JP3643630B2

JP3643630B2 - DC device winding temperature measurement device

Info

Publication number: JP3643630B2
Application number: JP00749996A
Authority: JP
Inventors: 修坂倉; 勝小野
Original assignee: ティーエム・ティーアンドディー株式会社; ティーエム変電機器テクノロジー株式会社
Priority date: 1996-01-19
Filing date: 1996-01-19
Publication date: 2005-04-27
Anticipated expiration: 2016-01-19
Also published as: JPH09199348A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、直流機器のうち、交直変換装置用として使用されて直流電流を平滑化し、回路短絡時に発生する過電流を限流するための直流リアクトルに係り、特に、その巻線の温度を測定するための装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
変圧器や直流リアクトルなどの直流機器の巻線温度を運転中に測定し、運転状態で監視することができれば、その機器の信頼性が確保され、巻線温度に応じて冷却器を制御運転すれことにより補機損を低減することができる。
【０００３】
従来、変圧器や分路リアクトルなどの交流機器の巻線温度を測定する方式としては、図５に示すような間接式巻線測温装置と呼ばれる方式の温度測定装置が存在している。
ここで、図５は、このような間接式巻線測温装置を変圧器に適用した例であり、鉄心（図示していない）と変圧器巻線１がタンク２に収納され、冷却媒体である絶縁油３が封入され、巻線リードがブッシング４にて外部に引き出され、そのブッシング４には交流変流器５が取り付けられている。なお、冷却媒体としては絶縁油やＳＦ₆ガスなどが存在するが、ここでは、代表例として絶縁油の場合について説明する。
【０００４】
この装置においては、交流変流器５の２次側から、変圧器巻線１に流れる負荷電流ｉａに比例する２次電流ｉ２が取り出され、電流調整器６により温度特性に適合したヒータ加熱用電流ｉＨが得られる。このヒータ加熱用電流ｉＨは、タンク内上部の絶縁油３中に配置された保護筒７内に挿入されたヒータ８に流される。このヒータ８と共に保護筒７内に挿入された測温抵抗体９が、ヒータ８によって加熱される。
【０００５】
この場合、測温抵抗体９は、タンク２の上部にある絶縁油３の温度すなわち絶縁油の最高温度と、巻線温度を模擬したヒータ８による加熱に応じた温度上昇値との重畳である温度、すなわち変圧器巻線の最高点温度θｗによって加熱されるので、この測温抵抗体９の抵抗値Ｒは、温度θｗに応じて決定されることになる。そのため、図５の装置においては、温度計測器１０により、抵抗値Ｒに基づいて温度θｗを測定している。
【０００６】
また、温度計測器１０は、このようにして測定した温度θｗの信号を温度指示器１１に対して発信し、その結果、温度指示器１１によって温度θｗが指示される。その一方で、温度計測器１０は、測定された温度θｗが一定の温度を越えた場合には、温度指示器１１に対して巻線温度警報指令ＫＡを発信すると共に、冷却器制御盤１２に対して冷却器制御指令ＫＢを発信する。その結果、温度指示器１１によって巻線温度警報が発せられると共に、冷却器制御盤１２によって、冷却器１３の制御運転が行われる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、以上のような交流機器の温度測定用の間接式巻線測温装置を、本発明で対象としているような直流リアクトルなどの直流機器に対して適用することはできない。その理由は、次の通りである。すなわち、直流リアクトル巻線などの直流機器巻線に流れる負荷電流の成分はほとんど直流分によって占められていることから、図５に示すような交流変流器５を取り付けても、この交流変流器５の２次側に、巻線に流れる付加電流に比例する２次電流は発生しない。そのため、ヒータ８には電流が供給されず、測温抵抗体９を加熱することはできない。
【０００８】
本発明は、以上のような従来技術の問題点を解決するために提案されたものであり、その目的は、従来の間接式巻線測温装置を適用できない直流リアクトル巻線などの直流機器巻線の温度を容易かつ確実に測定することが可能な、小型かつ簡略な構成の温度測定装置を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、巻線を収納したタンク内に冷却媒体を封入し、ブッシングによって巻線リードを外部に引き出した直流機器巻線の温度測定装置において、前記ブッシングに接続した直流変流器を含む直流電流測定装置を使用してヒータ加熱用電流を得て、このヒータ加熱用電流をヒータに流し、このヒータによって加熱された部分の温度に基づいて前記巻線の温度を測定するように構成したことを特徴としている。
【００１０】
請求項１記載の発明は、前記直流電流測定装置、電圧・電流変換器、保護容器部、ヒータ、測温抵抗体、および温度計測器を有する。このうち、直流電流測定装置は、前記ブッシングに接続された前記直流変流器を含み、この直流変流器で得られた２次電流から出力電圧値を得るように構成される。電圧・電流変換器は、前記直流電流測定装置で得られた出力電圧値を変換してヒータ加熱用電流を得るように構成される。保護容器部は、前記タンク内上部の冷却媒体中に配置される。ヒータは、前記保護容器部内に挿入され、前記電圧・電流変換器で得られたヒータ加熱用電流が流されるように構成される。測温抵抗体は、前記保護容器部内に前記ヒータと共に挿入され、前記ヒータによって加熱されるように構成される。温度計測器は、前記ヒータによって加熱された前記測温抵抗体の抵抗値に基づいて前記巻線の温度を測定するように構成される。
【００１１】
以上のような構成を有する請求項１記載の発明によれば、次のような作用が得られる。なお、直流電流測定装置には、ゼロフラックス形やクレーマ形などのものが存在するが、ここでは、前者の場合について説明する。
すなわち、ゼロフラックス形の直流電流測定装置を使用した場合には、この装置に含まれる直流変流器は、測定しようとする直流電流Ｉｄが流れているブッシングに接続される。この直流変流器の具体的な接続に当たっては、例えば、直流変流器がブッシングに直接取り付けられる形態や、または、直流変流器が巻線リードの途中に取り付けられる形態、あるいは、ブッシングと整流器とを接続するリードの途中に直流変流器が取り付けられる形態などが考えられる。
【００１２】
そして、このようにしてブッシングに接続された直流変流器の鉄心中に発生する磁束としては、直流電流Ｉｄによるものと、その鉄心に巻装された２次巻線に流れる２次電流Ｉ２によるものとがあり、直流変流器は、これらの磁束が互いに打ち消すように構成されている。これらの電流のうち、２次電流Ｉ２を調整して鉄心中の磁束を零にした場合には、この２次電流Ｉ２から直流電流Ｉｄを知ることができるようになっている。
【００１３】
そして、このような直流変流器を含む直流電流測定装置は、磁束零となる２次電流Ｉ２を抵抗器に流し、その抵抗器に発生する出力電圧値Ｅを測定することにより、測定しようとする直流電流Ｉｄを求めることができるようになっている。しかしながら、この場合に、直流電流測定装置の出力電圧値Ｅから得られる電力は非常に小さく、とても、図５の交流変流器を使用した従来の間接式巻線測温装置のように、ヒータを加熱できるだけの電力を得ることはできない。
【００１４】
これに対して、請求項１記載の発明においては、直流電流測定装置で得られた出力電圧値Ｅを、電圧・電流変換器によって変換し、この出力電圧値Ｅに比例したヒータ加熱用電流ＩＨを提供することができる。このように、電圧・電流変換器によって得られるヒータ加熱用電流ＩＨの大きさは、図５の従来の間接式巻線測温装置の電流調整器６によって得られるヒータ加熱用電流ｉＨと同様に、巻線温度を模擬した温度上昇に適合した値であり、一般的には実測によって調整される。
そして、このようなヒータ加熱用電流ＩＨが流れるヒータによって測温抵抗体を加熱し、温度計測器により、測温抵抗体の抵抗値に基いて巻線の温度θｗを測定することができる。このように測温抵抗体の抵抗値に基づいて巻線の温度θｗを測定する方法は、抵抗体の抵抗値が温度により温度係数で変化する特性を利用したものであり、図５の従来技術でも利用されている通り、一般的に良く利用されている。
【００１５】
さらに、本発明の温度計測器は、従来技術と同様に、一般的には、以上のようにして測定した巻線の温度θｗの信号を温度指示器に対して発信すると共に、冷却器制御盤に冷却器制御指令を発信するように構成される。また、測定された温度θｗが一定の温度を越えた場合に、温度指示器に対して巻線温度警報指令を発信するように構成される。
【００１６】
請求項２記載の発明は、前記直流電流測定装置、保護容器部、測温抵抗体、および演算装置を有する。すなわち、請求項２記載の発明は、前記請求項１記載の発明におけるヒータと電圧・電流変換器に代えて、演算装置を使用したものである。この場合、直流電流測定装置および保護容器部は、請求項１記載の発明のそれらと同様の構成を有するが、保護容器部内には、測温抵抗体のみが挿入され、この測温抵抗体は、ヒータによってではなく、タンク内上部の冷却媒体によって加熱される。そして、演算装置は、前記直流電流測定装置で得られた出力電圧値と前記測温抵抗体の抵抗値とに基づいて、前記巻線の温度を算出するように構成される。
【００１７】
以上のような構成を有する請求項２記載の発明においては、直流電流測定装置で得られた出力電圧値Ｅに基づいて、巻線に流れる直流電流Ｉｄを求めることができる。また、測温抵抗体の抵抗値Ｒに基づいて、冷却媒体の最高温度を求めることができる。したがって、演算装置により、これらの出力電圧値Ｅおよび抵抗値Ｒに基づいて、直流電流Ｉｄや冷却媒体の最高温度を求め、巻線の温度θｗをディジタル的に算出することができる。
【００１８】
