JPH03211806A - 油入変圧器の寿命診断装置および寿命診断方法 - 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ｊ 本発明は油入変圧器の寿命診断において、ｒＩ記変圧器
の劣化度合を知ると共に余寿命を求める診断装置および
診断方法に関する。

［従来の技術］ 従来の装置は、特開昭５９−２１９９０９号公報に開示
されているように、巻線に使用されている絶縁紙と同種
類の絶縁紙片を絶縁油［１月こ浸漬し、この絶縁紙片が
巻線内の温度と常に同一になるよう加熱すると共に自在
に取り出せるようにしたものである。この絶縁紙片を寿
命診断時に取り出し、劣化度を測定することにより余寿
命を推測するようになっている。

また、特願平１−１０５９１９号による先行発明では、
油中溶存ガスを不燃性ガスと可燃性ガスに分離検出する
手段が記載されている。この場合ＣＯとＣＯｌの生成量
が計測されても、刑余計算を要するため結果を得るまで
に時間を要することになる。

［発明が解決しようとする課題〕 上記従来技術は、変圧器内部から採集した絶縁紙片を実
験室に持ち込み、実験室で重合度を分析するものであり
、現地においては寿命の判定ができなかった。また、特
願平１−１０５９１９号による先行発明のように、収集
したＣＯとＣＯｓの生成量を現地で分析する装置は従来
からあるが、生成量から寿命判定まで行うものはない。

本発明は、上記の課題を解決し、現地でＣＯとＣＯｔの
発生量を測定すると共に、その場での寿命診断が実施可
能な、油入変圧器の寿命診断装置および寿命診断方法を
提供することを目的としている。

［課題を解決するための手段］ 上記目的の目的は、油入変圧器の絶縁紙の熱劣化の指標
となる重合度残率と、ＣＯとＣＯｓの生成量の間に相関
があることを利用し、この相関関係をあらかじめデータ
として記録しておき、測定したｃｏとＣＯ３の油中溶存
ガス濃度と上記記録データとから演算処理を実施して絶
縁紙の重合度残率（以下単に重合度残率と略記する）を
求め、変圧器の熱劣化度を診断するものである。

［作用］ 油入変圧器のガス分析において、絶縁紙単位重量当りの
ＣＯとＣＯｌの生成量（ｍｌ／ｇ）は、絶縁紙の熱劣化
が進むと共に増加する。また、絶縁紙の熱劣化は、重合
度残率を低下させる。この２つの関係から前記重合度残
率を知るには、ＣＯとＣＯ３の生成量（ｍｌ／ｇ）を知
れば良い。これは既に周知の事実であり、この関係をデ
ータファイルにあらかじめ入力しておくことにより、ガ
ス検出部で求めたＣＯとＣＯ２の油中溶存ガス濃度を重
合度残率に換算できるようになる。また、経年数と重合
度残率の関係は、過去の運転履歴により異なるが、１０
０％負荷率に対する経年数と重合度残率の関係と、寿命
と判断される重合度残率になるまでの１００％負荷率に
おける経年数をデータとして入力しておけば、被診断変
圧器のＣＯとＣＯ，の油中溶存ガス量を知ることにより
重合度残率の計算が可能で、計算された重合度残率によ
り過去１００％で使用していたと仮定した経過年を計算
することができる。また、寿命と判断される重合度残率
になるまでの１００％負荷率における経年数と、前記重
合度残率がら計算により得られた経過年との差により余
寿命を推定することができる。

〔実施例Ｊ 以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。

本発明の診断装置は、容量、製造番号、製造年月など供
試品変圧器の識別データを入力するデータ入力部ｌと、
前記入力データから引き出される供試品変圧器の基本デ
ータを格納する入力データ格納部２を有し、訂記基本デ
ータとしては、絶縁油量、巻線中に使用されている絶縁
紙重量などが含まれる。さらに、実験により求めた重合
度残率と経年数との関係式ファイル、および、同じく重
今度残率とＣ０１ＣＯ，の生成量との関係式ファイルを
収納するファイル格納部３、油中溶存ガス中のＣＯとＣ
Ｏｓの濃度（ｐｐｍ）を検出する油中ガス検出部４、重
合度残率およびｃｏとＣＯ３の濃度値から余寿命を演算
する演算処理部５、演算結果を表示する出力表示部６な
どから構成されている。上記構成の油入変圧器の寿命診
断装置により、現地で変圧器から絶縁油を採収し、その
場で変圧器の余寿命を知ることができる。

