JP2695526B2 - 負荷時タップ切換器の駆動系異常診断システム - Google Patents
負荷時タップ切換器の駆動系異常診断システムInfo
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- JP2695526B2 JP2695526B2 JP2327657A JP32765790A JP2695526B2 JP 2695526 B2 JP2695526 B2 JP 2695526B2 JP 2327657 A JP2327657 A JP 2327657A JP 32765790 A JP32765790 A JP 32765790A JP 2695526 B2 JP2695526 B2 JP 2695526B2
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H9/00—Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
- H01H9/0005—Tap change devices
- H01H2009/0061—Monitoring tap change switching devices
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は負荷時タップ切換器の駆動系異常診断システ
ムに関するものである。
ムに関するものである。
負荷時タップ切換器が、系統の電圧や位相の潮流制御
用として不可欠の地位を占め、変圧器に用いられて以来
久しく、近年になって製作、運転実績は飛躍的に増加の
一途をたどるようになった。また、変圧器の数少ない機
構部の１つとして、更に主回路電流を流す主器として、
その信頼性は年年高くなってきており、今後ますます高
信頼性が要求されていく方向である。
用として不可欠の地位を占め、変圧器に用いられて以来
久しく、近年になって製作、運転実績は飛躍的に増加の
一途をたどるようになった。また、変圧器の数少ない機
構部の１つとして、更に主回路電流を流す主器として、
その信頼性は年年高くなってきており、今後ますます高
信頼性が要求されていく方向である。
また、これまでに負荷時タップ切換器保護の一環とし
て何等かの原因により不具合が生じ、駆動系に異常が発
生した場合、それを保護するために第８図に示されてい
るような保護装置が採用されている。同図は負荷時タッ
プ切換器の構成および保護装置の従来例を示すもので、
この種のものは特開昭54−074946号公報、実公昭63−31
31号公報がある。
て何等かの原因により不具合が生じ、駆動系に異常が発
生した場合、それを保護するために第８図に示されてい
るような保護装置が採用されている。同図は負荷時タッ
プ切換器の構成および保護装置の従来例を示すもので、
この種のものは特開昭54−074946号公報、実公昭63−31
31号公報がある。
同図に示されているように、負荷時タップ切換器LTC
の切換開閉器１は、変圧器タンク２のカバーから変圧器
タンク２内に吊り下げられるように取付けられ、切換開
閉器１の下部には、タップ選択器３が取付けられている
が、切換開閉器１は電流切換のための接触部を備えてお
り、タップ選択器３はタップ巻線のタップを選択、接続
する。タップ選択器３の内部では、可動接触子４と固定
接触子５とが、摺動自在に接触し通電回路を形成してい
る。切換開閉器１の頭部は変圧器タンク２の外に出てお
り、水平・垂直の伝動軸６を介してタップ切換の駆動源
である電動操作機構７に連結されている。なお、同図に
おいて８は切換開閉器１とタップ選択器３とに駆動力を
与える源の電動機であり、９は駆動系の過負荷保護装置
としてのオーバトルククラッチである。
の切換開閉器１は、変圧器タンク２のカバーから変圧器
タンク２内に吊り下げられるように取付けられ、切換開
閉器１の下部には、タップ選択器３が取付けられている
が、切換開閉器１は電流切換のための接触部を備えてお
り、タップ選択器３はタップ巻線のタップを選択、接続
する。タップ選択器３の内部では、可動接触子４と固定
接触子５とが、摺動自在に接触し通電回路を形成してい
る。切換開閉器１の頭部は変圧器タンク２の外に出てお
り、水平・垂直の伝動軸６を介してタップ切換の駆動源
である電動操作機構７に連結されている。なお、同図に
おいて８は切換開閉器１とタップ選択器３とに駆動力を
与える源の電動機であり、９は駆動系の過負荷保護装置
としてのオーバトルククラッチである。
上記従来技術で切換開閉器またはタップ選択器の駆動
部分で何か不具合、例えば軸受の固澁やタップ選択器の
接触子の摺動摩擦力の増大が発生したことを想定する。
このような不具合が発生すると、負荷トルク（所要トル
ク）が増大し、動力伝達部分の強度と電動機の駆動力と
の関係によっては、最悪の場合、駆動軸の折損などを生
ずることが考えられる。仮に、切換開閉器の早切力蓄勢
部（第８図には図示せず）で折損が生じ、切換開閉器が
動作不能になったとする。このようになるとシーケンス
（第８図には図示せず）に従って次のタップ切換で動作
するタップ選択器の消弧能力のない接触子で電流を遮断
するため、アークが継続し、接触子自体、または近傍絶
縁物等の過熱・溶損を伴うばかりか、変圧器タンク内の
油の急激な分解により大量のガスが発生し、急峻な変圧
器内部圧力上昇と油流とを発生する。この場合、保護継
電器などの保護装置動作までの時間と、圧力上昇割合と
によっては変圧器内部の破損など致命的大打撃を与える
結果となる。また条件によってはタップ間短絡の大事故
に至ることも考えられる。
部分で何か不具合、例えば軸受の固澁やタップ選択器の
接触子の摺動摩擦力の増大が発生したことを想定する。
このような不具合が発生すると、負荷トルク（所要トル
ク）が増大し、動力伝達部分の強度と電動機の駆動力と
の関係によっては、最悪の場合、駆動軸の折損などを生
