JPH0536543A - ガス絶縁変圧器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 サージなどの影響による電気的監視手段の誤
動作を容易に確認できるガス絶縁変圧器を提供する。 【構成】 ガス絶縁変圧器１のタンク内のガス圧力とガ
ス温度をセンサ４，５により電気信号として検出し、監
視装置６へ入力する。従来接点付き保護装置によってい
た監視項目をすべて実行できる。記録などの追加機能も
付加できる。また、変圧器１に接点なしの温度計２や圧
力計３を設けることにより、監視装置６が誤動作したと
きでもその確認が容易である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は絶縁及び冷却媒体とし
て、例えばＳＦ6 ガスのような絶縁特性に優れたガスを
用いたガス絶縁変圧器に関する。

【０００２】

【従来の技術】最近変圧器の絶縁及び冷却媒体として、
絶縁特性に優れたガスを使用したガス絶縁変圧器の使用
が広まっている。この種の変圧器は、絶縁特性の向上、
機器の小型化などの利点を有すると共に、同じく絶縁ガ
スを使用したガス絶縁開閉装置とのマッチングの良さも
あって、急速に普及しつつある。

【０００３】ところで、図３に示すように、従来のガス
絶縁変圧器１には、その保護装置として、ガスの温度を
表示するガス温度計１１、運転中のガスの圧力を表示す
るガス圧力計１２、ガス温度によりガス圧力を補正し、
密度として管理し、ガス漏れなどにより密度の異常が生
じた場合に、異常信号を発生するガス密度スイッチ（温
度補償圧力スイッチとも呼ばれる）１３、内部アーク自
己などで急激にタンク圧力が上昇するとき、これを検出
して異常信号を発生させる衝撃ガス圧力継電器１４等が
設けられている。

【０００４】これらのうち、ガス温度計１１やガス圧力
計１２は、ブルドン管を利用して指針を動作させ、ガス
圧力やガス温度を目盛り板に表示するダイヤル式のもの
が一般的である。また、ガス温度計１１やガス圧力計１
２には、それぞれ圧力や温度が規定の範囲を越えた時に
動作する接点が取り付けられており、この接点の信号に
より警報を発生させたり、変圧器を停止するなどのシー
ケンスが組まれている。一方、ガス密度スイッチ１３や
衝撃ガス圧力継電器１４には、表示機能はなく、規定の
範囲を越えた時に動作する接点だけが取り付けられてい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記のような保護装置
に取り付けられている接点として、従来では、通常はマ
イクロスイッチが使用されているが、マイクロスイッチ
は初期に動作設定値を定めても、変圧器の運転時の振動
などにより位置ずれが生じ、誤動作する可能性があるた
め、定期的な較正が不可欠である。

【０００６】また、一般に保護装置は、変圧器のタンク
に直接か集合端子箱の内部などのタンク近傍に取り付け
られ、定期的な保守員の巡視の際に、目盛り板の表示が
保守員により記録されている。従って、圧力や温度変化
傾向などを見る連続監視は不可能である上、また、ガス
の密度を求めようとする場合には、ガス圧力と温度の読
取りデータからガス密度を計算で求める必要があるな
ど、データ処理も繁雑である。

【０００７】これらの解決策として、各種のセンサを使
用して圧力や温度を電気信号として検出し、連続監視を
行う方法が提案されている。しかし、現在のセンサによ
る監視は、前記のマイクロスイッチを使用した機械式の
保護装置に対する補助的な役割にしか過ぎず、例えばダ
イヤル式のガス温度計１１を変圧器のタンクに取り付け
た上に、図３のように測温抵抗体の温度センサ４で測定
した温度や、圧力センサ５で検出した圧力を、制御室の
監視装置６に取り込んで記録する程度にしか利用されて
おらず、異常時の警報発生や変圧器の停止の情報は、機
械式保護装置である接点付きガス温度計１１や接点付き
ガス圧力計１２のマイクロスイッチの出力を異常信号伝
送路２１によって制御室などに伝送しているのが現状で
ある。

