KR20080070581A - Electrical machine silicone liquid of brazing diagnosis apparatus and method - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 절연, 냉각매체로서 실리콘액을 사용한 전기기기용 실리콘액의 열화진단장치 및 전기기기용 실리콘액의 열화진단방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for diagnosing deterioration of a silicone liquid for an electric apparatus and a method for diagnosing deterioration of a silicone liquid for an electrical apparatus using the silicone liquid as the insulation and cooling medium.
종래, 절연, 냉각매체를 사용하는 전기기기인 변압기의 절연, 냉각매체에는 광유 등의 절연유가 사용되어 왔었다.Conventionally, insulating oils, such as mineral oil, have been used for the insulation and cooling medium of an electric device using insulation and a cooling medium.
이 광유 대신에 변압기의 절연, 냉각매체로서 난연성의 실리콘액을 사용함으로써, 변압기의 방화성을 향상시킬 수 있고, 또한 운전온도를 높게 함으로써 전기기기의 컴팩트화 등을 도모할 수 있다.By using the flame-retardant silicone liquid as the insulation of the transformer and the cooling medium instead of the mineral oil, the fire resistance of the transformer can be improved, and the operating temperature can be increased, thereby making the electric equipment more compact.
그러나 절연, 냉각매체로서 실리콘액을 사용하는 경우에는, 종래보다 전기기기의 운전온도를 높게 하면 실리콘액의 열 열화에 의한 저분자량이고 저비점의 분해물이 생성된다.However, in the case of using the silicon liquid as the insulation and cooling medium, if the operating temperature of the electric equipment is higher than in the prior art, low molecular weight and low boiling point decomposition products are generated due to thermal degradation of the silicon liquid.
실리콘액에 이 분해물이 대량으로 생성되면 실리콘액의 인화온도(이하 인화점이라 함)가 저하되기 때문에, 실리콘액이 인화되기 쉬워진다는 문제점이 있다. 이 분해물의 생성량은 전기기기의 운전온도가 높을 수록 많아진다.When a large amount of this decomposition product is formed in the silicone liquid, the flashing temperature (hereinafter referred to as a flash point) of the silicone liquid is lowered, so that the silicone liquid tends to be flammable. The amount of this decomposition product increases as the operating temperature of the electric equipment increases.
일본국 특개평10-332682호 공보에는, 유입(油入) 전기기기에 사용되는 전기절연유를 승온 가열하여 화학발광수를 측정함으로써, 전기절연유의 열화의 정도를 평가하는 기술이 개시되어 있다.Japanese Patent Application Laid-open No. Hei 10-332682 discloses a technique for evaluating the degree of deterioration of electrical insulating oil by heating the electrical insulating oil used in an inflow electrical equipment to measure the number of chemical luminescence.
일본국 특개평3-187206호 공보에는, 유입 변압기, 유입 리액터 등의 유입 전기기기의 탱크 상부에 복수개의 기체 검출기를 배치함과 동시에, 발생한 가연성가스가 효율적으로 각 기체 검출기에 도입되는 탱크구조로 하여, 전기기기의 절연파괴나 국부가열 등의 이상을 확실하게 검출하는 기술이 개시되어 있다.Japanese Unexamined Patent Publication No. 3-187206 discloses a tank structure in which a plurality of gas detectors are arranged on the top of a tank of an inflow electric device such as an inflow transformer, an inflow reactor, and the generated combustible gas is efficiently introduced into each gas detector. A technique for reliably detecting an abnormality such as insulation breakdown or localized heating of an electric device is disclosed.
일본국 특개소59-176683호 공보에는, 전기절연용 실리콘액의 열중량 특성을 측정하고, 그 특성곡선으로부터 내열지표 TGI(℃)를 구하여 이것이 소정의 값(325℃)이하가 되었을 때에 실리콘액이 열화된 것을 판정하는 기술이 개시되어 있다. Japanese Unexamined Patent Publication No. 59-176683 measures the thermogravimetric characteristics of the silicone liquid for electrical insulation, obtains the heat-resistance index TGI (° C) from the characteristic curve, and when the silicon liquid reaches a predetermined value (325 ° C) or less, Techniques for determining this deterioration are disclosed.
일본국 특개소54-114290호 공보에는, 절연유입 전기기기에 있어서, 절연유 중의 가스성분을 상온에서 버블링에 의하여 기상으로 추출함으로써 분석하는 기술이 개시되어 있다.Japanese Patent Application Laid-Open No. 54-114290 discloses a technique for analyzing a gas component in insulating oil by gas phase extraction by bubbling at room temperature in an insulated electric equipment.
