JP4657817B2 - ガス絶縁開閉装置の組立方法およびガス絶縁開閉装置の組立装置 - Google Patents

Description

この発明は、変電所や発電所の変電設備として設置されるガス絶縁開閉装置の組立方法およびガス絶縁開閉装置の組立装置に関するものである。

変電所や発電所の変電設備として設置されるガス絶縁開閉装置は、例えば変電所に設置される場合では、主母線と、送電線路に接続される送電線ユニット、変圧器に接続される変圧器ユニット等の分岐ユニットとで構成されている。
分岐ユニットは、主母線側から断路器・遮断器・断路器が直列に接続され、送電線または変圧器に接続される接続部が設けられ、遮断器の両側には変流器、断路器と遮断器の接続部には接地開閉器等が設けられ、必要な部分に電圧変成器や避雷器が設けられ、各分岐ユニットにはユニット毎の操作回路を収容した操作箱が設けられている。
主母線部分は、ほとんどが２重母線構造であり、各分岐ユニットの主母線に接続される部分は、遮断器に２台の断路器が並列に接続され、それぞれの断路器が２重母線のいずれかにそれぞれ接続された構成である。

このように構成されたガス絶縁開閉装置を工場にて製作する場合、従来は、遮断器、断路器、変流器、電圧変成器、避雷器などのガス絶縁開閉装置を構成する各機器は、個別に組み立て、送電線ユニット、変圧器ユニット等の複数の分岐ユニットを主母線に接続した状態に総組立を行い、耐電圧試験のための試験用ブッシングを取り付けて耐電圧試験を実施している。

このように複数の分岐ユニットを主母線に接続した状態に総組立を行って試験を実施する方法は、耐電圧試験が現地の据付状態に近い状態で一括して実施できる利点がある。
しかし、組立、試験のために大きなスペースを必要とし、そのスペースは組立中は試験設備が休止し、試験中は組立作業が休止する状態となり、組立作業のリードタイムが長くなり、試験設備の稼働率は低い状態である。また、組立中に不具合が発生したときには、不具合部分を排除するために、全体工程が遅延する問題がある。

この発明は、ガス絶縁開閉装置の組立時および試験時の必要スペースの効率化と作業効率の向上を図るガス絶縁開閉装置の組立方法およびその組立装置に関するものである。
大型電気機器の作業スペースの効率化と作業効率の向上を実現する先行技術としては、例えば、特許文献１に開示された「大型電気機器のライン化流れ生産方式」がある。
この特許文献１は、大型電気機器として変圧器を対象とするものであり、この生産方式は、従来の内部組立工程、外部組立工程、試験工程をそれぞれの工程における所要日数が異なる状態であったものを、各工程において１日タクトに区分し、各タクトの作業位置を設定し、各工程間は専用の搬送装置により搬送するようにしている。
このライン化流れ生産方式で、１日タクトに分離できない工程、例えば乾燥工程、油含浸工程の１日タクトに分離できない工程では、複数の設備を並列設置し、１日タクトで流すように設定している。

特開平０６−１６３２９２号公報

ガス絶縁開閉装置の組立方法では、装置を構成する遮断器、断路器、変流器、電圧変成器、避雷器などの各機器は個別に組み立て、納入単位毎に送電線ユニット、変圧器ユニット等の分岐ユニットを組み合わせる総組立を行った後、動作試験、耐電圧試験等を実施する生産方式では、組立、試験のために大きな作業スペースを必要とし、そのスペースは組立、試験中は専有することとなり、組立中は試験ができず、試験中は組立ができないので、作業効率が悪く、設備の稼働率も低くなる問題点があった。
また、組立中に不具合が発生したときには、不具合部分を排除するために、全体工程の遅延が発生する問題点もあった。
また、特許文献１に開示された「大型電気機器のライン化流れ生産方式」の思想を参考に、製作単位または納入単位毎にガス絶縁開閉装置を流れ生産で行うとしても、ガス絶縁開閉装置は、主母線部分に送電線ユニット、変圧器ユニット等の分岐ユニットが接続され、各ユニットの基礎部分はユニット毎に構成されているので、主母線に複数の分岐ユニットを接続した状態での移動は困難であり、特許文献１に示された流れ生産方式のように製作単位毎の流れ生産方式の適用は困難である。

この発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、ガス絶縁開閉装置の組立作業、試験作業がそれぞれ連続して実施でき、設備の稼働率も向上するガス絶縁開閉装置の組立方法およびガス絶縁開閉装置の組立装置を提供することを目的とする。