さらに、本発明の演算装置は、請求項１記載の発明の温度計測器と同様に、一般的には、以上のようにして測定した巻線の温度θｗの信号を温度指示器に対して発信すると共に、冷却器制御盤に冷却器制御指令を発信するように構成される。また、測定された温度θｗが一定の温度を越えた場合に、温度指示器に対して巻線温度警報指令を発信するように構成される。
【００１９】
請求項３記載の発明は、前記直流電流測定装置、電圧・電流変換器、保護容器部、ヒータ、およびダイヤル温度計を有する。すなわち、請求項３記載の発明は、前記請求項１記載の発明における測温抵抗体と温度計測器に代えて、ダイヤル温度計を使用したものである。この場合、直流電流測定装置、電圧・電流変換器、保護容器、およびヒータは、請求項１記載の発明のそれらと同様の構成を有するが、保護容器内には、測温抵抗体に代えて、ダイヤル温度計の感温部が挿入される。そして、ダイヤル温度計は、この感温部の温度に基づいて、前記巻線の温度を算出するように構成される。
【００２０】
以上のような構成を有する請求項３記載の発明においては、前記請求項１記載の発明と同様に、直流電流測定装置で得られた出力電圧値Ｅを、電圧・電流変換器によって変換し、この出力電圧値Ｅに比例したヒータ加熱用電流ＩＨを提供することができる。このように、電圧・電流変換器によって得られるヒータ加熱用電流ＩＨの大きさは、前述したように、巻線温度を模擬した温度上昇に適合した値であり、一般的には実測によって調整される。
そして、このようなヒータ加熱用電流ＩＨが流れるヒータによってダイヤル温度計の感温部を加熱し、ダイヤル温度計により、この感温部の温度に基づいて巻線の温度θｗを測定することができる。すなわち、感温部は、冷却媒体の最高温度によって加熱されるため、この感温部のヒータによる加熱に応じた温度上昇値は、冷却媒体の最高温度に対する巻線最高点の温度上昇値に相当する。したがって、ダイヤル温度計は、この感温部の温度に基づいて巻線の温度θｗを容易に測定することができる。
【００２１】
さらに、ダイヤル温度計は、一般的には、以上のようにして測定した巻線の温度θｗを、その温度指針によって指示すると共に、それが内蔵している継電器によって冷却器制御盤に冷却器制御指令を発信するように構成される。また、このダイヤル温度計は、測定された温度θｗが一定の温度を越えた場合に、温度指示器に対して巻線温度警報指令を発信するように構成される。
【００２２】
請求項４記載の発明は、前記直流電流測定装置、電圧・電流変換器、保護容器部、およびヒータを内蔵したダイヤル温度計を有する。すなわち、請求項４記載の発明は、前記請求項３記載の発明において、保護容器内に感温部とヒータを挿入した構成に代えて、保護容器内に感温部のみを挿入し、ダイヤル温度計に、ヒータとそれによって加熱される液溜りを内蔵させたものである。
【００２３】
以上のような構成を有する請求項４記載の発明においては、前記請求項１および３記載の発明と同様に、直流電流測定装置で得られた出力電圧値Ｅを、電圧・電流変換器によって変換し、この出力電圧値Ｅに比例したヒータ加熱用電流ＩＨを提供することができる。このように、電圧・電流変換器によって得られるヒータ加熱用電流ＩＨの大きさは、前述したように、巻線温度を模擬した温度上昇に適合した値であり、一般的には実測によって調整される。
そして、このようなヒータ加熱用電流ＩＨが流れるヒータによってダイヤル温度計に内蔵の液溜りを加熱し、ダイヤル温度計により、この液溜りと感温部の温度に基づいて巻線の温度θＷを測定することができる。すなわち、感温部は、前記請求項３記載の発明と同様に、冷却媒体の最高温度によって加熱され、また、液溜りのヒータによる加熱に応じた温度上昇値は、冷却媒体の最高温度に対する巻線最高点の温度上昇値に相当する。したがって、ダイヤル温度計は、この感温部と液溜りの温度に基づいて巻線の温度θｗを容易に測定することができる。
【００２４】
さらに、本発明のダイヤル温度計は、前記請求項３記載の発明と同様に、一般的には、以上のようにして測定した巻線の温度θｗを、その温度指針によって指示すると共に、それが内蔵している継電器によって冷却器制御盤に冷却器制御指令を発信するように構成される。また、このダイヤル温度計は、測定された温度θｗが一定の温度を越えた場合に、温度指示器に対して巻線温度警報指令を発信するように構成される。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下には、本発明による直流機器巻線の温度測定装置を直流リアクトルに適用した場合の複数の実施の形態について、図１〜図４を参照して具体的に説明する。
【００２６】
［１．第１の実施の形態］
図１は、本発明による第１の実施の形態として、特に、請求項１記載の発明を適用した直流リアクトル巻線の温度測定装置の一つの実施の形態を示す構成図である。この図１に示すように、直流リアクトル巻線２１と磁気シールド（図示していない）がタンク２に収納され、冷却媒体である絶縁油３が封入され、巻線リードがブッシング４にて外部に引き出され、そのブッシング４には、直流変流器２２が直接取り付けられている。
【００２７】
この直流変流器２２を含む直流電流測定装置２３は、直流変流器２２の２次電流Ｉ２から出力電圧値Ｅを得るように構成されている。そして、この直流電流測定装置２３には、得られた出力電圧値Ｅを変換してヒータ加熱用電流ＩＨを得る電圧・電流変換器２４が接続されている。この電圧・電流変換器２４には、タンク２内の上部の絶縁油３中に配置された保護筒（保護容器部）７に挿入されたヒータ８が接続されている。この場合、保護筒７内には、図５に示した従来技術と同様に、ヒータ８と共に測温抵抗体９が挿入されており、この測温抵抗体９には、測温抵抗体９の抵抗値Ｒに基づいて巻線の温度θｗを測定する温度計測器１０が接続されている。さらに、この温度計測器１０には、温度指示器１１が接続されると共に、冷却器１３を制御する冷却器制御盤１２が接続されている。
【００２８】
以上のような構成を有する第１の実施の形態の温度測定装置の作用は次の通りである。すなわち、直流リアクトル巻線２１に流れる直流電流Ｉｄは、直流変流器２２によって２次電流Ｉ２に変換され、この２次電流Ｉ２は、直流電流測定装置２３によって出力電圧値Ｅとして取り出される。次に、この出力電圧値Ｅは、電圧・電流変換器２４によってヒータ加熱用電流ＩＨに変換される。このヒータ加熱用電流ＩＨは、保護筒７内のヒータ８に流され、このヒータ８によって測温抵抗体９が加熱される。
【００２９】
この場合、測温抵抗体９の抵抗値Ｒは、タンク２の上部にある絶縁油３の最高温度と、ヒータ８による加熱に応じた温度上昇値とを重畳した温度、すなわち直流リアクトル巻線２１の最高点温度θｗによって決定される。温度計測器１０は、このように決定される抵抗値Ｒに基づいて、温度θｗを測定し、この温度θｗの信号を温度指示器１１に対して発信し、その結果、温度指示器１１によって温度θｗが指示される。また、温度計測器１０は、測定された温度θｗが一定の温度を越えた場合には、温度指示器１１に対して巻線温度警報指令ＫＡを発信すると共に、冷却器制御盤１２に対して冷却器制御指令ＫＢを発信する。その結果、温度指示器１１によって巻線温度警報が発せられると共に、冷却器制御盤１２によって、冷却器１３の制御運転が行われる。
【００３０】
以上のような第１の実施の形態の温度測定装置が、図５に示した従来技術の間接式巻線測温装置と異なる点は、ヒータ８に流す電流の変換方式の差である。すなわち、図５の従来技術では、交流変流器５によって２次電流ｉ２を得て、この２次電流ｉ２から電流調整器６によってヒータ加熱用電流ｉＨを得ていたが、図１に示す第１の実施の形態においては、直流変流器２２によって２次電流Ｉ２を得て、この２次電流Ｉ２から直流電流測定装置２３によって出力電圧値Ｅを得た後、この出力電圧値Ｅから、電圧・電流変換器２４によってヒータ加熱用電流ＩＨを得ている。本実施の形態の温度測定装置においては、このように、図５の従来技術に比べて電流の変換方式は異なるが、得られるヒータ加熱用電流ＩＨは、図５の従来技術と同様に、巻線温度を模擬した温度上昇に適合した値であり、一般的には実測によって調整される。
【００３１】
したがって、本実施の形態の温度測定装置によれば、従来の間接式巻線測温装置を適用できない直流リアクトル巻線の温度を容易かつ確実に測定することが可能である。また、図５に示した従来技術における交流変流器５と電流調整器６に代えて、直流変流器２２を含む直流電流測定装置２３と電圧・電流変換器２４を使用し、それ以外の部分については、図５の従来技術と同様に構成しているため、装置全体の構成は小型かつ簡略である。
【００３２】
［２．第２の実施の形態］
図２は、本発明による第２の実施の形態として、特に、請求項２記載の発明を適用した直流リアクトル巻線の温度測定装置の一つの実施の形態を示す構成図であり、実質的に、前記第１の実施の形態の変形例に相当する。すなわち、この図２に示すように、直流変流器２２を含む直流電流測定装置２３を使用する点は、前記第１の実施の形態と同様であるが、この第２の実施の形態においては、ヒータ８および電圧・電流変換器２４を使用する代わりに、演算装置２５を使用している点で異なる。
【００３３】
すなわち、図２に示すように、第２の実施の形態においては、保護筒７内には、測温抵抗体９のみが挿入されており、この測温抵抗体９は、直流電流測定装置２３と共に、演算装置２５に接続されている。ここで、演算装置２５は、直流電流測定装置２３で得られた出力電圧値Ｅと測温抵抗体９と抵抗値Ｒとに基づいて、直流リアクトル巻線２１の温度θｗを算出するように構成されている。なお、これ以外の部分については、前記第１の実施の形態と同様に構成されている。
【００３４】
以上のような構成を有する第２の実施の形態の温度測定装置の作用は次の通りである。すなわち、直流リアクトル巻線２１に流れる直流電流Ｉｄは、直流変流器２２によって２次電流Ｉ２に変換され、この２次電流Ｉ２は、直流電流測定装置２３によって出力電圧値Ｅとして取り出される。一方、保護筒７内に挿入された測温抵抗体９の抵抗値Ｒは、タンク２の上部にある絶縁油３の最高温度によって決定される。演算装置２５は、これらの出力電圧値Ｅと抵抗値Ｒの信号を入力し、これらの信号に基づいて、次に示す（１）式により、直流リアクトル巻線２１の温度θｗをディジタル的に算出する。
【００３５】
【数１】

