JPS62213515A - 負荷時タツプ切換装置 - 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） 本発明は負荷時タップ切換装置に関するもので、特に、
正常動作時の振動パターンと実際の動作時の振動パター
ンとを比較して、異常を検出する様にしたものに係る。

（従来の技術） 送配電系統の変圧器に設けられる負荷時タップ切換装置
は、送配電系統の負荷が変動して、この変動による電圧
変化が一定限度を越えた際に、変圧器に設けられている
タップを切換えることにより送配電系統の電圧を一定に
保つものである。

この負荷時タップ切換装置は、切換信号発生部と、負荷
時タップ切換器及び電動操作機構から構成され、負荷時
タップ切換器は更に切換開閉器とタップ選択器より構成
されている。

この構成を有する同装置において、切換動作の概略は次
の通りである。即ち、電圧変化が一定限度を越えた際に
は、まず、切換信号発生部で切換信号が作成され、これ
により電動操作機構が始動して、負荷時タップ切換器を
駆動する。その結果、負荷時タップ切換器の駆動軸が回
転し、この駆動力によりタップ選択器の可動接点が一つ
の固定接点から外れて移動し、他の固定接点に投入され
ると、これに対応して切換開閉器が一方のタップから他
方のタップに切換動作を行う。

ところで、特に主幹線である送配電系統において、この
負荷時タップ切換装置が故障すると、広範囲に停電する
可能性がおる為、同装置が故障した際には、それを−刻
も早く検出、認知して、これに対処する必要がある。

従来、負荷時タップ切換装置の故障検出手段としては、
負荷時タップ切換器の内部で発生する異常アークにより
絶縁油が分解し多量のガスが発生した際その油流を検出
するもの、負荷時タップ切換器に流れる電流を変流器で
測定しタップ間短絡を検出するもの、負荷時タップ切換
装置の切換信号発生部で切換時間を計測し、正規タップ
切換時間と比較することにより、タップ渋滞の有無を検
出するもの等がある。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記の様な従来の負荷時タップ切換装置
は次の様な欠点を有していた。

即ち、負荷時タップ切換装置が故障した際にはその対処
が緊急に行なわれないと、重大な事故を引起こしてしま
う為、より早い故障の検出が必要となるが、従来技術で
は、負荷時タップ切換装置の内部に生じた絶縁破壊、異
常アーク現象、タップ間短絡等の故障が起こった際には
、これを検出しても、これらの故障以前に、その原因と
なる異常な徴候を検出することは不可能であった。従っ
て、これらの故障に対しその対策が間に合わずに停電な
どの重大事故を引起こす場合があった。

また、タップ渋滞の検出は、実際の切換時間を計測した
後に、これを正規のタップ切換時間と比較するものであ
る為、タップ渋滞の判定に５秒以上の時間が必要であり
、瞬時の判定ができず、これも問題となっていた。

本発明は、上記の如き従来技術の問題点を解消するため
に提案されたもので、その目的は、負荷時タップ切換装
置において、その故障場所及び故障原因となる異常徴候
を検出し、且つ、この検出をより短時間で行うことを可
能とすることで、重大な事故を未然に防止し得る負荷時
タップ切換装置を提供することである。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） 本発明による負荷時タップ切換装置は、タップ切換信号
を検出する切換検出部、タップ切換時に発生する各撮動
を検出する為の振動検出部、正常切換時の振動パターン
を記憶する記憶回路、及びこれらのデータを入力する異
常判定部とを設ける。

（作　用） 検出した各振動の発生時間及び振動レベルと、記憶した
各振動のそれとを異常判定部で比較する構成とすること
により、 駆動系統、タップ選択器及び切換開閉器で発生した各振
動毎に、異常か否か又は異常がどの程度であるかを夫々
検出した時に判定することで、故障の徴候及びその場所
を確実でしかも短時間に判定することを可能としたもの
である。