[특허문헌 1][Patent Document 1]
일본국 특개평10-332682호 공보Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-332682
[특허문헌 2][Patent Document 2]
일본국 특개평3-187206호 공보Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-187206
[특허문헌 3][Patent Document 3]
일본국 특개소59-176683호 공보Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-176683
[특허문헌4][Patent Document 4]
일본국 특개소54-114290호 공보Japanese Patent Application Laid-Open No. 54-114290
실리콘액이 열 열화되면 고리화합물 중합체가 생성되고, 그 주성분은 3량체, 4량체, 5량체이다. 열화가 진행될수록 고리화합물 중합체의 생성량이 많아지는 것을 알고 있다. 3량체, 4량체, 5량체는 비점이 낮고, 증발하기 쉽다. 열화하지 않은 초기상태에서는 고리화합물 중합체는 거의 포함되지 않는다.When the silicone liquid is thermally deteriorated, a cyclic polymer is produced, and its main components are trimers, tetramers, and pentamers. It is known that as deterioration proceeds, the amount of cyclic polymer produced increases. Terpolymers, tetramers, and pentamers are low in boiling point and easy to evaporate. Almost no cyclic polymer is included in the undegraded initial state.
열화에 의하여 저분자량의 직쇄 화합물도 생성된다. 그러나 열화하지 않은 초기상태에서도 저분자량의 직쇄 화합물은 포함되어 있다. 따라서 초기상태에서도 어느 정도 저분자량의 직쇄 화합물이 증발한다.Deterioration also produces low molecular weight straight chain compounds. However, even in the initial state without deterioration, low molecular weight straight chain compounds are included. Therefore, even in the initial state, the molecular compound of a low molecular weight evaporates to some extent.
상기한 특허문헌 3은, 실리콘액을 일정량 추출하고, 이것을 일정온도 구배(句配)로 가열하여 저분자량의 화합물을 증발시켜, 중량이 10% 및 20% 감소하였을 때의 가열온도에서 열화의 지수를 구하고 있으나, 실리콘액에는 초기상태에서도 저분자량의 직쇄 화합물이 포함되어 있기 때문에, 중량의 감소량, 즉 증발량으로부터는 열화의 판정에 정확함이 부족하다는 문제가 있었다.The above-mentioned
또, 중량이 20% 감소하는 온도는 350℃에서 370℃로도 되고, 이와 같은 높은 온도에서는 정상적인 실리콘액이 열분해하여 저분자 화합물로 변화되기 때문에 열 열화의 판정에 악영향을 준다고 생각된다.The temperature at which the weight decreases by 20% may be from 350 ° C to 370 ° C, and at such a high temperature, the normal silicone liquid decomposes into a low molecular compound, which is considered to adversely affect the determination of thermal degradation.
본 발명자들은 실리콘액 중에 생성되는 저분자량의 고리화합물 중합체를 열 열화의 지표로서 사용할 수 있는 것을 실험적으로 확인하여 본 발명에 이르렀다.The present inventors have experimentally confirmed that the low molecular weight cyclic polymer produced in the silicone liquid can be used as an index of thermal deterioration, and the present invention has been achieved.
즉, 실리콘액 중의 고리화합물 중합체를 정량 분석함으로써 정확하게 열 열 화의 상태를 파악할 수 있다.In other words, it is possible to accurately grasp the state of thermal degradation by quantitatively analyzing the cyclic polymer in the silicone liquid.
실리콘액의 열 열화에 의하여 생성되는 저분자량이고 저비점의 분해물의 주성분은 실리콘액과 동일한 기본화학구조를 가지는 고리형상의 화합물이다. 이 때문에 실리콘액 중에서는 실리콘액의 분해물인 고리형상 화합물을 선택적으로 분석, 정량하는 것은 곤란하다.The main component of the low molecular weight and low boiling point decomposition product produced by thermal deterioration of the silicone liquid is a cyclic compound having the same basic chemical structure as that of the silicone liquid. For this reason, it is difficult to selectively analyze and quantify a cyclic compound which is a decomposition product of a silicone liquid in a silicone liquid.
본 발명의 목적은 실리콘액이 들어 있는 전기기기의 절연, 냉각매체로서 사용하는 실리콘액의 열 열화를 정확하고 또한 간편하게 진단하는 것을 가능하게 한 전기기기용 실리콘액의 열화진단장치 및 전기기기용 실리콘액의 열화진단방법을 제공하는 것에 있다.DISCLOSURE OF THE INVENTION An object of the present invention is to insulate an electrical device containing silicone fluid and to make it possible to accurately and easily diagnose thermal degradation of a silicone fluid used as a cooling medium. The present invention provides a method for diagnosing degradation of a liquid.