ただし、
θA ：タンク外部の冷却媒体（空気または水）の温度
θO ：巻線に流れている電流が直流電流Ｉｄである場合の絶縁油３の最高温度上昇値
θC ：定格直流電流ＩｄＲが流れた場合の絶縁油の最高温度に対する巻線の最高点温度上昇値
ｎ：巻線の冷却方式により定まる係数で、１．６または２．０
である。
【００３６】
前述したように、直流電流Ｉｄは出力電圧値Ｅにより決定され、絶縁油３の最高温度（θA ＋θO ）は抵抗値Ｒにより決定される。したがって、演算装置２５は、出力電圧値Ｅと抵抗値Ｒに基づいて、直流リアクトル巻線２１の温度θｗを容易かつ確実に算出することができる。
【００３７】
演算装置２５は、このようにして算出した温度θｗの信号を温度指示器１１に対して発信し、その結果、温度指示器１１によって温度θｗが指示される。また、演算装置２５は、測定された温度θｗが一定の温度を越えた場合には、温度指示器１１に対して巻線温度警報指令ＫＡを発信すると共に、冷却器制御盤１２に対して冷却器制御指令ＫＢを発信する。その結果、温度指示器１１によって巻線温度警報が発せられると共に、冷却器制御盤１２によって、冷却器１３の制御運転が行われる。
【００３８】
したがって、本実施の形態の温度測定装置によれば、前記第１の実施の形態と同様に、従来の間接式巻線測温装置を適用できない直流リアクトル巻線の温度を容易かつ確実に測定することが可能である。また、図１に示した第１の実施の形態におけるヒータ８と電圧・電流変換器２４に代えて、演算装置２５を使用し、それ以外の部分については、第１の実施の形態と同様に構成しているため、装置全体の構成は小型かつ簡略である。特に、絶縁油３内に配置する保護筒７内には、測温抵抗体９のみを挿入しているため、ヒータ８と共に挿入した場合に比べて、保護筒７部分の構成を簡略化できる。そしてまた、本実施の形態においては、演算装置２５を使用したディジタル演算によって巻線の温度θｗを求めているため、測定精度に優れており、さらに、ヒータ８が不要であるため、その分だけ消費電力を低減できるという利点がある。
【００３９】
［３．第３の実施の形態］
図３は、本発明による第３の実施の形態として、特に、請求項３記載の発明を適用した直流リアクトル巻線の温度測定装置の一つの実施の形態を示す構成図であり、実質的に、前記第１の実施の形態の変形例に相当する。すなわち、この図３に示すように、直流変流器２２を含む直流電流測定装置２３と電圧・電流変換器２４を使用する点は、前記第２の実施の形態と同様であるが、この第３の実施の形態においては、測温抵抗体９と温度計測器１０を使用する代わりに、ダイヤル温度計３０を使用している点で異なる。
【００４０】
すなわち、図３に示すように、第３の実施の形態においては、保護筒７内には、ヒータ８と共にダイヤル温度計３０の感温筒（感温部）３１が挿入されており、この感温筒３１がヒータ８によって加熱されるようになっている。そして、ダイヤル温度計３０は、この感温筒３１の温度に基づいて、直流リアクトル巻線２１の温度θｗを算出するように構成されている。
【００４１】
この場合、ダイヤル温度計３０の本体部には、ベローズ３２、リンク機構３３、カム３４、温度指針３５、および温度目盛板３６が設けられている。このうち、ベローズ３２は、感温筒３１と共に一つの閉じた液体系統を構成しており、加圧充填された液体の膨脹・収縮に応じて伸縮するようになっている。また、リンク機構３３とカム３４は、このようなベローズ３２の伸縮量を温度指針３５に伝達するように構成されており、温度指針３５は、温度目盛板３６に対する位置によって温度を指示するようになっている。
【００４２】
さらに、ダイヤル温度計３０の本体部には、カム３４によって駆動される一対の継電器３７，３８が設けられている。これらの継電器３７，３８としては、一般的にはマイクロスイッチが使用されるが、一方の継電器３７には、温度警報器２６が接続されており、他方の継電器３８には、冷却器１３を制御する冷却器制御盤１２が接続されている。なお、このようなダイヤル温度計３０およびその周辺の構成以外の部分については、前記第１の実施の形態と同様に構成されている。
【００４３】
以上のような構成を有する第３の実施の形態の温度測定装置の作用は次の通りである。すなわち、電圧・電流変換器２４でヒータ加熱用電流ＩＨが得られ、このヒータ加熱用電流ＩＨがヒータ８に流されるまでは、前記第１の実施の形態と同様であるが、本実施の形態においては、このヒータ８によって、ダイヤル温度計３０の感温筒３１が加熱される。
【００４４】
この場合、絶縁油３の温度は、前記（１）式中の（θA ＋θO ）で表される絶縁油の最高温度であり、ヒータ８により加熱された感温筒３１の温度上昇値は、この（１）式中のθC ×（Ｉｄ／ＩｄＲ）ⁿで表される、絶縁油の最高温度に対する巻線最高点の温度上昇値である。したがって、ダイヤル温度計３０は、前記（１）式で求められる直流リアクトル巻線２１の温度θｗを容易かつ確実に測定することができる。
【００４５】
すなわち、ダイヤル温度計３０において、その感温筒３１の中に加圧充満された液体が、温度変化により膨脹収縮すると、それによってベローズ３２が伸縮し、その変位量が、リンク機構３３とカム３４を介して温度指針３５を動かし、この温度指針３５の温度目盛板３６上の位置によって巻線の温度θｗが指示される。この場合、測定された温度θｗが一定の温度を越えた場合には、カム３４の動作に伴い、一方の継電器３７が動作し、温度警報器２６に対して巻線温度警報指令ＫＡが発信され、その結果、温度警報器２６によって巻線温度警報が発せられる。また、カム３５の動作に伴い、他方の継電器３８が動作した場合には、冷却器制御盤１２に対して冷却器制御指令ＫＢが発信され、その結果、冷却器制御盤１２によって冷却器１３の制御運転が行われる。
【００４６】
したがって、本実施の形態の温度測定装置によれば、前記第１の実施の形態と同様に、従来の間接式巻線測温装置を適用できない直流リアクトル巻線の温度を容易かつ確実に測定することが可能である。また、図１に示した第１の実施の形態における測温抵抗体９と温度計測器１０、および温度指示器１１に代えて、感温部３１を含むダイヤル温度計３０と温度警報器２６を使用し、それ以外の部分については、第１の実施の形態と同様に構成しているため、装置全体の構成は小型かつ簡略である。特に、本実施の形態においては、既存のダイヤル温度計を使用することができるため、実用性に優れている。また、このダイヤル温度計３０自身によって温度を指示することができるため、温度警報器２６は、巻線温度警報を発するだけの機能があれば十分であり、従来の温度指示器１１よりも簡略化することができる。
【００４７】
［４．第４の実施の形態］
図４は、本発明による第４の実施の形態として、特に、請求項４記載の発明を適用した直流リアクトル巻線の温度測定装置の一つの実施の形態を示す構成図であり、実質的に、前記第３の実施の形態の変形例に相当する。すなわち、この図４に示すように、ダイヤル温度計を使用する点は、前記第３の実施の形態と同様であるが、この第４の実施の形態のダイヤル温度計４０は、ヒータ４１とそれによって加熱される液溜り４２を有する点で、前記第３の実施の形態のダイヤル温度計と異なる。
【００４８】
すなわち、図４に示すように、第４の実施の形態においては、保護筒７内に、感温筒３１のみが挿入されると共に、ダイヤル温度計４０の本体部に、ヒータ４１と液溜り４２が内蔵されている。このうち、ヒータ４１は、電圧・電流変換器２４に接続されている。また、液溜り４２は、感温筒３１およびベローズ３２と共に、一つの閉じた液体系統を構成している。なお、これ以外の部分については、前記第３の実施の形態と同様に構成されている。
【００４９】
以上のような構成を有する第４の実施の形態の温度測定装置の作用は次の通りである。すなわち、電圧・電流変換器２４で得られたヒータ加熱用電流ＩＨは、ダイヤル温度計４０に内蔵されたヒータ４１に流され、このヒータ４１によって、ダイヤル温度計４０に内蔵された液溜り４２が加熱される。
【００５０】
この場合、絶縁油３の温度は、前記（１）式中の（θA ＋θO ）で表される絶縁油の最高温度であり、ヒータ４１により加熱された液溜り４２の温度上昇値は、この（１）式中のθC ×（Ｉｄ／ＩｄＲ）ⁿで表される、絶縁油の最高温度に対する巻線最高点の温度上昇値である。したがって、ダイヤル温度計４０は、前記（１）式で求められる直流リアクトル巻線２１の温度θｗを容易かつ確実に測定することができる。
【００５１】
すなわち、ダイヤル温度計４０において、その感温筒３１と液溜り４２の中に加圧充填された液体が、各々の温度変化により膨脹収縮すると、両部分における膨脹収縮分が重畳されてベローズ３２が伸縮し、その変位量が、リンク機構３３とカム３４を介して温度指針３５を動かし、この温度指針３５の温度目盛板３６上の位置によって巻線の温度θｗが指示される。この場合、測定された温度θｗが一定の温度を越えた場合には、カム３４の動作に伴い、一方の継電器３７が動作し、温度警報器２６に対して巻線温度警報指令ＫＡが発信され、その結果、温度警報器２６によって巻線温度警報が発せられる。また、カム３５の動作に伴い、他方の継電器３８が動作した場合には、冷却器制御盤１２に対して冷却器制御指令ＫＢが発信され、その結果、冷却器制御盤１２によって冷却器１３の制御運転が行われる。
【００５２】
したがって、本実施の形態の温度測定装置によれば、前記第３の実施の形態と同様に、従来の間接式巻線測温装置を適用できない直流リアクトル巻線の温度を容易かつ確実に測定することが可能である。また、図３に示した第３の実施の形態におけるヒータ８とダイヤル温度計３０に代えて、ヒータ４１と液溜り４２を内蔵したダイヤル温度計４０を使用し、それ以外の部分については、第３の実施の形態と同様に構成しているため、装置全体の構成は小型かつ簡略である。特に、絶縁油３内に配置する保護筒７内には、感温部３１のみを挿入しているため、ヒータ８と共に挿入した場合に比べて、保護筒７部分の構成を簡略化できる。また、前記第３の実施の形態と同様に、既存のダイヤル温度計を使用することができ、温度警報器２６を簡略化できるなどの利点が得られる。
【００５３】
［５．他の実施の形態］
本発明は、前記各実施の形態に限定されるものではなく、他にも、多種多様な変形例が考えられる。例えば、前記各実施の形態においては、直流変流器２２をブッシング４に直接取り付ける場合について説明したが、直流変流器２２とブッシング４との具体的な接続の形態は自由に変更可能であり、例えば、巻線リードの途中に直流変流器２２を取り付ける形態や、ブッシング４と整流器とを接続するリードの途中に直流変流器２２を取り付ける形態などが考えられる。
【００５４】
また、前記各実施の形態においては、直流リアクトル巻線２１の温度θｗを指示すると共に、巻線温度警報指令ＫＡおよび冷却器制御指令ＫＢを発するように構成したが、これらの３種類の信号のうち、不要な信号を省略して、いずれか一種類または２種類の信号のみを発するように構成することも可能である。これに関連して、前記各実施の形態においては、説明の簡略化の観点から、巻線温度警報指令ＫＡと冷却器制御指令ＫＢを発信する温度レベルを同一としたが、これらの指令を発信するために、個別の温度レベルまたは温度範囲を自由に設定することが可能である。さらに、場合によっては、巻線温度トリップ（遮断）指令を発することも可能であり、あるいはまた、警報とトリップの両指令を発するように構成しても良い。
【００５５】
一方、前記第１と第２の実施の形態においては、測温抵抗体を使用した方式を適用し、前記第３と第４の実施の形態においては、ダイヤル温度計を使用した方式を適用したが、これらの方式を、合わせて適用することも可能である。例えば、ダイヤル温度計を使用した方式を現場監視用として適用すると同時に、測温抵抗体を使用した方式を遠方監視用として適用する構成などが考えられる。
【００５６】
また、前記第１と第２の実施の形態の変形例としては、直流リアクトル巻線の温度θｗすなわち前記（１）式による値を指示しないで、直流リアクトル巻線の温度上昇値Δθｗを指示するように構成しても良い。この場合、温度上昇値Δθｗは、前記（１）式のθｗからθA を引算すれば求められるが、θO とθC ×（Ｉｄ／ＩｄＲ）ⁿとの和でもある。なお、空気などの外部冷却媒体の温度θA は、測温抵抗体により測定すれば良い。
【００５７】
さらに、巻線の温度θｗや温度上昇値Δθｗを指示するだけでなく、印字記録するように構成しても良い。また、前記各実施の形態においては、絶縁油が冷却媒体である場合について説明したが、本発明は、ＳＦ₆ガスなどの別の流体が冷却媒体である場合にも同様に適用可能であり、前記各実施の形態と同様に優れた効果を得ることができる。そしてまた、本発明の適用機器は直流リアクトルに限定されるものでなく、直流電流が流れる直流機器であれば、同様に適用可能であり、前記各実施の形態と同様に優れた効果を得ることができる。
【００５８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明においては、直流変流器を含む直流電流測定装置を使用して、直流機器の巻線に流れる直流電流Ｉｄに比例する２次電流Ｉ２を得、この２次電流を出力電圧値Ｅに変換した後に、ヒータ加熱用電流ＩＨを得ることにより、冷却媒体の最高温度に対する巻線温度上昇値を間接的に模擬することができる。そして、このように模擬した巻線温度上昇値に、冷却媒体の最高温度を重畳することによって、巻線の温度θｗを容易かつ確実に測定することができ、しかも、小型かつ簡略な構成の直流機器巻線の温度測定装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の直流リアクトル巻線の温度測定装置を示す構成図。
【図２】本発明の第２の実施の形態の直流リアクトル巻線の温度測定装置を示す構成図。
【図３】本発明の第３の実施の形態の直流リアクトル巻線の温度測定装置を示す構成図。
【図４】本発明の第４の実施の形態の直流リアクトル巻線の温度測定装置を示す構成図。
【図５】従来の変圧器巻線の温度測定装置の一例を示す構成図。
【符号の説明】
１：変圧器巻線
２：タンク
３：絶縁油
４：ブッシング
５：交流変流器
６：電流調整器
７：保護筒
８：ヒータ
９：測温抵抗体
１０：温度計測器
１１：温度指示器
１２：冷却器制御盤
１３：冷却器
２１：直流リアクトル巻線
２２：直流変流器
２３：直流電流測定装置
２４：電圧・電流変換器
２５：演算装置
２６：温度警報器
３０：ダイヤル温度計
３１：感温筒
３２：ベローズ
３３：リンク機構
３４：カム
３５：温度指針
３６：温度目盛板
３７，３８：継電器
４０：ダイヤル温度計
４１：ヒータ
４２：液溜り
ｉａ：負荷電流
Ｉｄ：直流電流
ｉ２，Ｉ２：２次電流
Ｅ：出力電圧値
ｉＨ，ＩＨ：ヒータ加熱用電流
Ｒ：抵抗値
θｗ：巻線の温度
ＫＡ：巻線温度警報指令
ＫＢ：冷却器制御指令[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a DC reactor used for an AC / DC converter among DC devices to smooth DC current and to limit an overcurrent generated when a circuit is short-circuited. In particular, the temperature of the winding is measured. It is related with the apparatus for doing.
[0002]
[Prior art]
If the winding temperature of a DC device such as a transformer or DC reactor can be measured during operation and monitored during operation, the reliability of the device is ensured, and the cooler can be controlled according to the winding temperature. As a result, it is possible to reduce the auxiliary machine loss.
[0003]
Conventionally, as a method for measuring the winding temperature of an AC device such as a transformer or a shunt reactor, there is a temperature measuring device called an indirect winding temperature measuring device as shown in FIG.
