JP6246096B2 - Diagnosis method of gas insulated switchgear - Google Patents
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Description
本発明は、ガス絶縁開閉装置の状態診断方法に関する。さらに詳述すると、本発明は、ウィスカに起因する絶縁性能低下リスクがガス絶縁開閉装置内に生じているか否かを診断するのに好適な状態診断方法に関する。 The present invention relates to a state diagnosis method for a gas insulated switchgear. More specifically, the present invention relates to a state diagnosis method suitable for diagnosing whether or not there is a risk of deterioration in insulation performance caused by whiskers in a gas insulated switchgear.
ガス絶縁開閉装置の状態診断方法としては、ガス検知管(SO2、HF)を用いたSF6分解ガス分析を利用した方法が知られている(非特許文献1〜4)。この方法により、開閉接点(遮断器、断路器、接地開閉器等)の正常な開閉動作による電流遮断時の放電によりSF6分解ガスが発生するような部位以外、つまり、開閉接点を含まない部位の異常診断を行うことができる。 As a method for diagnosing the state of a gas insulated switchgear, methods using SF 6 decomposition gas analysis using a gas detector tube (SO 2 , HF) are known (Non-Patent Documents 1 to 4). By this method, the part other than the part where SF 6 decomposition gas is generated by the discharge at the time of current interruption by the normal switching operation of the switching contact (breaker, disconnector, grounding switch, etc.), that is, the part not including the switching contact Can be diagnosed.
また、特許文献1では、開閉接点を含む部位のようにSF6分解ガスが発生するような部位では、SF6分解ガスを指標として異常診断を行うことができないことに鑑みて、このような部位における異常診断方法を提案している。具体的には、開閉接点付近に接触不良や微小ギャップが発生して異常加熱や微弱な部分放電が生じると、開閉接点の少なくとも可動部に塗布されている導電性グリースが加熱されて炭化物(炭素)を発生させ、この炭化物がSF6分解ガスと反応してCF4となることを利用して、CF4をモニターガスとして異常診断を行うようにしている。 In addition, in Patent Document 1, in consideration of the fact that an abnormality diagnosis cannot be performed using SF 6 decomposition gas as an index in a portion where SF 6 decomposition gas is generated, such as a portion including a switching contact. A method for diagnosing abnormalities is proposed. Specifically, when a contact failure or a minute gap occurs near the switching contact and abnormal heating or weak partial discharge occurs, the conductive grease applied to at least the movable part of the switching contact is heated and carbide (carbon ) And the carbide reacts with the SF 6 decomposition gas to become CF 4 , so that abnormality diagnosis is performed using CF 4 as a monitor gas.
ところで、従前は、ガス絶縁開閉装置の内面には、ウィスカが発生しないというのが技術常識であった。しかしながら、本発明者がガス絶縁開閉装置に関する調査を行った結果、ガス絶縁開閉装置の内面にウィスカが発生している場合があることを発見した。 By the way, conventionally, it was a common technical knowledge that whiskers are not generated on the inner surface of a gas insulated switchgear. However, as a result of investigation of the gas insulated switchgear, the present inventor has discovered that whiskers may be generated on the inner surface of the gas insulated switchgear.
ここで、ウィスカの発生は、ガス絶縁開閉装置の接地側で起こっていた。また、ウィスカの成長には長い年月を必要とすると考えられる。したがって、ウィスカに起因する絶縁性能低下リスクは高いものではないと考えられる。しかし、ガス絶縁開閉装置は安全性が確実に確保されている必要がある。そのためには、ウィスカを起点とする部分放電がガス絶縁開閉装置内で実際に起こっているか否かについての情報を得て、ウィスカに起因する絶縁性能低下リスクがガス絶縁開閉装置内に生じているか否かを診断することが極めて重要であると考えられる。 Here, the occurrence of whiskers occurred on the ground side of the gas insulated switchgear. Whisker growth is likely to take a long time. Therefore, it is considered that the risk of deterioration of insulation performance due to whiskers is not high. However, the gas insulated switchgear needs to ensure safety. To do so, obtain information on whether or not partial discharges starting from whiskers are actually occurring in the gas-insulated switchgear, and whether there is a risk of deterioration in insulation performance due to whiskers in the gas-insulated switchgear. Diagnosing whether or not is considered to be extremely important.