（実施例） 以上説明した様な本発明による負荷時タップ切換装置の
一実施例を、図面を用いて具体的に説明する。

第１図は、本実施例の主要構成図である。第１図におい
て、切換信号発生部１には、その信号により図示しない
電動機が動作する電動操作機＠２及びこの電動操作機構
２に駆動される負荷時タップ切換器３が順次接続されて
いる。一方、電動操作機構２には切換信号を検出する切
換検出部４が設置され、負荷時タップ切換器３の近傍に
は撮動検出部５が設置され、両者は共に異常判定部６に
接続され、前者が検出した切換信号及び後者が検出した
撮動の信号が夫々この異常判定部６に送られ、異常か否
かが判定される様になっている。そして異常判定部６に
は正常切換時の振動のデータを記憶する記憶回路７及び
異常を表示する異常表示部８が夫々接続されている。更
に、この異常判定部６は、切換信号発生部１に接続され
、故障を判定した際には、切換信号発生部１に対し、電
動操作機構２の電動機電源ＯＦＦの信号を送ってこれを
制御する構成となっている。

ところで、一般に、負荷時タップ切換装置において正常
に１タツプの切換がなされる場合には、第２図に示すよ
うに、負荷時タップ切換器３が発生する振動は、その駆
動軸の回転時の振動、タップ選択器の可動接点が固定設
定から外れる時の振動、他の固定接点に投入する時の振
動、及び切換開閉器が一方から他のタップに切換わる時
の振動である。

従って、記憶回路７にはこれらの各振動の正規の発生時
間１：１ｏ”ｔ４と駆動軸回転音の終了時間ｔ５及び各
振動の撮動レベルが夫々記憶され、また、各振動レベル
の許容限界値も記憶される。

次に、以上の様に構成された本実施例の負荷時タップ切
換装置の異常検出の動作を説明する。

まず、切換信号発生部１から切換信号が出力されると、
電動操作機構２の図示しない電動機が回転を開始し、電
動操作機構２と機械的に連結した負荷時タップ切換器３
が動作を開始して撮動を発生する。このとき、切換検出
部４が切換信号発生部１から出力された切換信号を検出
し、異常判定部６にその検出信号を伝達する一方、振動
検出部５が電動操作機構２と負荷時タップ切換器３から
発生した振動を検出し、異常判定部６にその検出信号を
伝達する。

その結果、異常判定部６は、前述の電動操作機構２と負
荷時タップ切換器３が１タツプを切換える際発生する振
動と、上記記憶回路７に記憶された正常切換時に発生す
る振動とについて、各々の発生時間と振動レベルを比較
して故障の徴候及び故障場所を検出し、表示回路８に信
号を送る。そして、異常を検出した際にはこれに加えて
切換信号発生部１に電動機電源ＯＦＦの信号が送られ、
負荷時タップ切換装置の動作が停止する。

次に、この様な異常判定部６における故障の徴候及び故
障場所の検出（以下、異常判定と称す）の手順を第３図
のフローチャートを参照し、段階を追って詳細に説明す
る。

異常判定部６の異常判定は、切換信号発生部１から切換
信号が出力され、その検出信号が前述の如く、切換検出
部４によって伝達されることで開始する。

第１段階として、電動操作機構２の電動機及び負荷時タ
ップ切換器３の駆動系統から動作時の振動が発生したか
否かが判定される。振動検出部５から動作時の撮動の検
出信号の伝達がなされない場合には、動作時の振動が発
生しないものと判定され、表示回路８に駆動系統の不始
動及びタップ渋滞の信号が送られると共に、切換信号発
生部１に電動機電源ＯＦＦの信号が送られる。

振動検出部５から動作時の振動検出信号が伝達されて、
動作時の撮動が発生したものと判定されると、第２段階
として、検出された駆動系統の動作時の撮動レベルと、
記憶回路７に記憶された正規切換時の動作時のそれとが
比較される。正規切換時の撮動レベルを越えた場合には
、撮動レベルが不適切と判定され表示回路８に駆動系統
部品の損傷の信号が送られる。この際、検出された撮動
レベルが記憶回路７に記憶した許容限界値を越えた場合
には、これに加えて表示回路８には故障の信号が、切換
信号発生部１には電動機雷［ＯＦ　Ｆの信号が夫々送ら
れる。