ずることが考えられる。仮に、切換開閉器の早切力蓄勢
部（第８図には図示せず）で折損が生じ、切換開閉器が
動作不能になったとする。このようになるとシーケンス
（第８図には図示せず）に従って次のタップ切換で動作
するタップ選択器の消弧能力のない接触子で電流を遮断
するため、アークが継続し、接触子自体、または近傍絶
縁物等の過熱・溶損を伴うばかりか、変圧器タンク内の
油の急激な分解により大量のガスが発生し、急峻な変圧
器内部圧力上昇と油流とを発生する。この場合、保護継
電器などの保護装置動作までの時間と、圧力上昇割合と
によっては変圧器内部の破損など致命的大打撃を与える
結果となる。また条件によってはタップ間短絡の大事故
に至ることも考えられる。
これを防ぐために設けられたのがオーバトルククラッ
チであり、負荷トルクが増大してある設定値に達した時
に動作し、それ以降の切換進行を停止して警報を発する
など、重大事故を防止する役目を担っている。
チであり、負荷トルクが増大してある設定値に達した時
に動作し、それ以降の切換進行を停止して警報を発する
など、重大事故を防止する役目を担っている。
これも致命傷をくい止めるという点から必要不可欠な
装置であるが、予防保全や異常診断の上からは不十分と
云わざるを得ず、一旦オーバトルククラッチが動作する
と、その時点で全く予定外の対策時間と費用支出とを伴
うため、機器の経済的運営の面からも改善の余地があ
る。
装置であるが、予防保全や異常診断の上からは不十分と
云わざるを得ず、一旦オーバトルククラッチが動作する
と、その時点で全く予定外の対策時間と費用支出とを伴
うため、機器の経済的運営の面からも改善の余地があ
る。
一方、致命傷に至る前に負荷トルクの増大を検出する
には、歪ゲージを使用したものなども公知であるが、こ
の場合は歪ゲージを回転軸に貼り付けなければならず、
検出部分を軸の一部に組み入れる必要がある。また、回
転部分からのデータの採取にも難しさがあり、簡単に変
圧器主器を停止しないで取付け測定することができな
い。
には、歪ゲージを使用したものなども公知であるが、こ
の場合は歪ゲージを回転軸に貼り付けなければならず、
検出部分を軸の一部に組み入れる必要がある。また、回
転部分からのデータの採取にも難しさがあり、簡単に変
圧器主器を停止しないで取付け測定することができな
い。
本発明は以上の点に鑑みなされたもので、その目的と
するところは、容易に事故を未然に防止するとともに、
異常の判定値が比較的正確に行われるようになしたこの
種負荷時タップ切換器の駆動系異常診断システムを提供
するにある。
するところは、容易に事故を未然に防止するとともに、
異常の判定値が比較的正確に行われるようになしたこの
種負荷時タップ切換器の駆動系異常診断システムを提供
するにある。
すなわち本発明は、変圧器タンク内に設けた切換開閉
器およびタップ巻線のタップを選択するタップ選択器
の、切換開閉器の上部と伝動軸により連結するタンク外
に設置された電動機内蔵の電動操作機構から切換開閉器
およびタップ選択器に駆動力が与えられる負荷時タップ
切換器の駆動系異常診断システムにおいて、前記システ
ムに、前記電動機に設けられ、電動機の電流，電圧を検
出する検出手段と、この検出手段により検出された電動
機の電流、電圧波形を入力し、演算、異常の判定、異常
の表示をする入力回路、演算回路、判定回路および表示
部を有する処理装置と、前記電動操作機構の手動操作手
段の一部に設けられ、手動操作軸歪を検出する歪検出手
段とを設けるとともに、前記歪検出手段により検出され
た信号を、前記判定回路に導き前記異常判定の校正値と
するようになし所期の目的を達成するようにしたもので
ある。
器およびタップ巻線のタップを選択するタップ選択器
の、切換開閉器の上部と伝動軸により連結するタンク外
に設置された電動機内蔵の電動操作機構から切換開閉器
およびタップ選択器に駆動力が与えられる負荷時タップ
切換器の駆動系異常診断システムにおいて、前記システ
ムに、前記電動機に設けられ、電動機の電流，電圧を検
出する検出手段と、この検出手段により検出された電動
機の電流、電圧波形を入力し、演算、異常の判定、異常
の表示をする入力回路、演算回路、判定回路および表示
部を有する処理装置と、前記電動操作機構の手動操作手
段の一部に設けられ、手動操作軸歪を検出する歪検出手
段とを設けるとともに、前記歪検出手段により検出され
た信号を、前記判定回路に導き前記異常判定の校正値と
するようになし所期の目的を達成するようにしたもので
ある。
またこの場合、前記処理装置を、前記判定回路に下限
値と上限値との判定値を設け、下限値を越えた時に警報
を発し、上限値を越えた時に前記電動操作機構のタップ
切換回路をロックするようにしたものである。
値と上限値との判定値を設け、下限値を越えた時に警報
を発し、上限値を越えた時に前記電動操作機構のタップ
切換回路をロックするようにしたものである。
また、変圧器タンク内に設けた切換開閉器およびタッ
プ巻線のタップを選択するタップ選択器の、切換開閉器
の上部と伝動軸により連結するタンク外に設置された電
動機内蔵の電動操作機構から切換開閉器およびタップ選
択器に駆動力が与えられる負荷時タップ切換器の駆動系
異常診断システムにおいて、前記システムに、前記電動
機に設けられ、電動機の電流，電圧を検出する検出手段
と、この検出手段により検出された電動機の電流、電圧
波形を入力し、演算、異常の判定、異常の表示をする入
力回路、演算回路、判定回路および表示部を有する処理
装置と、前記変圧器タンク内に設けられ、タンク内の油
温を検出する油温検出手段と、この油温検出手段の温度
情報，タップ切換位置指針番号および切換日時のタップ
切換情報を前記演算回路に入力する入力部と、前記演算
回路からのデータの演算値を記憶する記憶装置と、この
記憶装置からの記憶値を適宜に出力する出力自在な出力
