JP3011556B2 - 油入電気機器の経年劣化診断方法 - Google Patents
油入電気機器の経年劣化診断方法Info
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- JP3011556B2 JP3011556B2 JP4305785A JP30578592A JP3011556B2 JP 3011556 B2 JP3011556 B2 JP 3011556B2 JP 4305785 A JP4305785 A JP 4305785A JP 30578592 A JP30578592 A JP 30578592A JP 3011556 B2 JP3011556 B2 JP 3011556B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、油入変圧器、油入リア
クトル等の油入電気機器の経年劣化診断方法に関する。
クトル等の油入電気機器の経年劣化診断方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】油入変圧器、油入リアクトル等のような
油入電気機器の寿命には、絶縁油、絶縁紙、プレスボー
ド等の絶縁材料の劣化が最も大きく影響する。このた
め、近年においては、絶縁紙、プレスボードのような高
分子材料より成る油浸絶縁物の劣化に伴って生成されて
絶縁油中に溶存状態となるＣＯ＋ＣＯ2 の量を測定し、
測定されたＣＯ＋ＣＯ2 の量や発生速度に基づいて経年
劣化状態を診断する方法が考えられている。
油入電気機器の寿命には、絶縁油、絶縁紙、プレスボー
ド等の絶縁材料の劣化が最も大きく影響する。このた
め、近年においては、絶縁紙、プレスボードのような高
分子材料より成る油浸絶縁物の劣化に伴って生成されて
絶縁油中に溶存状態となるＣＯ＋ＣＯ2 の量を測定し、
測定されたＣＯ＋ＣＯ2 の量や発生速度に基づいて経年
劣化状態を診断する方法が考えられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】一般に油入電気機器に
おいて、内部で局部過熱や放電等の異常が発生したとき
には、種々の分解ガスが生成され、その分解ガスは絶縁
油中に溶存する。特に、油浸絶縁物の放電や過熱等が発
生したときには、主としてＨ2 （水素）、ＣＯ（一酸化
炭素）、ＣＨ4 （メタン）、Ｃ2 Ｈ2 （アセチレン）、
Ｃ2 Ｈ4 （エチレン）等の可燃性ガスが生成され絶縁油
中に溶存するようになる。
おいて、内部で局部過熱や放電等の異常が発生したとき
には、種々の分解ガスが生成され、その分解ガスは絶縁
油中に溶存する。特に、油浸絶縁物の放電や過熱等が発
生したときには、主としてＨ2 （水素）、ＣＯ（一酸化
炭素）、ＣＨ4 （メタン）、Ｃ2 Ｈ2 （アセチレン）、
Ｃ2 Ｈ4 （エチレン）等の可燃性ガスが生成され絶縁油
中に溶存するようになる。
【０００４】このため、油入電気機器の経年劣化を前述
のようにＣＯ＋ＣＯ2 の生成量に基づいて行なっていた
のでは、内部異常が発生したときに生成されるＣＯが経
年劣化状態の診断に悪影響を及ぼすことにより、その診
断結果が不正確になる虞が存在する。
のようにＣＯ＋ＣＯ2 の生成量に基づいて行なっていた
のでは、内部異常が発生したときに生成されるＣＯが経
年劣化状態の診断に悪影響を及ぼすことにより、その診
断結果が不正確になる虞が存在する。
【０００５】本発明は上述の点を考慮してなされたもの
で、内部異常が発生したときに生成されるＣＯの悪影響
を受けることなく油浸絶縁物の経年劣化状態を診断でき
る油入電気機器の経年劣化診断方法を得ることを目的と
する。
で、内部異常が発生したときに生成されるＣＯの悪影響
を受けることなく油浸絶縁物の経年劣化状態を診断でき
る油入電気機器の経年劣化診断方法を得ることを目的と
する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の油入電気機器の
