JPH01274618A - 油入変圧器寿命診断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野］ この発明は、油入変圧器の巻線の温度上昇による巻線導
体の被覆絶縁の熱劣化による寿命損失に着目した油入変
圧器寿命診断装置に関する。

〔従来の技術〕

飲方ＫＶＡもしくはそれ以上の大容量の変圧器ではＩＩ
Ｉ緑と冷却の両面から最も適した絶縁、冷却媒体として
絶縁油を使用した油入変圧器とするのが普通である。

このような油入変圧器では巻線導体の被覆絶縁材として
クラフトパルプよりなる絶縁紙が使用されるが、この絶
縁紙は有機物であるので高温度下では酸化が進み絶縁特
性、機械的強度特性ともに低下して行（といういわゆる
劣化が進行するという現象があり、長期間使用中の絶縁
物の劣化の累積の結果油入電器の寿命が尽きる時が来る
と考えられている。

したがって、油入変圧器を運転する際にはこの寿命につ
いて充分考慮の上負荷管理をする必要があり、油入変圧
器の使用者が適性な負荷管理を行うための指針として、
電気学会技術報告（１部）第１４３号「油入変圧器運転
指針」が作られている。

この報告における寿命計算の原則は次の通りである。

■　巻線最高温度が９５度一定で運転された場合、油入
変圧器の寿命として３０年が期待できる。この寿命を正
規寿命と称する。

■　巻線最高温度が６度上がるごとに寿命は２分の１に
なる。

この技術報告ではこの原則に基づき代表的な油入変圧器
の特性を設定し種々の条件下での許容過負荷量などが定
められている。

ところで、油入変圧器の特性や設置環境などは千差万別
であり、個々の油入変圧器に対する合理的な運転指針は
それぞれの油入変圧器ごとに異なるものであるので、油
入変圧器ごとに適切な運転を行うためには油入変圧器ご
との寿命予測・計算が必要である。その方法の一つとし
て、特開昭６０−２４１７１０号公報に示されるように
、油入変圧器の負荷電流と周囲温度の計測結果を入力デ
ータとして油入変圧器の近傍に設置した端末機で寿命損
失を演算し中央監視装置に伝送し中央監視装置で伝送さ
れた寿命損失の記憶、表示を行う方式が提案されている
。

〔発明が解決しようとする課題〕

前述のように前記公報では負荷電流と周囲温度から巻線
最高温度を演算しているのであるが、巻線最高温度を演
算するためにはまず油の最高温度を計算する必要があり
、これを負荷電流と周囲温度とから計算する際には、直
射日光、風雨、などの影響などにより誤差の大きくなる
という問題がある。一般に大容量の油入変圧器では油最
高温度を計測するための油最高温度計が設けられており
、また、負荷電流を始めとする種々の計測値は中央監視
室に一括して伝送され中央監視盤に必要に応じ表示され
るものであるので、油入変圧器の近傍に端末機をおいて
この端末機で寿命損失などを演算するのは中央監視室と
端末機との間の配線が必要になるし、端末機を特に設置
するために余分の費用がかかるという問題がある。

この発明は、油入変圧器の油最高温度計を活用し中央監
視盤に集中して配されるデータを利用して設置費用が安
くかつ演算精度の高い油入変圧器の診断装置を提供する
ことを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決するために、この発明によれば、油入変
圧器の最高油温度と負荷電流との計測データが入力され
表示される中央監視盤に組み込まれる油入変圧器寿命診
断装置であって、前記最高油温度と前記負荷電流とを入
力データとして入力する入力手段と、前記入力手段によ
り入力された入力データに基づいてそれぞれ所定の計算
式に基づき、前記油入変圧器の巻線最高温度と所定の期
間における前記油入変圧器の残存寿命とを計算してこれ
ら２つの演算路、果の少なくとも１つを出力信号とする
演算手段と、前記演算手段の出力信号を表示する表示手
段とを備えるものとする。

