JPH03270625A - Ｏｆケーブル線路の漏油監視方法 - 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） 本発明は、ＯＦケーブル線路において、漏油の発生を監
視し、状況に応じた適切な漏油発生警報を発するＯＦケ
ーブル線路の漏油監視方法に関する。

（従来の技術） ＯＦケーブル線路は、絶縁体中に充填された絶縁油によ
り所定の耐電圧特性を維持するように構成されている。

ところて、ＯＦケーブル線路は、温度変化によって熱伸
縮が生じて金属シースに疲労亀裂が生しると、漏油が発
生して油圧が低下し、ボイド放電により絶縁破壊が生じ
る場合がある。このため、ＯＦケーブル線路にあっては
、漏油の発生を速やかに検出して、適切な対応を行なう
ことが必要となっている。

一方、ＯＦケーブル線路内に充填された絶縁油は、負荷
電流の変化による導体の温度変化や季節的な温度変化に
よっても油量が変動するため、微少な漏油を早期に発見
することは容易ではない。

また、給油槽には警報発信装置が取付けられており、油
量又は油圧が規定範囲からはずれると、警報を発信する
ようになっている。給油槽には、警報発信後もある程度
給油できる予備油量が蓄えられているので、停電するこ
となしに応急処置を講することができるが、この方式で
は微少な漏油は発見できない。

そこで、従来、種々のＯＦケーブル線路の漏油監視方法
が提案されている。

例えば、特公昭５９−８１２９号公報の場合、ＯＦケー
ブル線路周辺の温度等から油槽内の油量を演算により推
定し、その推定油量と油槽の実測油量を比較して警報を
発するようにしている。

これは、導体の温度変化や季節的な気温の変化による油
量変動が大きい場合、微量な漏油による油量変動の早期
発見が困難になる点を解決したものである。

（発明が解決しようとする課題） ところで、上記のような従来方法によっても、実際に漏
油が発生したか否かを判定する基準や、得られたデータ
に基づいて、どの程度の緊急度レベルで漏油発生警報を
出すかという点は、必ずしも明確でない。

即ち、漏油の発生状態が、直ちに補修に向かう必要があ
る程度か、あるいは点検のインターバルを短縮する程度
のものかは、当該監視実務に携わるものの経験や勘に頼
ることが多く、客観性に乏しいという難点があった。

また、推定油量の誤差が大きくては、緻密な監視が不可
能である。

本発明は以上の点に着目してなされたもので、微量な漏
油の早期発見が可能であり、かつ、比較的客観的な手法
で漏油の発生状態を判定し、状況に応した適切な警報を
発することのできるＯＦケーブル線路の漏油監視方法を
提供することを目的とするものである。

（課題を解決するための手段） 本発明のＯＦケーブル線路の漏油監視方法は、ＯＦケー
ブル線路の油量と油温とを検出し、この油量と油温とに
基づいて漏油を検出するＯＦケーブル線路の漏油監視方
法であって、所定の時間に渡って検出した油量データと
油温データの検出結果に基づいて油量と油温との関係を
示す第１の回帰直線を算出する第１の回帰直線演算工程
と、前記所定の時間と異なる時間に渡って検出した油量
データと油温データの検出結果に基づいて油量と油温と
の関係を示す第２の回帰直線を算出する第２の回帰直線
演算工程と、前記第１の回帰直線に基づいて所定の油温
における第１の油量推定値を算出する第１の油量推定値
演算工程と、前記第２の回帰直線に基づいて前記所定の
油温における第２の油量推定値を算出する第２の油量推
定値演算工程と、前記第１の油量推定値と前記第２の油
量推定値とを比較することによって漏油を検出する油量
推定値比較工程とを備えたことを特徴とするものである
。