装置とを設け、前記情報を前記異常判定回路の校正情報
とするようにしたものである。
プ巻線のタップを選択するタップ選択器の、切換開閉器
の上部と伝動軸により連結するタンク外に設置された電
動機内蔵の電動操作機構から切換開閉器およびタップ選
択器に駆動力が与えられる負荷時タップ切換器の駆動系
異常診断システムにおいて、前記システムに、前記電動
機に設けられ、電動機の電流，電圧を検出する検出手段
と、この検出手段により検出された電動機の電流、電圧
波形を入力し、演算、異常の判定、異常の表示をする入
力回路、演算回路、判定回路および表示部を有する処理
装置と、前記変圧器タンク内に設けられ、タンク内の油
温を検出する油温検出手段と、この油温検出手段の温度
情報，タップ切換位置指針番号および切換日時のタップ
切換情報を前記演算回路に入力する入力部と、前記演算
回路からのデータの演算値を記憶する記憶装置と、この
記憶装置からの記憶値を適宜に出力する出力自在な出力
装置とを設け、前記情報を前記異常判定回路の校正情報
とするようにしたものである。
またこの場合、前記処理装置を、前記記憶値および出
力された出力値をタップ切換位置指針番号毎または日時
別にデータの絶対値、基準値からの変化分、切換時間お
よび変化割合、データによる標準偏差を考慮した温度に
関する予測値とし、絶対値および変化割合が基準値を越
えた時に警報を発するようにしたものである。
力された出力値をタップ切換位置指針番号毎または日時
別にデータの絶対値、基準値からの変化分、切換時間お
よび変化割合、データによる標準偏差を考慮した温度に
関する予測値とし、絶対値および変化割合が基準値を越
えた時に警報を発するようにしたものである。
また、変圧器タンク内に設けた切換開閉器およびタッ
プ巻線のタップを選択するタップ選択器の、切換開閉器
の上部と伝動軸により連結するタンク外に設置された電
動機内蔵の電動操作機構から切換開閉器およびタップ選
択器に駆動力が与えられる負荷時タップ切換器の駆動系
異常診断システムにおいて、前記システムに、前記電動
機に設けられ、電動機の電流，電圧を検出する検出手段
と、この検出手段により検出された電動機の電流、電圧
波形を入力し、演算、異常の判定、異常の表示をする入
力回路、演算回路、判定回路および表示部を有する処理
装置とを備え、前記処理装置が、前記基準値からの変化
分をパターン化して記憶、出力することにより、変化が
一般駆動系による全体的なものか、または前記タップ選
択器の接触子部による局部的なものかを判別するように
形成したものである。
プ巻線のタップを選択するタップ選択器の、切換開閉器
の上部と伝動軸により連結するタンク外に設置された電
動機内蔵の電動操作機構から切換開閉器およびタップ選
択器に駆動力が与えられる負荷時タップ切換器の駆動系
異常診断システムにおいて、前記システムに、前記電動
機に設けられ、電動機の電流，電圧を検出する検出手段
と、この検出手段により検出された電動機の電流、電圧
波形を入力し、演算、異常の判定、異常の表示をする入
力回路、演算回路、判定回路および表示部を有する処理
装置とを備え、前記処理装置が、前記基準値からの変化
分をパターン化して記憶、出力することにより、変化が
一般駆動系による全体的なものか、または前記タップ選
択器の接触子部による局部的なものかを判別するように
形成したものである。
またこの場合、前記処理装置を、前記記憶値および出
力された出力値をタップ切換位置指針番号毎または日時
別にデータの絶対値、基準値からの変化分、切換時間お
よび変化割合、データによる標準偏差を考慮した温度に
関する予測値とし、絶対値および変化割合が基準値を越
えた時に警報を発するようにしたものである。
力された出力値をタップ切換位置指針番号毎または日時
別にデータの絶対値、基準値からの変化分、切換時間お
よび変化割合、データによる標準偏差を考慮した温度に
関する予測値とし、絶対値および変化割合が基準値を越
えた時に警報を発するようにしたものである。
上記手段を設けたので、駆動系に関する不具合が事前
に容易に予測できるようになって、機器の運営に支障を
与えない適切な処置がとれるようになる。
に容易に予測できるようになって、機器の運営に支障を
与えない適切な処置がとれるようになる。
すなわちまず、電動操作機構内の電動機の電流と電圧
との変化を検出し、それを電力量に演算する。電力量と
負荷の所要トルクとは電気〜機械系で密接な関係があ
り、所要トルクが増大（減少）すると、電力量も増大
（減少）する比例関係を有する。
との変化を検出し、それを電力量に演算する。電力量と
負荷の所要トルクとは電気〜機械系で密接な関係があ
り、所要トルクが増大（減少）すると、電力量も増大
（減少）する比例関係を有する。
従って、この電力量データを適切に比較判定すること
によって、所要トルクの変化や駆動系異常の兆候を事前
に感知することができる。さらに、処理装置の異常判定
には、電動操作機構の手動操作機構の部分に設けられた
歪検出手段の検出信号が、処理装置の判定回路に導びか
れ、異常判定の校正が行われることから、その異常判定
が正確なものとなり、システム機能の万全を期すること
ができるのである。
によって、所要トルクの変化や駆動系異常の兆候を事前
に感知することができる。さらに、処理装置の異常判定
には、電動操作機構の手動操作機構の部分に設けられた
歪検出手段の検出信号が、処理装置の判定回路に導びか
れ、異常判定の校正が行われることから、その異常判定
が正確なものとなり、システム機能の万全を期すること
ができるのである。
以下、図示した実施例に基づいて本発明を説明する。
第１図から第３図には本発明の一実施例が示されてい
る。なお従来と同じ部品には同じ符号を付したので説明
を省略する。本実施例ではシステムを、電動機８に設け
られ、電動機８の電流、電圧を検出する検出手段10と、
この検出手段10により検出した電動機８の電流、電圧波