본 발명의 전기기기용 실리콘액의 열화진단장치는 전기기기와, 이 전기장치를 내부에 수용한 탱크와, 상기 탱크 내에 저장되어 상기 전기장치를 절연하고 냉각하는 실리콘액과, 상기 탱크 내의 실리콘액의 일부를 상기 탱크의 외부로 채취하는 채취배관과, 상기 채취배관에서 채취된 실리콘액을 가열하여 실리콘액 중에 함유되는 고리형상 화합물을 증발 기화시키는 가스성분 채취용기와, 상기 가스성분 채취용기에서 증발 기화한 고리형상 화합물을 정량 분석하는 가스분석장치와, 상기 가스분석장치로 분석한 고리형상 화합물의 분석값에 의거하여 실리콘액의 열화상황을 판단하는 판정장치와, 상기 가스분석장치로 분석한 고리형상 화합물의 분석값 및/또는 상기 판정장치로 판단한 실리콘액의 열화상황을 표시하는 표시장치를 구비한 것을 특징으로 한다.An apparatus for diagnosing deterioration of a silicone liquid for an electric apparatus of the present invention includes an electrical apparatus, a tank accommodating the electrical apparatus therein, a silicone liquid stored in the tank to insulate and cool the electrical apparatus, and a silicone liquid in the tank. A sampling pipe for collecting a portion of the sample to the outside of the tank, a gas component collecting container for heating and evaporating a cyclic compound contained in the silicon liquid by heating the silicon liquid collected in the collecting pipe, and evaporating from the gas component collecting container. A gas analyzer for quantitatively analyzing the vaporized cyclic compounds, a judgment device for determining the thermal degradation state of the silicone liquid based on the analysis values of the cyclic compounds analyzed by the gas analyzer, and a ring analyzed by the gas analyzer And a display device for displaying an analysis value of the shaped compound and / or a thermal degradation state of the silicone liquid determined by the determination device. It shall be.
또, 본 발명의 전기기기용 실리콘액의 열화진단방법은, 탱크의 내부에 수용되고, 상기 탱크 내에 저장된 실리콘액에 의하여 절연되고 냉각되어 있는 전기기기용 실리콘액의 열화진단방법에 있어서, 상기 탱크 내의 실리콘액의 일부를 채취배관을 통하여 상기 탱크의 외부로 채취하고, 채취한 상기 실리콘액을 가스성분 채취용기에 공급하고, 상기 가스성분 채취용기에서 가열하여 실리콘액 중에 함유되는 고리형상 화합물을 증발 기화시키고, 이 증발 기화한 고리형상 화합물을 가스분석장치에 공급하여 상기 가스분석장치로 정량 분석하고, 상기 가스분석장치로 분석한 고리형상 화합물의 분석값에 의거하여 판정장치로 실리콘액의 열화상황을 판단하고, 상기 가스분석장치로 분석한 고리형상 화합물의 분석값 및/또는 판정장치로 판단한 실리콘액의 열화상황을 표시장치에 표시하도록 한 것을 특징으로 한다.In addition, the method for diagnosing the deterioration of the silicone liquid for electric equipment of the present invention is the method for deteriorating the diagnosis of the silicone liquid for electrical equipment contained in the tank and insulated and cooled by the silicon liquid stored in the tank. A part of the silicon liquid in the sample is taken out of the tank through a collecting pipe, and the collected silicon liquid is supplied to a gas component collecting container, and heated in the gas component collecting container to evaporate the cyclic compound contained in the silicone liquid. The vaporized and vaporized cyclic compound was supplied to a gas analyzer and quantitatively analyzed by the gas analyzer, and based on the analysis value of the cyclic compound analyzed by the gas analyzer, the determination device deteriorated the silicon liquid. Of the cyclic compound analyzed by the gas analyzer and / or the silicon liquid determined by the determination device. It is characterized in that the deterioration situation is displayed on the display device.