しかしながら、非特許文献1〜4に記載の診断方法や特許文献1に記載の診断方法では、ウィスカを起点とする部分放電がガス絶縁開閉装置内で実際に起こっているか否かについての情報を得ることはできず、ウィスカに起因する絶縁性能低下リスクがガス絶縁開閉装置内に生じているか否かを診断することはできなかった。 However, in the diagnostic methods described in Non-Patent Documents 1 to 4 and the diagnostic method described in Patent Document 1, information is obtained as to whether or not a partial discharge starting from a whisker is actually occurring in the gas-insulated switchgear. It was not possible to diagnose whether or not the risk of insulation performance deterioration caused by whiskers occurred in the gas insulated switchgear.
そこで、本発明は、ウィスカに起因する絶縁性能低下リスクがガス絶縁開閉装置内に生じているか否かを診断する方法を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a method for diagnosing whether or not the risk of insulation performance degradation due to whiskers is occurring in a gas insulated switchgear.
かかる課題を解決するため、本発明のガス絶縁開閉装置の状態診断方法は、ウィスカを起点とする部分放電がガス絶縁開閉装置内にて発生したことにより生じるウィスカの加熱生成物及びウィスカを構成する元素を含む化合物のいずれかの生成物が、診断対象のガス絶縁開閉装置内から検出されたときに、ウィスカに起因する絶縁性能低下リスクが診断対象のガス絶縁開閉装置内に生じていると診断するようにしている。 In order to solve such a problem, the method for diagnosing the state of a gas-insulated switchgear according to the present invention configures a whisker heating product and whisker generated when a partial discharge starting from a whisker occurs in the gas-insulated switchgear. When any product of an element-containing compound is detected in the gas-insulated switchgear to be diagnosed, it is diagnosed that there is a risk of deterioration in insulation performance due to whiskers in the gas-insulated switchgear to be diagnosed. Like to do.
ここで、本発明のガス絶縁開閉装置の状態診断方法において、診断対象のガス絶縁開閉装置の、開閉接点を含まないガス区画から上記生成物が検出されたときに、ウィスカに起因する絶縁性能低下リスクが前記開閉接点を含まないガス区画及び開閉接点を含むガス区画に生じていると診断するようにすることが好ましい。 Here, in the method for diagnosing the state of the gas-insulated switchgear according to the present invention, when the product is detected from the gas section of the gas-insulated switchgear to be diagnosed that does not include the switch contacts, the insulation performance is reduced due to whiskers. It is preferable to diagnose that the risk is occurring in the gas compartment not including the switching contact and the gas compartment including the switching contact.
また、本発明のガス絶縁開閉装置の状態診断方法において、ウィスカは亜鉛ウィスカ又はスズウィスカであることが好ましい。 In the gas-insulated switchgear state diagnosis method of the present invention, the whisker is preferably a zinc whisker or a tin whisker.
本発明によれば、ウィスカを起点とする部分放電がガス絶縁開閉装置内で実際に起こっているか否かについての情報を得ることができるので、ウィスカに起因する絶縁性能低下リスクがガス絶縁開閉装置内に生じているか否かを診断することが可能となる。したがって、この絶縁性能低下リスクの発生の有無に応じて、ガス絶縁開閉装置を構成する機器を交換する等といった対策を講じることが可能となる。 According to the present invention, since it is possible to obtain information on whether or not partial discharge starting from a whisker is actually occurring in the gas-insulated switchgear, the risk of lowering the insulation performance caused by the whisker is reduced. It is possible to diagnose whether or not it has occurred in the inside. Therefore, it is possible to take measures such as exchanging the devices constituting the gas-insulated switchgear according to the presence or absence of the risk of deterioration of the insulation performance.
以下、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail.