この発明に係るガス絶縁開閉装置の組立方法は、ガス絶縁開閉装置の主母線を分岐ユニットの接続部毎に分離した構成とし、分離された主母線と分岐ユニットとが接続された状態を組立ユニットとし、この複数の組立ユニットを並列配置して接続すると分離された主母線が接続される構成とし、組立ユニットの組立作業および試験作業の全作業量を単位期間当たりの作業量を１作業単位とする複数の作業単位に区分し、ガス絶縁開閉装置の組立スペースとして、組立開始する組立開始作業エリアから最終の耐電圧試験を行う耐電圧試験作業エリアの上記作業単位毎の作業エリアが直列状に設定できる広さを確保し、作業手順に沿って上記作業単位毎の作業エリアを設定し、組立スペースには、各作業エリアにあるそれぞれの組立ユニットをそれぞれ次の作業エリアに移動させる移動手段を装備し、ガス絶縁開閉装置の組立作業および試験作業は、組立開始作業エリアに、ガス絶縁開閉装置の構成機器を投入し、各作業エリアにおける組立作業および試験作業を並行して実行し、単位期間毎に各作業エリアの組立ユニットを移動手段によってそれぞれ次の作業エリアに移動させる組立作業および試験作業を繰り返し、１単位期間当たりに１組立ユニットの組立、試験を完了させ、この移動手段は、各作業エリアを組立ユニットが移動する方向の両側に、床面よりも低位置にそれぞれ移動路面を設け、両側のそれぞれの移動路面上を移動する２台の台車と、それぞれの台車上に設けられ、床面上の組立ユニットを浮上させる浮上フレームを有し、組立ユニットを浮上した状態で次の作業エリアに２台の台車が同期して移動する構成とするガス絶縁開閉装置の組立方法である。

ガス絶縁開閉装置の主母線を分岐ユニットの接続部毎に分離し、分離した主母線と分岐ユニットとを接続した状態の組立ユニットとすることで、組立ユニットが１ユニット毎に組み立てても、主母線を含めた試験が可能となり、組立スペースを１組立ユニットの組立作業、試験作業の全作業量を単位期間当たりの作業量を１作業単位として作業単位毎に作業エリアを設定し、組立中の組立ユニットを作業単位毎に作業スペースを移動することで、全作業エリアで並行して作業ができるようになり、組立、試験の作業期間を大幅に短縮することができる。
また、組立途中、試験途中で不具合が発生したときには、不具合発生の組立ユニットを容易にラインアウトすることができるので、全体工程に対する影響が少なくなる。

実施の形態１．
変電所や発電所の変電設備として設置されるガス絶縁開閉装置は、主母線と、送電線路に接続される送電線ユニット、変圧器に接続される変圧器ユニット等の分岐ユニットで構成され、分岐ユニットは、主母線側から断路器・遮断器・断路器が直列に接続され、送電線または変圧器に接続される接続部が設けられた構成である。
ガス絶縁開閉装置は、主母線に対して、分岐ユニットがＴ分岐して接続される構成が一般的である。

また、ガス絶縁開閉装置の耐電圧性能は、主母線と各分岐ユニットが組み合わされた状態で検証することが必要である。
このような構成のガス絶縁開閉装置について、ユニット毎に組み立てて、主母線を含めた状態の耐電圧試験が行えるようにするには、主母線部分を接続する分岐ユニット毎に分割し、分割した分岐ユニット毎の主母線部分が組み合わされるときに簡単に接続できるように各分割部の母線導体の接続部は、摺動接触子等により接続する構造とし、分岐ユニットと分割した主母線部を含めた状態を組立ユニットとし、組立ユニットの状態で耐電圧試験を実施することで主母線を含む分岐ユニットの耐電圧性能が検証できる。
分割した主母線を含む組立ユニットは、分割した主母線を接続するタンク部分を必要により伸縮ベロ−ズが設けられる構成とすることで容易に接続できる構成となる。

１ユニット毎に組立、試験を行う組立方法は、１組立ユニットの組立作業および試験作業の全作業量を単位期間当たり、例えば１日当たりの作業量を１作業単位とする複数の作業単位に区分し、組立スペースに、区分した作業単位毎に作業エリアを設定し、組立作業、試験作業は、１作業単位が完了する毎に各作業エリアにある組立中の組立ユニットをそれぞれ次の作業エリアを移動させて、順次組立る方法である。

図１は、ガス絶縁開閉装置の主母線部分を接続する分岐ユニット毎に分割し、分岐ユニットに分割した主母線部分を組み込んだ組立ユニットを組み立てる組立スペースの平面図である。この組立スペースには、各作業エリアに、各作業に必要な組立設備・工具、試験設備等を備えている。以下、組立スペースの各作業エリアに、各作業に必要な組立設備・工具、試験設備等を備えた状態をガス絶縁開閉装置の組立装置と呼称する。

