JP5442675B2 - 絶縁抵抗測定システム - Google Patents
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Description
図8は、母線に障害(飛来物等)が発生した場合の復旧過程を説明するための模式図である。図8(a)では、例えば、500KV甲母線(以下、甲母線と呼ぶ)72、500KV乙母線(以下、乙母線と呼ぶ)73が遮断器76により接続され、No1〜No3のトランスが断路器78、79を介して夫々接続され、No1、No3トランスが甲母線から電力が供給され、No2トランスが乙母線から電力が供給されている。そして、各トランスの供給能力が10であるとする。
図8(c)のように、この状態が長時間継続すると、No2のトランスが損傷する虞があるので、系統切替により負荷を20に軽減する。
現場に技術員が到着すると、図8(d)のように、停止しているNo1、No3トランスの絶縁抵抗を測定するため、メガーリングフィルター80を取り付けて、絶縁抵抗計81により絶縁抵抗を測定する(所要時間約1時間)。
測定の結果、No1、No3トランスが正常であれば、図8(e)のように乙母線73によりトランスを充電して、3台のトランスで負荷に電力を供給する。尚、図8(f)は、図8(c)で系統切替ができない場合、母線分割用の区分遮断器82〜84を設置してNo2トランスの負荷を軽減した図である。
また、従来技術として特許文献1には、ケーブルの本体絶縁及び防食層のそれぞれの絶縁抵抗をケーブル送電中に測定できるケーブル監視装置について開示されている。
また、特許文献1に開示されている従来技術は、測定時に監視装置を現場まで運んで設置しなければならず、測定までに多くの時間を要するといった問題がある。
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、各変電所の接地装置に、予めメガーリングフィルターを備えた絶縁抵抗計と制御装置との信号の授受を司る送受信部を備え、母線に障害が発生した場合に、該当する電路を遠隔操作により絶縁抵抗計側に接続して、当該絶縁抵抗計で測定したデータを制御装置に送信して絶縁抵抗の良否を判定することにより、障害の復旧を安全に、且つ迅速に行うことができる絶縁抵抗測定システムを提供することを目的とする。
これにより、作業員が現場に到着するまでの時間に、被測定物の絶縁抵抗の良否を判定しておくので、障害の復旧を安全に、且つ迅速に行うことができる。
本発明の絶縁抵抗測定装置は、被測定物の近傍に設置される。例えば、変電所の超高圧母線の遮断器、及びこの超高圧母線に接続された変圧器の絶縁抵抗を測定する場合、これらの遮断器や変圧器の近傍に夫々設置される。また、絶縁抵抗を測定する場合は、被測定物に電圧が印加されていないときに、この被測定物と絶縁抵抗測定装置を接続する接地開閉器と、各接地開閉器の断接動作を遠隔操作する制御信号の送信と絶縁抵抗測定結果を受信する制御装置と、を備えて絶縁抵抗測定システムを構築する。これにより、変電所内の母線、及び変圧器の絶縁抵抗を制御装置により一元管理することができる。
被測定物と絶縁抵抗測定装置との電路を断接する各断路器は、制御手段により測定時に遠隔操作されて絶縁抵抗測定装置と接続される。従って、その操作を実現するためには、各接地開閉器に接地開閉器を駆動するための信号を受信する信号受信部が必要となる。このような構成をシステムが備えることにより、制御装置は、絶縁抵抗を測定する被測定物の停止を確認した後に、その信号受信部に制御信号を送信して、被測定物と絶縁抵抗装置とを接続する。そして、機能切換開閉器の切換信号受信部に制御信号を送信して、電路をメガーリングフィルター側に接続する。この結果、絶縁抵抗計と被測定物が接続されて、絶縁抵抗を測定することができる。この測定データは制御装置に送られる。これにより、被測定物の接地と絶縁抵抗測定が遠隔操作により行うことができる。
制御装置は、絶縁抵抗測定装置から送られた絶縁抵抗値を受信して、その値が所定の規定値以下であった場合、被測定物の絶縁抵抗が低下したと判断して不良とみなす。そして、その被測定物を電気的に接地しておき、作業員の安全を確保する。これにより、被測定物の絶縁抵抗が低下した場合、作業員を感電から防護することができる。