【０００８】ところで、機械式保護装置とセンサとの併
用による監視の２重化を避けるには、機械式の保護装置
を使用せず、センサのみの監視に一本化することも考え
られる。しかし、変圧器が設置される変電所では高電圧
の機器が運転されており、これらの機器を回路から遮断
する場合などにサージ電圧が発生し、監視装置の電気信
号に影響を与え、誤動作を引き起こす可能性もある。そ
して、このような誤信号により、異常信号発生回路が異
常信号を出した時、センサのみの監視では、正常か異常
かの確認ができないため、変圧器本体の異常ではない場
合にも、変圧器を停止させざるを得ない場合が生じてし
まう。

【０００９】本発明は、上記のような従来技術の問題点
を解決するために提案されたもので、その目的は、変圧
器の運転状態を連続監視し、機械式の保護装置に必要な
マイクロスイッチなどの接点の保守を不要とし、しかも
センサからの異常信号が発生した場合に、その信号が監
視装置の異常によるものか、変圧器の実際の異常による
ものかを簡単に確認できるガス絶縁変圧器を提供するこ
とを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの手段として、本発明のガス絶縁変圧器は、ガス絶縁
変圧器内部の圧力や温度を電気信号として検出し、これ
らの電気信号を記憶、演算、表示する監視装置と、監視
装置から出力されたデータから変圧器の異常の有無を判
断し、異常信号を発生させる異常信号発生回路と、変圧
器内部の圧力や温度を前記監視装置とは別系統で測定
し、変圧器近傍に設けられた接点を持たない表示装置と
を備えていることを特徴とする。

【００１１】

【作用】上記のような構成を有する本発明によれば、ガ
ス絶縁変圧器内部のガスの圧力や温度に加え、ガス密度
も監視装置内で演算し連続監視することが可能となる。
また、内圧の急激な上昇も検出可能なため、従来使用し
ていた接点付きのガス圧力計やガス温度計、ガス密度ス
イッチがすべて不要になり、保守点検が容易になる。し
かも、マイクロスイッチなどの接点を有しないガス圧力
計やガス温度計等の表示装置を取付けることで、異常信
号などで電気的な監視装置が誤動作した場合でも、ガス
圧力計や温度計と対照することにより、変圧器の異常の
有無が容易に確認できる。

【００１２】

【実施例】

（１）第１実施例 以下、本発明の第１実施例を、図１に従って具体的に説
明する。

【００１３】本実施例において、ガス絶縁変圧器１のタ
ンクには、機械式のガス温度計２およびガス圧力計３が
設けられている。これらの計器は、通常の監視には使用
せず、監視装置自体が誤動作したときの確認用のもの
で、従って、従来の機器のように異常信号出力用のマイ
クロスイッチなどの接点は設けられいない。一例とし
て、ブルドン管を用いた機械式の圧力計やダイヤル式の
温度計が使用される。

【００１４】また、このガス絶縁変圧器１のタンクに
は、温度センサ４および圧力センサ５が設けられてい
る。温度センサ４は、例えば、温度に対応して変化する
抵抗素子の抵抗値により温度を測定する測温抵抗体など
で構成される。温度センサ４の取り付け位置は、ガスの
最高温度が検出できる変圧器卓上部とする。圧力センサ
５は、例えば、歪みゲージを用いたもの、差動インダク
タンス方式のセンサが使用される。ガス圧力はタンクな
いで均一のため、圧力センサ５の取り付け位置は制限が
ない。

【００１５】これらのセンサ４，５の出力信号は、電気
ケーブルまたは変換器を介して光ケーブルなどで、監視
装置６へ送られる。監視装置６は、これらの信号を入力
し、温度あるいは圧力値として記録するほか、必要な情
報を演算し記録する。例えば、ガスの密度はガス圧力を
平均温度で補正して求めるが、温度センサ４で検出した
温度は最高ガス温度であるため、そのままでは使用でき
ない。この場合、変圧器の負荷および絶縁、冷却媒体で
あるガスを冷却する空気あるいは水の温度が判れば、ガ
スの平均温度が計算でき、これからガス密度も計算で求
めることができる。更に、圧力センサからの信号を１０
０ｍｓ単位のピッチで取り込めば、変圧器内部でアーク
事故が生じてガス圧力が急激に上昇した場合の事故検出
も可能となる。