本発明のガス絶縁開閉装置の状態診断方法は、ウィスカを起点とする部分放電がガス絶縁開閉装置内にて発生したことにより生じるウィスカの加熱生成物及びウィスカを構成する元素を含む化合物のいずれかの生成物が、診断対象のガス絶縁開閉装置内から検出されたときに、ウィスカに起因する絶縁性能低下リスクが診断対象のガス絶縁開閉装置内に生じていると診断するようにしている。 The gas-insulated switchgear state diagnosis method according to the present invention is any one of a whisker heating product generated when a partial discharge starting from a whisker occurs in the gas-insulated switchgear and a compound containing an element constituting the whisker. When the product is detected from the gas insulated switchgear to be diagnosed, it is diagnosed that the risk of lowering the insulation performance caused by the whisker occurs in the gas insulated switchgear to be diagnosed.
ウィスカは、各種金属材料や合金材料が針状に結晶成長することにより生じる。このような材料がガス絶縁開閉装置の内面に使用されていると、そこにウィスカが発生する可能性がある。そして、このウィスカを起点とする部分放電が発生する可能性がある。例えば、ガス絶縁開閉装置においては、防錆対策としてスズめっきや亜鉛めっきが施されることがある。この場合、スズめっきや亜鉛メッキは筐体の内面にまで施される。したがって、ガス絶縁開閉装置の筐体の内面にスズウィスカや亜鉛ウィスカが発生し、これらのウィスカに起因する部分放電を起こす可能性がある。 Whisker is generated by crystal growth of various metal materials and alloy materials in a needle shape. If such a material is used for the inner surface of the gas insulated switchgear, whiskers may occur there. And there is a possibility that partial discharge starting from this whisker may occur. For example, in a gas insulated switchgear, tin plating or galvanization may be performed as a rust prevention measure. In this case, tin plating or galvanization is applied to the inner surface of the casing. Therefore, tin whiskers and zinc whiskers are generated on the inner surface of the casing of the gas insulated switchgear, and there is a possibility of causing partial discharge due to these whiskers.
ウィスカを起点とする部分放電が発生すると、ウィスカの加熱生成物及びウィスカを構成する元素(以下、「ウィスカ構成元素」呼ぶ)を含む化合物が生じる(以下、この生成物を「ウィスカ由来生成物」と呼ぶ)。診断対象のガス絶縁開閉装置内からウィスカ由来生成物が検出された場合、診断対象のガス絶縁開閉装置内にてウィスカを起点とする部分放電が実際に起こっているという情報が得られることになる。そして、この情報が得られた場合には、ウィスカに起因する絶縁性能低下リスクが診断対象のガス絶縁開閉装置内に生じていると診断することができる。換言すれば、ウィスカに起因する絶縁性能低下リスクが顕在化していると診断することができる。 When the partial discharge starting from the whisker occurs, a compound containing a whisker heating product and an element constituting the whisker (hereinafter referred to as “whisker constituent element”) is generated (hereinafter, this product is referred to as a “whisker-derived product”. Called). When a whisker-derived product is detected from the gas-insulated switchgear to be diagnosed, information that partial discharge starting from the whisker is actually occurring in the gas-insulated switchgear to be diagnosed is obtained. . And when this information is obtained, it can be diagnosed that the risk of insulation performance degradation due to whiskers has occurred in the gas insulated switchgear to be diagnosed. In other words, it can be diagnosed that the risk of lowering the insulation performance due to whiskers has become apparent.
ウィスカ由来生成物は、ウィスカ構成元素、ガス絶縁開閉装置内の絶縁性ガス種、ガス絶縁開閉装置内に意図せず含まれ得る不純物、部分放電時に発生する熱やプラズマ等を考慮して予測することができる。ウィスカ構成元素は、ガス絶縁開閉装置の内面において使用されている材料のうち、ウィスカとして結晶成長し得る材料を構成する元素を考慮して決定すればよい。 The whisker-derived product is predicted in consideration of whisker constituent elements, insulating gas species in the gas-insulated switchgear, impurities that may be unintentionally contained in the gas-insulated switchgear, heat and plasma generated during partial discharge, etc. be able to. The whisker constituent element may be determined in consideration of an element constituting a material capable of crystal growth as a whisker among materials used on the inner surface of the gas insulated switchgear.
