JPS5815066B2 - 変圧器等の静電気監視装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、変圧器等における流動帯電による静電気発
生状態を監視する装置に関するものである。

絶縁性流体が固体絶縁物の表面を流動するとき、固体絶
縁物表面に流体中の正負イオンの一方が選択的に吸着さ
れて静電気を発生する、いわゆる流動帯電は公知の現象
である。

この種の現象は変圧器においても生じる。

すなわち、変圧器では冷却を目的として絶縁油が流動す
るとき、主としてコイル絶縁紙及びプレスボードなとの
油浸紙表面に通常角の静電気が蓄積し、油が正に帯電す
る。

これら静電気の蓄積は電荷の発生と緩和もしくは漏洩の
平衡で決定されるが、変圧器製作技術の進歩によって油
の処理やプレスポードの乾燥が高度に行われるようにな
ると、油及び油浸紙の固有抵抗が高くなるので、油流速
が同じであっても静電気が蓄積される傾向が高くなって
きた。

静電気の蓄積が多くなると、その空間電荷効果による電
界強度が油中の絶縁破壊強度を上回ることもあり、この
ような場合には油中火花放電や油浸紙表面の沿面放電な
どの静電気障害を起こすことになる。

勿論、変圧器設計の段階で上記静電気障害を生起するこ
とがないように配慮するとともに、工場出荷時の静電気
試験で変圧器本体の静電気発生が充分低レベルであるこ
とを確認すれば、上記変圧器の静電気障害の正確な評価
が可能になり、安全性を検証することができる。

しかし、変圧器運転の長期信頼性の観点からすると、絶
縁性流体としての鉱油はベンゼンやヘキサンのような純
粋の炭化水素系液体のようにはその物性が明らかでない
面もあるので、念のために据付後も容易に静電気の発生
状態を検知し得ることが望まれる。

実測によれば上記の電荷蓄積の時定数は１ケ月、ときに
は数ケ月にわたる場合があり、変圧器が電力系統に接続
された後は変圧器自体の静電気発生量を実測することが
極めて困難ではあるとしても、系統接続後にも任意の時
点で変圧器本体の静電気発生量を推定し得る装置の開発
が要望される。

変圧器内部の静電気発生量を知る方法の１つとして、変
圧器内部と同質の紙絶縁物からなる流動界面を持つ物質
と、変圧器から採取した絶縁油とを用いて変圧器内での
静電気発生現象を再現させ、そのときの静電気発生量を
計測する、いわゆる模擬による計測方法が考えられる。

実際に変圧器内の静電気発生現象を模擬するためには、
変圧器内部と同質の紙絶縁物からなる物質（以下静電気
検出部と称する）に変圧器から採取した油（以下測定に
用いるために採取した絶縁油は区別のため単に油と称す
る）を所要の流速で流動させ、流動帯電による静電気を
計測するが、その場合、所要の計測時間の間静電気検出
部における油の流動速度を設定流速に維持する必要があ
る。

そこで、この発明では静電気検出部を含む油の循環路に
油ポンプを設けて油を連続的あるいは断続的に設定流速
をもって循環させることにより、変圧器等における静電
気発生現象を適確に模擬することができ、静電気発生状
態の正確な評価が可能な静電気監視装置を提供しようと
するものである。

以下この発明を図示の実施例に基づいて説明する。

第１図はこの発明の一実施例を示すもので、Ａは変圧器
、Ｂは静電気監視装置、１は油を電気的に電荷緩和させ
るための緩和タンク、２は流動帯電現象による静電気を
発生する静電気検出部、３はこの検出部２に生じた静電
気を測定する測定部、４は油を連続的あるいは断続的に
循環させる油循環ポンプ、５は流量検出部、６は流量調
整用の弁であり、上記測定部３を除いた構成部材によっ
て油の循環路が構成されている。