（作用） 以上の方法では、負荷電流の変化による導体の温度変化
や外気温の変化等による油量変動の影響を除くため、油
量と油温との相関関係を統計的に解析し、油量推定値を
求める。漏油が発生すると、油量推定値が時間と共に変
化していく。従って、異なる時間に渡って検出した油量
推定値を比較することにより、漏油の発生状態を客観的
な基準で判断することができる。尚、この場合、異なる
時間に渡って検出した油量推定値を比較し、異常状態の
継続時間に基づいて漏油発生状態を判定すれば、緻密な
監視が可能となる。

（実施例） 以下、本発明を図の実施例を用いて詳細に説明する。

先ず、第１図は、本発明の○Ｆケーブル線路監視方法を
実施したシステムの機能ブロック図である。

図において、本発明の方法によれば、先ず、例えば、Ａ
相、Ｂ相、Ｃ相から戊る三相のＯＦケーブル線路につい
て、各相の絶縁油の油量と油温を監視する。即ち、各相
から、油量データ１ａｌｂ、ｌｃと油温検出用データｌ
ａ、ｌｂ’１０′を得る。尚、ケーブル内部の油温は、
これを直接検出することが困難なため、油温データを得
るためのケーブルシース温度や送電電流値等を受入れる
。これらをここで、油温検出用データと呼んでいる。

これらのデータを受入れるために、監視部１０が設けら
れ、更に監視部１０の出力を受入れて漏油発生警報等を
発する中央局２０が設けられている。

尚、この中央局２０は、多数の○Ｆケーブル線路の状態
を集中監視するセンタであって、中央局２０には、図示
しない複数の監視部の出力信号が通信回線等を介して入
力するものとする。

上記監視部１０は、データ処理部１１、回帰直線演算部
１２、油量推定値演算部１３、油量推定値比較部１４及
び漏油発生状態判定部１５から成る。これらの詳細な動
作は後述する。

第２図に、第１図の機能ブロックを具体化したシステム
のブロック図を示す。

図において、三相○Ｆケーブル線路を構成するＯＦケー
ブルＬＡ、ＩＢ、ＩＣには、それぞれ油槽２Ａ、２Ｂ、
２Ｃが設けられ、各々独立に油量管理が行なわれている
。各油槽２Ａ、２Ｂ、２Ｃには、油量センサ３Ａ、３Ｂ
、３Ｃが設けられている。この油量センサは、油槽内に
収容された絶縁油の液面高さを検出し、これを電気信号
に変えて、監視部１０に向けて出力するものである。各
油量センサには、フロート式のものや光学的センサを用
いたもの等、従来からよく知られた種々のセンサが採用
される。

また、各○ＦケーブルＬＡ、ＩＢ、ＩＣには、それぞれ
ケーブルシース温度センサ４Ａ、４Ｂ。

４Ｃと、送電電流計５Ａ、５Ｂ、５Ｃが設けられている
。

ケーブルシース温度センサ４Ａ、４Ｂ、４Ｃは、何れも
各ケーブルのシースに直接張付けられたサーミスタ等か
ら成り、シース温度を電気信号に変えて監視部１０に向
けて出力するものである。送電電流計５ａ、５ｂ、５ｃ
は、何れもケーブルヘッドや変電所等に設けられた変流
器等から成り、送電電流を電気信号に変えて監視部１０
に出力するものである。

本発明の方法では、常に、何れか１つの相のＯＦケーブ
ルに着目してその漏油を監視するため、以下、例えばＯ
ＦケーブルＩＡについての漏油監視方法のみを説明する
。他相のＯＦケーブルについても、全く同様の監視を行
なうことはいうまでもない。

監視部１０には、上記監視用の各種データが入力する。

監視部ｌ○は、入力ポート１０１と出力ボート１０２を
備え、パスライン１０３に対し、プロセッサ１０４、ラ
ンダム・アクセス・メモリ（ＲＡ、　Ｍ　）１０５、キ
ーボード１０６、プリンタ１０７、リード・オンリ・メ
モリ（ＲＯＭ）　１０８．１ｉｆｌ気デイスク装置１０
９及びデイスプレィ１１０等を接続した装置から成る。