Here, FIG. 5 is an example in which such an indirect winding temperature measuring device is applied to a transformer. An iron core (not shown) and the transformer winding 1 are accommodated in a tank 2 and are used as a cooling medium. A certain insulating oil 3 is enclosed, and a winding lead is drawn out to the outside by a bushing 4, and an AC current transformer 5 is attached to the bushing 4. In addition, as the cooling medium, insulating oil or SF ₆ Although gas etc. exist, the case of insulating oil is demonstrated here as a typical example.
[0004]
In this apparatus, a secondary current i2 proportional to the load current ia flowing through the transformer winding 1 is taken out from the secondary side of the AC current transformer 5, and the current regulator 6 is used for heating the heater that is suitable for the temperature characteristics. A current iH is obtained. This heater heating current iH is supplied to the heater 8 inserted in the protective cylinder 7 disposed in the insulating oil 3 in the upper part of the tank. A resistance temperature detector 9 inserted into the protective cylinder 7 together with the heater 8 is heated by the heater 8.
[0005]
In this case, the resistance temperature detector 9 is a superposition of the temperature of the insulating oil 3 in the upper part of the tank 2, that is, the maximum temperature of the insulating oil, and the temperature rise value corresponding to the heating by the heater 8 simulating the winding temperature. Since the heating is performed by the temperature, that is, the highest point temperature θw of the transformer winding, the resistance value R of the resistance temperature detector 9 is determined according to the temperature θw. Therefore, in the apparatus of FIG. 5, the temperature θw is measured by the temperature measuring instrument 10 based on the resistance value R.
[0006]
Further, the temperature measuring device 10 transmits a signal of the temperature θw measured in this way to the temperature indicator 11, and as a result, the temperature θ 11 is instructed by the temperature indicator 11. On the other hand, when the measured temperature θw exceeds a certain temperature, the temperature measuring device 10 transmits a winding temperature alarm command KA to the temperature indicator 11 and also sends it to the cooler control panel 12. In response, a cooler control command KB is transmitted. As a result, the temperature indicator 11 issues a winding temperature alarm, and the cooler control panel 12 controls the cooler 13.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, the above-described indirect winding temperature measuring device for measuring the temperature of an AC device cannot be applied to a DC device such as a DC reactor which is the subject of the present invention. The reason is as follows. That is, since the component of the load current flowing in the DC device winding such as the DC reactor winding is almost occupied by the DC component, even if the AC current transformer 5 as shown in FIG. No secondary current proportional to the additional current flowing in the winding is generated on the secondary side of the device 5. Therefore, no current is supplied to the heater 8, and the resistance temperature detector 9 cannot be heated.
[0008]
The present invention has been proposed in order to solve the above-described problems of the prior art, and its purpose is to wind a DC device such as a DC reactor winding to which a conventional indirect winding temperature measuring device cannot be applied. It is an object of the present invention to provide a temperature measuring device having a small and simple configuration capable of easily and reliably measuring the temperature of a wire.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The present invention relates to a temperature measuring apparatus for a DC device winding in which a cooling medium is sealed in a tank containing a winding, and a winding lead is pulled out by a bushing, and includes a DC current transformer connected to the bushing. The heater heating current was obtained using the current measuring device, the heater heating current was passed through the heater, and the temperature of the winding was measured based on the temperature of the portion heated by the heater. It is characterized by.
[0010]
The invention described in claim 1 includes the direct current measuring device, a voltage / current converter, a protective container, a heater, a resistance temperature detector, and a temperature measuring instrument. Among these, the direct current measuring device includes the direct current transformer connected to the bushing, and is configured to obtain an output voltage value from a secondary current obtained by the direct current transformer. The voltage / current converter is configured to convert the output voltage value obtained by the DC current measuring device to obtain a heater heating current. The protective container is disposed in the cooling medium in the upper part of the tank. The heater is inserted into the protective container, and is configured so that a heater heating current obtained by the voltage / current converter flows. The resistance temperature detector is configured to be inserted together with the heater into the protective container and heated by the heater. The temperature measuring instrument is configured to measure the temperature of the winding based on the resistance value of the resistance temperature detector heated by the heater.
[0011]
According to the first aspect of the invention having the above-described configuration, the following operation can be obtained. Note that there are DC current measuring devices such as a zero flux type and a Kramer type. Here, the former case will be described.
That is, when a zero flux type direct current measuring device is used, the direct current transformer included in this device is connected to the bushing through which the direct current Id to be measured flows. For the specific connection of the DC current transformer, for example, a form in which the DC current transformer is directly attached to the bushing, a form in which the DC current transformer is attached in the middle of the winding lead, or a bushing and a rectifier For example, a DC current transformer may be attached in the middle of the lead connecting the two.
[0012]
The magnetic flux generated in the iron core of the DC current transformer connected to the bushing in this way is due to the DC current Id and the secondary current I2 flowing through the secondary winding wound around the iron core. Some DC current transformers are configured such that these magnetic fluxes cancel each other. Of these currents, when the secondary current I2 is adjusted to make the magnetic flux in the iron core zero, the direct current Id can be known from the secondary current I2.
[0013]
A DC current measuring device including such a DC current transformer is intended to measure by flowing a secondary current I2 having zero magnetic flux through a resistor and measuring an output voltage value E generated at the resistor. DC current Id to be obtained can be obtained. However, in this case, the electric power obtained from the output voltage value E of the direct current measuring device is very small, and the heater is very similar to the conventional indirect winding temperature measuring device using the alternating current transformer of FIG. You can't get enough power to heat.
