JPH0356869A - 静止誘導機器の異常検出装置 - 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】 〔発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、不活性ガスが封入された静止誘導機器の異常
検出装置に関する。

（従来の技術） 例えば不活性ガスたるＳＦウが密封されたガス絶縁変圧
器では、内部の発線に部分放電か発生することがあり、
これを放置しておくと、巻線用の絶縁物が劣化して絶縁
破壊を誘発する。このため、部分放電の発生が限度以上
発生するようにｆコったときは、巻線を修理或は交換し
なければならない。そこで、ガス絶縁変圧器に生じる部
分放電を常時若しくは定期的に測定することが試みられ
ており、その装置の一例としてＧ　Ｉ　Ｓ　（ｇａｓ　
ｉｎｓｕｆａｔｅｄ　ｓｖｉｔｃｈｇｅａｒ〉に発生す
る部分放電を検出するための例えばコロナメータを利用
することが考えられている。つまり、絶縁及び消弧を兼
ねたＳＦ，が封入されたＧＩＳには、それに発生する部
分放電を検出するためのコロナメータが設けられており
、このコロナメータをガス絶縁変圧器に発生する部分放
電の検出に適用しようとするものである。

ところで、ＳＦ６は部分放電の発生及び水分の存在によ
り次のような化学反応を起こすことが知られている。

ＳＦ６→ＳＦ４　十Ｆ２ ＳＦ４＋Ｈ２０−ＳＯＦ，　＋２Ｉ｛ＦＳＯＦ２　＋Ｈ
２　０→ｓｏ，＋２ＨＦここで、変圧器のタンク内には
数百ｐｐｍの水分が存在するのが通常であるため、部分
放電が発生したときは、本来安定なＳ　Ｆ　ｂが分解し
て活性ガスに変化してしまうことになる。

一方、第３図に示すガス絶縁変圧器では、部分放電の他
に局部過熱という異常を生じることがある。つまり、例
えば巻線の１ターンに短絡を生じると、常時発熱してい
る鉄心１，一次巻線２，二次巻線３がさらに発熱するこ
とがある。このため、通常ポリエステルフィルム或はブ
レスポード等の薄手の有機絶縁物により形戊された絶縁
物が局部過熱により分解し、これによりＨ２　０．Ｃｏ
，ＣＯ２が発生してしまう。ここで、前述した化学反応
は部分放電ばかりでなく温度上昇によっても生じること
が知られているので、局部過熱によってもＳＦ．が活性
ガスに変化してしまう。

しかしてガス絶縁変圧器では、ＧＩＳに比べて局部過熱
による活性ガスの発生が問題化しており、局部過熱を確
実に検出することが望まれている。

そこで、局部過熱を検出する装置として第３図に示すガ
スクロマトグラフィ４を用いてガスの成分を計１定する
ようにしている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上述のガスクロマトグラフ５ｆ４は、そ
の構或が複雑であってコストが高く保守整備が面倒であ
るばかりでなく、その構成上変圧器内部で発生するガス
或分をリアルタイムで測定することができず、局部過熱
の監視が不十分になるという欠点がある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は
、局部過熱を簡単な構戊にて常時監視することができる
等の効果を奏する静止誘導機器の異常検出装置を提供す
るにある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明の静止誘導機器の異常検出装置は、静止誘導機器
内部で発生した部分放電を検出する部分放電センサを設
け、静止誘導機器内部の水分を検出する水分センサを設
け、前記部分放電センザ及び前記水分センサの検出状態
に基づいて前記静止誘導機器に発生する部分放電或は局
部過熱等の異常を検出する異常検出手段を設けたもので
ある。

（作用） 静止誘導機器内で部分放電が発生すると、部分放電セン
サが検出状態となる。このとき、部分放電の発生により
静止誘導機器内部で水分が発生して水分センサが検出状
態となるから、そのことに基づいて異常検出手段は部分
放電が発生したと判断する。

