JP7157268B1 - 柱上変圧器の寿命評価方法 - Google Patents
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Description
巻線(同図のT1)、タンクの油温(同図のT2)、ガスケット(同図のT3)、気温(同図のT0)とが直列に接続されており、それぞれの間に挟まれた熱抵抗をR1、R2、R3とし、それらの熱容量をC1、C2、C3とする。これらの定数は、柱上変圧器1の温度上昇試験や柱上変圧器の仕様等から算定する。
iは、柱上変圧器1の巻線に流れる電流により発生した熱流[W]である。この熱は、スマートメーター2から取得した電流から求めることができる。isは、日射による熱流である。T0は、柱上変圧器1の周囲の温度(気温)である。日射による熱流及び柱上変圧器1の周囲の温度は、気象台等から環境データとして得られたものが用いられる。
T1は柱上変圧器1の巻線最高温度を表している。T2はタンク6内の油温(上部と下部との平均温度)を表している。T3は、ブッシングのガスケット温度である。
風、雨は、熱等価回路においては、ガスケットと周囲の温度の間の熱抵抗R3に影響を及ぼすと考えられる。具体的には、気象台から得た風速が強いほど熱抵抗が小さくなるようにR3を補正する。この補正後の熱抵抗を表面放散熱抵抗R3’とする。また、雨の影響をどの程度考慮するかを表す雨係数αを0から1の範囲で設定する。雨の影響を全く考慮しない場合、雨係数αを1に設定する。雨の影響を考慮する場合、その程度に応じて0より大きく1未満で設定する。表面放散熱抵抗R3’に雨係数αを乗じた抵抗値を用いることで、雨が影響するほど熱抵抗R3が小さくなる。
Claims (6)
- 柱上変圧器を通過する電流を測定可能なスマートメーターから前記電流を計算し、
前記柱上変圧器の周囲の環境データを取得し、
前記電流、及び前記環境データを入力データとし、前記柱上変圧器に備わるタンク内の油温、ガスケットの温度(以下、ガスケット温度)、及び巻線の温度(以下、巻線温度)を出力する熱等価回路を用いて前記巻線温度を計算し、
前記巻線温度と、前記巻線を被覆する絶縁紙の劣化指標との関係を表す巻線熱特性に基づいて前記劣化指標を推定することにより前記柱上変圧器の寿命を推定し、
前記環境データは、前記柱上変圧器を含む範囲を対象として気象台により測定されたものであり、
前記熱等価回路は、
前記柱上変圧器の前記巻線、前記柱上変圧器のタンクの油温、前記ガスケット温度、気温とがそれぞれ熱抵抗を挟んで直列に接続され、
前記気温には、前記環境データとして得られた気温を入力し、
さらに、前記熱等価回路は、前記ガスケット温度に、前記環境データとして日射による熱流が入力される
ことを特徴とする柱上変圧器の寿命評価方法。 - 柱上変圧器を通過する電流を測定可能なスマートメーターから前記電流を計算し、
前記柱上変圧器の周囲の環境データを取得し、
前記電流、及び前記環境データを入力データとし、前記柱上変圧器に備わるタンク内の油温、ガスケットの温度(以下、ガスケット温度)、及び巻線の温度(以下、巻線温度)を出力する熱等価回路を用いて前記巻線温度を計算し、
前記巻線温度と、前記巻線を被覆する絶縁紙の劣化指標との関係を表す巻線熱特性に基づいて前記劣化指標を推定することにより前記柱上変圧器の寿命を推定し、
前記環境データは、前記柱上変圧器を含む範囲を対象として気象台により測定されたものであり、
前記熱等価回路は、
前記柱上変圧器の前記巻線、前記柱上変圧器のタンクの油温、前記ガスケット温度、気温とがそれぞれ熱抵抗を挟んで直列に接続され、
前記気温には、前記環境データとして得られた気温を入力し、
前記熱等価回路の前記巻線と前記気温との間の前記熱抵抗を、前記環境データとしての風速が強いほど小さくなるよう補正する
ことを特徴とする柱上変圧器の寿命評価方法。 - 請求項2に記載の柱上変圧器の寿命評価方法であって、
前記環境データとしての風速から所定期間における平均風速を計算し、前記平均風速が強いほど小さくなるよう前記熱抵抗を補正する
ことを特徴とする柱上変圧器の寿命評価方法。 - 柱上変圧器を通過する電流を測定可能なスマートメーターから前記電流を計算し、
前記柱上変圧器の周囲の環境データを取得し、
前記電流、及び前記環境データを入力データとし、前記柱上変圧器に備わるタンク内の油温、ガスケットの温度(以下、ガスケット温度)、及び巻線の温度(以下、巻線温度)を出力する熱等価回路を用いて前記巻線温度を計算し、
前記巻線温度と、前記巻線を被覆する絶縁紙の劣化指標との関係を表す巻線熱特性に基づいて前記劣化指標を推定することにより前記柱上変圧器の寿命を推定し、
前記環境データは、前記柱上変圧器を含む範囲を対象として気象台により測定されたものであり、
前記熱等価回路は、
前記柱上変圧器の前記巻線、前記柱上変圧器のタンクの油温、前記ガスケット温度、気温とがそれぞれ熱抵抗を挟んで直列に接続され、
前記気温には、前記環境データとして得られた気温を入力し、
雨の影響を考慮しない場合を1とし、雨の影響を考慮する程度に応じて0より大きく1未満の値を雨係数として設定し、
前記熱等価回路の前記巻線と前記気温との間の前記熱抵抗に、前記雨係数を乗じる
ことを特徴とする柱上変圧器の寿命評価方法。 - 請求項1から請求項4の何れか一項に記載の柱上変圧器の寿命評価方法であって、
前記巻線熱特性は、前記巻線温度と、前記劣化指標の増加量又は減少量との関係を表し、
前記巻線温度を計算するごとに、前記巻線温度に対応する前記増加量又は前記減少量を前記巻線熱特性から取得し、前記増加量又は前記減少量を前記劣化指標に加算し、
前記劣化指標に対して、前記巻線を被覆する絶縁紙の交換を要することを表す閾値を設定し、
前記劣化指標と前記閾値とに基づいて前記柱上変圧器の寿命を推定する
ことを特徴とする柱上変圧器の寿命評価方法。 - 請求項5に記載の柱上変圧器の寿命評価方法であって、
前記巻線を使い始めてからの累積時間ごとに異なる前記巻線熱特性を用意し、
前記累積時間に応じた前記巻線熱特性から前記増加量又は前記減少量を取得する
ことを特徴とする柱上変圧器の寿命評価方法。
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