JP7097367B2 - 電力変圧器等におけるコンポーネントを監視するシステムおよび方法 - Google Patents
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Description
発電、電力制御、送電および電力変圧器等用の電気ハウジングは、修理、搬送および/または交換が困難である。従来技術のシステムは、コイル、ケーブル、支持台およびコネクタのような、内部の機械的および電気的なコンポーネントの動作中の監視についてなんらかの欠陥を有している。一般に、検査および/またはメンテナンスが必要な場合には、電気ハウジングをオフラインにし、かつ電源を遮断しなければならない。検査および/またはメンテナンスには、検査員が内部コンポーネントを検査または修理するためにハウジング内に入ることができるようになる前に、電力変圧器の電気ハウジングのような特定の電気ハウジング用の絶縁流体を排出する必要がある。いくつかの既存システムは、特定の応用についてさまざまな短所、欠点およびデメリットを有する。したがってこの技術分野においては、さらなる貢献がいまなお必要なのである。
本発明の一実施形態には、動作中に内部コンポーネントを監視する手段を備えた変圧器が含まれている。別の実施形態には、電力分配および送電システムの電気装置内の内部コンポーネントをリアルタイムに監視および制御する方法のための装置、システム、デバイス、ハードウェア、方法および組み合わせが含まれている。本発明の別の実施形態、形態、特徴、様相、利益および利点は、ここに示されている説明および図から明らかになろう。
図1を参照すると、電力変圧器10の形態で例示的な電気ハウジングが示されている。本発明の実施形態には別のタイプの電気装置も使用できることを理解すべきである。変圧器10には、内部容積を画定する上部壁11、側部壁13および底部壁15によって定められるタンク12が含まれている。タンク12は、絶縁流体のような絶縁媒体32と、コアと、コアに取り付けられる高圧および低圧コイル巻線を成す少なくとも1つのコイルアセンブリとを含んでいてよい。変圧器10は、上部壁11、側部壁13および底部壁15のうちの少なくとも1つに形成される出入り口20を含んでいてよい。それぞれの出入り口20は、これに結合される脱着可能なカバー30を含んでいてよい。カバー30は、動作中に、内部容積に配置されたコンポーネントに視覚的に、かつ/またはセンサにより、アクセスできるように構成可能であり、ここでは、少なくとも1つのコイルに通電されかつ変換された電気出力が形成される。本発明では、同様の、または異なる構成の1つ以上の出入り口20を考察する。
Claims (14)
- 変圧器であって、
内部容積を画定する1つ以上の壁部を有するタンクと、
前記タンクの前記内部容積内に配置された、少なくとも1つの電気コイル、コアおよび絶縁媒体を含むコンポーネントと、
前記内部容積へのアクセスを可能にする、前記壁部のうちの1つ以上に結合された出入り口と、
前記出入り口の近傍で前記タンクに結合され、前記少なくとも1つの電気コイルが給電されている間に、前記内部容積内の少なくとも1つの前記コンポーネントの特性値に対応するパラメータを取得するように動作可能である少なくとも1つのセンサとを有し、前記変圧器はさらに、
カバーを有しており、前記カバーは、少なくとも1つの前記センサが、前記カバーを通して、前記パラメータを取得できるように構成された材料から形成されており、前記カバーは、少なくとも1つの前記センサの一部を収容するために少なくとも1つの前記センサに対して凹形の表面と、当該表面に対して裏側にある、前記絶縁媒体内へと突出する凸形の表面とを有し、前記凸形の表面は前記絶縁媒体の最上部と前記タンクの上部壁との間のガス空間に延在する、変圧器。 - 前記カバーは、少なくとも部分的に光学的に透明である、請求項1に記載の変圧器。
- 少なくとも1つの前記センサは、音響センサ、光センサ、温度センサ、ガスメータ、導電率計、光ファイバガスメータおよび/またはTDSセンサのうちの1つである、請求項1または請求項2に記載の変圧器。
- さらに少なくとも1つの前記センサと電気的に通信する制御システムを有し、
前記制御システムは、少なくとも1つの前記センサによって取得したパラメータの検出した値を分析するように構成されている、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の変圧器。 - 前記パラメータには、温度、圧力、振動、材料組成および光画像のうち1つ以上が含まれる、請求項4に記載の変圧器。
- 前記制御システムは、検出した前記値が、最大のあらかじめ定めた閾値を上回った場合、または最小のあらかじめ定めた閾値を下回った場合に警報信号を伝送し、かつ/または前記変圧器への電力を遮断するように構成されている、請求項4または請求項5に記載の変圧器。
- 電気システムであって、
内部容積内に電気コンポーネントを保持するように構成されたハウジングと、
前記ハウジングに取り付けられ、動作中に1つ以上の電気コンポーネントに対応するパラメータを検出するように構成されたセンサと、
通信ユニットおよびデータ処理ユニットを含む制御システムとを有し、
前記データ処理ユニットは、検出した前記パラメータを分析し、検出した前記パラメータと、あらかじめ定められた最小または最大の閾値とを比較するように動作可能であり、
前記電気システムはさらに、前記ハウジングに結合されている少なくとも1つのアクセス出入り口と、前記アクセス出入り口に脱着可能に取り付けられた容器とを有し、
前記容器は、さらに、前記アクセス出入り口と隣り合って配置された少なくとも1つの端部壁を有し、前記端部壁は、前記内部容積にセンサがアクセスできるように構成され、少なくとも1つの前記端部壁は、少なくとも1つの前記センサの一部を収容するために前記センサの位置に対して凹形をしている表面と、当該表面に対して裏側にある、前記内部容積内の絶縁媒体内へと突出する凸形の表面とを有し、前記凸形の表面は前記絶縁媒体の最上部と前記ハウジングの上部壁との間のガス空間に延在する、電気システム。 - 前記センサ、前記通信ユニットおよび前記データ処理ユニットは、前記容器内に配置されている、請求項7に記載の電気システム。
- 前記制御システムは、検出したパラメータが、あらかじめ定めた最大値を上回った場合、またはあらかじめ定めた最小値を下回った場合に警報信号を送信し、かつ/または前記電気システムへの電力を遮断するように動作可能である、請求項7または請求項8に記載の電気システム。
- 前記センサは、温度測定、音響測定、光測定、および/または前記絶縁媒体内の電気コンポーネントの熱画像のうちの少なくとも1つを提供する、請求項7から請求項9のいずれか1項に記載の電気システム。
- 請求項7から請求項10のいずれか1項に記載の電気システムの制御方法であって、前記ハウジングのタンクの内部容積内で前記電気コンポーネントが動作されると、プロセッサは、
前記センサによって、前記電気コンポーネントに対応付けられている物理パラメータを検出し、
前記物理パラメータの値と、あらかじめ定めた閾値とを比較し、
前記物理パラメータの前記値が、あらかじめ定めた最大の閾値を上回る場合、またはあらかじめ定めた最小の閾値を下回る場合を特定するように構成される、方法。 - 前記検出は、前記ハウジングの外部の出入り口の近傍に配置された前記センサから前記物理パラメータを検出することを含む、請求項11に記載の方法。
- 前記検出は、光信号、温度信号、音響信号、および/または前記絶縁媒体内の電気コンポーネントの熱画像のうちの1つ以上を受信することを含む、請求項11または請求項12に記載の方法。
- 前記プロセッサはさらに、前記物理パラメータが、あらかじめ定めた前記最大の閾値を上回るか、またはあらかじめ定めた前記最小の閾値を下回ることを特定した後、警報信号を伝送し、かつ/または電気装置の電源を遮断するように構成される、請求項11から請求項13に記載の方法。
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