[0014]
On the other hand, in the first aspect of the invention, the output voltage value E obtained by the DC current measuring device is converted by the voltage / current converter, and the heater heating current IH proportional to the output voltage value E is converted. Can be provided. Thus, the magnitude of the heater heating current IH obtained by the voltage / current converter is the same as the heater heating current iH obtained by the current regulator 6 of the conventional indirect winding temperature measuring device of FIG. The value is adapted to the temperature rise simulating the winding temperature, and is generally adjusted by actual measurement.
Then, the temperature measuring resistor is heated by the heater through which the heater heating current IH flows, and the temperature θw of the winding can be measured by the temperature measuring device based on the resistance value of the temperature measuring resistor. As described above, the method of measuring the winding temperature θw based on the resistance value of the resistance temperature detector uses the characteristic that the resistance value of the resistor varies with the temperature coefficient depending on the temperature. But as it is used, it is generally used well.
[0015]
Further, the temperature measuring instrument of the present invention generally transmits a signal of the winding temperature θw measured as described above to the temperature indicator, as in the prior art, and a cooler control panel. It is comprised so that a cooler control command may be transmitted to. Further, when the measured temperature θw exceeds a certain temperature, a winding temperature alarm command is transmitted to the temperature indicator.
[0016]
The invention according to claim 2 includes the direct current measuring device, a protective container part, a resistance temperature detector, and an arithmetic unit. That is, the invention described in claim 2 uses an arithmetic unit instead of the heater and the voltage / current converter in the invention described in claim 1. In this case, the direct current measuring device and the protective container part have the same configuration as that of the invention according to claim 1, but only the resistance temperature detector is inserted into the protective container part. It is heated by the cooling medium in the upper part of the tank, not by the heater. The arithmetic device is configured to calculate the temperature of the winding based on the output voltage value obtained by the direct current measuring device and the resistance value of the resistance temperature detector.
[0017]
In the invention according to claim 2 having the above-described configuration, the DC current Id flowing through the winding can be obtained based on the output voltage value E obtained by the DC current measuring device. Further, the maximum temperature of the cooling medium can be obtained based on the resistance value R of the resistance temperature detector. Therefore, the arithmetic unit can obtain the DC current Id and the maximum temperature of the cooling medium based on the output voltage value E and the resistance value R, and can digitally calculate the winding temperature θw.
[0018]
Further, the arithmetic device of the present invention generally transmits a signal of the winding temperature θw measured as described above to the temperature indicator, as with the temperature measuring device of the invention of claim 1. In addition, a cooler control command is transmitted to the cooler control panel. Further, when the measured temperature θw exceeds a certain temperature, a winding temperature alarm command is transmitted to the temperature indicator.
[0019]
The invention described in claim 3 includes the DC current measuring device, a voltage / current converter, a protective container, a heater, and a dial thermometer. That is, the invention described in claim 3 uses a dial thermometer in place of the resistance temperature detector and the temperature measuring instrument in the invention described in claim 1. In this case, the DC current measuring device, the voltage / current converter, the protective container, and the heater have the same configuration as those of the invention according to claim 1, but in the protective container, instead of the resistance temperature detector. The temperature sensor of the dial thermometer is inserted. The dial thermometer is configured to calculate the temperature of the winding based on the temperature of the temperature sensing unit.
[0020]
In the invention according to claim 3 having the above-described configuration, the output voltage value E obtained by the DC current measuring device is converted by the voltage / current converter, as in the invention of claim 1. A heater heating current IH proportional to the output voltage value E can be provided. As described above, the magnitude of the heater heating current IH obtained by the voltage / current converter is a value suitable for a temperature rise simulating the winding temperature, and is generally adjusted by actual measurement. The
The temperature sensor of the dial thermometer is heated by the heater through which the heater heating current IH flows, and the temperature θw of the winding can be measured by the dial thermometer based on the temperature of the temperature sensor. . That is, since the temperature sensing part is heated by the maximum temperature of the cooling medium, the temperature rise value corresponding to the heating of the temperature sensing part by the heater corresponds to the temperature rise value of the highest winding point with respect to the maximum temperature of the cooling medium. To do. Therefore, the dial thermometer can easily measure the winding temperature θw based on the temperature of the temperature sensing portion.
[0021]
Furthermore, the dial thermometer generally indicates the winding temperature θw measured as described above by the temperature guide and controls the cooler to the cooler control panel by the relay incorporated therein. It is configured to send a command. The dial thermometer is configured to send a winding temperature alarm command to the temperature indicator when the measured temperature θw exceeds a certain temperature.
[0022]
The invention according to claim 4 has a dial thermometer incorporating the DC current measuring device, a voltage / current converter, a protective container part, and a heater. That is, in the invention according to claim 4, in the invention according to claim 3, instead of the configuration in which the temperature sensing part and the heater are inserted into the protection container, only the temperature sensing part is inserted into the protection container, and the dial temperature The meter has a built-in heater and a liquid reservoir heated by the heater.
[0023]
In the invention according to claim 4 having the above-described configuration, the output voltage value E obtained by the DC current measuring device is converted by the voltage / current converter as in the inventions of