経年劣化診断方法は、絶縁油中に溶存するケトン類を検
出し、その検出結果に基づいて油浸絶縁物の経年劣化診
断を行なう方法において、ケトン類の検出は、油入電気
機器本体から絶縁油をサンプリングし、この絶縁油中に
溶存している劣化生成物を水溶液中に抽出し、ケトン類
に感度を有する水溶液用センサを用いるか、または油入
電気機器本体から絶縁油をサンプリングし、この絶縁油
を気相状態にして、ケトン類に感度を有する合成２分子
膜センサを用いて油入電気機器本体と非接触状態で行な
うことを特徴とする。
経年劣化診断方法は、絶縁油中に溶存するケトン類を検
出し、その検出結果に基づいて油浸絶縁物の経年劣化診
断を行なう方法において、ケトン類の検出は、油入電気
機器本体から絶縁油をサンプリングし、この絶縁油中に
溶存している劣化生成物を水溶液中に抽出し、ケトン類
に感度を有する水溶液用センサを用いるか、または油入
電気機器本体から絶縁油をサンプリングし、この絶縁油
を気相状態にして、ケトン類に感度を有する合成２分子
膜センサを用いて油入電気機器本体と非接触状態で行な
うことを特徴とする。
【０００７】
【作用】本発明の油入電気機器の経年劣化診断方法によ
れば、油浸絶縁物が経年劣化するに伴い発生する劣化生
成物のうち、ケトン類（例えばアセトン）は経年劣化時
のみ発生し、放電などの内部異常では発生しにくいの
で、これを検出することにより、内部異常が発生したと
きに生成されるＣＯの悪影響を受けることなく、より正
確な油浸絶縁物の経年劣化診断を行なうことができる。
れば、油浸絶縁物が経年劣化するに伴い発生する劣化生
成物のうち、ケトン類（例えばアセトン）は経年劣化時
のみ発生し、放電などの内部異常では発生しにくいの
で、これを検出することにより、内部異常が発生したと
きに生成されるＣＯの悪影響を受けることなく、より正
確な油浸絶縁物の経年劣化診断を行なうことができる。
【０００８】なお、これら劣化生成物は、油入電気機器
の実質使用年数と強い相関性を有するので、劣化生成物
と実質使用年数を比較することにより、機器の異常が発
生しているのか、或いは一般的な経年特性を示している
のかをも診断できる。
の実質使用年数と強い相関性を有するので、劣化生成物
と実質使用年数を比較することにより、機器の異常が発
生しているのか、或いは一般的な経年特性を示している
のかをも診断できる。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
しながら説明する。
しながら説明する。
【００１０】図１は、水溶液用センサを用いて絶縁油中
の劣化生成物を測定する場合の概要を示す。実際に使用
された油入電気機器である変圧器から絶縁油を所要量サ
ンプリングし、この絶縁油を水溶液と混合して容器１内
に注入しサンプル２とする。そしてこのサンプル２を注
入した容器１内にセンサヘッド３に取付けた水溶液用セ
ンサ４を曝し、水溶液用センサ４の出力の変化を測定器
５で測定する。
の劣化生成物を測定する場合の概要を示す。実際に使用
された油入電気機器である変圧器から絶縁油を所要量サ
ンプリングし、この絶縁油を水溶液と混合して容器１内
に注入しサンプル２とする。そしてこのサンプル２を注
入した容器１内にセンサヘッド３に取付けた水溶液用セ
ンサ４を曝し、水溶液用センサ４の出力の変化を測定器
５で測定する。
【００１１】ここで使用する水溶液用センサ４は、セン
サヘッド３が水晶振動子３ｂ上に人間の鼻の粘膜と同じ
機能成分を応用して作成された合成２分子膜フィルム３
ａを取付けて構成されたものであり、例えばニオイセン
サとして市販されている相互薬工株式会社製ＳＦ−１０
５を使用することができる。この水溶液用センサ４は、
大気中でも水溶液中でも同様の測定が可能である。
サヘッド３が水晶振動子３ｂ上に人間の鼻の粘膜と同じ
機能成分を応用して作成された合成２分子膜フィルム３
ａを取付けて構成されたものであり、例えばニオイセン
