JPH0831669A - 変圧器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ガス絶縁変圧器における負荷時タップ切換器の
通電異常を検出して、安全性と信頼性とを高める。 【構成】変圧器巻線１３のタップを選択して回路電流を
通電せしめるタップ選択器１５を、負荷時タップ切換器
１４に設ける。タップ選択器１５の通電部の温度を検出
する通電部温度センサ１８と、この温度センサ１８によ
り検出された温度を所定基準と比較してタップ選択器の
異常の有無を判定する異常判定部２１と、この異常判定
部２１による判定結果を表示する表示装置２４とを有す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、負荷時タップ切換器を
有するガス絶縁型に好適な変圧器に係り、特に負荷時タ
ップ切換器の通電異常の有無を検出する監視装置を設け
た変圧器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の油絶縁変圧器の一例としては図７
に示すように構成されたものがある。これは負荷時タッ
プ切換器のタップ選択器部の異常を検出するために、ガ
ス検出継電器を取り付けたものであり、変圧器巻線１を
内蔵する変圧器タンク２に、負荷時タップ切換器３を取
り付けている。負荷時タップ切換器３は変圧器巻線１の
タップの選択と回路電流の通電を役目とするタップ選択
器４と、その回路電流の遮断を役目とする切換開閉器５
とを有する。

【０００３】従来の負荷時タップ切換器３の監視装置と
しては、主に切換開閉器５に関するものが多く提案され
ている。つまり、切換開閉器５は高速動作による各部の
摩耗進展が早いこと、電流遮断により接点消耗が進展す
ること等で不具合発生の確率が高いので、人間系でも定
期的に吊り上げ点検を実施し、不具合発生を未然に防止
しようとしている。

【０００４】一方、タップ選択器４は低速動作のため各
部の摩耗が少ないこと、通電を役目として電流遮断を行
わず接点消耗が少ない等により不具合発生の確率が低い
ことから、監視の対象から外すことが多く、人間系でも
変圧器本体の点検時に併せて外観点検を実施する程度で
ある。

【０００５】しかしながら、一旦、タップ選択器で通電
異常が発生すると変圧器本体中身に多大な損害を与える
ことから、従来の油絶縁変圧器においては、タップ選択
器４での通電異常の有無を監視するためにガス検出継電
器６を設けている。

【０００６】このように構成した油絶縁変圧器におい
て、タップ選択器４の通電部分に異常が発生し、通電部
分が過熱すると、この熱により絶縁油が分解し可燃性ガ
スを発生する。この可燃性ガスは絶縁油中を上方に移動
し、上部に設けたガス検出継電器６内に蓄積して検出さ
れ、可燃性ガスが規定量を超えたときに異常信号が発せ
られる。なお、図７中、符号７は変圧器用コンサベー
タ、８はタップ切換用コンサベータ、９は変圧器用ガス
検出継電器、１０はタップリードである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の油絶縁変圧器の負荷時タップ切換器３の監視
装置については、これをガス絶縁変圧器に適用すること
ができず、以下に示す改善すべき課題を抱えている。

【０００８】すなわち、ガス絶縁変圧器用の負荷時タッ
プ切換器３においては、タップ選択器４に通電異常が発
生し、その通電部分が過熱する場合は、この熱により変
圧器本体ガスが加熱されて分解ガスを発生する。しか
し、この分解ガスは変圧器本体ガス中に拡散してしまう
ために、ガス検出継電器６により分解ガスを検出して
も、その分解ガスの発生部位が変圧器巻線１か負荷時タ
ップ切換器３かの特定が困難であるという課題がある。

【０００９】つまり、油絶縁変圧器の場合には絶縁油が
分解して発生する可燃性ガスが、絶縁油中を上方に移動
し、上部に設けたガス検出継電器６内に蓄積するのとは
様相を全く異にするものである。

【００１０】本発明はこのような事情を考慮してなされ
たもので、その目的は、ガス絶縁変圧器においても負荷
時タップ切換器の通電異常の有無を検出し、安全性を高
めることができる変圧器を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は前記課題を解決
するために次のように構成される。本願の請求項１に記
載の発明（以下、第１の発明という）は、変圧器巻線の
タップを選択して回路電流を通電せしめるタップ選択器
を、負荷時タップ切換器に設けた変圧器において、前記
タップ選択器の通電部の温度を検出する通電部温度検出
器と、この温度検出器により検出された温度を所定基準
と比較して前記タップ選択器の異常の有無を判定する異
常判定手段と、この異常判定手段による判定結果を表示
する表示装置とを有することを特徴とする。

【００１２】また、本願の請求項２に記載の発明（以
下、第２の発明という）は、変圧器内に封入された絶縁
ガスの温度を検出するガス温度検出器と、このガス温度
検出器により検出された温度により、通電部温度検出器
により検出された温度検出値を補正して異常判定手段に
与える温度補正手段と、を有することを特徴とする。