駆動系統から発生した動作時の振動レベルが、正規切換
時の振動レベル以下であって、振動レベルが適切と判断
された場合、及び許容限界値以下である場合には、第３
段階として、タップ選択器の可動接点の開極時の撮動が
正規の時間ｔ２−ｔ１０以下で発生したかが判定される
。正規の時間ｔ２−ｔ１ｏを越えた場合には更に、駆動
系統の動作時の撮動の有無が判定される。駆動系統の動
作時の振動がない場合には、第１段階と同様駆動系統部
品の損傷とタップ渋滞の信号及び電動機電源ＯＦＦの信
号が送られる。また、駆動系統の動作時の振動がある場
合には、タップ選択器動作遅れの信号が送られ、ｔ４−
ｉ１ｏ以下でタップ選択器可動接点が開極したか、或い
はタップ選択器が動作せずに切換開閉器が動作したかが
順次判定される。タップ選択器がＬｓ＝ｊ１ｏ以下で動
作せずに切換開閉器が動作した場合には、タップ選択器
故障の信号が送られ、更に切換開閉器が動作しない場合
には、切換開閉器の異常の信号が送られ、いずれの場合
にも、電動機電源ＯＦＦの信号が送られる。

タップ選択器の開極がｔ２−ｔ１０以下の場合及びそれ
を越えていてもｔ４−ｊ１ｏ以下の場合には、第４段階
としてタップ選択器開極の振動レベルが適切か否かの判
定がなされる。この際には、第２段階と同様にタップ選
択器の可動接点から発生する開極時の振動レベルが記憶
回路７に記憶した正規切換時の振動レベル及び許容限界
振動レベルと比較され、正規の振動レベルを越えている
場合には、タップ選択器部品の損傷の信号が、更に許容
限界値を越えている場合には故障及び電動機電源ＯＦＦ
の信号が夫々送られる。

タップ選択器の開極振動レベルが許容限界値以下の場合
には、第５段階として、タップ選択器可動接点の閉極時
の（騒動が、タップ選択器可動接点の開極時の振動発生
時間ｔ２から起算した正規の閉極時の振動発生時間ｔ３
−ｔ２以下で発生したか否かが判定される。ｔｓ−ｔ２
を越えた場合には、更に駆動系統動作音の有無が判定さ
れ、駆動系統動作時の振動がない場合には、駆動系統部
品の損傷とタップ渋滞の信号及び電動機電源ＯＦＦの信
号が送られる。また、駆動系統の動作時の振動がある場
合には、第３段階と同様タップ選択器閉極遅れの信号が
送られ、更にｔ＋−ｔｚ以下でタップ選択器が閉極しな
い場合には、タップ選択器の故障を出力すると共に電動
機電源ＯＦＦの信号が送られる。

タップ選択器の可動接点からｔ４−ｔｚ以下で撮動レベ
ルが記憶回路７に記憶した正規切換時の振動レベル及び
許容限界レベルと比較され、タップ選択器部品の損傷、
又はこれに加えて電動機故障及び電源ＯＦＦの信号が送
られる。

タップ選択器の閉極時の振動レベルが許容限界値以下の
場合には、第７段階として、切換開閉器の切換時の撮動
が、第２図に示したタップ選択器可動接点の閉極時の振
動発生時間ｔ３から起算した正規の切換時の振動発生時
間ｔ＋−ｔ３以下で発生したか否かが判定される。ｔｓ
−ｔｓを越えた場合には更に駆動系統動作時の振動の有
無が判定され、駆動系統動作時の振動がない時には駆動
部品の損傷とタップ渋滞の信号及び電動機電源ＯＦＦの
信号が送られる。また、駆動系統の動作時の振動がある
場合には、切換開閉器動作遅れが出力され、電動機電源
ＯＦＦの信号が送られる。

