タップ切換信号発生部８から出力されるタップ
切換方向信号により電動機４が回転を開始し、駆動軸３
を介して電動操作機構２と機械的に連結した負荷時タッ
プ切換器１がタップ切換動作を開始し、駆動軸３に駆動
トルクが加わる。この駆動軸３の回転に伴いその回転信
号とトルク信号とをそれぞれトルク検出部５と回転検出
部６とで検出し、異常判定部10にその検出信号を送出す
る。

ところで、一般に負荷時タップ切換装置が正常に１タ
ップの切換を終了する場合には、第３図から第５図の夫
々（ａ）に示すように駆動軸３には３種類の駆動トルク
パターンが表れる。第３図は負荷時タップ切換器１のタ
ップ選択器が動作しない場合であり、昇圧および降圧の
切換時に表われる駆動トルクパターンである。第４図
は、昇圧または降圧のタップ切換を同一方向に行なって
いる場合で、タップ選択器の主切換器が動作した時、表
われる駆動トルクパターンである。第５図は昇圧または
降圧のタップ切換を同一方向に行なっている場合で、タ
ップ選択器の主切換器と副切換器の両者が動作した時表
われる駆動トルクパターンである。換言すれば、上記３
種類の駆動トルクパターンは、前回のタップ切換方向と
現在タップ切換方向が反転する場合が第３図であり、前
回のタップ切換方向と現在のタップ切換方向が同一で副
切換器動作タップ番号の場合が第５図、前記２種類以外
の場合が第４図である。

記憶部12は、第３図から第５図の２点鎖線で示した駆
動トルクの上限基準値Ａと下限基準値Ｂを、回転パルス
ごとに記憶している。

次に、第６図のフローチャートを参照し、異常の判定
法を説明する。演算処理部11は、切換方向検出部９から
出力された昇圧または降圧信号と記憶部に記憶した前回
のタップ切換方向から同一方向動作かを判定し、現在の
タップ切換方向と前回のタップ切換方向が異なる場合に
は第３図（ａ）に示した反転時の駆動トルク基準値を選
択する。一方、現在のタップ切換方向と前回のタップ切
換方向が同一の場合、演算処理部11は、タップ番号検出
部７から信号を入力し、記憶部12に記憶した副切換器動
作タップ番号と比較し、入力したタップ番号と副切換器
動作タップ番号とが同一の場合には第５図に示した副切
換器動作時の駆動トルク基準値を選択し、異なる場合に
は主切換器動作時の駆動トルク基準値を選択する。

次に、演算処理部11は、第３図から第５図の夫々
（ｂ）に示すように回転検出部６から入力した回転パル
スをカウントし、回転パルスのカウント値に対応する駆
動トルクの基準値を選択する。さらに、トルク検出部５
から駆動トルク値を入力して前記駆動トルク基準値と比
較し、基準値以外であれば、異常表示部13に異常を表示
する。

このようにすると負荷時タップ切換器１の実際の駆動
トルクの値を、駆動軸の回転パルスのカウント値に対応
する駆動トルク基準値と比較することにより、タップ選
択器の主切換器や副切換器の可動接点の溶着や摺動部の
かじりなどによる過大駆動トルクを検出し、過大負荷に
起因するタップ渋滞を短時間で判定できる。

また、同じく駆動トルクの値を検出し、設定された下
限基準値と比較することにより、駆動軸などの切損によ
る過小トルクを検出し、過小負荷に起因するタップ渋滞
を短時間で判定できる。

更に入力した駆動トルクを記憶することにより、経年
変化が判定できると共に故障の兆候を判定でき、回転パ
ルスごとに駆動トルクの上限，下限の基準値を設定して
いるので、回転パルスに対応した異常トルク発生部位の
場所の推定ができる。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、負荷時タップ切
換器が１タップ切換中に発生する駆動トルクを１組以上
の駆動トルクパターンの基準値と回転パルスのカウント
値毎に比較することにより、負荷時タップ切換器の異常
を短時間に確実に判定して故障の兆候を検出し、重大事
故を未然に防ぐことができる負荷時タップ切換装置の異
常判定装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す概略構成図、第２図は
本発明の電気的構成要素を示すブロック図、第３図から
第５図は夫々本発明の負荷時タップ切換装置のトルク判
定法を示す図で（ａ）は駆動トルクパターンを示す波形
図、（ｂ）はパルス波形図、第６図は判定方向の流れを
示すフローチャートである。 １……負荷時タップ切換器、２……電動操作機構、３…
…駆動軸、４……電動機、５……トルク検出部、６……
回転検出部、７……タップ番号検出部、８……タップ切
換信号発生部、９……切換方向検出部、10……異常判定
部、11……演算処理部、12……記憶部、13……異常表示
部。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】負荷時タップ切換器と電動操作機構とを有
   する負荷時タップ切換装置の異常判定装置において、前
   記負荷時タップ切換器の駆動トルクを検出するトルク検
   出部と、負荷時タップ切換器の駆動軸の回転を検出する
   回転検出部と、負荷時タップ切換装置のタップ番号を検
   出するタップ番号検出部と、タップ切換方向を検出する
   切換方向検出部と、これらの検出部からの信号から異常
   を判定する異常判定部とを備え、前記異常判定部は負荷
   時タップ切換装置の正常切換時の１組以上の駆動トルク
   パターンの基準値を記憶する記憶部と異常を判定する演
   算処理部とで構成し、切換方向検出部から出力された負
   荷時タップ切換装置の昇圧または降圧切換信号とタップ
   番号検出部から出力されたタップ番号とから負荷時タッ
   プ切換装置の正常切換時の駆動トルクパターンの基準値
   の１組を選択し、トルク検出部から出力された切換時の
   トルク値と前記駆動トルクパターンの基準値とを比較し
   て異常を判定するようにしたことを特徴とする負荷時タ
   ップ切換装置の異常判定装置。