形を入力し、演算、判定、表示する入力回路11、演算回
路12、判定回路13および表示部14を持った処理装置15と
で構成した。このようにすることにより駆動系に関する
不具合が事前に容易に予測できるようになって、機器の
運営に支障を与えない適切な処置がとれるようになり、
容易に事故を未然に防止することを可能とした負荷時タ
ップ選択器の駆動系異常診断システムを得ることができ
る。
第１図から第３図には本発明の一実施例が示されてい
る。なお従来と同じ部品には同じ符号を付したので説明
を省略する。本実施例ではシステムを、電動機８に設け
られ、電動機８の電流、電圧を検出する検出手段10と、
この検出手段10により検出した電動機８の電流、電圧波
形を入力し、演算、判定、表示する入力回路11、演算回
路12、判定回路13および表示部14を持った処理装置15と
で構成した。このようにすることにより駆動系に関する
不具合が事前に容易に予測できるようになって、機器の
運営に支障を与えない適切な処置がとれるようになり、
容易に事故を未然に防止することを可能とした負荷時タ
ップ選択器の駆動系異常診断システムを得ることができ
る。
すなわち従来構成と異なる点は、電動操作機構７内に
電動機８の電流と電圧との検出手段10を設け、タップ切
換に伴って生ずる電流と電圧との変化を検出できるよう
にしたことである。そしてこの出力信号は処理装置15の
入力回路11を経由して演算回路12に導かれ、判定回路13
で比較判定された結果が表示部14に表わされる。なお同
図において16はタップ切換ロック回路である。
電動機８の電流と電圧との検出手段10を設け、タップ切
換に伴って生ずる電流と電圧との変化を検出できるよう
にしたことである。そしてこの出力信号は処理装置15の
入力回路11を経由して演算回路12に導かれ、判定回路13
で比較判定された結果が表示部14に表わされる。なお同
図において16はタップ切換ロック回路である。
以上のように構成することで、事故を未然に防止でき
る駆動系異常診断システムを提供することができるので
あるが、それについて処理装置15の内容を第３図に基づ
いて説明する。
る駆動系異常診断システムを提供することができるので
あるが、それについて処理装置15の内容を第３図に基づ
いて説明する。
同図に示されているように電流と電圧との検出手段10
（第１図参照）により検出された検出値は、演算回路12
に導かれ比較判定される。そしてその結果はOR回路13
a、13b、AND回路13cを経由して、条件により伝動軸〜駆
動系の警報回路14aおよびタップ切換ロック回路16に導
かれるものと、正常表示部14bに送られるものとにわか
れる。同図の操作電源異常判定回路14cはタップ切換時
に生ずるべき現象が検出されない時に、それが検出回路
の異常によるものか、タップ切換操作電源の異常により
切換されなかったことによるものかを判断するものであ
る。第１図の処理装置15は伝動操作機構７内に納めても
よく、別設置の制御室（図示せず）内に納めてもよい。
その目的によって任意に選び、カラー表示などを採用
し、表示画面上で色分けなどにより正常、警報あるいは
タップ切換ロックの別を容易に判別可能にするのがよ
い。
（第１図参照）により検出された検出値は、演算回路12
に導かれ比較判定される。そしてその結果はOR回路13
a、13b、AND回路13cを経由して、条件により伝動軸〜駆
動系の警報回路14aおよびタップ切換ロック回路16に導
かれるものと、正常表示部14bに送られるものとにわか
れる。同図の操作電源異常判定回路14cはタップ切換時
に生ずるべき現象が検出されない時に、それが検出回路
の異常によるものか、タップ切換操作電源の異常により
切換されなかったことによるものかを判断するものであ
る。第１図の処理装置15は伝動操作機構７内に納めても
よく、別設置の制御室（図示せず）内に納めてもよい。
その目的によって任意に選び、カラー表示などを採用
し、表示画面上で色分けなどにより正常、警報あるいは
タップ切換ロックの別を容易に判別可能にするのがよ
い。
ところで第３図にも示されているように、タップ切換
時において電流と電圧との検出手段10（第１図参照）で
何も検出しなかった場合、情報は入力回路11を経由して
操作電源異常判定回路14cに送られ判定される。
時において電流と電圧との検出手段10（第１図参照）で
何も検出しなかった場合、情報は入力回路11を経由して
操作電源異常判定回路14cに送られ判定される。
一方検出値有りの場合は、電流と電圧とから演算した
電力量の絶対値と継続時間とを夫々別々に正常値と比較
するようにしている。今、電力量の絶対値が例えば下限
値である正常値の1.5倍（図中に（ ）値で示す）以
上、または継続時間が正常値の1.2倍（図中に（ ）値
で示す）以上になった時には、駆動系に何等かの異常兆
候が考えられるとして、警報回路14aに導かれて警報表
示する。そして電力量の絶対値が例えば上限値である正
常値の２倍以上、または継続時間が正常値の1.5倍以上
になった時には、異常が進展しつつあるとしてタップ切
換を停止するタップ切換ロック回路16に導かれ、電動機
８によるタップ切換を停止する。勿論それ以外の正常運
転時には、正常を表示する正常表示部14bに導かれる。
電力量の絶対値と継続時間とを夫々別々に正常値と比較
するようにしている。今、電力量の絶対値が例えば下限
値である正常値の1.5倍（図中に（ ）値で示す）以
上、または継続時間が正常値の1.2倍（図中に（ ）値
で示す）以上になった時には、駆動系に何等かの異常兆
候が考えられるとして、警報回路14aに導かれて警報表
示する。そして電力量の絶対値が例えば上限値である正
常値の２倍以上、または継続時間が正常値の1.5倍以上
になった時には、異常が進展しつつあるとしてタップ切
換を停止するタップ切換ロック回路16に導かれ、電動機
８によるタップ切換を停止する。勿論それ以外の正常運