請求項4は、前記変圧器の中性点に該変圧器の停止時に該中性点と前記接地側とを接続する中性点断路器を備えたことを特徴とする。
変圧器の絶縁抵抗を測定する場合、変圧器の中性点を切り離す必要がある。そこで本発明では、変圧器の中性点を接地する中性点断路器を備える。これにより、遠方からの中性点の切り離しが可能となる。
請求項5は、前記変圧器の絶縁抵抗を測定する場合、前記変圧器の中性点を前記機能切換開閉器の一方の電路に接続したことを特徴とする。
変圧器の中性点に絶縁抵抗測定装置を接続しても、変圧器1次渡り線に取り付けた場合と同様の絶縁抵抗測定範囲となる。そこで本発明では、変圧器の中性点を絶縁抵抗測定装置の機能切換開閉器に接続し、絶縁抵抗を測定するときはメガーリングフィルター側に切り換え、中性点を接地する場合は、接地側に切り換える。これにより、中性点断路器を1つ省略することができる。
尚、本実施形態では、甲母線2から接地開閉器15bを介して絶縁抵抗測定装置4aが接続され、乙母線3から接地開閉装置16bを介して絶縁抵抗測定装置4bが接続され、甲母線2から甲母線断路器8を介して遮断器11と接地開閉器10に接続され、乙母線3から乙母線断路器9を介して遮断器11と接地開閉器10に接続され、接地開閉器10を介して絶縁抵抗測定装置4cに接続されている。また、遮断器11を介してトランス12の1つの巻線に接続され、トランス12の中性点Cから断路器13を介して大地Gに接続され、遮断器14を介して変圧器12の2次側が接続されている。
ここで、絶縁抵抗測定装置4の構成について説明する。尚、絶縁抵抗測定装置4a〜4cの構成は全て同じである。本発明の絶縁抵抗測定装置4は、被測定物の絶縁抵抗値を測定するメガー(絶縁抵抗計)25と、メガー25により測定した絶縁抵抗値を電圧、又は電流に変換する変換器(変換手段)24と、隣接した電路から誘起された誘導電圧がメガー25に印加されるのを防止するメガーリングフィルター23と、メガーリングフィルター23、又は接地側(G)に電路を切り替える機能切換開閉器22と、機能切換開閉器22を動作させるための制御信号を受信する切換信号受信部21と、を備えている。
甲母線2に障害が発生し、トランス12が停止して、トランス12の絶縁抵抗を制御装置1が遠隔操作により測定するフローチャートである。制御装置1は、母線の障害を検知すると、断路器8(トランス1次母線LS)を「切」にして甲母線12から切り離す(S10)。次に遮断器14(トランス2次CB)を「切」にして負荷側とトランス12を切り離す(S11)。次に遮断器11(トランス1次CB)を「入」にして(S12)、制御装置1から信号線17cを介して制御信号を送信して、その信号を信号受信部20で受信して接地開閉器10(BE)を「入」にする(S13)。そして、切換信号受信部21に対して制御信号を送り機能切換開閉器22をメガー25側に切り替える(S14)。この状態でメガー25、メガーリングフィルター23、接地開閉器10、遮断器11、トランス12の電路が形成されたことになる。この状態で、メガー25から測定電圧を印加して絶縁抵抗を測定する。しかし、断路器13(接地用LS)は大地(G)に接続されているので、測定値が「0」となることを確認する(S15)。次に、トランス12の絶縁抵抗を測定するために、トランス12の中性点Cに接続されている断路器13(接地用LS)を「切」にするために、ケーブル18gを介して信号受信部25に制御信号を送信する(S16)。その結果、トランス12は大地と切り離されるので、絶縁抵抗測定装置4cは、メガー25から電圧を出力してトランス12の絶縁抵抗を測定して、絶縁抵抗値「**MΩ」を得て、変換器24により電圧、又は電流に変換して制御装置1に送信する(S17)。
一方、ステップS18において、絶縁抵抗値が規定の絶縁抵抗値に達していない場合は不良とみなして(S18で不良)、信号受信部25に制御信号を送って断路器13を再び「入」にする(S25)。これにより、中性点Cが大地に接続されたことを確認するために、絶縁抵抗値が「0」となることを確認する(S26)。次に、切換信号受信部21に制御信号を送って、機能切換開閉器22を接地側に切り替えて(S27)、その後、作業員により障害のある箇所を検証して、障害があれば復旧作業が行われる(S24)。