γ、８は前記変圧器Ａ、に連結された採油弁、９はバイ
パス弁、１０，１０．１２，１３は弁、１４．１５，１
６，１７は配管である。

前記弁１２は空気抜き用としての弁であり、また弁１３
はいわゆるドレン弁である。

次に上記装置の動作について説明する。

変圧器Ａの絶縁油を採取するには、まず流量調整弁６、
バイパス弁９、弁１１．１２を開き、採油弁７゜８、弁
１０，１３を閉じた状態とする。

この状態で採油弁８を開いて変圧器Ａ内の絶縁油を緩和
タンク１を始め、静電気検出部２、各配管に満たした後
採油弁８、弁１１，１２を閉じる。

これで採油が完了する。

この後油循環ポンプ４を運転して油を循環させ、流量検
出器５を見ながら調整弁６、バイパン弁９の弁開度の調
整を行って油流速を所定値に設定する。

流速設定後の油の循環により静電気検出部２に変圧器Ａ
内における静電気発生量に準じた静電気が生じ、これが
測定部３で測定される。

なお、採油時には緩和タンク１などに前回測定に使用し
た油が残っているのが普通であるが、この場合の採油方
法には二通りの方法がある。

弁６゜９．１２を開、弁７，１０，１３を閉の状態とし
た後、弁８，１１を開き、ついで油循環ポンプ４を運転
して弁１２から装置Ｂの内容積の数倍の絶縁油を流出さ
せ、完全に装置Ｂ内の油と変圧器Ａ。

内の絶縁油が入れ替ったと判断した時点で弁８゜１１．
１２を閉じ、ポンプ４の運転を停止して採油を完了する
のが一つの方法である。

他の方法は、弁６，９，１０，１１を開、弁１２．１３
を閉の状態とした後、弁７，８を開き、次にポンプ４を
運転して装置Ｂ内の測定済みの油を変圧器Ａへ、変圧器
Ａ内の絶縁油を装置Ｂへと完全に入れ替え、しかる抜弁
７，８，１０，１１を閉じてポンプ４の運転を停止して
採油を完了する方法である。

第２図はこの発明の他の実施例を示すものである。

すなわち、流量検出器５の検出出力を電圧信号に変換す
る信号変換器１８、流量設定信号と上記の電圧信号とを
比較し、その偏差に応じた制御信号を発生する流量設定
器１９、上記制御信号を受けて前記流量調整弁６の弁開
度を調整するサーボモータ２０を付設し、自動流速調整
機構としている。

このような構成とすると、循環路の油の流速が設定値と
異なったとき検出器５の検出出力、つまり変換器１８の
電圧信号と設定信号とに差が生じ、この差に応じた制御
信号によってサーボモータ２０が差を零とする方向に駆
動され、調整弁６の弁開度が調節される。

この弁開度の調節により油の流量が変わり、設定流速の
油流速となる。

したがつて、油温、粘度が変化しても常に自動的に流速
が修正されて設定流速が維持されるようになり、適確な
静電気発生量の評価が期待できる。

特に、長期間の連続あるいは断続的な静電気発生の監視
に適している。

なお、上記各実施例では変圧器を監視対象としたが、強
制油冷式のリアクトル、絶縁性流体の流動を伴う装置な
どを監視対象としてもよい。

以上のようにこの発明によれば、静電気検出部に設定流
速で油を流動させることができ、変圧器等における静電
気発生現象を適確に模擬するこおが可能となり、流動帯
電に起因する静電気障害による変圧器等の事故の未然防
止に有効である。

【図面の簡単な説明】 第１図はこの発明の一実施例を示す構成図、第２図はこ
の発明の他の実施例を示す構成図である。 Ａ、・・・・・・変圧器、Ｂ・・・・・・静電気監視装
置、１・・・・・・緩和タンク、２・・・・・・静電気
検出部、３・・・・・・測定部、４・・・・・・油循環
ポンプ、５・・・・・・流量検出器、６・・・・・・流
量調整弁、γ、８・・・・・・採油弁、９・・・・・・
バイパス弁、１８・・・・・・信号変換器、１９・・・
・・・流量設定器、・２０・・・・・・サーボモータ。 なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 変圧器等から採取した絶縁性流体の流体帯電の大き
   さを測定する流動帯電計測部と、この流動帯電計測部を
   含む循環路に上記絶縁性流体を連続的または断続的に設
   定流速で循環させる循環ポンプとを備えたことを特徴と
   する変圧器等の静電気監視装置。 ２ 循環路の流体流速を検出する流量検出器、流量調整
   弁、上記流量検出器の検出出力を設定値と比較し、その
   偏差に応じて上記流量調整弁の開閉度を制御するサーボ
   モータからなる自動流速調整装置を設けた特許請求の範
   囲第１項記載の静電気監視装置。