転時には、正常を表示する正常表示部14bに導かれる。
なお、第１図に示す電動機８の電流、電圧を検出する
検出手段10は電動操作機構７内端子台からの電源配線
で、第２図に示す電源配線に設けた交流器17などで構成
することにより、電流、電圧を容易に検出でき、装置の
セットおよび測定作業に全く変圧器主器の停止が不要と
いった極めて簡単なシステムを与える。従って、新規製
作の変圧器から既納品の測定まですべて同じように簡単
に測定できる。また常時監視の場合も一時的な測定の場
合も、検出手段10が簡単なので容易に対応できる。勿論
常時監視のシステムとする場合は、タップ切換時にトリ
ガーをかけることでその都度検出部分を働らかせればよ
い。
検出手段10は電動操作機構７内端子台からの電源配線
で、第２図に示す電源配線に設けた交流器17などで構成
することにより、電流、電圧を容易に検出でき、装置の
セットおよび測定作業に全く変圧器主器の停止が不要と
いった極めて簡単なシステムを与える。従って、新規製
作の変圧器から既納品の測定まですべて同じように簡単
に測定できる。また常時監視の場合も一時的な測定の場
合も、検出手段10が簡単なので容易に対応できる。勿論
常時監視のシステムとする場合は、タップ切換時にトリ
ガーをかけることでその都度検出部分を働らかせればよ
い。
以上、システムに関する説明をしたが、次に測定例に
ついて第４図および第５図により説明する。第４図はタ
ップ選択器の可動接触子４と固定接触子5a、5bとの接触
状態を示したものであり、ワイプばね18により接触力が
与えられるようになっている。固定接触子5aは現在接触
している状態（図中実線表示）を示し、固定接触子5bは
タップ切換操作により無電流の状態で可動接触子４が移
動し、次のタップとして選択、新しい接触状態（図中点
線表示）を形成するものである。第５図にはタップ切換
に伴う所要トルクに比例した電動機の電力量の変化特性
が示されているが、同図（イ）は正常な状態であり、Ａ
は第４図A0の可動接触子４の動き始めの電力量、Ｂは第
４図B0の可動接触子４が固定接触子5bへの投入時の電力
量である。またＣは主に切換開閉駆動力蓄勢とタップ選
択器自体とを駆動する一般の駆動系のトルクに比例した
電力量であり、電力量Ｃに可動接触子４の動き始めおよ
び投入時の電力量ＡおよびＢがプラスされている。何等
かの不具合により軸受の固澁などが生じると、同図
（ロ）のように電力量Ｃが図中点線表示のように、正常
な状態の電力量Ｃ（図中実線表示）にほぼ平行移動して
増大する。また、タップ選択器の接触子の異常摩耗など
により摺動摩擦力が増大すると、同図（ハ）のように電
力量ＡおよびＢが図中点線表示のように、大きくなる傾
向である。このパターンの違いを第１図記載のシステム
の判定回路13で区別することにより、電力量すなわち負
荷トルク増大の原因がタップ選択器の接触子に関するも
のなのか、あるいは切換開閉器などの一般の駆動系に関
するものなのかを同時に示し、問題の生じている部分が
どこか判るようにすればよい。
ついて第４図および第５図により説明する。第４図はタ
ップ選択器の可動接触子４と固定接触子5a、5bとの接触
状態を示したものであり、ワイプばね18により接触力が
与えられるようになっている。固定接触子5aは現在接触
している状態（図中実線表示）を示し、固定接触子5bは
タップ切換操作により無電流の状態で可動接触子４が移
動し、次のタップとして選択、新しい接触状態（図中点
線表示）を形成するものである。第５図にはタップ切換
に伴う所要トルクに比例した電動機の電力量の変化特性
が示されているが、同図（イ）は正常な状態であり、Ａ
は第４図A0の可動接触子４の動き始めの電力量、Ｂは第
４図B0の可動接触子４が固定接触子5bへの投入時の電力
量である。またＣは主に切換開閉駆動力蓄勢とタップ選
択器自体とを駆動する一般の駆動系のトルクに比例した
電力量であり、電力量Ｃに可動接触子４の動き始めおよ
び投入時の電力量ＡおよびＢがプラスされている。何等
かの不具合により軸受の固澁などが生じると、同図
（ロ）のように電力量Ｃが図中点線表示のように、正常
な状態の電力量Ｃ（図中実線表示）にほぼ平行移動して
増大する。また、タップ選択器の接触子の異常摩耗など
により摺動摩擦力が増大すると、同図（ハ）のように電
力量ＡおよびＢが図中点線表示のように、大きくなる傾
向である。このパターンの違いを第１図記載のシステム
の判定回路13で区別することにより、電力量すなわち負
荷トルク増大の原因がタップ選択器の接触子に関するも
のなのか、あるいは切換開閉器などの一般の駆動系に関
するものなのかを同時に示し、問題の生じている部分が
どこか判るようにすればよい。
このように本実施れによれば、タップ切換に伴う電動
機の電流と電圧との検出手段を設け、検出値を演算、比
較判定することで駆動系に関する不具合を事前に予測
し、負荷時タップ切換器の事故を未然に防止できる簡単
な負荷時タップ切換器の駆動系異常診断システムを得る
ことができる。
機の電流と電圧との検出手段を設け、検出値を演算、比
較判定することで駆動系に関する不具合を事前に予測
し、負荷時タップ切換器の事故を未然に防止できる簡単
な負荷時タップ切換器の駆動系異常診断システムを得る
ことができる。
第６図には本発明の他の実施例が示されている。本実
施例は処理装置15に、変圧器タンク２内に設けた油温検
出手段19からの油温度情報、タップ切換位置指針番号お
よび切換日時のタップ切換情報を演算回路12に入力する
入力部20と、演算回路12からのデータの演算値を記憶す
る記憶装置21と、この記憶装置21からの記憶値を適宜に
出力する出力自在な出力装置22とが設けられた場合であ
る。このようにすることにより演算回路12で変換された
電力量は、温度補正をした電力量とすることができるよ
うになって、前述の場合よりも信頼性の高い結果を得る
ことができる。