ウィスカを起点とする部分放電が起こると、熱が発生し、ウィスカの一部が加熱される。これにより、ウィスカの加熱生成物が生成される。具体的には、蒸気、この蒸気が部分放電発生箇所を起点として拡散する過程で冷却されることにより微粉等の状態で存在し得る。 When a partial discharge starting from the whisker occurs, heat is generated and a part of the whisker is heated. Thereby, the heating product of a whisker is produced | generated. Specifically, it can exist in the state of fine powder or the like by being cooled in the course of diffusion of the vapor and the vapor starting from the location where the partial discharge occurs.
また、ウィスカを起点とする部分放電が起こると、絶縁性ガスが分解して分解ガスが生じる。そして、この分解ガスがウィスカの加熱生成物と反応することにより、反応生成物が生じる。さらに、ガス絶縁開閉装置内には、絶縁性ガス以外にも、意図しない不純物(例えば水蒸気等)が極微量に含まれ得る。したがって、この不純物がウィスカの加熱生成物と反応することによっても、反応生成物が生じる。また、ウィスカの加熱生成物が、上記分解ガスと上記不純物の双方と反応することによっても、反応生成物が生じる。このようにして、ウィスカ構成元素を含む化合物が生成される。 Further, when a partial discharge starting from the whisker occurs, the insulating gas is decomposed to generate decomposed gas. The decomposition gas reacts with the heated whisker product to produce a reaction product. Furthermore, in the gas insulated switchgear, in addition to the insulating gas, an unintended impurity (for example, water vapor) can be contained in a trace amount. Accordingly, the reaction product is also generated when this impurity reacts with the heated product of whisker. The reaction product is also generated when the heated whisker product reacts with both the cracked gas and the impurities. In this way, a compound containing a whisker constituent element is generated.
尚、ウィスカ構成元素を含む化合物は、気体又は固体の状態で存在し得る。 In addition, the compound containing a whisker constituent element can exist in the state of gas or solid.
例えば、絶縁性ガスがSF6であり、意図しない不純物として水蒸気が含まれていると仮定した場合を例に挙げて説明すると、ガス絶縁開閉装置内にてウィスカを起点とする部分放電が発生した場合には、ウィスカ由来生成物として、ウィスカの加熱生成物が生成されると共に、硫黄、フッ素、水素及び酸素からなる群から選択される一種以上の元素並びにウィスカ構成元素からなる化合物が生成されると予測することができる。 For example, a case where the insulating gas is SF 6 and water vapor is included as an unintended impurity will be described as an example. In this case, a partial discharge starting from a whisker occurs in the gas insulated switchgear. In some cases, whisker-derived products are produced as whisker-derived products, and at least one element selected from the group consisting of sulfur, fluorine, hydrogen and oxygen and a compound comprising whisker constituent elements are produced. Can be predicted.
ここで、ウィスカ由来生成物の優占種は、ウィスカの加熱生成物と絶縁性ガスの分解ガスとの反応生成物である。分析装置の検出感度等を考慮した場合、より生成量の多い生成物を検出対象とすることが好適である。したがって、ウィスカ由来生成物として、ウィスカの加熱生成物と絶縁性ガスの分解ガスとの反応生成物を予測し、これらを検出対象とすることが好適である。例えば、上記の通り、ガス絶縁開閉装置においては、防錆対策としてスズめっきや亜鉛めっきが施されることがあり、この場合にその内面にまで施されているスズめっきや亜鉛めっきに由来するスズウィスカや亜鉛ウィスカが発生し、これを起点として部分放電が発生する可能性がある。この場合、絶縁性ガスがSF6であるならば、ウィスカの加熱生成物と絶縁性ガスの分解ガスとの反応生成物は、スズの硫化物及びフッ化物、あるいは、亜鉛の硫化物及びフッ化物となる。したがって、これらの化合物を検出対象とするのが好適である。そして、絶縁性ガスがSF6であるならば、特にスズのフッ化物、あるいは、亜鉛のフッ化物が多く生成される。したがって、これらのフッ化物を検出対象とするのがより好適である。 Here, the dominant species of the whisker-derived product is a reaction product of the heated whisker product and the decomposition gas of the insulating gas. When the detection sensitivity of the analyzer is taken into consideration, it is preferable to set a product with a larger production amount as a detection target. Therefore, it is preferable to predict a reaction product of a whisker heating product and an insulating gas decomposition gas as a whisker-derived product, and use these as detection targets. For example, as described above, in a gas insulated switchgear, tin plating or zinc plating may be applied as a rust prevention measure. In this case, tin whisker derived from tin plating or zinc plating applied to the inner surface And zinc whiskers are generated, and partial discharge may occur from this. In this case, if the insulating gas is SF 6 , the reaction product of the whisker heating product and the insulating gas decomposition gas is tin sulfide and fluoride, or zinc sulfide and fluoride. It becomes. Therefore, it is preferable to use these compounds as detection targets. If the insulating gas is SF 6 , a large amount of tin fluoride or zinc fluoride is generated. Therefore, it is more preferable to use these fluorides as detection targets.