第２図により変圧器の劣化診断方法について説明する。

変圧器の基本データファイルには、少なくとも製造番号
、容量、製造年月、巻線中に使用されている絶縁紙の重
量、油量などの基本データ値（３０）があらかじめ入力
されている。供試品変圧器の識別データ例えば、製造番
号をテンキーから入力する（７）ことにより、上記基本
データファイルから必要なデータを検索する（８）。

方絶縁油中のガスの検出を行い、ＣＯとＣＯｌの油中溶
存ガス濃度Ｃ（ｐｐｍ）を算出（９）し、検索データの
巻線中の使用絶縁紙の重量Ｗ（ｇ）と油ｆｔＬ　（Ｑ）
から使用絶縁紙単位重量当りのＣＯおよびＣＯ，ガス生
成量Ａ（ｍｌ／ｇ）を算出する（１０）。ＣＯとＣＯｔ
ガス生成生成量下記（１）式で演算できる（６１）。

上記（１）式は重合度残率とＣＯおよびｃｏ。

ガス生成量の関係式としてファイル（４０）されている
。

また、二次ライン線部の重合度残率ＧとＣＯおよびＣＯ
３Ｏ３ガス生成量間係にっては、第３図に示すように、
実機の撤去品データおよび加速熱劣化モデルのデータは
、−点鎖線の領域内に入っている。寿命予測の観点から
は安全側の下限線を採用すると、ＣＯおよびＣＯ１生成
［Ａと重合度残率Ｇとの関係を示す実験式は（２）式で
示される。

Ｇ　＝６，３２８−４９，２８５　１ｏｇＡ　　　　　
　　−・”（２）これにより重合度残率を算出すること
ができる。

（２）式は実験式であるから一応の目安とじての利用さ
れるもので、さらにデータを蓄積することにより精度を
向上させることが可能である。

次に１００％負荷時で運転された時の、経年数と重合度
の関係を加速熱劣化モデルのデータから求める。加速熱
劣化モデルのデータは、（３）式により実運転相当年数
Ｙ。に換算される。

エエニエ旦 Ｙ、＝Ｙ、Ｘ２　　　　　　　　　　　　　　　　・・
・・・・（３）ここで　Ｙ、：Ｔ、（’Ｃ）時の経過年
（年）Ｙｏ：Ｔｏ（℃）時の経過年（年） ０　：寿命半減温度（℃）で、 換算した結果を第４図に示す。破線は巻線内最高点温度
部の重合度劣化曲線であり、実線は二次ライン線部の重
合度劣化曲線である。一般の変圧器では、１００％負荷
時において巻線内置高点温度と二次ライン線部の温度で
は約２０℃の差があり、これを考慮して二次ライン線部
の絶縁紙の重合度劣化曲線を求めている。二次ライン線
部の重合度残率Ｇと経年数Ｙｏの関係は（４）式で示す
ことができる（６２）。

（４）式は経年数と重合度残率との関係式としてファイ
ル（５０）されている。

次に、寿命と判断される重合度残率はＧ見は約３０％で
あり、これは１００％負荷で３０年間運転された場合の
巻線内最高点温度部の重合度残率と一致する。したがっ
て寿命と考えられる経年数をＹｌ＝３０とすると（６３
）、余寿命Ｙを（５）式によって推定することができる
。

Ｙ＝Ｙ兄−Ｙｏ＝　３０　　Ｙｏ　　　　　・・・・・
・（５）この演算処理によれば、絶縁紙を採収して重合
度を測定しなくても、油中溶存ガスのＣＯおよびＣＯｌ
の生成量を測定することにより余寿命を推定することが
可能である（６４）。