〔作用〕

この発明の構成において、中央監視盤には油入変圧器の
電圧、電流および油最高温度などの計測値が導入され表
示されるので、この中央監視盤に組み込むとともに、こ
れら計測値の内の負荷電流と油量高温度を入力データと
した演算手段により所定の計算式に基づき、まず油入変
圧器の巻線最高温度を演算し、この巻線最高温度に基づ
き所定の期間での寿命損失を計算し、この寿命損失を寿
命積算値に加えることにより新たな寿命積算値を計算し
、この新たに計算された寿命積算値をもとに残存寿命量
を計算し、計算された巻線最高温度と残存寿命の２つの
演算結果少なくとも１つを出力し、この出力信号を表示
手段で表示する。

〔実施例〕

以下この発明を実施例に基づいて説明する。第１図はこ
の発明の実施例を示すフローチ中−ト図である。最初に
油入変圧器の特性値を特性値設定ｌｏｔにおいて入力し
以後の演算における定数値とする。この場合の特性値は
、定格負荷電流値１ｍ、この定格負荷電流Ｉ―における
巻線の油に対する温度上昇値δ、と油量高温度上昇値θ
。８、正規寿命Ｙ０、ならびに寿命積算値の初期値Ｙ、
である。

新に製作された油入変圧器の場合はこの寿命積算値の初
期値Ｙ、は当然零に設定されるが、変圧器寿命診断装置
を取り替える場合などの場合にはこ■　判定部１１３ 残存寿命量Ｙｚが５年以下と判定した場合に警報出力１
１４で警報を発する。Ｙ８が５年以上のときはなにもし
ない。

■　表示器への出力１１５ 定常的に表示する値としては巻線最高温度δ。

が妥当なので常時はこのδ、を表示器に出力する。

油入変圧器の運転者がこの油入変圧器の残存寿命を知り
たいときには、その旨指示することにより巻線最高温度
δ１の代わりに残存寿命量Ｙ８を表示するようにする。

［株］　演算ループ開始点１０２からの経過時間がサン
プリング期間りとなるまで待機し、演算ループ開始点１
０２に戻って前述のループを反復する。

このようにして所定の期間りごとに入力データを入力し
、この入力データを基にして必要とするデータを演算に
より求め、必要のものを適宜出力表示することにより、
油入変圧器寿命診断装置が動作している間は常時油入変
圧器の寿命損失が演算されかつ積算されるとともに運転
者の必要とするときに必要なデータを提供することがで
きる。

第２図は油入変圧器寿命診断装置１０のブロック図で、
第１図のフローチャートを実行するのはｃｐｕｔであり
、このＣＰＵＩを動がすためのソフトの記憶部や演算結
果としての寿命損失積算値などの記憶部は省略しである
。

この図において、設定器２で油入変圧器の定格負荷電流
における巻線最高温度上昇δ、を特徴とする特性値や正
規寿命Ｙ、などを設定する。入力データとしての油量高
温度と負荷電流■は入力インターフェース４．５で構成
される入力手段４゜によってＣＰＵＩに入力される。す
なわち、油量高温度Ｔ・は油入変圧器に取付けられてい
る油最高温度針の出力信号が入力インターフェース４を
介してＣＰＵＩによって読み込まれ、負荷電流■は油入
変圧器に設けられている変流器５１の出力電流が入力イ
ンターフェース５を介してＣＰＵＩに読み込まれる。入
力インターフェース４はブリッジ回路４２、増幅器４４
、Ａ／Ｄ変換器４３とからなり、油温度肝４１の出力信
号としての交流電流をブリッジ回路４２で整流し増幅器
４４で適当な値に増幅した上でアナログデータである増
幅器４４の出力信号をＡ／Ｄ変換器４３によりディジタ
ル信号に変換したＣＰＵＩが読み込むことのできる信号
に変換する。同じく入力インターフェース５は変流器５
１の出力信号である交流電流を１／Ｖ変換器５２で交流
電圧に変換するとともに整流して直流に変換し増幅器５
４で適当な値に増幅した上でＡ／Ｄ変換器５３でディジ
タル信号に変換する。