ウィスカ由来生成物の検出は、例えば、ガス絶縁開閉装置内のガスを直接採取し、このガス中にウィスカ由来生成物が含まれているか否かを分析することにより行うようにしてもよい。あるいは、ウィスカ由来生成物を吸着可能な吸着剤をガス絶縁開閉装置内のガスと接触させた後、この吸着物中にウィスカ由来生成物が吸着されているか否かを分析することにより行うようにしてもよい。例えば、物質の分子の大きさに応じて物質を分離する効果(分子篩効果)を有する吸着剤を用いて、ウィスカ由来生成物の一部あるいは全部をを吸着し、且つ絶縁性ガスさらには絶縁性ガスの分解ガスを吸着しないようにすることで、診断の指標となる生成物を検出しやすいものとできる。尚、生成物の分析方法としては、生成物をガスのまま分析する場合には、例えばFTIR(フーリエ変換赤外分光光度計)を用いた方法やガスクロマトグラフィー等が挙げられる。生成物を液体に溶かして分析する場合には、例えば液体クロマトグラフィー質量分析法やイオンクロマトグラフィー等が挙げられる。 For example, the whisker-derived product may be detected by directly collecting the gas in the gas-insulated switchgear and analyzing whether the whisker-derived product is contained in the gas. Alternatively, after the adsorbent capable of adsorbing the whisker-derived product is brought into contact with the gas in the gas insulated switchgear, it is analyzed by analyzing whether or not the whisker-derived product is adsorbed in the adsorbed material. May be. For example, an adsorbent that has the effect of separating substances according to the molecular size of the substance (molecular sieving effect) is used to adsorb part or all of the whisker-derived product, and an insulating gas and further an insulating property. By preventing the gas decomposition gas from being adsorbed, it is possible to easily detect a product serving as a diagnostic index. In addition, as a product analysis method, when analyzing a product as a gas, for example, a method using FTIR (Fourier transform infrared spectrophotometer), gas chromatography, or the like can be used. In the case of analyzing the product by dissolving it in a liquid, for example, liquid chromatography mass spectrometry, ion chromatography and the like can be mentioned.
次に、本発明のガス絶縁開閉装置の状態診断方法の一例として、開閉接点を含まないガス区画と、開閉接点を含むガス区画とを診断対象ガス区画とした場合について説明する。 Next, as an example of the state diagnosis method of the gas insulated switchgear according to the present invention, a case where a gas compartment not including an open / close contact and a gas compartment including an open / close contact are used as a diagnosis target gas compartment will be described.
開閉接点を含まないガス区画を診断対象ガス区画とした場合、開閉接点を含まないガス区画からウィスカ由来生成物が検出されたときには、この開閉接点を含まないガス区画において、ウィスカを起点とする部分放電が発生しており、ウィスカに起因する絶縁性能低下リスクがガス絶縁開閉装置内に生じていると診断される。 When a gas compartment that does not include an open / close contact is used as a diagnosis target gas compartment, when a whisker-derived product is detected from the gas compartment that does not include an open / close contact, the portion starting from the whisker in the gas compartment that does not include the open / close contact It is diagnosed that a discharge has occurred and a risk of deterioration of insulation performance due to whiskers has occurred in the gas insulated switchgear.