【００１６】この監視装置６には、変圧器からタンク内
のガスの圧力と温度の情報を取り込み、他に変圧器の負
荷率やガスを冷却する媒体の温度情報を与えれば、従
来、変圧器に取り付けていた温度計や圧力計、ガス密度
スイッチの他、衝撃ガス圧力継電器が持つ機能をすべて
満たすことができる。更に、データの記録、保存、ガス
密度の表示、精度の向上等、従来の保護装置より優れた
機能も付加できる。

【００１７】この監視装置６は、一般に、変圧器とは離
れた場所、例えば制御室などに設置される。この監視装
置６には、監視装置６による演算結果に従って異常信号
を出力する異常信号発生回路７が接続され、これが異常
信号伝送路２１を通って所定の表示装置や警報装置に送
られる。

【００１８】このような構成を有する本実施例において
は、温度センサ４やガス圧力センサ５からの信号を処理
した監視装置６からの異常信号が発生した場合、その信
号が本来の変圧器の異常に起因する信号か開閉サージな
どによる誤信号かの判定は、変圧器タンクに設けたガス
温度計２とガス圧力計３を目視することによる。この場
合、ガス温度計２とガス圧力計３には、マイクロスイッ
チなどの接点が設けられていないので、サージによる誤
動作はなく、前記の異常信号の適否をこれらの機械的計
器から判定できる。 （２）第２実施例

【００１９】図２に、本発明の第２実施例を示す。この
第２実施例の構成は、ガス絶縁変圧器１のタンクの上部
と下部にそれぞれ温度センサ４，４を設けたものであ
る。このように上下の２点で温度を測定すれば、それら
の平均値がほぼガスの平均温度となるため、負荷率や他
の温度情報を取り込まずに、温度センサ４，４と圧力セ
ンサ５の測定値とからガス密度を求めることができる。 （３）他の実施例

【００２０】本発明の監視装置としては、上記のもの以
外に、変圧器タンク内の圧力を電気信号として検出する
圧力センサの出力値から圧力上昇速度を演算し、上昇速
度が予め設定した速度以上になると異常信号を出力する
ものも使用できる。

【００２１】更に、監視装置６に加えて、監視装置とは
別系統に独立した回路及び機構により、タンク内の圧力
あるいはガス温度のどちらか一方だけを検出し、タンク
近傍に表示する表示装置を設けても良い。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ガ
ス絶縁変圧器のタンク内のガス圧力とガス温度をセンサ
により電気信号として検出し、監視装置へ入力すること
により、従来接点付き保護装置によっていた監視項目を
すべて実行できる上に、記録などの追加機能も付加でき
る。また、変圧器本体に接点なしの温度計や圧力計を設
けることにより、監視装置が誤動作したときでもその確
認が容易である。従って、本発明によれば、サージなど
の影響による電気的監視手段の誤動作を容易に確認でき
るガス絶縁変圧器を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のガス絶縁変圧器の第１実施例を示す構
成図

【図２】本発明のガス絶縁変圧器の第２実施例を示す構
成図

【図３】従来のガス絶縁変圧器の一例を示す構成図

【符号の説明】

１…変圧器 ２…接点なしガス温度計 ３…接点なしガス圧力計 ４…温度センサ ５…圧力センサ ６…監視装置 ７…異常信号発生回路 １１…接点付きガス温度計 １２…接点付きガス圧力計 １３…ガス密度スイッチ １４…衝撃ガス圧力継電器 ２１…異常信号伝送路

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】ガス絶縁変圧器内部の圧力や温度を電気信
   号として検出し、これらの電気信号を記憶、演算、表示
   する監視装置と、 監視装置から出力されたデータから変圧器の異常の有無
   を判断し、異常信号を発生させる異常信号発生回路と、 変圧器内部の圧力や温度を前記監視装置とは別系統で測
   定し、変圧器近傍に設けられた接点を持たない表示装置
   とを備えていることを特徴とするガス絶縁変圧器。