claims

1 and 3. The heater heating current IH proportional to the output voltage value E can be provided. As described above, the magnitude of the heater heating current IH obtained by the voltage / current converter is a value suitable for a temperature rise simulating the winding temperature, and is generally adjusted by actual measurement. The
Then, the liquid reservoir built in the dial thermometer is heated by the heater through which the heater heating current IH flows, and the winding temperature θW is measured by the dial thermometer based on the temperature of the liquid reservoir and the temperature sensing portion. can do. That is, the temperature sensing part is heated by the maximum temperature of the cooling medium as in the third aspect of the invention, and the temperature rise value corresponding to the heating by the liquid pool heater is the winding with respect to the maximum temperature of the cooling medium. Corresponds to the temperature rise at the highest point of the line. Therefore, the dial thermometer can easily measure the winding temperature θw based on the temperature sensing portion and the temperature of the liquid pool.
[0024]
Further, the dial thermometer according to the present invention generally indicates the winding temperature θw measured as described above by the temperature pointer, as in the invention of the third aspect. A built-in relay is configured to send a cooler control command to the cooler control panel. The dial thermometer is configured to send a winding temperature alarm command to the temperature indicator when the measured temperature θw exceeds a certain temperature.
[0025]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a plurality of embodiments in the case where the DC device winding temperature measuring device according to the present invention is applied to a DC reactor will be described in detail with reference to FIGS.
[0026]
[1. First Embodiment]
FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of a temperature measuring apparatus for a DC reactor winding, to which the invention according to claim 1 is applied, as a first embodiment according to the present invention. As shown in FIG. 1, a DC reactor winding 21 and a magnetic shield (not shown) are housed in a tank 2, filled with insulating oil 3 as a cooling medium, and a winding lead is externally provided by a bushing 4. The direct current transformer 22 is directly attached to the bushing 4.
[0027]
The direct current measuring device 23 including the direct current transformer 22 is configured to obtain an output voltage value E from the secondary current I2 of the direct current transformer 22. The DC current measuring device 23 is connected to a voltage / current converter 24 that converts the obtained output voltage value E to obtain a heater heating current IH. The voltage / current converter 24 is connected to a heater 8 inserted into a protective cylinder (protective container part) 7 disposed in the insulating oil 3 in the upper part of the tank 2. In this case, a resistance temperature detector 9 is inserted into the protective cylinder 7 together with the heater 8 in the same manner as the prior art shown in FIG. A temperature measuring device 10 for measuring the winding temperature θw based on the resistance value R is connected. Furthermore, a temperature indicator 11 and a cooler control panel 12 for controlling the cooler 13 are connected to the temperature measuring instrument 10.
[0028]
The operation of the temperature measuring apparatus according to the first embodiment having the above-described configuration is as follows. That is, the DC current Id flowing through the DC reactor winding 21 is converted into the secondary current I2 by the DC current transformer 22, and this secondary current I2 is taken out as the output voltage value E by the DC current measuring device 23. Next, the output voltage value E is converted into a heater heating current IH by the voltage / current converter 24. The heater heating current IH is supplied to the heater 8 in the protective cylinder 7, and the temperature measuring resistor 9 is heated by the heater 8.
[0029]
In this case, the resistance value R of the resistance temperature detector 9 is a temperature obtained by superimposing the maximum temperature of the insulating oil 3 on the upper portion of the tank 2 and the temperature rise value corresponding to the heating by the heater 8, that is, the DC reactor winding 21. Is determined by the highest point temperature θw. The temperature measuring instrument 10 measures the temperature θw based on the resistance value R thus determined, and transmits a signal of the temperature θw to the temperature indicator 11, and as a result, the temperature indicator 11 θw is indicated. Further, when the measured temperature θw exceeds a certain temperature, the temperature measuring instrument 10 transmits a winding temperature alarm command KA to the temperature indicator 11 and also to the cooler control panel 12. A cooler control command KB is transmitted. As a result, the temperature indicator 11 issues a winding temperature alarm, and the cooler control panel 12 controls the cooler 13.
[0030]
The temperature measuring device of the first embodiment as described above is different from the indirect winding temperature measuring device of the prior art shown in FIG. That is, in the prior art of FIG. 5, the secondary current i2 is obtained by the AC current transformer 5, and the current iH for heater heating is obtained from the secondary current i2 by the current regulator 6, but the second current i2 shown in FIG. In one embodiment, the secondary current I2 is obtained by the direct current transformer 22, and the output voltage value E is obtained from the secondary current I2 by the direct current measuring device 23. Then, from the output voltage value E, A heater heating current IH is obtained by the voltage / current converter 24. In the temperature measuring apparatus of the present embodiment, the current conversion method is different from that of the prior art of FIG. 5, but the heater heating current IH obtained is the same as that of the prior art of FIG. This value is suitable for the temperature rise simulating the line temperature, and is generally adjusted by actual measurement.
[0031]
Therefore, according to the temperature measuring device of the present embodiment, it is possible to easily and reliably measure the temperature of the DC reactor winding to which the conventional indirect winding temperature measuring device cannot be applied. Further, instead of the AC current transformer 5 and the current regulator 6 in the prior art shown in FIG. 5, a DC current measuring device 23 including a DC current transformer 22 and a voltage / current converter 24 are used. Since the portion is configured in the same manner as the prior art of FIG. 5, the overall configuration of the apparatus is small and simple.
[0032]
[2. Second Embodiment]
FIG. 2 is a configuration diagram showing one embodiment of a temperature measuring apparatus for a DC reactor winding, to which the invention according to claim 2 is applied, as a second embodiment according to the present invention. This corresponds to a modification of the first embodiment. That is, as shown in FIG. 2, the point of using the direct current measuring device 23 including the direct current transformer 22 is the same as that of the first embodiment, but in the second embodiment, The difference is that instead of using the heater 8 and the voltage / current converter 24, an arithmetic unit 25 is used.
[0033]
That is, as shown in FIG. 2, in the second embodiment, only the resistance temperature detector 9 is inserted into the protective cylinder 7, and the resistance temperature detector 9 is connected to the direct current measuring device 23. At the same time, it is connected to the arithmetic unit 25. Here, the arithmetic unit 25 is configured to calculate the temperature θw of the DC reactor winding 21 based on the output voltage value E, the resistance temperature detector 9 and the resistance value R obtained by the DC current measuring device 23. Has been. The other parts are configured in the same manner as in the first embodiment.
[0034]
The operation of the temperature measuring apparatus according to the second embodiment having the above-described configuration is as follows. That is, the DC current Id flowing through the DC reactor winding 21 is converted into the secondary current I2 by the DC current transformer 22, and this secondary current I2 is taken out as the output voltage value E by the DC current measuring device 23. On the other hand, the resistance value R of the resistance temperature detector 9 inserted into the protective cylinder 7 is determined by the maximum temperature of the insulating oil 3 in the upper part of the tank 2. The arithmetic unit 25 inputs these output voltage value E and resistance value R signals, and based on these signals, digitally calculates the temperature θw of the DC reactor winding 21 by the following equation (1). To do.
[0035]
[Expression 1]