施例は処理装置15に、変圧器タンク２内に設けた油温検
出手段19からの油温度情報、タップ切換位置指針番号お
よび切換日時のタップ切換情報を演算回路12に入力する
入力部20と、演算回路12からのデータの演算値を記憶す
る記憶装置21と、この記憶装置21からの記憶値を適宜に
出力する出力自在な出力装置22とが設けられた場合であ
る。このようにすることにより演算回路12で変換された
電力量は、温度補正をした電力量とすることができるよ
うになって、前述の場合よりも信頼性の高い結果を得る
ことができる。
すなわち油温検出手段19により検出されたデータとタ
ップ切換時の指針NOおよび日時の各タップ切換情報とを
同時に入力する入力部20を経由した情報は、演算回路12
に送られ、引続き演算回路12を通過した情報は、判定回
路13に送られるものと、記憶装置21に送られるものとに
わけられる。出力装置22は記憶装置21の内容を適宜に取
り出すと共に、データを判定回路13に送り判定回路13で
判定させるようになっている。
ップ切換時の指針NOおよび日時の各タップ切換情報とを
同時に入力する入力部20を経由した情報は、演算回路12
に送られ、引続き演算回路12を通過した情報は、判定回
路13に送られるものと、記憶装置21に送られるものとに
わけられる。出力装置22は記憶装置21の内容を適宜に取
り出すと共に、データを判定回路13に送り判定回路13で
判定させるようになっている。
ところで電流と電圧との検出手段10により検出され、
演算回路12で変換された電力量は変圧器タンク２内の油
温により変化することが知られている。すなわち電力量
には温度依存性があり、油温が高くなるほど電力量が増
大する。しかしこれはあくまでも温度上昇による増加で
あり、駆動系の異常のため増えたのではないので、温度
変化が小さい範囲では無視できても、冬と夏との間のよ
うに寒暖の差が30℃以上にもなると測定値に誤差を生
じ、信用できないことになる。これを防止するため、油
温検出手段19により検出した油温を演算回路12に送り、
温度補正をした電力量としたので、前述の場合より信頼
性の高い結果を得ることができる。
演算回路12で変換された電力量は変圧器タンク２内の油
温により変化することが知られている。すなわち電力量
には温度依存性があり、油温が高くなるほど電力量が増
大する。しかしこれはあくまでも温度上昇による増加で
あり、駆動系の異常のため増えたのではないので、温度
変化が小さい範囲では無視できても、冬と夏との間のよ
うに寒暖の差が30℃以上にもなると測定値に誤差を生
じ、信用できないことになる。これを防止するため、油
温検出手段19により検出した油温を演算回路12に送り、
温度補正をした電力量としたので、前述の場合より信頼
性の高い結果を得ることができる。
また、同時にタップ切換時の指針番号と日時とをタッ
プ切換情報として演算回路12に入力することで、記憶装
置21に記憶、かつ出力装置22に出力する情報を指針番号
毎、または日時毎の対応とした値とすることができ、そ
の値も第５図（イ）における電力量Ａ、ＢおよびＣの絶
対値、第５図（ロ）、（ハ）における基準値からの変化
分、電力量を検出している間（切換の間）の継続時間お
よびある切換回数間のデータ比較による値の変化割合、
更には標準偏差を考慮した油温度に対する電力量の予測
値とすることで、前述の場合よりも効果的なものとする
ことができ、効果的なシステム運用ができる。そして判
定回路13に送られた絶対値が、第３図の判定条件で異常
と判定された場合には、警報を発するか、タップ切換を
停止する操作をすればよい。また、変化割合を判定材料
として使用するのもよく、例えば10回切換当り1.2倍に
電気量が増加した場合、駆動系に何等かの異常兆候有り
と判断して警報を発することなどは予防保全、事故未然
防止の上からは極めて有効である。
プ切換情報として演算回路12に入力することで、記憶装
置21に記憶、かつ出力装置22に出力する情報を指針番号
毎、または日時毎の対応とした値とすることができ、そ
の値も第５図（イ）における電力量Ａ、ＢおよびＣの絶
対値、第５図（ロ）、（ハ）における基準値からの変化
分、電力量を検出している間（切換の間）の継続時間お
よびある切換回数間のデータ比較による値の変化割合、
更には標準偏差を考慮した油温度に対する電力量の予測
値とすることで、前述の場合よりも効果的なものとする
ことができ、効果的なシステム運用ができる。そして判
定回路13に送られた絶対値が、第３図の判定条件で異常
と判定された場合には、警報を発するか、タップ切換を
停止する操作をすればよい。また、変化割合を判定材料
として使用するのもよく、例えば10回切換当り1.2倍に
電気量が増加した場合、駆動系に何等かの異常兆候有り
と判断して警報を発することなどは予防保全、事故未然
防止の上からは極めて有効である。
第７図には本発明の更に他の実施例が示されている。
本実施例は電動操作機構７のハンドル挿入軸23に設置し
た手動操作手段24と、この手動操作手段24の一部に設け
た歪検出手段25とにより検出した信号を判定回路13に導
き、判定値の校正値とした場合である。このようにする
ことにより校正した判定値が得られるようになって、シ
ステムの機能の万全を期することができるようになる。
本実施例は電動操作機構７のハンドル挿入軸23に設置し
た手動操作手段24と、この手動操作手段24の一部に設け
た歪検出手段25とにより検出した信号を判定回路13に導
き、判定値の校正値とした場合である。このようにする
ことにより校正した判定値が得られるようになって、シ
ステムの機能の万全を期することができるようになる。
すなわち歪検出手段25により検出した歪信号は判定回
路13に導びかれ、異常診断システムで測定した値の校正
値として利用される。この測定は、主器据付時の初期段
階、あるいは既納品の場合は診断システムでの測定時に