【００１３】さらに、本願の請求項３に記載の発明（以
下、第３の発明という）は、負荷時タップ切換器による
タップ切換完了を検出する切換完了検出手段と、この切
換完了検出手段によりタップ切換完了が検出されたとき
に、通電部温度検出器の温度検出値と所定基準とを比較
して前記タップ選択器の異常の有無を判定するための演
算を開始せしめる演算開始手段と、を有することを特徴
とする。

【００１４】さらにまた、本願の請求項４に記載の発明
（以下、第４の発明という）は、異常判定手段は、変圧
器本体に設けた通電部温度検出器とガス温度検出器と
に、着脱自在に接続されるように構成されていることを
特徴とする。

【００１５】

【作用】

〈第１〜第４の発明〉万一、負荷時タップ切換器のタッ
プ選択器の接点部や導体部、導体接続部等の通電部に、
通電異常が発生すると、この通電部はその導体抵抗の大
きさに応じて温度が上昇する。

【００１６】この温度は通電部温度検出器により検出さ
れて、異常判定手段により読み込まれる。この検出温度
は、異常判定手段でタップ選択器の正常時の基準温度と
比較され、温度検出値と基準温度とに差異があり、また
はその差異幅が所定幅を超過したときに、異常と判定さ
れ、その判定結果が表示装置に表示される。

【００１７】したがって、本発明によれば、負荷時タッ
プ切換器のタップ選択器の通電異常を検出することがで
きるので、変圧器の安全性と信頼性を高めることができ
る。 〈第２の発明〉通電部温度検出器により検出された温度
はガス温度検出器により検出された温度により温度補正
手段で補正される。

【００１８】したがって、仮に、通電部温度検出器によ
り検出された温度が正常時の基準温度を超過した場合で
も、その温度超過が変圧器内の封入ガスの昇温に起因す
る時は、そのガス昇温分が温度補正手段により補正され
るので、タップ選択器の異常検出精度を高めることがで
きる。

【００１９】〈第３の発明〉負荷時タップ切換器による
タップ切換完了を切換完了検出手段により検出したとき
に、演算開始手段は、通電部温度検出器の温度検出値を
基準と比較して異常か否かを判定するための演算を異常
判定部に開始させる。

【００２０】したがって、異常判定手段は常時、通電部
温度検出器の温度検出値と基準との比較等の演算を行う
必要がないので、異常判定を効率的に行うことができ
る。 〈第４の発明〉異常判定手段は、変圧器本体に設けた通
電部温度検出器とガス温度検出器とに、着脱自在に接続
されるように構成されているので、例えば異常判定手段
のみを変圧器とは別体で携帯可能に構成することによ
り、複数台の変圧器により共用することができる。その
結果、コスト低減を図ることができる。

【００２１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１〜図６に基づい
て説明する。なお、図１〜図６中、同一または相当部分
には同一符号を付している。図１は本発明の一実施例の
全体構成図であり、この図において、ガス絶縁変圧器１
１は変圧器タンク１２内に、変圧器巻線１３を内蔵する
一方、負荷時タップ切換器１４のタップ選択器１５およ
び切換開閉器１６とを吊り下げて内蔵しており、変圧器
巻線１３にはタップリード１７を介してタップ選択器１
５を電気的に接続している。

【００２２】また、変圧器タンク１２内には、タップ選
択器１５の近傍にて、その通電部の温度を検出する１台
または複数台の通電部温度センサ１８を配設している。
つまり、万一、タップ選択器１５の接点部や導体部、導
体接続部等の通電部に、通電異常を生じたときは、その
通電部が電気抵抗の大きさに応じて温度を上昇させ、こ
の温度上昇値が通電電流の大きさに比例するので、この
通電部の温度を通電部温度センサ１８により検出して監
視することより、その異常の有無を判定するものであ
る。

【００２３】通電部温度センサ１８は光ファイバ１９を
介して異常判定装置２０の異常判定部２１に接続され、
通電部温度センサ１８により検出した温度情報を異常判
定部２１に与えるようになっている。

【００２４】光ファイバ１９は、変圧器タンク１２の内
外にそれぞれ配線されたインナ光ファイバ１９ａとアウ
タ光ファイバ１９ｂとよりなり、これら両ファイバ１９
ａ，１９ｂは変圧器タンク１２に配設された中継端子２
２にそれぞれ接続されて相互に連結され、アウタ光ファ
イバ１９ｂは中継端子２２にコネクタ等により着脱自在
に装着される。