サとして市販されている相互薬工株式会社製ＳＦ−１０
５を使用することができる。この水溶液用センサ４は、
大気中でも水溶液中でも同様の測定が可能である。
【００１２】図２は合成２分子膜フィルム３ａの斜視図
を示す。水溶液用センサ３は、合成２分子膜フィルムが
水晶振動子上に形成されている為、測定対象の劣化生成
物等がセンサ上に付着すると、発信周波数が変化するこ
とを利用し測定するものである。従って油浸絶縁物の劣
化生成物を測定する場合は、絶縁油中の劣化生成物を水
溶液中に抽出すると良い。
を示す。水溶液用センサ３は、合成２分子膜フィルムが
水晶振動子上に形成されている為、測定対象の劣化生成
物等がセンサ上に付着すると、発信周波数が変化するこ
とを利用し測定するものである。従って油浸絶縁物の劣
化生成物を測定する場合は、絶縁油中の劣化生成物を水
溶液中に抽出すると良い。
【００１３】油浸絶縁物の劣化生成物は、水溶液中では
イオン化しやすいので、図３（ａ）に示すように、油浸
絶縁物の劣化生成物を含んだ絶縁油６を劣化生成物を含
まない水溶液７に注入し、同図（ｂ）のように混合する
と、絶縁油中の劣化生成物のみがイオン化し水溶液７中
に溶け、その後同図（ｃ）のように絶縁油６と水溶液７
自体は分離する。従って測定対象の絶縁油を水溶液と撹
拌後、絶縁油のみを取り除けば、油浸絶縁物の劣化生成
物のみ水溶液中に抽出できる。
イオン化しやすいので、図３（ａ）に示すように、油浸
絶縁物の劣化生成物を含んだ絶縁油６を劣化生成物を含
まない水溶液７に注入し、同図（ｂ）のように混合する
と、絶縁油中の劣化生成物のみがイオン化し水溶液７中
に溶け、その後同図（ｃ）のように絶縁油６と水溶液７
自体は分離する。従って測定対象の絶縁油を水溶液と撹
拌後、絶縁油のみを取り除けば、油浸絶縁物の劣化生成
物のみ水溶液中に抽出できる。
【００１４】図４は、実際に使用されている油入変圧器
において、ケトン類（例えばアセトン）等の劣化生成物
に感度を有する水溶液センサを用いて測定した結果と、
変圧器の実質使用年数（使用年数×平均負荷率）との関
係を示した図である。この図４から明らかなように油浸
絶縁物の劣化生成物を水溶液中に抽出し水溶液センサを
用いて測定する方法は、油浸絶縁物の経年劣化特性と相
関性の存在することが判る。
において、ケトン類（例えばアセトン）等の劣化生成物
に感度を有する水溶液センサを用いて測定した結果と、
変圧器の実質使用年数（使用年数×平均負荷率）との関
係を示した図である。この図４から明らかなように油浸
絶縁物の劣化生成物を水溶液中に抽出し水溶液センサを
用いて測定する方法は、油浸絶縁物の経年劣化特性と相
関性の存在することが判る。
【００１５】尚、変圧器Ａ、変圧器Ｂは図４に示したよ
うに実質使用年数とセンサ出力との相関性から逸脱した
データとなっている。この原因を明らかにするために変
圧器Ａ及びＢの油中ガス分析を行った。その結果を表１
に示す。表１から明らかなように変圧器Ａと変圧器Ｂは
可燃性ガスが多く発生しており、経年劣化以外の異常が
発生していたことが分かる。
うに実質使用年数とセンサ出力との相関性から逸脱した
データとなっている。この原因を明らかにするために変
圧器Ａ及びＢの油中ガス分析を行った。その結果を表１
に示す。表１から明らかなように変圧器Ａと変圧器Ｂは
可燃性ガスが多く発生しており、経年劣化以外の異常が
発生していたことが分かる。
【００１６】
【表１】 更に発明者らは、上述の測定結果が従来方法に比べ経年
劣化の診断結果に対して優れていることを確かめるた
め、次のようなデータを測定している。
劣化の診断結果に対して優れていることを確かめるた
め、次のようなデータを測定している。
【００１７】図５（ａ）及び（ｂ）は、絶縁油を実験室
で加熱エージングし、絶縁物の存在の有無でどのような
劣化生成物が生成するかをガスクロマトグラフとガスク
ロクトー質量分析計で調べた結果である。図５から明ら
かなように、絶縁油中に絶縁紙が存在した場合は、絶縁