１度測定すればよい。
路13に導びかれ、異常診断システムで測定した値の校正
値として利用される。この測定は、主器据付時の初期段
階、あるいは既納品の場合は診断システムでの測定時に
１度測定すればよい。
以上説明してきたように本発明によれば、容易に事故
を未然に防止するとともに、異常の判定値が比較的正確
に行われるようになしたこの種負荷時タップ切換器の駆
動系異常診断システムを得ることができる。
を未然に防止するとともに、異常の判定値が比較的正確
に行われるようになしたこの種負荷時タップ切換器の駆
動系異常診断システムを得ることができる。
第１図は本発明の負荷時タップ切換器の駆動系異常診断
システムの一実施例の説明図、第２図は同じく一実施例
の電動機の電源配線に変流器を設けた状態を示す説明
図、第３図は同じく一実施例の判定条件を示す説明図、
第４図は第１図のＰ−Ｐ線に沿う断面図、第５図
（イ）、（ロ）、（ハ）はタップ切換に伴う所要トルク
に比例した電動機の電力量の変化を示すもので、（イ）
は正常な状態、（ロ）は軸受に固澁などが生じた場合、
（ハ）はタップ選択器の接触子の異常摩耗時の場合の特
性図、第６図および第７図は本発明の負荷時タップ切換
器の駆動系異常診断システムの夫々異なる実施例を示す
説明図、第８図は従来の負荷時タップ切換器の駆動系異
常診断システムの説明図である。 １…切換開閉器、２…変圧器タンク、３…タップ選択
器、６…伝動軸、７…電動操作機構、８…電動機、10…
検出手段（電流、電圧）、11…入力回路、12…演算回
路、13…判定回路、14…表示部、15…処理装置、17…変
流器、19…油温検出手段、20…入力部、21…記憶装置、
22…出力装置、23…ハンドル挿入軸、24…手動操作手
段、25…歪検出手段
システムの一実施例の説明図、第２図は同じく一実施例
の電動機の電源配線に変流器を設けた状態を示す説明
図、第３図は同じく一実施例の判定条件を示す説明図、
第４図は第１図のＰ−Ｐ線に沿う断面図、第５図
（イ）、（ロ）、（ハ）はタップ切換に伴う所要トルク
に比例した電動機の電力量の変化を示すもので、（イ）
は正常な状態、（ロ）は軸受に固澁などが生じた場合、
（ハ）はタップ選択器の接触子の異常摩耗時の場合の特
性図、第６図および第７図は本発明の負荷時タップ切換
器の駆動系異常診断システムの夫々異なる実施例を示す
説明図、第８図は従来の負荷時タップ切換器の駆動系異
常診断システムの説明図である。 １…切換開閉器、２…変圧器タンク、３…タップ選択
器、６…伝動軸、７…電動操作機構、８…電動機、10…
検出手段（電流、電圧）、11…入力回路、12…演算回
路、13…判定回路、14…表示部、15…処理装置、17…変
流器、19…油温検出手段、20…入力部、21…記憶装置、
22…出力装置、23…ハンドル挿入軸、24…手動操作手
段、25…歪検出手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 重勝 茨城県日立市国分町１丁目１番１号 株 式会社日立製作所国分工場内 (56)参考文献 実開 昭63−44423（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−177240（ＪＰ，Ｕ)
Claims (6)
- 【請求項１】変圧器タンク内に設けた切換開閉器および
タップ巻線のタップを選択するタップ選択器の、切換開
閉器の上部と伝動軸により連結するタンク外に設置され
た電動機内蔵の電動操作機構から切換開閉器およびタッ
プ選択器に駆動力が与えられる負荷時タップ切換器の駆
動系異常診断システムにおいて、 前記システムに、前記電動機に設けられ、電動機の電
流，電圧を検出する検出手段と、この検出手段により検
出された電動機の電流、電圧波形を入力し、演算、異常
の判定、異常の表示をする入力回路、演算回路、判定回
路および表示部を有する処理装置と、前記電動操作機構
の手動操作手段の一部に設けられ、手動操作軸歪を検出
する歪検出手段とを設けるとともに、前記歪検出手段に
より検出された信号を、前記判定回路に導き前記異常判
定の校正値とするようにしたことを特徴とする負荷時タ
ップ切換器の駆動系異常診断システム。 - 【請求項２】前記処理装置が、前記判定回路に下限値と
上限値との判定値が設けられ、下限値を越えた時に警報
を発し、上限値を越えた時に前記電動操作機構のタップ
切換回路をロックするように形成されてなる請求項１記
載の負荷時タップ切換器の駆動系異常診断システム。 - 【請求項３】変圧器タンク内に設けた切換開閉器および
タップ巻線のタップを選択するタップ選択器の、切換開
閉器の上部と伝動軸により連結するタンク外に設置され
た電動機内蔵の電動操作機構から切換開閉器およびタッ
プ選択器に駆動力が与えられる負荷時タップ切換器の駆
動系異常診断システムにおいて、 前記システムに、前記電動機に設けられ、電動機の電
流，電圧を検出する検出手段と、この検出手段により検
出された電動機の電流、電圧波形を入力し、演算、異常
の判定、異常の表示をする入力回路、演算回路、判定回
路および表示部を有する処理装置と、前記変圧器タンク
内に設けられ、タンク内の油温を検出する油温検出手段
と、この油温検出手段の温度情報，タップ切換位置指針
番号および切換日時のタップ切換情報を前記演算回路に
入力する入力部と、前記演算回路からのデータの演算値
を記憶する記憶装置と、この記憶装置からの記憶値を適
宜に出力する出力自在な出力装置とを設け、前記情報を
前記異常判定回路の校正情報とするようにしたことを特
徴とする負荷時タップ切換器の駆動系異常診断システ
ム。 - 【請求項４】前記処理装置が、前記記憶値および出力さ
れた出力値をタップ切換位置指針番号毎または日時別に
データの絶対値、基準値からの変化分、切換時間および
変化割合、データによる標準偏差を考慮した温度に関す
る予測値とし、絶対値および変化割合が基準値を越えた