図２はユニット組立するガス絶縁開閉装置の組立ユニットの１例を示す構成図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。図２の構成は、２重母線方式の主母線を分岐ユニット毎に分割して分岐ユニットに組み込んだ状態を示している。
図２に示したガス絶縁開閉装置の構成は、ベース１０ａ上に遮断器１を載置し、遮断器１の主母線側に接続部２を介して、主母線側の２台の断路器３ａ、３ｂと分岐ユニット毎に分割された主母線４ａ、４ｂとを一体にした部分を接続し、遮断器１の線路側（または変圧器側）に変流器６、変流器６の上部に線路側の断路器５（または変圧器側の断路器）を接続し、さらに送電線路側（または変圧器側）に接続するケーブルヘッドが収容される接続部７を接続した構成である。図２の接続部７は気中ブッシングを取り付けて送電線に接続される場合もあるが、ケーブルにて接続する場合で示している。

図１は、必要面積の組立スペースを確保し、組立、試験の全作業量の単位期間当たり作業量を１作業単位に区分し、組立の流れに沿って、作業単位毎に作業エリアを設定した状態を示し、組立スペースには組立の流れ方向の両側に移動通路１５を設け、この移動通路１５に組立途中の組立ユニット１０（１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ）を移動する移動手段３０を設けている。また、図示していないが、各作業エリアで必要な設備、例えばタンク内作業中の酸欠防止用のドライエアー発生装置、タンク内を真空引きする真空排気設備、絶縁ガスを充填または回収するガス処理装置等を配置し、開閉試験設備１２を所定の位置に配置している。
また、個別に組み立てられた遮断器１、断路器３ａ、３ｂ、５、分割した主母線４ａ、４ｂ、変流器６、接続部７等の構成機器を組み合わせる作業および組立途中において不具合が生じた場合に不具合部分を排除する門形クレーン４０を設置している。

組立ユニットを次工程の作業エリアに移動する移動手段３０は、２台が組立スペースの両側に設けられた移動通路１５に設置されたレール上に配置されている。その構成は、図３に示すように、車輪３２が取り付けられた台車３１に一対のリンク機構３４を介してフレーム３３が取り付けられ、浮上シリンダ３５により上下に動作するように構成され、通常は上面が床面より下の位置にあり、浮上シリンダ３５を上昇方向に動作させると、フレーム３３の上面が床面上に突き上がり、床面にある組立ユニット１０を浮上させることができ、下降方向に動作させると床面よりも下部に下降する。移動台車３０の移動はチェーン３６により、２台が同期して移動するように構成されている。

耐電圧試験装置は２０は、図１に示すように、試験用変圧器２１と、衝撃電圧印加用ブッシング２２と、試験回路切換装置２３と、印加ケーブル２４と、相切替装置２５とで構成されている。このように構成された耐電圧試験装置を使用すると、衝撃電圧試験中を除き高電圧部分が大気中に露出していないので、衝撃電圧試験中以外の耐電圧試験中も並行して組立作業を続行することができる。

図１に示すガス絶縁開閉装置の組立装置によるユニット毎に組立、試験を行う組立方法は、対象のガス絶縁開閉装置の組立ユニットの条件に対応して、組立作業および試験作業の全作業量を単位期間当たりの作業量を１作業単位とする複数の作業単位に区分し、ガス絶縁開閉装置の組立スペースを、組立開始する作業エリアから最終の耐電圧試験作業エリアの作業単位毎に作業エリアを設定し、組立作業を開始する作業エリアに、ガス絶縁開閉装置の個別に組み立てられた遮断器１、断路器３ａ、３ｂ、５、分割した主母線４ａ、４ｂ、変流器６、接続部７等の構成機器を投入し、各作業エリアにおける組立作業および試験作業を実行し、単位期間、例えば１日毎に、各作業エリアの組立ユニットを移動手段３０によってそれぞれ次の作業エリアに移動させる動作とを繰り返し、１単位期間当たりに１組立ユニットの組立、試験を完了させる。

このようにガス絶縁開閉装置を組立ユニット毎に組立、試験を行うと、全作業エリアで作業ができるようになり、組立、試験の作業期間を大幅に短縮することができる。
また、組立途中、試験途中で不具合が発生したときには、簡単に不具合発生の組立ユニットを容易にラインアウトすることができので、全体工程に対する影響も少なくすることができる。

ガス絶縁開閉装置の組立スペースの作業エリアを区画し、作業エリアの状態を示す組立スペースの平面図である。 ガス絶縁開閉装置の組立ユニットの１例を示す構成図である。 組立ユニットを次工程の作業エリアに移動する移動手段の構成図である。