開閉接点を含むガス区画(遮断器、断路器、接地開閉器を含むガス区画)を診断対象ガス区画とした場合、開閉接点を含むガス区画からウィスカ由来生成物が検出されたときには、この開閉接点を含むガス区画において、ウィスカを起点とする部分放電が発生しており、ウィスカに起因する絶縁性能低下リスクがガス絶縁開閉装置内に生じていると診断される。但し、開閉接点にウィスカとして結晶成長し得る材料が使用されている場合には、この材料の加熱生成物やこの加熱生成物とガス絶縁開閉装置内の絶縁性ガスの分解ガスとの反応生成物等が生成されることもあり得る。したがって、この場合には、開閉接点に使用されていないウィスカ構成元素を含むウィスカ由来生成物を検出対象とすることが好適である。 When a gas compartment including a switching contact (a gas compartment including a circuit breaker, a disconnector, and a ground switch) is a diagnosis target gas compartment, when a whisker-derived product is detected from the gas compartment including the switching contact, this switching contact In the gas compartment including the whisker, a partial discharge is generated, and it is diagnosed that there is a risk of lowering the insulation performance caused by the whisker in the gas insulated switchgear. However, when a material capable of crystal growth as a whisker is used for the switching contact, a heating product of this material or a reaction product of this heating product and a decomposition gas of an insulating gas in the gas insulated switchgear Etc. may be generated. Therefore, in this case, it is preferable to use a whisker-derived product containing a whisker constituent element that is not used for the switching contact.
ここで、従前は、ガス絶縁開閉装置の内面には、ウィスカが発生しないというのが技術常識であった。したがって、従来のSF6分解ガス分析を利用した状態診断方法では、ウィスカに起因して絶縁性能低下リスクが生じているか否かを診断することができなかった。また、ガス絶縁開閉装置内の吸着剤にウィスカ由来生成物が吸着されていることはなく、ウィスカ由来生成物が生じていることもこれまではわからなかった。これに対し、本発明によれば、ウィスカに起因する絶縁性能低下リスクがガス絶縁開閉装置内で顕在化しているか否かを診断することができ、これまで見過ごされていた可能性のあるウィスカに起因するガス絶縁開閉装置の絶縁性能低下リスクの発生の有無を診断することが可能となる。 Heretofore, it has been common technical knowledge that whiskers are not generated on the inner surface of the gas insulated switchgear. Therefore, in the state diagnosis method using the conventional SF 6 decomposition gas analysis, it has not been possible to diagnose whether or not there is a risk of lowering the insulation performance due to whiskers. Moreover, the whisker-derived product is not adsorbed by the adsorbent in the gas-insulated switchgear, and it has never been known that the whisker-derived product is generated. On the other hand, according to the present invention, it is possible to diagnose whether or not the risk of insulation performance deterioration due to whiskers has been manifested in the gas-insulated switchgear, and to whiskers that may have been overlooked so far. It is possible to diagnose whether or not there is a risk of deterioration of the insulation performance of the gas insulated switchgear caused by the occurrence.
尚、ガス絶縁開閉装置の機器類は、一般には同じ工場で同時期に作られたものであることが一般的であり、機器間での材料組成等は同一又は類似しているものと考えられる。したがって、一部のガス区画においてウィスカ由来生成物が検出された場合には、他のガス区画においてもウィスカを起点とする部分放電が発生しているか、あるいはウィスカを起点とする部分放電が発生する可能性があり、ウィスカに起因する絶縁性能低下リスクが生じていると概略的に診断するようにしてもよい。例えば、開閉接点を含まないガス区画においてウィスカに起因する絶縁性能低下リスクが生じていると診断された場合、開閉接点を含むガス区画においてもウィスカに起因する絶縁性能低下リスクが生じていると概略的に診断するようにしてもよい。これにより、開閉接点に使用されている材料によらず、ガス絶縁開閉装置全体におけるウィスカに起因する絶縁性能低下リスクを診断することができる。 In general, the gas insulated switchgear equipment is generally made at the same factory in the same period, and the material composition among the equipment is considered to be the same or similar. . Therefore, when a whisker-derived product is detected in a part of the gas compartment, a partial discharge starting from the whisker occurs in another gas compartment or a partial discharge starting from the whisker occurs. There is a possibility, and it may be possible to roughly diagnose that there is a risk of deterioration in insulation performance due to whiskers. For example, if it is diagnosed that there is a risk of deterioration in insulation performance due to whiskers in a gas section that does not include switching contacts, it is roughly estimated that there is a risk of deterioration in insulation performance due to whiskers in gas sections that include switching contacts. Diagnosis may be made automatically. Thereby, it is possible to diagnose the risk of lowering the insulation performance caused by whiskers in the entire gas insulated switchgear regardless of the material used for the switching contact.