However,
θA: Temperature of the cooling medium (air or water) outside the tank
θO: Maximum temperature rise value of the insulating oil 3 when the current flowing through the winding is the direct current Id
θC: Maximum temperature rise of the winding with respect to the maximum temperature of the insulating oil when the rated DC current IdR flows
n: Coefficient determined by the winding cooling method, 1.6 or 2.0
It is.
[0036]
As described above, the direct current Id is determined by the output voltage value E, and the maximum temperature (θA + θO) of the insulating oil 3 is determined by the resistance value R. Therefore, the arithmetic device 25 can easily and reliably calculate the temperature θw of the DC reactor winding 21 based on the output voltage value E and the resistance value R.
[0037]
The arithmetic unit 25 transmits a signal of the temperature θw calculated in this way to the temperature indicator 11, and as a result, the temperature θw is instructed by the temperature indicator 11. In addition, when the measured temperature θw exceeds a certain temperature, the arithmetic unit 25 transmits a winding temperature alarm command KA to the temperature indicator 11 and cools the cooler control panel 12. Device control command KB is transmitted. As a result, the temperature indicator 11 issues a winding temperature alarm, and the cooler control panel 12 controls the cooler 13.
[0038]
Therefore, according to the temperature measurement device of the present embodiment, as in the first embodiment, the temperature of the DC reactor winding to which the conventional indirect winding temperature measurement device cannot be applied is easily and reliably measured. It is possible. Further, instead of the heater 8 and the voltage / current converter 24 in the first embodiment shown in FIG. 1, an arithmetic unit 25 is used, and other parts are the same as in the first embodiment. Since it is configured, the configuration of the entire apparatus is small and simple. In particular, since only the resistance temperature detector 9 is inserted into the protective cylinder 7 disposed in the insulating oil 3, the configuration of the protective cylinder 7 can be simplified as compared with the case where it is inserted together with the heater 8. Further, in the present embodiment, the winding temperature θw is obtained by digital calculation using the calculation device 25, so that the measurement accuracy is excellent, and further, the heater 8 is unnecessary, so that much. There is an advantage that power consumption can be reduced.
[0039]
[3. Third Embodiment]
FIG. 3 is a block diagram showing an embodiment of a temperature measuring apparatus for a DC reactor winding, to which the invention according to claim 3 is applied, as a third embodiment according to the present invention. This corresponds to a modification of the first embodiment. That is, as shown in FIG. 3, the use of a DC current measuring device 23 including a DC current transformer 22 and a voltage / current converter 24 is the same as in the second embodiment. The third embodiment is different in that a dial thermometer 30 is used instead of using the resistance temperature detector 9 and the temperature measuring instrument 10.
[0040]
That is, as shown in FIG. 3, in the third embodiment, a temperature sensing cylinder (temperature sensing part) 31 of a dial thermometer 30 is inserted into the protective cylinder 7 together with the heater 8. The warm cylinder 31 is heated by the heater 8. The dial thermometer 30 is configured to calculate the temperature θw of the DC reactor winding 21 based on the temperature of the temperature sensing cylinder 31.
[0041]
In this case, a main body of the dial thermometer 30 is provided with a bellows 32, a link mechanism 33, a cam 34, a temperature indicator 35, and a temperature scale plate 36. Among these, the bellows 32 constitutes one closed liquid system together with the temperature sensing cylinder 31, and expands and contracts according to the expansion / contraction of the liquid filled under pressure. Further, the link mechanism 33 and the cam 34 are configured to transmit the expansion / contraction amount of the bellows 32 to the temperature indicator 35, and the temperature indicator 35 indicates the temperature according to the position with respect to the temperature scale plate 36. It has become.
[0042]
Further, a pair of

relays

37 and 38 driven by a cam 34 are provided in the main body portion of the dial thermometer 30. As these