時に警報を発するようにしたものである請求項３記載の
負荷時タップ切換器の駆動系異常診断システム。 - 【請求項５】変圧器タンク内に設けた切換開閉器および
タップ巻線のタップを選択するタップ選択器の、切換開
閉器の上部と伝動軸により連結するタンク外に設置され
た電動機内蔵の電動操作機構から切換開閉器およびタッ
プ選択器に駆動力が与えられる負荷時タップ切換器の駆
動系異常診断システムにおいて、 前記システムに、前記電動機に設けられ、電動機の電
流，電圧を検出する検出手段と、この検出手段により検
出された電動機の電流、電圧波形を入力し、演算、異常
の判定、異常の表示をする入力回路、演算回路、判定回
路および表示部を有する処理装置とを備え、前記処理装
置が、前記基準値からの変化分をパターン化して記憶、
出力することにより、変化が一般駆動系による全体的な
ものか、または前記タップ選択器の接触子部による局部
的なものかを判別するように形成されていることを特徴
とする負荷時タップ切換器の駆動系異常診断システム。 - 【請求項６】前記処理装置が、前記記憶値および出力さ
れた出力値をタップ切換位置指針番号毎または日時別に
データの絶対値、基準値からの変化分、切換時間および
変化割合、データによる標準偏差を考慮した温度に関す
る予測値とし、絶対値および変化割合が基準値を越えた
時に警報を発するようにしたものである請求項５記載の
負荷時タップ切換器の駆動系異常診断システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2327657A JP2695526B2 (ja) | 1990-11-28 | 1990-11-28 | 負荷時タップ切換器の駆動系異常診断システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2327657A JP2695526B2 (ja) | 1990-11-28 | 1990-11-28 | 負荷時タップ切換器の駆動系異常診断システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04196403A JPH04196403A (ja) | 1992-07-16 |
| JP2695526B2 true JP2695526B2 (ja) | 1997-12-24 |
Family
ID=18201505
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2327657A Expired - Lifetime JP2695526B2 (ja) | 1990-11-28 | 1990-11-28 | 負荷時タップ切換器の駆動系異常診断システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2695526B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108398635A (zh) * | 2018-02-14 | 2018-08-14 | 武汉大学 | 一种基于电机输出功率检测的高压隔离开关机械缺陷诊断方法 |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006128237A (ja) * | 2004-10-27 | 2006-05-18 | Tokyo Electric Power Co Inc:The | 負荷時タップ切換装置の異常判定装置及び方法 |
| JP5225360B2 (ja) * | 2010-12-02 | 2013-07-03 | 中国電力株式会社 | 電力波形表示システム |
| EP3324504B1 (en) | 2016-11-22 | 2021-04-07 | ABB Power Grids Switzerland AG | Monitoring tap changer switching |
| JP2019047086A (ja) * | 2017-09-07 | 2019-03-22 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | タップ切換器の故障検出装置 |
| CN110595762A (zh) * | 2019-10-29 | 2019-12-20 | 广州供电局有限公司 | 变压器有载调压开关诊断系统和变压器有载调压开关诊断方法 |
| CN115629233B (zh) * | 2022-10-17 | 2023-06-27 | 国网安徽省电力有限公司电力科学研究院 | 一种适用于特高压换流变合闸换相失败判定方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0516846Y2 (ja) * | 1986-04-24 | 1993-05-06 | ||
| JPS6344423U (ja) * | 1986-09-05 | 1988-03-25 |
-
1990
- 1990-11-28 JP JP2327657A patent/JP2695526B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108398635A (zh) * | 2018-02-14 | 2018-08-14 | 武汉大学 | 一种基于电机输出功率检测的高压隔离开关机械缺陷诊断方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04196403A (ja) | 1992-07-16 |
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Legal Events
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