上述の実施形態は、本発明の好適な実施形態の一例ではあるがこれに限定されるものではなく本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。例えば、ガス絶縁開閉装置内にてガス(絶縁性ガス)が循環している場合には、ウィスカ由来生成物及びウィスカ自体がガス絶縁開閉装置内を移動し得る。したがって、このような循環式のガス絶縁開閉装置内の一部からウィスカ由来生成物が検出された場合には、ガス絶縁開閉装置全体においてウィスカに起因する絶縁性能低下リスクが生じていると診断することができる。 The above-described embodiment is an example of a preferred embodiment of the present invention, but is not limited thereto, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. For example, when a gas (insulating gas) is circulated in the gas insulated switchgear, the whisker-derived product and the whisker itself can move in the gas insulated switchgear. Therefore, when a whisker-derived product is detected from a part of the circulation type gas insulated switchgear, it is diagnosed that there is a risk of lowering the insulation performance due to the whisker in the entire gas insulated switchgear. be able to.
また、上述の実施形態では、絶縁性ガスがSF6である場合について説明したが、絶縁性ガスとしてSF6以外のガスを用いた場合にも、ウィスカ構成元素、ガス絶縁開閉装置内の絶縁性ガス種、ガス絶縁開閉装置内に意図せず含まれ得る不純物、部分放電時に発生する熱量等を考慮して、ウィスカ由来生成物を予測し、上述の実施形態と同様に、ウィスカに起因する絶縁性能低下リスクが生じているか否かを診断するようにしてもよい。 Further, in the above-described embodiment, the case where the insulating gas is SF 6 has been described. However, when a gas other than SF 6 is used as the insulating gas, the whisker constituent elements and the insulating properties in the gas-insulated switchgear are also included. The whisker-derived product is predicted in consideration of the gas type, impurities that may be unintentionally included in the gas-insulated switchgear, the amount of heat generated during partial discharge, etc., and the insulation caused by the whisker is the same as in the above embodiment. You may make it diagnose whether the performance fall risk has arisen.
また、ウィスカ由来生成物には必ずウィスカ構成元素が含まれているので、ガス絶縁開閉装置内から採取されたガスや吸着剤にウィスカ構成元素が含まれているか否かを検出するようにしてもよい。 In addition, since the whisker-derived product always contains a whisker constituent element, it may be detected whether the gas or adsorbent collected from the gas insulated switchgear contains a whisker constituent element. Good.
以下に本発明の実施例を説明するが、本発明はこれら実施例に限られるものではない。 Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to these examples.
化学平衡計算ソフトであるHSC Chemistry(制作会社:Outokumpu Research oy、Pori、Finland、A.Roine、バージョン4.0)により、ウィスカ構成元素である亜鉛又はスズとガス絶縁開閉装置内のガスとによって生成され得る生成物について解析を行った。 Generated by zinc or tin as a whisker constituent element and gas in gas insulated switchgear by HSC Chemistry (Production company: Autokumpu Research oy, Pori, Finland, A. Roine, version 4.0), which is chemical equilibrium calculation software An analysis was performed on the products that could be made.
解析条件は以下の通りとした。
<加熱温度>
25℃→3000℃
<ガス区画内に存在する物質>
・SF6(g):1kmol
・H2O(g):100×10−9kmol
・Sn(s)あるいはZn(s):0.001kmol
The analysis conditions were as follows.
<Heating temperature>
25 ℃ → 3000 ℃
<Substances present in the gas compartment>
SF 6 (g): 1 kmol
・ H 2 O (g): 100 × 10 −9 kmol
Sn (s) or Zn (s): 0.001 kmol
上記解析条件において、「g」はガスであり、「s」は固体である。 In the above analysis conditions, “g” is a gas and “s” is a solid.