切換開閉器から切換時の振動がｔｓ−ｔ３以下の時間で
検出された場合には、第８段階として、切換開閉器から
発生する切換時の（騒動レベルが記憶回路７に°記憶し
た正規切換時の撮動レベル及び許容限界値と比較され、
これを越えた場合には切換開閉器の切換異常、警°報及
び電動機電源ＯＦＦの信号が送られる。

更に、第１段階から第８段階のいずれかの段階で異常が
確認された際には、その異常が復帰したか否かが常に判
定され、復帰するまで異常判定が終了しない。

以上の様に本実施例の負荷時タップ切換装置では、負荷
時タップ切換装置から発生するタップ選択器可動接点の
開極時の振動、閉極時の振動及び切換開閉器の切換時の
撮動の夫々の発生時間と撮動レベルを、記憶している正
規タップ切換時の各振動の撮動パターンと逐一比較する
ことにより、駆動系統、タップ選択器、又は切換開閉器
の動作時間の経年変化が詳細に判定でき、故障の徴候及
びその場所を確実に検出できる。

また、負荷時タップ切換装置の切換信号と負荷時タップ
切換器３から発生する撮動とを比較することにより電動
操作機構２、又は駆動回路の不始動及び負荷時タップ切
換器のタップ渋滞等の各種の異常を、１タツプ切換途中
で検出でき、しかも必要に応じて即座に電動操作機構２
を停止可能であることにより、異常しゃ新現象等の重大
事故を未然に防ぐことができる。

更に、各振動を検出した度に即座に夫々の正規切換時の
振動パターンと比較しているので、故障の徴候を短時間
で判定できる利点もおる。

なお、本発明による負荷時タップ切換装置は、本実施例
の様に異常判定部で直接タップ切換の制御を行うものに
限らず、異常判定部とは別に溝成した制御部を設けて、
これを介して間接的に制御を行うことも可能であり、ま
た、異常の程度によっては異常表示のみを行い、駆動系
統をそのまま作動させておくことも当然可能である。更
に、異常表示については警報ランプ点灯、警報ブザ−、
デジタル表示等が考えられる。

（発明の効果） 以上説明した様に、本発明によれば、１タツプ切換中に
発生する各振動の発生時間及び振動レベルと、正規タッ
プ切換時における各振動のそれとを比較することにより
、故障場所と故障原因の徴候を確実にしかも短時間に検
出可能とすることで、重大な事故を未然に防止し得る優
れた負荷時タップ切換装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による負荷時タップ切換装置の一実施例
を示すブロック図、第２図は１タップ正規切換時に負荷
時タップ切換装置が発生する各振動の発生時間と振動レ
ベルとの関係を示す相関図、第３図は第１図の動作を説
明するためのフローチャートである。 １・・・切換信号発生部　　　　２・・・電動操作礪構
３・・・負荷時タップ切換器　　４・・・切換検出部５
・・・撮動検出部　　　　　　６・・・異常判定部７・
・・記憶回路　　　　　　　８・・・異常表示部代理人
　弁理士　則　近　憲　佑 同　　三俣弘文 第１図 第２図 手続補正書Ｃ′ｊｆ幻 昭和６Ｐ６．’Ｆａ　　日

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）切換信号発生部と、その信号により動作する駆動
   機構及び負荷時タップ切換器を備え、且つ負荷時タップ
   切換器がタップ選択器及び切換開閉器より構成される負
   荷時タップ切換装置であつて、切換信号発生部の切換信
   号を検出する切換検出部、駆動機構又は負荷時タップ切
   換器がタップ切換時に発生する各振動を検出する為の振
   動検出部、正常切換時の振動パターンを記憶する記憶回
   路、及びこれらのデータを入力する異常判定部と異常を
   表示する異常表示部とを設け、 検出した各振動の発生時間及び振動レベルと、記憶した
   各振動のそれとを前記異常判定部で比較して、異常か否
   か又は異常の程度を判定し、この判定の結果を異常表示
   部に表示することを特徴とした負荷時タップ切換装置。
2. （２）異常判定部が、切換信号発生部に接続され、異常
   と判定した際には切換信号発生部に信号を送ってこれを
   制御するものである特許請求の範囲第一項記載の負荷時
   タップ切換装置。