油のみで加熱エージングした場合に比較して、アセトン
（ケトン類）が特徴的に生成していることが分かる。こ
れはケトン類（例えばアセトン）を検出すれば劣化診断
を行なえることを意味する。
で加熱エージングし、絶縁物の存在の有無でどのような
劣化生成物が生成するかをガスクロマトグラフとガスク
ロクトー質量分析計で調べた結果である。図５から明ら
かなように、絶縁油中に絶縁紙が存在した場合は、絶縁
油のみで加熱エージングした場合に比較して、アセトン
（ケトン類）が特徴的に生成していることが分かる。こ
れはケトン類（例えばアセトン）を検出すれば劣化診断
を行なえることを意味する。
【００１８】図６は、絶縁油を実験室で加熱エージング
し、絶縁物の存在の有無でケトン類等の劣化生成物に感
度を有する水溶液センサの出力にどのような影響を与え
るかを調べた結果である。図６から分るように、ケトン
類（例えばアセトン）等の劣化生成物に感度を有する水
溶液センサは油浸絶縁物が劣化した場合のみセンサ出力
が著しく反応し、絶縁油のみが劣化した場合には殆ど変
化しないことが分かる。 図７は、油浸絶縁物を加熱エ
ージングした場合の油浸絶縁物の平均重合度保持率とセ
ンサ出力の関係を示す。この図から油浸絶縁物の平均重
合度保持率もケトン類（例えばアセトン）等の劣化生成
物に感度を有する水溶液センサ出力値と良い相関性を有
することが分かる。油浸絶縁物の劣化診断基準の１つと
して絶縁物の平均重合度の測定が利用され、その５０％
値を寿命とする方法が用いられている。平均重合度保持
率が初期の５０％に低下したときケトン類（例えばアセ
トン）等の劣化生成物に感度を有する水溶液センサ出力
が４〜５に成る。このとき油浸絶縁物はその寿命に至っ
ていると考えて良い。
し、絶縁物の存在の有無でケトン類等の劣化生成物に感
度を有する水溶液センサの出力にどのような影響を与え
るかを調べた結果である。図６から分るように、ケトン
類（例えばアセトン）等の劣化生成物に感度を有する水
溶液センサは油浸絶縁物が劣化した場合のみセンサ出力
が著しく反応し、絶縁油のみが劣化した場合には殆ど変
化しないことが分かる。 図７は、油浸絶縁物を加熱エ
ージングした場合の油浸絶縁物の平均重合度保持率とセ
ンサ出力の関係を示す。この図から油浸絶縁物の平均重
合度保持率もケトン類（例えばアセトン）等の劣化生成
物に感度を有する水溶液センサ出力値と良い相関性を有
することが分かる。油浸絶縁物の劣化診断基準の１つと
して絶縁物の平均重合度の測定が利用され、その５０％
値を寿命とする方法が用いられている。平均重合度保持
率が初期の５０％に低下したときケトン類（例えばアセ
トン）等の劣化生成物に感度を有する水溶液センサ出力
が４〜５に成る。このとき油浸絶縁物はその寿命に至っ
ていると考えて良い。
【００１９】このように、ケトン（例えば、アセトン）
等の劣化生成物に感度を有する水溶液用センサで絶縁油
中の劣化生成物を測定することにより油浸絶縁物の寿
命、即ち、油入機器の寿命が機器外部より間接的に測定
できる。
等の劣化生成物に感度を有する水溶液用センサで絶縁油
中の劣化生成物を測定することにより油浸絶縁物の寿
命、即ち、油入機器の寿命が機器外部より間接的に測定
できる。
【００２０】また、油浸絶縁物の平均重合度保持率が初
期の５０％に低下した場合にケトン類（例えばアセト
ン）等の劣化生成物に感度を有する水溶液センサ出力
は、図４に示すように４〜５である。一方、実質使用年
数とセンサ出力の相関関係から外挿されるセンサ出力値
が４〜５に対する実質使用年数は２５〜３０年になり、
変圧器の寿命とほぼ一致する。このことは、ケトン類
（例えばアセトン）等の劣化生成物に感度を有する水溶
液センサが油入電気機器の経年劣化診断センサとして有
効であり、更に実質使用年数と比較することにより機器
の異常も診断できることを示す。
期の５０％に低下した場合にケトン類（例えばアセト
ン）等の劣化生成物に感度を有する水溶液センサ出力