監視部１０の出力信号は、通信回線３０を介して、中央
局に設けられたコンピュータ２０ａに接続される。

ここで、監視部１０のプロセッサ１０４は、監視郡全体
の動作を制御するマイクロコンピュータ等から成る。ま
た、リード・オンリ・メモリ１０８は、プロセッサ１０
４の動作制御用プログラム等を格納したメモリから成る
。

また、ランダム・アクセス・メモリ１０５は、プロセッ
サ１０４の動作パラメータや、その他のデータを格納す
るメモリである。

このランダム・アクセス・メモリ１０５には、図に示し
たように、油量データ格納部１０５ａと、油温演算テー
ブル格納部１０５ｂと、油温データ格納部１０５ｃと、
演算判定テーブル格納部１０５ｄとが設けられている。

油量データ格納部１０５ａは、入力ポート１０１を介し
て入力した所定の時間に渡ってサンプリングした多数の
油温データを格納する領域である。また、油温演算テー
ブル格納部１０５ｂは、入力ポート１０１から受入れた
油温検出用データに基づいて、油温データを演算し、そ
の結果を出力する演算テーブルから成る。油温データ格
納部１０５ｃは、上記演算により得られた油温データを
、所定の時間帯に渡ってサンプリングし格納する領域で
ある。

演算判定テーブル格納部１０５ｄは、上記所定時間帯に
渡って検出した油量データと油温データに基づいて、油
量推定値を演算し、最終的に漏油発生状態の判定結果を
出力する演算テーブルや演算プログラムから成る。

キーボード１０６は、オペレータが監視部１０の動作を
制御するコマンド等を入力するために設けられている。

また、プリンタ１０７は、監視部１０の監視結果をプリ
ントアウトするための印刷装置である。磁気ディスク装
置１０９は、油量検出データや監視結果等を格納し保存
するための外部記憶装置である。デイスプレィ１１０は
、オペレータによる監視部１０の操作案内や、監視結果
のモニタ等に使用される表示装置から成る。また、入力
ボート１０１．出力ボート１０２は、データ送受信用の
インタフェースや通信制御回路から戊る。

次に、第３図を用いて本発明の方法を具体的に説明する
。

第３図は、本発明の方法により、最終的に中央局２０（
第１図）で所定の警報を発する処理を行なうまでの具体
的なフローチャートである。

また、第４図は、このフローチャートの各工程で行なわ
れる演算処理動作説明図である。

先ず、第３図のフローチャートステップＳ１において、
第２図に示す監視部１０の入力ポート１０１から、°例
えば２週間に渡って１時間おきに油量データと油温検出
用データが受入れられ、油量データは、上記ランダム・
アクセス・メモリ１０５の油量データ格納部１０５ａに
そのまま格納される。

また、油温検出用データは、上記油温演算テーブル格納
部１０５ｂの演算処理を経て、油温データ格納部１０５
ｃに格納される。尚、サンプリングされた全データ数は
、２週間分で２４Ｘ７Ｘ２、即ち３３６個となる（第４
図■式）。また、油量は、Ａ相、Ｂ相。

Ｃ相、それぞれＶ　ａ　ｒ　＋　Ｖ　ｂ　＋　、　Ｖ　
ｅ　ｌとなり、油温はＴ　ａ　＋　＋　Ｔ　ｂ　ｒ　、
　Ｔ　ｅ　Ｉとなる。添字ｉは、油量検出データを得た
時刻に対応して順に付された番号である。

次に、第３図ステップＳ２において、上記２週間分のデ
ータを、現時点より１週間前までのデータ（グループＢ
）と、それ以前のデータ（グループＡ）に分ける。これ
は、油温と油量の関係の時間的な変化を見るためである
。

以上、ステップＳ１及びステップｓ２の処理は、第１図
に示すデータ処理部１１により実行される。

次に、ステップＳ３とステップＳ４の処理が実行される
が、以後の各演算は、先に説明したように、第２図のラ
ンダム・アクセス・メモリ１０５中の演算判定テーブル
格納部１０５ｄにより一挙に行なうことが可能である。