【００２５】異常判定部２１は、通電部温度センサ１８
からタップ選択器１５の温度検出値を読み込む一方、メ
モリ２３からタップ選択器１５の通電部の正常時の基準
温度を読み込み、温度検出値が基準温度に差異を生じ、
または、その差異幅が所定幅を超過したときに、タップ
選択器１５の通電部が異常であると判定するものであ
る。

【００２６】なお、異常判定部２１はタップ選択器１５
の温度上昇が平衡したときの平衡温度を正常時の基準と
比較するものであるが、その単位時間当りの温度上昇率
を正常時の温度上昇率と比較して異常か否かを判定する
ように構成してもよい。

【００２７】そして、異常判定部２１はその判定結果を
表示装置２４と変圧器保護装置２５に与えて、その異常
／正常を表示装置２４に表示させる一方、ガス絶縁変圧
器１１の図示しない遮断器等の保護装置を作動させてガ
ス絶縁変圧器１１の運転を停止させるようになってい
る。

【００２８】次に本実施例の作用を説明する。タップ選
択器１５は変圧器巻線１３のタップを選択するものであ
るが、その通電部はその導体部抵抗の大きさに応じて温
度が上昇する。この温度上昇値は通電電流と周囲冷却条
件により決定し、周囲冷却条件が一定の条件下では電流
の大きさに比例する。

【００２９】そこで、まず、タップ選択器１５に変圧器
定格電流を通電した場合のタップ選択器１５の通電部の
温度ないしその上昇を通電部温度センサ１８で検出し、
異常判定装置２０のメモリ２３に正常時温度、または単
位時間当りの上昇率として記憶させておき、演算処理を
行うための正常時基準とする。

【００３０】したがって、万一、タップ選択器１５の通
電部に異常が発生し、その通電部抵抗の大きさが変化す
ると、これに応じて温度が変化するので、この温度は通
電部温度センサ１８で検出され、さらに中継端子２２、
光ファイバ１９を介して異常判定部２１に伝達される。
そこで、異常判定部２１はメモリ２３から正常時の温度
または温度上昇率を読み込み、温度検出値と比較する演
算処理を行う。

【００３１】その比較演算処理の結果、温度検出値が正
常時基準と差異が生じた場合、またはその差異幅が所定
幅を超過した場合に異常と判定し、その判定結果を表示
装置２５に表示すると共に、変圧器保護装置２５に判定
結果を伝達し変圧器の運転を停止させる。

【００３２】次に異常判定部２１の処理プログラムを図
２のフローチャートに基づいて説明する。なお、図２
中、Ｓ１〜Ｓ７はフローチャートの各ステップを示す。
まず、異常判定部２１はＳＴＡＲＴ信号により演算処理
を開始し、Ｓ１で通電部温度センサ１８で検出したタッ
プ選択器１５の温度情報を読み込む。次のＳ２でこの温
度情報から平衡した温度または温度上昇率を算出する。
一方、Ｓ３でメモリ２３に記憶されている正常時基準を
読み込み、Ｓ４でこの基準を温度検出値と比較する。こ
の温度検出値が正常時基準と差異があり、またはその差
異幅が所定幅を超過したときは異常と判定し、その比較
結果が正常の範囲内であれば、Ｓ５でこれをメモリ２３
にフィードバックし、正常な運転履歴として記憶する。

【００３３】そして、その判定結果はＳ６で表示装置２
４に与えられ、ここで正常または異常が表示され、異常
の場合には例えばアラーム音が出力される。また、異常
判定結果はＳ７で変圧器保護装置２５に与えられ、これ
を作動せしめてガス絶縁変圧器１１の運転を停止させ
る。

【００３４】図３は本発明の第２の実施例の全体構成図
であり、このガス絶縁変圧器３１は第１の実施例の構成
に、変圧器タンク１２内に封入された絶縁ガスの温度を
測定するガス温度測定器３２と、このガス温度測定器３
２で検出したガス温度情報を異常判定部２１に伝達する
接続コード３３を追加した点に特徴がある。

【００３５】また、このガス絶縁変圧器３１の異常検出
部２１ａの処理プログラムは図４のフローチャートで示
すように、図２で示す第１実施例のフローチャートとほ
ぼ同様であるが、そのＳ２とＳ３との間に、Ｓ２の２の
温度補正ステップを挿入した点に特徴がある。つまり、
Ｓ１，Ｓ２で変圧器タンク１２内に封入された絶縁ガス
の温度を測定して算出し、Ｓ２の２でこの絶縁ガス温度
により、タップ選択器１５の通電部の温度上昇値を補正
するようにしている。このために、異常検出部２１ａに
おける演算処理の精度を高めることができる。

【００３６】図５は本発明の第３実施例の全体構成図で
あり、このガス絶縁変圧器４１は第１の実施例に、負荷
時タップ切換器１４の切換操作回路の切換操作完了を検
出する切換完了検出器４２と、この切換完了検出器４２
により検出した切換完了情報を異常判定部２１に与える
接続コード４３とを追加した点に特徴がある。