は、図４に示すように４〜５である。一方、実質使用年
数とセンサ出力の相関関係から外挿されるセンサ出力値
が４〜５に対する実質使用年数は２５〜３０年になり、
変圧器の寿命とほぼ一致する。このことは、ケトン類
（例えばアセトン）等の劣化生成物に感度を有する水溶
液センサが油入電気機器の経年劣化診断センサとして有
効であり、更に実質使用年数と比較することにより機器
の異常も診断できることを示す。
【００２１】以上の説明は水溶液用センサを用いた場合
について説明したが、絶縁油から揮発してくる劣化生成
物を合成２分子膜センサを用いて測定することもでき
る。図８はその実施例を示し、サンプリングした絶縁油
６を容器１内に入れ、攪拌して蒸発してくるガス成分を
気相状態にし、そのガス成分の中から可燃性ガス以外の
有機酸化合物などの劣化生成物に感度を有する合成２分
子膜フィルム３ａを有する合成２分子膜センサ１４を用
いて測定器５により劣化生成物を測定する。
について説明したが、絶縁油から揮発してくる劣化生成
物を合成２分子膜センサを用いて測定することもでき
る。図８はその実施例を示し、サンプリングした絶縁油
６を容器１内に入れ、攪拌して蒸発してくるガス成分を
気相状態にし、そのガス成分の中から可燃性ガス以外の
有機酸化合物などの劣化生成物に感度を有する合成２分
子膜フィルム３ａを有する合成２分子膜センサ１４を用
いて測定器５により劣化生成物を測定する。
【００２２】
【発明の効果】以上説明のように本発明によれば、絶縁
油中に溶存するケトン類を、油入電気機器本体から絶縁
油をサンプリングし、この絶縁油中に溶存している劣化
生成物を水溶液中に抽出し、ケトン類に感度を有する水
溶液センサを用いて検出するか、またはサンプリングし
た絶縁油を気相状態にして、ケトン類に感度を有する合
成２分子膜センサを用いて検出するようにしたので、内
部異常が発生したときに生成されるＣＯの悪影響を受け
ることなく、油入電気機器に対して非接触状態で油浸絶
縁物の経年劣化診断を行なうことができる。
油中に溶存するケトン類を、油入電気機器本体から絶縁
油をサンプリングし、この絶縁油中に溶存している劣化
生成物を水溶液中に抽出し、ケトン類に感度を有する水
溶液センサを用いて検出するか、またはサンプリングし
た絶縁油を気相状態にして、ケトン類に感度を有する合
成２分子膜センサを用いて検出するようにしたので、内
部異常が発生したときに生成されるＣＯの悪影響を受け
ることなく、油入電気機器に対して非接触状態で油浸絶
縁物の経年劣化診断を行なうことができる。
【図１】本発明の一実施例を示し、水溶液用センサを用
いた方法を示す概略図
いた方法を示す概略図
【図２】合成２分子膜フィルムを用いた水溶液用センサ
を示す概略図
を示す概略図
【図３】（ａ）乃至（ｄ）は絶縁油中に溶存した劣化生
成物を水溶液中に抽出する方法を示す工程図
成物を水溶液中に抽出する方法を示す工程図
【図４】ケトン等の劣化生成物に感度を有する水溶液用
センサの出力と油入電気機器の実質使用年数との関係を
示すグラフ
センサの出力と油入電気機器の実質使用年数との関係を
示すグラフ
【図５】（ａ）は絶縁紙を有する絶縁油に対する加熱エ
ージングによる劣化生成物の分析結果を示すグラフ、
（ｂ）は絶縁紙なしの絶縁油に対する加熱エージングに
よる劣化生成物の分析結果を示すグラフ
ージングによる劣化生成物の分析結果を示すグラフ、
（ｂ）は絶縁紙なしの絶縁油に対する加熱エージングに
よる劣化生成物の分析結果を示すグラフ
【図６】加熱エージング時間とセンサ出力との関係を示
すグラフ
すグラフ
【図７】油浸絶縁物の平均重合度保持率とセンサ出力の
関係を示すグラフ
関係を示すグラフ
【図８】本発明の他の実施例を示す概略図
１は容器、２はサンプル、３はセンサヘッド、３ａは合
成２分子膜フィルム、４は水溶液用センサ、５は測定
器、１４は合成２分子膜センサを示す。
成２分子膜フィルム、４は水溶液用センサ、５は測定
器、１４は合成２分子膜センサを示す。