しかし、ここでは、その演算内容を具体的に分解して説
明する。

今度は、各グループについて油量と油温の回帰直線を求
める（ステップＳ３）。

第５図に示すように、横軸に油温、縦軸に油量をとって
、その相関関係をグラフにプロットしていく。

尚、ここで、油温Ｔは、油量Ｖを測定した時刻より一定
の時間Δｔだけ早い時刻のデータを用いる。これは、実
際に、送電電流等が増減しても、その影響が油量に及ぶ
のがΔｔだけ遅れるためである。

そして、略帯状に分布したデータから最小２乗法に基づ
いて回帰直線Ｋを求める。その式は、第４図■式に示す
ように、傾きβの直線となる。また、傾きβは、■式か
ら求める。上記グループＡのデータ検出結果に基づいて
第１の回帰直線を求め、グループＢのデータ検出結果に
基づいて第２の回帰直線を求める。上記演算処理は、第
１図の回帰直線演算部１２が行なう。

次に、第４図■式から、油量の平均値■と、回帰直線の
傾きβと、温度の平均値下と、信頼限界αとを用いて、
推定油量値を求める（ステップＳ４）。

尚、油温Ｔ、における油量の信頼限界ａは、第４図■式
により求められる。

また、真の値がその範囲内にある確率を示すＦ値は、既
知のＦ分布表（日本規格協会の統計数値表等）に基づい
て、信頼度９５％に対してＦ＝３．９３．信頼度９９％
に対してＦ＝６．７９という値を使用する。

即ち、信頼度が高い程Ｆ値が大きくなり、一定の油温の
場合の真の油量推定値のあるべき範囲の幅が広くなる。

逆に、信頼度が低ければＦ値は小さくなり、一定の油温
の真の油量推定値のあるべき範囲の幅が狭くなる。尚、
信頼限界を求める■式に使用する誤差分散Ｖ６は、■式
により求められる。また、誤差変動Ｓ６は、■式により
求められる。これらの式は、既知の統計学に基づく。

ステップＳ４においては、上記の要領で、第１の回帰直
線に基づいてグループＡの平均油温Ｔ１を基準として、
第１の油量推定値を求めると共に、第２の回帰直線に基
づいて第２の油量推定値を求める。即ち、■式、■式に
おけるＴ、にＴ。

を、両グループの油量推定値の計算に用いる。

上記演算処理は、第１図の油量推定値演算部１３により
行なわれる。

次に、信頼限界αを考慮し、グループＢの第２の油量推
定値が、グループＡの第１の油量推定値を下回るか否か
を比較する（ステップＳ５）。

即ち、第４図■式に示すように、信頼限界ａは、Ｔ８が
油温の平均値下と等しい場合に最小となる。従って、グ
ループＡに基づく油量推定値とグループＢに基づく油量
推定値の間に差があるか否かは、何れの油量推定値につ
いても、Ｔ、がＡグループの油温データの平均値Ｔ１と
等しい場合について、両者を比較すればよい。

第６図に、グループＡに基づく第１の回帰直線と、グル
ープＢに基づく第２の回帰直線を図示した。このグラフ
は、第５図同様に、横軸に油温縦軸に油量をとったもの
である。

ここで、グループＡの平均油温Ｔ１の位置を、図のよう
に垂直に破線ので表わすと、第１の回帰直線との交点が
■、第２の回帰直線の交点が■となる。そして、第１の
回帰直線の９９％信頼度における油量推定値の範囲は区
間■となり、その最小値はＡ９９となる。また、第１の
回帰直線の９５％信頼度における油量推定値の範囲は区
間■となり、その最小値はＡ９５となる。一方、第２の
回帰直線について見ると、その９９％信頼度における油
量推定値の範囲は区間■となり、その最大値はＢＯ２と
なり、９５％信頼度における油量推定値の範囲は区間■
となり、その最大値はＥ３９ｓとなる。