ここで、図5(b)のように、甲母線2で障害が発生すると、保護装置が働いて遮断器6が甲母線2と乙母線3を切り離す。これにより、No1、No3トランスが停止して、No2トランスに能力30が要求されて、負荷供給能力を超過する。この時点から技術員が現場に出動する。
図5(c)で、図4で説明した手順により、No1、No3トランスの遮断器11、接地開閉器10が「入」となり、断路器13が「切」として、絶縁抵抗測定装置4内の機能切換開閉器22をメガー25側に切り替えて絶縁抵抗を測定する。即ち、現場技術員の到着を待たずに、トランスの絶縁抵抗を測定するので、No2のトランスは負荷供給能力を超過するが、短時間であるため負荷調整せずに復旧することができる。
図5(d)で、No1、No3トランスの健全性を確認後、乙母線3により各トランスを充電して3台のトランスで均等に電力を供給する。これにより、No2トランスの負荷は供給能力以内となる。
ガス絶縁開閉装置の母線障害が発生した場合の措置について説明する。現地で絶縁性能を確認後、復旧操作に入るのは同じであるが、ガス絶縁開閉装置は、外部より内部の状態が目視により確認できないため、絶縁抵抗測定に加えて、障害時に発生する分解ガスの有無を確認する必要がある。そのために、図6のガス絶縁開閉装置に、障害部位が高温となって、この熱により六フッ化硫黄ガスが熱分解され、特定のガスが生成されるので、このガスの有無を検知する分解ガス測定装置26を備える。
Claims (5)
- 甲母線と乙母線により構成さる超高圧母線、並びに該超高圧母線に接続された変圧器の絶縁抵抗を遠隔操作により測定する絶縁抵抗測定システムであって、
被測定物の絶縁抵抗値を測定する絶縁抵抗計と、
該絶縁抵抗計により測定した絶縁抵抗値を電圧、又は電流に変換する変換手段と、
隣接した電路から誘起された誘導電圧が前記絶縁抵抗計に印加されるのを防止するメガーリングフィルターと、
該メガーリングフィルター、又は接地側に電路を切り替える機能切換開閉器と、
該機能切換開閉器を動作させるための制御信号を受信する切換信号受信部と、を有する絶縁抵抗測定装置を複数備え、
前記甲母線の停止時に該甲母線と前記絶縁抵抗測定装置とを接続する甲母線接地開閉器と、
前記乙母線の停止時に該乙母線と前記絶縁抵抗測定装置とを接続する乙母線接地開閉器と、
前記変圧器の停止時に該変圧器と前記絶縁抵抗測定装置とを接続する変圧器接地開閉器と、
前記甲母線接地開閉器、前記乙母線接地開閉器、及び前記変圧器接地開閉器の断接動作を遠隔操作する制御信号の送信、並びに各前記絶縁抵抗測定装置による測定結果信号の受信を行う制御装置と、を備えたことを特徴とする絶縁抵抗測定システム。 - 前記甲母線接地開閉器、前記乙母線接地開閉器、並びに前記変圧器接地開閉器に前記制御信号を受信する信号受信部を夫々備え、前記制御装置は、絶縁抵抗を測定する被測定物の停止を確認後、該被測定物に係る前記信号受信部に前記制御信号を送信して該被測定物と前記絶縁抵抗測定装置を接続すると共に、該絶縁抵抗測定装置の前記切換信号受信部に制御信号を送信して電路を前記メガーリングフィルター側に切り替えることにより、該被測定物の絶縁抵抗値を測定することを特徴とする請求項1に記載の絶縁抵抗測定システム。
- 前記制御装置は、前記絶縁抵抗測定装置により測定した絶縁抵抗値が所定の値以下であった場合、前記機能切換開閉器を接地側に切り替えることを特徴とする請求項1又は2に記載の絶縁抵抗測定システム。
- 前記変圧器の中性点に該変圧器の停止時に該中性点と前記接地側とを接続する中性点断路器を備えたことを特徴とする請求項1乃至3の何れか一項に記載の絶縁抵抗測定システム。
- 前記変圧器の絶縁抵抗を測定する場合、前記変圧器の中性点を前記機能切換開閉器の一方の電路に接続したことを特徴とする請求項1乃至3の何れか一項に記載の絶縁抵抗測定システム。
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