亜鉛とガス絶縁開閉装置内のガスとによって生成され得る生成物について解析を行った結果、ガス成分として、ZnF2、ZnS及びZnが生成され、ガス成分以外として、ZnF2が生成されることがわかった。 As a result of analyzing the products that can be generated by zinc and the gas in the gas-insulated switchgear, ZnF 2 , ZnS, and Zn are generated as gas components, and ZnF 2 is generated as other than the gas components. all right.
また、スズとガス絶縁開閉装置内のガスとによって生成され得る生成物について解析を行った結果、ガス成分として、SnF、SnF2、SnF3、SnF4及びSnが生成されることがわかった。 Further, as a result of analysis of products which can be produced by the gas in the tin and gas insulated switchgear, a gas component, SnF, be SnF 2, SnF 3, SnF 4, and Sn is produced was found.
以上の解析結果から、ウィスカの加熱生成物及びウィスカ構成元素を含む化合物が生成され得ることがわかった。 From the above analysis results, it was found that a heating product of whisker and a compound containing a whisker constituent element can be generated.
ここで、ウィスカを起点とする部分放電が発生するとプラズマが生成される。上記解析は単純な平衡計算による解析であり、プラズマ生成による高エネルギー状態の発生は考慮されていない。プラズマ生成による高エネルギー状態の発生を考慮した場合、ウィスカの加熱生成物及びウィスカ構成元素を含む化合物(ウィスカ構成元素とガス絶縁開閉装置内のガス成分との反応生成物)として考えられる全てのものが、ウィスカ由来生成物となり得ると考えられる。 Here, when a partial discharge starting from the whisker occurs, plasma is generated. The above analysis is an analysis based on a simple equilibrium calculation, and generation of a high energy state due to plasma generation is not considered. When considering the generation of a high energy state due to plasma generation, all compounds that can be considered as heated products of whiskers and compounds containing whisker constituent elements (reaction products of whisker constituent elements and gas components in gas insulated switchgear) Can be a whisker-derived product.
例えば、亜鉛ウィスカを起点とする部分放電が発生した場合、ウィスカ由来生成物の候補として挙げられるのは、ガス成分としては、Zn、ZnF2、ZnH、Zn(H3)、ZnO、及びZnS等である。ガス成分以外としては、Zn、ZnF2、ZnO、Zn(OH)2、ZnSO4、及びZnS等である。 For example, when a partial discharge starting from a zinc whisker occurs, examples of the candidate whisker-derived product include Zn, ZnF 2 , ZnH, Zn (H 3 ), ZnO, and ZnS as gas components. It is. Other than the gas components, Zn, ZnF 2 , ZnO, Zn (OH) 2 , ZnSO 4 , ZnS, and the like.
また、例えば、スズウィスカを起点とする部分放電が発生した場合、ウィスカ由来生成物の候補として挙げられるのは、ガス成分としては、Sn、Sn2、SnF、SnF2、SnF3、SnF4、SnH、Sn(H3)、SnH4、SnO、SnO2、SnS、SnS2、及びSn2S2等がである。ガス成分以外としては、Sn、SnF2、SnO、SnO2、Sn(OH)2、SnSO4、Sn(SO4)2、Sn(HS)2、SnS、SnS2、Sn2S3、及びSn3S4等である。 Further, for example, when a partial discharge starting from tin whisker occurs, examples of the candidate whisker-derived product include Sn, Sn 2 , SnF, SnF 2 , SnF 3 , SnF 4 , SnH as gas components. Sn (H 3 ), SnH 4 , SnO, SnO 2 , SnS, SnS 2 , and Sn 2 S 2 . Other than the gas components, Sn, SnF 2 , SnO, SnO 2 , Sn (OH) 2 , SnSO 4 , Sn (SO 4 ) 2 , Sn (HS) 2 , SnS, SnS 2 , Sn 2 S 3 , and Sn 3 S 4 etc.
上記のようなウィスカ由来生成物を検出対象とすることで、ウィスカに起因する絶縁性能低下リスクがガス絶縁開閉装置内に生じているか否かを診断できるものと考えられる。 By making the above whisker-derived product as a detection target, it is considered that it is possible to diagnose whether or not the risk of lowering the insulation performance caused by the whisker is generated in the gas insulated switchgear.
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