このグラフを見て分かるように、最新のデータであるグ
ループＢの第２の回帰直線が、その直前に得たデータで
あるグループＡの第１の回帰直線に比べて低い位置にあ
るということは、油量が低下していることを示し、この
原因は漏油等にあるものと推定される。しかし、回帰直
線に基づいて算出した油量推定値の存在確率は、信頼限
界、即ち、ここで示す信頼度により一定の幅を持つ。

従って、第１の回帰直線に基づいた油量推定値と第２の
回帰直線に基づいた油量推定値を、特定の油温において
比較し、所定の信頼度における信頼限界の範囲を考慮し
てもなお、第２の回帰直線に基づく油量推定値が小さい
場合、漏油が発生したと判断する。

以上の判断は、第１図の油量推定値比較部１４により行
なわれる。

そして、最後に、第１図の油量発生状態判定部１５にお
いて、如何なる警報を発すべきかの判断を行なう。

先ず、信頼度９５％で上記推定油量値の比較をし、Ａ　
９．＞　８９５の異常状態が３日続いた場合、警報レベ
ル°°１゛′と判断する（ステップＳ６）。このような
判定結果は、第２図のデイスプレィ１１０等に表示する
他、出力ボート１０２を介して中央局に通報される。

尚、警報レベル“１”というのは、比較的緊急度の低い
漏油の発生が疑われる状態で、例えば、当該相の監視を
今後強める等の対処をすればよいといった内容となる。

一方、信頼度９５％で上記の比較をし、Ａ　９．＞　８
９５の異常状態が７日続いた場合、警報レベルは２′′
とする（ステップＳ７）。これは、中程度の緊急度の漏
油と考えられ、これに対応した対処が行なわれる。

また、信頼度９９％でＡ　９９＞　Ｂ　９ｓの異常状態
が７日続いた場合、警報レベルを“３”とする（ステッ
プＳ８）。警報レベル″３”というのは、比較的緊急度
の高い漏油発生とみなす。

尚、漏油発生状態の具体的な判定方法を第７図の一覧表
に示す。

図において、異常状態発生は○印で示し、毎日光に説明
したグループＡとグループＢのデータ比較を行ない、信
頼度９９％及び信頼度９５％について、それぞれ比較判
定結果をリストアツブする。そして、○印が連続した数
により警報レベルを判定する。

第７図（ａ）はＡ　９Ｂ　＞　Ｂ　９ｓで警報レベル゛
１°゛を発する場合、同図（ｂ）はＡ　９Ｂ＞　Ｂ　ｅ
５て警報レベル°“２”を発する場合、同図（ｃ）はＡ
　９９＞　８９９で警報レベル゛３”を発する場合の判
定結果である。

尚、上記のような警報と共に、油量が各油槽に規定され
ている警報発信レベルに達するまでの予想時間Ｔ、ｎを
同時に表示することが好ましい（第３図ステップＳ９）
。この漏油量は、第４図■式に示すように、８漏油量の
算定式を用いて求める。また、予想時間は、第４図■式
に示す要領で求める。

以上のような警報を第１図の中央局２ｏが受けることに
より、中央局２０では、それぞれの警報レベルに応じて
監視員が必要な対応を行なうことになる。

本発明は以上の実施例に限定されない。

上記演算等は、プロセッサ自体が所定のプログラムを実
行することにより順に行なってもよいし、又、必要に応
じて演算の経過データをプリントアウトし、それをその
まま中央局に通報するようにしても差し支えない。

また、第３図の処理は、例えば１週間のデータを累積後
実行されるが、継続的に油量監視等が行なわれている場
合、常にさかのぼって、１週間分とその前の１週間分の
データについて、演算と比較と判定を行なうようにすれ
ば良い。この場合、油量データと油温データは、常に一
定容量とし、最古のものが削除され最新のものが順次更
新されるようにすればよい。