Claims (2)
- 【請求項１】 絶縁油中に溶存するケトン類を検出し、
その検出結果に基づいて油浸絶縁物の経年劣化診断を行
なう油入電気機器の経年劣化診断方法において、ケトン
類の検出は、油入電気機器本体から絶縁油をサンプリン
グし、この絶縁油中に溶存している劣化生成物を水溶液
中に抽出し、ケトン類に感度を有する水溶液用センサを
用いて油入電気機器本体と非接触状態で行なうことを特
徴とする油入電気機器の経年劣化診断方法。 - 【請求項２】 絶縁油中に溶存するケトン類を検出し、
その検出結果に基づいて油浸絶縁物の経年劣化診断を行
なう油入電気機器の経年劣化診断方法において、ケトン
類の検出は、油入電気機器本体から絶縁油をサンプリン
グし、この絶縁油を気相状態にして、ケトン類に感度を
有する合成２分子膜センサを用いて油入電気機器本体と
非接触状態で行なうことを特徴とする油入電気機器の経
年劣化診断方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4305785A JP3011556B2 (ja) | 1992-11-17 | 1992-11-17 | 油入電気機器の経年劣化診断方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4305785A JP3011556B2 (ja) | 1992-11-17 | 1992-11-17 | 油入電気機器の経年劣化診断方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06160379A JPH06160379A (ja) | 1994-06-07 |
| JP3011556B2 true JP3011556B2 (ja) | 2000-02-21 |
Family
ID=17949324
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4305785A Expired - Lifetime JP3011556B2 (ja) | 1992-11-17 | 1992-11-17 | 油入電気機器の経年劣化診断方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3011556B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100398260C (zh) * | 2002-12-19 | 2008-07-02 | 日本精工株式会社 | 超精加工装置 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014018106A (ja) * | 2012-07-13 | 2014-02-03 | Chikuno Shokuhin Kogyo Kk | 食品の風味評価方法 |
| JP7134644B2 (ja) * | 2017-09-04 | 2022-09-12 | 日清オイリオグループ株式会社 | 油脂中のジアルキルケトンの定量方法 |
| CN111047210B (zh) * | 2019-12-21 | 2021-07-20 | 西南交通大学 | 一种牵引变压器绝缘油老化状态评估方法 |
-
1992
- 1992-11-17 JP JP4305785A patent/JP3011556B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100398260C (zh) * | 2002-12-19 | 2008-07-02 | 日本精工株式会社 | 超精加工装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06160379A (ja) | 1994-06-07 |
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