第５図は、本発明の油入変圧器の寿命診断装置の一実施
例に係る絶縁油中のＣＯとＣＯｌの濃度を検出する検出
部を示すもので、現地にて採油した油入変圧器の絶縁油
］、ｌを脱気容器１０内に入れ、キャリアである空気を
流量調節弁２３から取り入れ、送気ポンプ２２で脱気容
器１０内部に送り込み、絶縁油ＩＪ中の溶存ガスを分離
しｔ＊量管１３に送り込む。検量管１３において計測さ
れたガスを、ＣＯ５ガス検出部１４および可燃性ガス分
離部１５を通すことによりｃｏガスを分離し、さらに可
燃性ガス検出部１６で検出し演算処理部Ｉ９に検出デー
タを入力するようになっている。

請求項１記載の第１の記憶手段とは、例えば、本実施例
の、供試品変圧器の識別データを入力するデータ入力部
１と、前記入力データから引き出される供試品変圧器の
基本データを格納する入力データ格納部２を指し、また
、同じく第２の記憶手段とは、重合度残率と経年数の関
係式および重合度残率Ｃ○とＣＯｌの生成屋の関係式を
含む変圧器の寿命診断情報の格納部３を指している。

［発明の効果］ 本発明によれば、現地において変圧器から絶縁油を採油
しガス分析することによりその場で、また、＃断装置の
中に設けられた演算処理部によって刑余計算を実施する
必要なく、油入変圧器の寿命診断が可能になるという顕
著な効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る油入変圧器の寿命診断方法の一実
施例のブロック図、第２図は本発明の油入変圧器の寿命
診断方法の説明のためのフローチャート、第３図は重合
度残率とｃｏとＣＯ１生成量の関係図、第４図は重合度
残率と経年数との関係図、第５図は本発明の油入変圧器
の寿命診断装置装置の概要を示す装置構成図である。 １・・・識別データ入力部　２・・・入力データ格納部
４・・・寿命診断情報格納部５・・・演算処理部６・・
・出力表示部 Ｏ・・・脱気容器　　　　１１・・・絶縁油２・・・流
路切換弁　　　１３・・・検量管４・・・ＣＯ，ガス検
出部 ５・・・可燃性ガス分離部 ６・・・可燃性ガス検出部 ２２、Ｉ７・・・送気ポンプ １９・・・演算処理、記録およびデータ入力部２０・・
・電源装置 ２１．２３・・・流量調節弁

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. １．油入変圧器から採取した絶縁油中のＣＯとＣＯ＿２
   の濃度を検出し、その検出データから寿命を判定する寿
   命診断装置において、 前記変圧器の識別データを含む基本データを記憶する第
   １の記憶手段と、 前記変圧器の寿命診断情報を格納する第２の記憶手段と
   、 絶縁油中のＣＯとＣＯ＿２の濃度を検出する検出部と、 前記検出部の検出結果と前記第２の記憶手段からの情報
   に基づいてＣＯとＣＯ＿２の生成量を演算し、この演算
   結果から絶縁紙の重合度残率を求めると共に前記変圧器
   の余寿命を算出する演算処理部と、 前記演算処理の結果を出力する出力表示部とを有するこ
   とを特徴とする油入変圧器の寿命診断装置。
2. ２．油入変圧器の油中溶存ガス中のＣＯとＣＯ＿２の分
   析により前記変圧器の寿命を診断する方法において、 前記変圧器の識別データを含む巻線中の絶縁紙の使用重
   量および絶縁油の油量などの基本データをファイルして
   おき、 前記識別データを入力することにより、当該変圧器の前
   記基本データを抽出し、 ガス検出部において検出されたＣＯとＣＯ＿２の油中溶
   存ガス濃度と前記基本データとから絶縁紙単位重量当り
   の生成量Ａ（ｍｌ／ｇ）を算出し、 ＣＯとＣＯ＿２の生成量Ａから絶縁紙の重合度残率Ｇを
   算出し、 前記重合度残率Ｇから１００％負荷時における経年数Ｙ
   ＿ｏを算出し、 １００％負荷で運転したとき、寿命と判断される重合度
   残率Ｇ＿ｌに達するまでの経年数Ｙ＿ｌをもとめ、 経年数Ｙ＿ｌから経年数Ｙ＿ｏを差し引いて余寿命をＹ
   を算出・表示することを特徴とする油入変圧器の寿命診
   断方法。