また、静＋１．誘導機器内で局部過熱を生じたときは、
その局部過熱により水分が発生していることから、水分
センサは検出状態となっている。これに対して、部分放
電センサは検出状態にはならないので、そのことに基づ
いて異常検出手段は局部過熱が生じていると判断する。

（丈施例） 以ド、本発明の第１の実施例を第１図により説明する。

タンク１１内部に配置された鉄心１２には一次巻線１３
及び二次巻線１４が互いの間にダクト；′Ｔ’存在する
ように巻装されていると共に、その夕゛／ク１１内に不
活性ガスたるＳＦ６　　（六沸化硫黄）が密封されて変
圧器が構成されている。タンク゛１の側面にはその内部
を臨むセンサ格納室１５が設けられており、そこに部分
放電センサたるコロナセンサ１６が配置されている。こ
のコロナセンサ１６はフエライトアンテナと略同一構成
のもので、フエライトコア１６ａに巻線１６ｂを数ター
ン巻回して形或されている。また、タンク１１の側面に
はこれの内部とバルブ１７を介して連通したセンサ格納
室ｌ８が設けられており、そこに水分センサ１９が格納
されている。この水分センサ１９は、ガス中の水分を例
えば多孔性アルミニウムに吸着させ、以て水分量の変化
を気孔壁の電気伝導度の変化（インピーダンス変化）と
して検出するものである。そして、コロナセンサ１６及
び水分センサ１９からの出力は人工知能を有する異常検
出手段たる信号処理装置２０に与えられている。この信
号処理装置２０はエキスパートシステムをａしており、
そのエキスパートシステムがコロナセンサ１６及び水分
センサ１９の検出状態に基づいてガス絶縁女圧器で発生
する各種異常を後述のように判断する。

次に上記構成の作用について説明する。

変庄器の運転に伴って例えば一次巻線１３に部分級電が
発生すると、部分放７ａの発生に伴ってＳＦわがＳＦ４
及びＦ２に分解すると共に一次巻線］３を絶縁している
有機絶縁物が分解してＨ２０Ｃｏ，Ｃ○２等の分解ガス
が発生する。すると、以下に示す化学式のように不活性
ガスのＳＦ６が活性ガスに変化してしまう。

Ｓ　Ｆ　，→ＳＦ４　＋Ｆ’， ＳＦ４＋Ｈ２　０神ＳＯＦ２＋２ＨＦ ＳＯＦ２＋Ｈ，０叫ＳＯ２　＋２ＨＦ この結果、ＳＦ．による絶縁性能が劣化してしまう。こ
のとき、部分放電に１？ってガス中に含まれている水分
量が上昇するから、水分センサ１９から出力される検出
信号の信号レベルが上昇する。

一方、一次巻線１３に部分放電が発生すると、その部分
放電の発生に伴って一次巻線１３から電磁波が発生ずる
。すると、コロナセンサ１６に一次巻線１３からの電磁
波が鎖交するから、コロナ・ビンサ１６から出力される
検出信号の強度が上昇する。従って、信号処理装置２０
は、コロナセンサ１６及び水分センサ］９か検出状態と
なったとして部分放電の可能性大と判断する。

また、例えば一次巻線１３の一部が短絡することにより
、一次巻線１３が局部過熱したときは、その局部過熱に
伴って巻線の有機絶縁物が分解して水分が発生するから
、水分センサ１９で検出される水分量が上昇する。この
とき、コロナセンサ１６は非検出状態であるから、信号
処理装置２ｏは、局部過熱．外部からの水分侵入，工場
出荷時の水分過大．絶縁物の自然劣化等を推定する。従
って、１２号処理装置２０による判断結果に基づいて各
種対策を施すことができる。