表示器６２に出力インターフェース６１を介して出力す
るデータは指示モード切替器３により選択される。常時
は巻線最高温度Ｔｗ、を選択し表示器６２でその時点の
値を常時表示しておき、運転者が必要としたときにやみ
指示モード切替器３を操作することにより残存寿命Ｖを
表示するようにする。残存寿命Ｖは日単位で大きく変化
するものではないが、巻線最高温度Ｔ　ｗａは負荷に応
じて大きく変軸する量であるので常時表示するデータと
しては巻線最高温度Ｔ　ｗｓが適している。

巻線最高温度Ｔ　ｗｅが１０５度を越えたか残存寿命が
５年以内になった時には出力インタフェース６３を介し
てその旨の電気信号が油入変圧器寿命診断装置ｌＯ外部
に出力される。この出力信号に応じてベルを鳴らすなど
の警報が出される。

油入変圧器寿命診断装置ｌＯを構成するそれぞれのブロ
ックは主に電子回路で成り立っているが、これらの電源
として電源部７が油入・変圧器寿命診断装置１０外部か
ら供給される交流電力がら必要とする電圧の直流電力を
生成しそれぞれのブロックに供給される。

油入変圧器寿命診断装置ｌＯは油入変圧器の図示しない
中央監視盤の内部に設置され、表示器６２も中央監視盤
に元々設置される他の表示器とともに設置される。油温
度肝４１や変流器５１はこの発明による装置とは関係な
く設置されているものを流用するものであり、したがっ
て、入力インターフェース４，５の中のブリッジ回路４
２や１／Ｖ変換器５２なども従来のものを流用する場合
には油入変圧器寿命診断装置１０の中から除くこともで
きる。

（発明の効果） この発明は前述のように、中央監視盤内部に設置し、油
入変圧器に元々設置されている油温度針と変流器との出
力信号を入力データとした油入変圧器寿命診断装置によ
り巻線最高温度とこの巻線最高温度に基づいた寿命損失
を計算し、更にこの寿命損失を積算した値より残存寿命
を計算し、巻線最高温度が所定の温度を越えたときおよ
び残存寿命が所定の年数を切ったときに警報を出す機能
を持ち、巻線最高温度を常時表示し、運転者が必要とす
るときに残存寿命を表示するようにしたことにより、次
の効果が生ずる。

■　油温度を直接計測した値を使用することにより巻線
最高温度の計算精度が向上。

■　中央監視盤に表示することにより、油入変圧器設置
場所に行かなくとも必要とするデータを見ることができ
る。

■　巻線最高温度を常時表示することとしたことにより
従来の油入変圧器に埋め込む方式　の巻線温度計が不要
である。

■　中央監視盤まで配線されてきた信号を人力信号とす
るので油入変圧器近傍に端末器を設置する必要がなく装
置全体が安価になる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の演算過程を示すフローチャート図、
第２図はこの発明の構成を示すブロック図である。 ｌＯ・・・油入変圧器寿命診断装置、 ！・・・ｃｐｕ　（演算手段）、２−・・設定器、３・
・・指示モード切替器、４０・・・入力手段、４．５・
・・入力インターフェース、 ６１．６３・・・出力インターフェース、６２・・・表
示器（表示手段）、７・・・電源部、１０１・・・特性
値設定、１０２・・・演算ループ開始点、１０３・・・
油温度データ読み込み、 １０４・・・負荷電流データ読み込み、１０５・・・巻
線温度演算、１０６．１１３−・・判定部、１０７、１
１４　−・・警報出力、１１０・・・寿命損失演算、１
１１−・・寿命損失積算、１１２−・・残存寿命演算、
１１５・・・表示器への出力。 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）油入変圧器の最高油温度と負荷電流との計測データ
   が入力され表示される中央監視盤に組み込まれる油入変
   圧器寿命診断装置であって、前記最高油温度と前記負荷
   電流とを入力データとして入力する入力手段と、前記入
   力手段により入力された入力データに基づいてそれぞれ
   所定の計算式に基づき、前記油入変圧器の巻線最高温度
   と所定の期間における前記油入変圧器の残存寿命とを計
   算してこれら２つの演算結果の少なくとも１つを出力信
   号とする演算手段と、前記演算手段の出力信号を表示す
   る表示手段とを備えたことを特徴とする油入変圧器寿命
   診断装置。