relays

37 and 38, microswitches are generally used. However, the temperature alarm 26 is connected to one relay 37, and the cooler 13 is controlled to the other relay 38. A cooler control panel 12 is connected. Note that parts other than the dial thermometer 30 and its peripheral configuration are configured in the same manner as in the first embodiment.
[0043]
The operation of the temperature measuring apparatus according to the third embodiment having the above-described configuration is as follows. That is, until the heater / heat current IH is obtained by the voltage / current converter 24 and this heater heating current IH is supplied to the heater 8, the present embodiment is similar to the first embodiment. The heater 8 heats the temperature sensing cylinder 31 of the dial thermometer 30.
[0044]
In this case, the temperature of the insulating oil 3 is the maximum temperature of the insulating oil represented by (θA + θO) in the equation (1), and the temperature rise value of the temperature sensing cylinder 31 heated by the heater 8 is (1) θC in the formula × (Id / IdR) ⁿ The temperature rise value of the highest winding point with respect to the highest temperature of the insulating oil, expressed as Therefore, the dial thermometer 30 can easily and reliably measure the temperature θw of the DC reactor winding 21 obtained by the equation (1).
[0045]
That is, in the dial thermometer 30, when the liquid filled in pressure in the temperature sensing cylinder 31 expands and contracts due to a temperature change, the bellows 32 expands and contracts, and the amount of displacement of the liquid changes between the link mechanism 33 and the cam 34. The temperature pointer 35 is moved via the winding, and the winding temperature θw is indicated by the position of the temperature pointer 35 on the temperature scale plate 36. In this case, when the measured temperature θw exceeds a certain temperature, one relay 37 is operated along with the operation of the cam 34, and a winding temperature alarm command KA is transmitted to the temperature alarm device 26. As a result, the temperature alarm device 26 issues a winding temperature alarm. Further, when the other relay 38 is operated along with the operation of the cam 35, a cooler control command KB is transmitted to the cooler control panel 12, and as a result, the cooler control panel 12 Control operation is performed.
[0046]
Therefore, according to the temperature measurement device of the present embodiment, as in the first embodiment, the temperature of the DC reactor winding to which the conventional indirect winding temperature measurement device cannot be applied is easily and reliably measured. It is possible. Further, instead of the resistance temperature detector 9, the temperature measuring instrument 10, and the temperature indicator 11 in the first embodiment shown in FIG. 1, a dial thermometer 30 including a temperature sensing unit 31 and a temperature alarm 26 are provided. Since the other parts used are configured in the same manner as in the first embodiment, the overall configuration of the apparatus is small and simple. In particular, the present embodiment is excellent in practicality because an existing dial thermometer can be used. Further, since the temperature can be instructed by the dial thermometer 30 itself, the temperature alarm device 26 is sufficient if it has a function of only issuing a winding temperature alarm, and is simpler than the conventional temperature indicator 11. can do.
[0047]
[4. Fourth Embodiment]
FIG. 4 is a block diagram showing one embodiment of a temperature measuring apparatus for a DC reactor winding, to which the invention according to claim 4 is applied, as a fourth embodiment according to the present invention. This corresponds to a modification of the third embodiment. That is, as shown in FIG. 4, the use of a dial thermometer is the same as that of the third embodiment, but the dial thermometer 40 of the fourth embodiment includes a heater 41 and the same. It differs from the dial thermometer of the said 3rd Embodiment by the point which has the liquid reservoir 42 heated by.
[0048]
That is, as shown in FIG. 4, in the fourth embodiment, only the temperature sensing cylinder 31 is inserted into the protection cylinder 7, and the heater 41 and the liquid reservoir 42 are provided in the main body of the dial thermometer 40. Is built-in. Among these, the heater 41 is connected to the voltage / current converter 24. The liquid reservoir 42 constitutes one closed liquid system together with the temperature sensing cylinder 31 and the bellows 32. The other parts are configured in the same manner as in the third embodiment.
[0049]
The operation of the temperature measuring apparatus according to the fourth embodiment having the above-described configuration is as follows. That is, the heater heating current IH obtained by the voltage / current converter 24 is passed to the heater 41 built in the dial thermometer 40, and the heater 41 causes the liquid reservoir 42 built in the dial thermometer 40 to flow. Heated.
[0050]
In this case, the temperature of the insulating oil 3 is the maximum temperature of the insulating oil represented by (θA + θO) in the equation (1), and the temperature rise value of the liquid reservoir 42 heated by the heater 41 is expressed as ( 1) θC × (Id / IdR) in the formula ⁿ The temperature rise value of the highest winding point with respect to the highest temperature of the insulating oil, expressed as Therefore, the dial thermometer 40 can easily and reliably measure the temperature θw of the DC reactor winding 21 obtained by the equation (1).
[0051]
That is, in the dial thermometer 40, when the liquid pressure-filled in the temperature sensing cylinder 31 and the liquid reservoir 42 is inflated and contracted due to the respective temperature changes, the expansion and contraction in both portions are superimposed and the bellows 32 is formed. The temperature pointer 35 moves by means of the link mechanism 33 and the cam 34, and the temperature θw of the winding is indicated by the position of the temperature pointer 35 on the temperature scale plate 36. In this case, when the measured temperature θw exceeds a certain temperature, one relay 37 is operated along with the operation of the cam 34, and a winding temperature alarm command KA is transmitted to the temperature alarm device 26. As a result, the temperature alarm device 26 issues a winding temperature alarm. Further, when the other relay 38 is operated along with the operation of the cam 35, a cooler control command KB is transmitted to the cooler control panel 12, and as a result, the cooler control panel 12 Control operation is performed.
[0052]
Therefore, according to the temperature measuring device of the present embodiment, as in the third embodiment, the temperature of the DC reactor winding that cannot be applied with the conventional indirect winding temperature measuring device is easily and reliably measured. It is possible. Further, instead of the heater 8 and the dial thermometer 30 in the third embodiment shown in FIG. 3, a dial thermometer 40 incorporating a heater 41 and a liquid reservoir 42 is used. Since the configuration is the same as that of the third embodiment, the overall configuration of the apparatus is small and simple. In particular, since only the temperature sensing portion 31 is inserted into the protective cylinder 7 disposed in the insulating oil 3, the configuration of the protective cylinder 7 can be simplified as compared with the case where it is inserted together with the heater 8. Further, similar to the third embodiment, an existing dial thermometer can be used, and the temperature alarm 26 can be simplified.
[0053]
[5. Other Embodiments]
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various other modifications can be considered. For example, in each of the embodiments described above, the case where the direct current transformer 22 is directly attached to the bushing 4 has been described. However, the specific form of connection between the direct current transformer 22 and the bushing 4 can be freely changed. For example, a configuration in which the DC current transformer 22 is attached in the middle of the winding lead, and a configuration in which the DC current transformer 22 is installed in the middle of the lead connecting the bushing 4 and the rectifier are conceivable.
[0054]
In each of the above embodiments, the temperature θw of the DC reactor winding 21 is instructed, and the winding temperature alarm command KA and the cooler control command KB are issued. Of these, unnecessary signals may be omitted and only one or two types of signals may be emitted. In relation to this, in each of the above embodiments, from the viewpoint of simplification of explanation, the temperature levels at which the winding temperature alarm command KA and the cooler control command KB are transmitted are the same, but these commands are transmitted. In order to do this, it is possible to freely set individual temperature levels or temperature ranges. Further, in some cases, it is possible to issue a winding temperature trip (cutoff) command, or alternatively, it may be configured to issue both an alarm and a trip command.
[0055]
On the other hand, in the first and second embodiments, a method using a resistance temperature detector is applied, and in the third and fourth embodiments, a method using a dial thermometer is applied. However, it is also possible to apply these methods together. For example, a configuration in which a system using a dial thermometer is applied for on-site monitoring and at the same time a system using a resistance temperature detector is applied for remote monitoring may be considered.
[0056]
Further, as a modification of the first and second embodiments, the temperature increase value Δθw of the DC reactor winding is instructed without instructing the temperature θw of the DC reactor winding, that is, the value according to the equation (1). You may comprise as follows. In this case, the temperature rise value Δθw can be obtained by subtracting θA from θw in the equation (1), but θO and θC × (Id / IdR) ⁿ It is also the sum of The temperature θA of the external cooling medium such as air may be measured with a resistance temperature detector.
[0057]
Further, it may be configured not only to instruct the winding temperature θw and the temperature increase value Δθw but also to record it. Further, in each of the above embodiments, the case where the insulating oil is the cooling medium has been described. ₆ The present invention can be similarly applied when another fluid such as a gas is a cooling medium, and excellent effects can be obtained as in the above-described embodiments. Further, the application device of the present invention is not limited to a DC reactor, and any DC device that allows a direct current to flow can be applied in the same manner, and the same excellent effects as those of the above embodiments can be obtained. Can do.
[0058]
【The invention's effect】
As described above, in the present invention, the secondary current I2 proportional to the DC current Id flowing through the winding of the DC equipment is obtained using the DC current measuring device including the DC current transformer, and this secondary current is obtained. Is converted into the output voltage value E, and then the heater heating current IH is obtained, whereby the winding temperature rise value with respect to the maximum temperature of the cooling medium can be indirectly simulated. Then, by superimposing the maximum temperature of the cooling medium on the simulated winding temperature rise value, the winding temperature θw can be measured easily and reliably, and the DC current has a small and simple configuration. An apparatus winding temperature measuring device can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram showing a temperature measuring device for a DC reactor winding according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a configuration diagram showing a temperature measuring device for a DC reactor winding according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a configuration diagram showing a temperature measuring device for a DC reactor winding according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a configuration diagram showing a temperature measuring device for a DC reactor winding according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a block diagram showing an example of a conventional transformer winding temperature measuring device.
[Explanation of symbols]
1: Transformer winding
2: Tank
3: Insulating oil
4: Bushing
5: AC current transformer
6: Current regulator
7: Protection cylinder
8: Heater
9: Resistance temperature detector
10: Temperature measuring instrument
11: Temperature indicator
12: Cooler control panel
13: Cooler
21: DC reactor winding
22: DC current transformer
23: DC current measuring device
24: Voltage / current converter
25: Arithmetic unit
26: Temperature alarm
30: Dial thermometer
31: Temperature sensing tube
32: Bellows
33: Link mechanism
34: Cam
35: Temperature guidelines
36: Temperature scale plate
37, 38: Relay
40: Dial thermometer
41: Heater
42: Liquid pool
ia: Load current
Id: DC current
i2, I2: secondary current
E: Output voltage value
iH, IH: Heater heating current
R: Resistance value
θw: Winding temperature
KA: Winding temperature alarm command
KB: Cooler control command

Claims

In a temperature measuring device for a DC device winding in which a cooling medium is enclosed in a tank containing the winding and a winding lead is drawn out by bushing,
A direct current measuring device including a direct current transformer connected to the bushing, and obtaining an output voltage value from a secondary current obtained by the direct current transformer;
A voltage / current converter for converting the output voltage value obtained by the DC current measuring device to obtain a heater heating current;
A protective container disposed in a cooling medium in the upper part of the tank;
A heater that is inserted into the protective container and through which a heater heating current obtained by the voltage / current converter flows,
A resistance temperature detector inserted together with the heater into the protective container and heated by the heater;
A temperature measuring device for a DC device winding, comprising: a temperature measuring device for measuring the temperature of the winding based on a resistance value of the resistance temperature detector heated by the heater.

In a temperature measuring device for a DC device winding in which a cooling medium is enclosed in a tank containing the winding and a winding lead is drawn out by bushing,
A direct current measuring device including a direct current transformer connected to the bushing, and obtaining an output voltage value from a secondary current obtained by the direct current transformer;
A protective container disposed in a cooling medium in the upper part of the tank;
A resistance temperature detector inserted into the protective container,
A temperature measurement of a DC device winding, comprising an arithmetic unit that calculates the temperature of the winding based on an output voltage value obtained by the DC current measuring device and a resistance value of the resistance temperature detector apparatus.

In a temperature measuring device for a DC device winding in which a cooling medium is enclosed in a tank containing the winding and a winding lead is drawn out by bushing,
A direct current measuring device including a direct current transformer connected to the bushing, and obtaining an output voltage value from a secondary current obtained by the direct current transformer;
A voltage / current converter for converting the output voltage value obtained by the DC current measuring device to obtain a heater heating current;
A protective container disposed in a cooling medium in the upper part of the tank;
A heater that is inserted into the protective container and through which a heater heating current obtained by the voltage / current converter flows,
The temperature of the DC device winding includes a temperature sensing portion inserted with the heater in the protective container portion, and a dial thermometer for measuring the temperature of the winding based on the temperature of the temperature sensing portion. measuring device.

In a temperature measuring device for a DC device winding in which a cooling medium is enclosed in a tank containing the winding and a winding lead is drawn out by bushing,
A direct current measuring device including a direct current transformer connected to the bushing, and obtaining an output voltage value from a secondary current obtained by the direct current transformer;
A voltage / current converter for converting the output voltage value obtained by the DC current measuring device to obtain a heater heating current;
A protective container disposed in a cooling medium in the upper part of the tank;
A temperature sensing part inserted in the protective container part, a heater through which a heater heating current obtained by the voltage / current converter flows, and a body part containing a liquid reservoir heated by the heater, A temperature measuring apparatus for a DC device winding, comprising a dial thermometer for measuring the temperature of the winding based on a temperature sensing portion and a temperature of a liquid pool.