【００３７】また、このガス絶縁変圧器４１の異常判定
部２１ｂの処理プログラムは図６のフローチャートに示
すように、図２で示す第１実施例のフローチャートとほ
ぼ同様であるが、そのＳ２とＳ３との間に、Ｓ２の３の
演算開始時点の読み込みステップを挿入した点に特徴が
ある。

【００３８】つまり、切換完了検出器４２により負荷時
タップ切換器１４の切換操作の完了を検出したときに、
Ｓ２の３で演算時点を読み込み、通電部温度検出器１８
からの温度検出値と正常時基準とを比較して異常の有無
を判定するための演算を、異常判定部に開始させるの
で、その演算を効率的に行うことができる。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように本願第１〜第４の発
明は、負荷時タップ切換器のタップ選択器の通電異常に
よる温度上昇を通電部温度検出器により検出し、その温
度検出値を所定基準と比較してタップ選択器の異常の有
無を判定するので、ガス絶縁変圧器においても負荷時タ
ップ切換器のタップ選択器の通電異常を検出することが
できる。その結果、変圧器、特にガス絶縁型の安全性を
高めることができる。

【００４０】本願第２の発明は、通電部温度検出器によ
り検出された温度を、ガス温度検出器により検出された
温度により温度補正手段で補正するので、タップ選択器
の異常検出精度を高めることができる。

【００４１】本願第３の発明は、負荷時タップ切換器に
よるタップ切換完了を切換完了検出手段により検出した
ときに、演算開始手段により、通電部温度検出器の温度
検出値を基準と比較してタップ選択器の異常か否かを判
定するための演算を異常判定部に開始させる。

【００４２】したがって、異常判定手段は常時、通電部
温度検出器の温度検出値と基準との比較等の演算を行う
必要がないので、異常判定を効率的に行うことができ
る。本願第４の発明は、異常判定手段を、変圧器本体に
設けた通電部温度検出器とガス温度検出器とに、着脱自
在に接続されるように構成されているので、例えば異常
判定手段のみを変圧器とは別体で携帯可能に構成するこ
とにより、複数台の変圧器により共用することができ
る。その結果、コスト低減を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る変圧器の第１実施例の全体構成
図。

【図２】図１で示す第１の実施例の異常判定部の処理プ
ログラムのフローチャート。

【図３】本願第２の実施例の全体構成図。

【図４】図３で示す第２の実施例の異常判定部の処理プ
ログラムのフローチャート。

【図５】本願第３の実施例の全体構成図。

【図６】図５で示す第３の実施例の異常判定部の処理プ
ログラムのフローチャート。

【図７】従来の油絶縁変圧器の全体構成図。

【符号の説明】

１１，３１，４１ ガス絶縁変圧器 １２ 変圧器タンク １３ 変圧器巻線 １４ 負荷時タップ切換器 １５ タップ選択器 １６ 切換開閉器 １７ タップリード １８ 通電部温度検出センサ １９，１９ａ １９ｂ 光ファイバ ２０ 異常判定装置 ２１ 異常判定部 ２２ 中継端子 ２３ メモリ ２４ 表示装置 ２５ 変圧器保護装置 ３２ ガス温度測定器 ３３，４３ 接続コード ４２ 切換完了検出器

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 変圧器巻線のタップを選択して回路電流
   を通電せしめるタップ選択器を、負荷時タップ切換器に
   設けた変圧器において、 前記タップ選択器の通電部の温度を検出する通電部温度
   検出器と、 この温度検出器により検出された温度を所定基準と比較
   して前記タップ選択器の異常の有無を判定する異常判定
   手段と、 この異常判定手段による判定結果を表示する表示装置と
   を有することを特徴とする変圧器。
2. 【請求項２】 変圧器内に封入された絶縁ガスの温度を
   検出するガス温度検出器と、 このガス温度検出器により検出された温度により、通電
   部温度検出器により検出された温度検出値を補正して異
   常判定手段に与える温度補正手段と、を有することを特
   徴とする請求項１記載の変圧器。
3. 【請求項３】 負荷時タップ切換器によるタップ切換完
   了を検出する切換完了検出手段と、 この切換完了検出手段によりタップ切換完了が検出され
   たときに、通電部温度検出器の温度検出値と所定基準と
   を比較して前記タップ選択器の異常の有無を判定するた
   めの演算を開始せしめる演算開始手段と、を有すること
   を特徴とする請求項１または２記載の変圧器。
4. 【請求項４】 異常判定手段は、変圧器本体に設けた通
   電部温度検出器とガス温度検出器とに、着脱自在に接続
   されるように構成されていることを特徴とする請求項１
   〜３のいずれか１項に記載の変圧器。