尚、本発明においては、予め健全時の油量データや油温
データをメモリに保存しておき、これと最新の測定結果
を比較するようにしてもよい（発明の効果） 以上説明した本発明の方法によれば、油量と油温との相
関関係を統計的に解析するので、負荷電流の変化による
導体の温度変化や季節的な温度変化等に基づく油量差変
動があっても、微少な漏油の早期検出が可能となる。更
に、推定油量値の時間変化を比較すれば、漏油発生の状
態を数値化し、客観的にその緊急度レベルを判断するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法を実施したシステムの機能ブロッ
ク図、第２図は本発明の方法を実施した具体的なシステ
ムのブロック図、第３図は本発明の詳細な説明するフロ
ーチャート、第４図は本発明の方法を実施するための各
工程の演算処理動作説明図、第５図は本発明の方法によ
る油量・油温回帰直線のグラフ、第６図は油量推定値比
較方法説明用のグラフ、第７図は漏油発生状態判定方法
説明図である。 ｌａ、ｌｂ、ｌｃ−−−−油量データ、ｌａ’　、ｌｂ
’　、ｌｃ’　−油温検出用データ、１０−−−−−−
−−一一監視部、 １１−−−−−−−−−−データ処理部、１２−−−−
−−−−−一回帰直線演算部、１３−−−−−−−−−
一油量推定値演算部、１４−一−−−−−−−−油量推
定値比較部、１５−−−−−−−−−一漏油発生状態判
定部、２０−一−−−−−−−−中央局。 第 ５ 図 （を−Δｔ） 第 図 ａ 油温 Ｔ＋（ｔ−Δｔ〉 第 図 （そのｌ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ＯＦケーブル線路の油量と油温とを検出し、この油
   量と油温とに基づいて漏油を検出するＯＦケーブル線路
   の漏油監視方法であって、 所定の時間に渡って検出した油量データと油温データの
   検出結果に基づいて油量と油温との関係を示す第１の回
   帰直線を算出する第１の回帰直線演算工程と、 前記所定の時間と異なる時間に渡って検出した油量デー
   タと油温データの検出結果に基づいて油量と油温との関
   係を示す第２の回帰直線を算出する第２の回帰直線演算
   工程と、 前記第１の回帰直線に基づいて所定の油温における第１
   の油量推定値を算出する第１の油量推定値演算工程と、 前記第２の回帰直線に基づいて前記所定の油温における
   第２の油量推定値を算出する第２の油量推定値演算工程
   と、 前記第１の油量推定値と前記第２の油量推定値とを比較
   することによって漏油を検出する油量推定値比較工程と
   を備えたことを特徴とするＯＦケーブル線路の漏油監視
   方法。 ２、ＯＦケーブル線路の油量と油温とを検出し、この油
   量と油温とに基づいて漏油を検出するＯＦケーブル線路
   の漏油監視方法であって、 所定の時間に渡って検出した油量データと油温データの
   検出結果に基づいて油量と油温との関係を示す第１の回
   帰直線を算出する第１の回帰直線演算工程と、 前記所定の時間と異なる時間に渡って検出した油量デー
   タと油温データの検出結果に基づいて油量と油温との関
   係を示す第２の回帰直線を算出する第２の回帰直線演算
   工程と、 前記第１の回帰直線に基づいて所定の油温における第１
   の油量推定値を算出する第１の油量推定値演算工程と、 前記第２の回帰直線に基づいて前記所定の油温における
   第２の油量推定値を算出する第２の油量推定値演算工程
   と、 前記第１の油量推定値と前記第２の油量推定値とを比較
   することによって漏油を検出する油量推定値比較工程と
   、 前記第２の油量推定値の信頼限界が前記第１の油量推定
   値の信頼限界を下回る場合に、その継続時間から漏油の
   発生状態を判定する漏油発生状態判定工程とを備えたこ
   とを特徴とするＯＦケーブル線路の漏油監視方法。