符号の説明

１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ 組立ユニット、１２ 開閉試験設備、
１５ 移動通路、２０ 耐電圧試験装置、２１ 試験用変圧器、
２２ 衝撃電圧印加用ブッシング、２３ 試験回路切替装置、２４ 印加ケーブル、
２５ 相切替装置、３０ 移動手段、４０ 門形クレーン。

Claims (3)

1. 主母線と、少なくとも母線側断路器と遮断器が直列接続され、上記遮断器の一端が送電線路または変圧器に接続される複数の分岐ユニットとで構成されたガス絶縁開閉装置の組立方法であって、
   上記ガス絶縁開閉装置は、上記主母線を上記分岐ユニットの接続部毎に分離した構成とし、該分離された主母線と上記分岐ユニットとが接続された状態を組立ユニットとし、複数の組立ユニットを並列配置して上記分離された主母線を接続する構成とし、
   上記組立ユニットの組立作業および試験作業の全作業量を、単位期間当たりの作業量を１作業単位とする複数の作業単位に区分し、
   上記ガス絶縁開閉装置の組立スペースとして、組立開始する組立開始作業エリアから最終の耐電圧試験を行う耐電圧試験作業エリアの上記作業単位毎の作業エリアが直列状に設定できる広さを確保し、作業手順に沿って上記作業単位毎の作業エリアを設定し、
   上記組立スペースには、各作業エリアにあるそれぞれの組立ユニットをそれぞれ次の作業エリアに移動させる移動手段を装備し、
   上記ガス絶縁開閉装置の組立作業および試験作業は、上記組立作業開始エリアに、ガス絶縁開閉装置の構成機器を投入し、各作業エリアにおける組立作業および試験作業を並行して実行し、上記単位期間毎に各作業エリアの組立ユニットを上記移動手段によってそれぞれ次の作業エリアに移動させる組立作業および試験作業を繰り返し、１単位期間当たりに１組立ユニットの組立、試験を完了させ、
   さらに上記移動手段は、上記組立スペースに設定された上記各作業エリアを上記組立ユニットが移動する方向の両側に、床面よりも低位置にそれぞれ移動路面を設け、両側のそれぞれの移動路面上を移動する２台の台車と、それぞれの台車上に設けられ、床面上の上記組立ユニットを浮上させる浮上フレームを有し、上記組立ユニットを浮上した状態で次の作業エリアに上記２台の台車が同期して移動する構成としたものであることを特徴とするガス絶縁開閉装置の組立方法。
2. 主母線と、少なくとも母線側断路器と遮断器が直列接続され、上記遮断器の一端が送電線路または変圧器に接続される複数の分岐ユニットとで構成されたガス絶縁開閉装置の組立装置であって、
   上記ガス絶縁開閉装置は、上記主母線を上記分岐ユニットの接続部毎に分離した構成とし、該分離された主母線と上記分岐ユニットとが接続された状態を組立ユニットとし、複数の組立ユニットを並列配置して上記分離された主母線を接続する構成とし、
   上記組立ユニットの組立作業および試験作業の全作業量を、単位期間当たりの作業量を１作業単位とする複数の作業単位に区分し、
   上記ガス絶縁開閉装置の組立スペースとして、組立開始する組立開始作業エリアから最終の耐電圧試験を行う耐電圧試験作業エリアの上記作業単位毎の作業エリアが直列状に設定できる広さを確保し、作業手順に沿って上記作業単位毎の作業エリアを設定し、
   上記組立スペースには、各作業エリアにあるそれぞれの組立ユニットをそれぞれ次の作業エリアに移動させる移動手段を備え、
   上記組立スペースに設定された各作業エリアには、それぞれ組立作業または試験作業に必要な設備を備え、
   さらに上記移動手段は、上記組立スペースに設定された上記各作業エリアを上記組立ユニットが移動する方向の両側に、床面よりも低位置にそれぞれ移動路面を設け、両側のそれぞれの移動路面上を移動する２台の台車と、それぞれの台車上に設けられ、床面上の上記組立ユニットを浮上させる浮上フレームを有し、上記組立ユニットを浮上した状態で次の作業エリアに上記２台の台車が同期して移動する構成としたものであることを特徴とするガス絶縁開閉装置の組立装置。
3. 上記耐電圧試験作業エリアに設置される耐電圧試験装置は、試験用変圧器と電圧印加部分からなり、電圧印加部分は、絶縁ケーブルにより、組立完了した上記組立ユニットに接続する構成としたものであることを特徴とする請求項２記載のガス絶縁開閉装置の組立装置。

Images