第２図は本発明の第２の実施例を示すもので、以下これ
について第１の実施例と同一部分には同一符号を付して
説明を省略し、異なる部分のみ説明する。

つまり、タンク１１にはコロナセンサ１６及び水分セン
サ１９の他に、ガスセンサ２１が設けられている。また
、このガスセンサ２１により測定されたタンク１１内の
ガス成分は信号処理装置２０に与えられる。そして、信
号処理装置２０は、コロナセンサ１６及び水分センサ１
９に加えて、ガスセンサ２１の測定結果に基づいて変圧
器で発生する異常を検出する。つまり、第１の実施例の
場合、コロナセンサ１６が非検出状態で且つ水分センサ
１９が検出状態のときは、局部過熱，外部からの水分侵
入，］一場出荷時の水分過大，絶縁物の１１然劣化等を
推定することができたが、それ以上の推理は困難である
。これに対して、この第２の実施例によれば、ガスセン
サ２１により分解ガスが検出されたときは、局部過熱及
び絶縁物の自然劣化と推定することができる。即ち、局
部過熱及び絶縁物の自然劣化の場合は、外部からの水分
侵入若しくは工場出荷時の水分過大と違って、絶練物の
分解に伴う分鯉ガスの発坐を伴うから、そのことに基づ
いて要因を特定できる。さらに、ガスセンサ２１の検出
結果からガス中に含まれる成分を特定できる構成の場合
は、局部過熱及び絶縁物の自然劣化の何れかを特定する
ことができる。

つまり、絶縁物が自然劣化した場合は、ガス中にＳＦｂ
の分角￥により生戊されるイオウ化含物或はフッソ化合
物等が含まれないのに対してＣＯ或はＣＯ２が含まれる
から、それらのガスが検出されたときは絶縁物の自然劣
化と判断することができる。一方、ＳＦ．の分解ガスが
検出されたときは、局部過熱と判断することができる。

要するに、上記各実施例のものによれば、コロナセンサ
１６に加えて水分センサ１９の検出結果に話づいてガス
絶縁変圧器で発生する部分放電及び局部過熱を判断する
ようにしたので、コロナセンサ単体で部分放電を測定す
る場合に比べて、部分放電の検出精度が向上すると共に
、局部過熱の発生をも判断することができる。

また、コロナセンサ１６及び水分センサ１９は連続検出
が可能であるから、ガスクロマトグラフィを利用した従
来検出装置と違って、冗常内容をリアルタイムで測定す
ることができる。さらに、水分センサ１９は簡単な構成
であるから、コストの上昇を招くことはない。

尚、上記丈施例では、部分放電センサとしてフエライト
アンテナから成るコロナセンサ１６を用いると共に水分
センサ１つとして酸化アルミニウムから成るセンサを用
いたが、各センサとして他の構成より成るセンサを用い
るようにしてもよい。

［発明の効果コ 以上の説明から明らかなように、本発明の静正誘導機器
の異常検出装置によれば、静止誘導機器内部での部分放
電の検出状態並びに静止誘導機器内部での水分の検出状
態に基づいて前記静止誘導機器に発生する部分放電或は
局部過熱等の異常を検出する異常検出手段を設けたので
、局部過熱を簡単な構成で常時監視できるという優れた
効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例を示す概略構成図、第２
図は本発明の第２の実施例を示す第１図相当図である。 また、第３図は従来例の概略購成図である。 図中、１１はタンク，１２は鉄心，］３は一次巻線．〕
４は二次巻線，１６はコロナセンサ（部分放電センサ）
，１９は水分センサ，２０は１、二号処理装置（異常検
出手段）．２１はガスセンづ』である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、不活性ガスが封入された静止誘導機器に発生する異
   常を検出するものであって、前記静止誘導機器内部で発
   生した部分放電を検出する部分放電センサと、前記静止
   誘導機器内部の水分を検出する水分センサと、前記部分
   放電センサ及び前記水分センサの検出状態に基づいて前
   記静止誘導機器に発生する部分放電或は局部過熱等の異
   常を検出する異常検出手段とを備えたことを特徴とする
   静止誘導機器の異常検出装置。