본 발명에 의하면, 실리콘액이 들어있는 전기기기의 절연, 냉각매체로서 사용되고 있는 실리콘액의 열 열화에 의하여 생성되는 저분자량이고 저비점의 고리형상 화합물을 온사이트로 효율적으로 간편하게 측정할 수 있기 때문에, 실리콘액이 들어있는 전기기기의 절연, 냉각매체로서 사용하는 실리콘액의 열 열화를 정확하고 또한 간편하게 진단하는 것을 가능하게 한 전기기기용 실리콘액의 열화진단장치 및 전기기기용 실리콘액의 열화진단방법을 실현할 수 있다.According to the present invention, since the low molecular weight, low boiling point cyclic compound produced by the insulation of the electrical equipment containing the silicone liquid and the thermal degradation of the silicone liquid used as the cooling medium can be easily and efficiently measured on site, Device for diagnosing deterioration of silicone fluid for electrical equipment and method for diagnosing deterioration of silicone fluid for electrical equipment, which makes it possible to accurately and easily diagnose thermal deterioration of silicone liquid used as insulation and cooling medium containing silicone liquid. Can be realized.
다음에 본 발명의 실시예의 실리콘액이 들어있는 전기기기의 실리콘액의 열화진단장치 및 실리콘액의 열화진단방법에 대하여 도면을 이용하여 설명한다.Next, an apparatus for diagnosing deterioration of a silicone liquid and a method for diagnosing the deterioration of a silicone liquid of an electrical apparatus containing a silicone liquid of an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
(실시예 1)(Example 1)
본 발명의 실시예인 실리콘액이 들어있는 전기기기의 일례로서, 실리콘액이 들어있는 변압기의 구성을 설명한다.As an example of an electrical apparatus containing silicon liquid which is an embodiment of the present invention, the configuration of a transformer containing silicon liquid will be described.
도 1은 본 발명의 일 실시예인 실리콘액이 들어있는 변압기의 열화진단장치의 구성을 나타내는 것으로, 이 실리콘액이 들어있는 변압기에는 탱크(1)와, 탱크(1)의 내부에 배치된 철심(2)과, 철심(2)에 장착된 안쪽 권선(3)과 바깥쪽 권선(4)과, 절연통(5)이 각각 구비되어 있다.1 shows a configuration of a diagnostic apparatus for deterioration of a transformer containing silicon liquid according to an embodiment of the present invention, wherein the transformer containing silicon liquid includes a tank 1 and an iron core disposed inside the tank 1 ( 2), the
탱크(1)의 내부에는 이들 철심(2)과 안쪽 권선(3) 및 바깥쪽 권선(4)을 절연하고 냉각하기 위한 절연, 냉각매체의 실리콘액(6)과, 이 실리콘액(6)의 위쪽에 존재하는 질소가스(7)가 수용되어 있다.Inside the tank 1 there is an insulating,
탱크(1)의 외부에는, 탱크(1)의 내부에 수용되어 있는 절연, 냉각매체의 실리콘액(6)을 냉각하기 위한 냉각기(8)가 설치되고, 이 탱크(1)와 냉각기(8)는 그 상부와 하부에 각각 설치된 냉각배관(9a, 9b)을 통하여 접속되어 있다.Outside the tank 1, a
탱크(1)의 내부에 수용되어 있는 절연, 냉각매체의 실리콘액(6)은 유기규소화합물의 중합체이고, 하기의 화학식 (1), 또는 (2)에 나타나는 화학구조식을 가지는 직쇄 형상의 화합물이다. 실리콘유라 불리우는 경우도 있으나, 기본적으로 양자는 동일한 것이다. 이들은 단독으로 사용하여도 혼합하여도 좋으나, 화학식 (1)에 나타나는 디메틸 실리콘액을 사용하는 것이 바람직하다.The
탱크(1)의 내부에 수용되어 있는 절연, 냉각매체의 실리콘액(6)은 상부의 냉각배관(9a)을 통하여 탱크(1)의 내부에서 냉각기(8)의 내부로 화살표로 나타내는 바와 같이 흐르고, 냉각기(8)에서 차가워진 후에 하부의 냉각배관(9b)을 통하여 냉각기(8)에서 다시 탱크(1)의 내부로 보내져, 탱크(1)의 내부에 구비된 철심(2), 안쪽 권선(3), 바깥쪽 권선(4)을 냉각하고, 철심(2), 안쪽 권선(3), 바깥쪽 권선(4)에서 발생하는 줄열(Joule's heat)을 빼앗도록 기능하고 있다. The
철심(2)은 그 상부와 하부에 각각 설치된 체결 금속고정구(10a, 10b)에 의하여 조여져 유지되어 있다.The
안쪽 권선(3)과 바깥쪽 권선(4)의 상부에는 절연물(11, 12)이 각각 설치되고, 안쪽 권선(3)과 바깥쪽 권선(4)의 하부에도 절연물(13, 14)이 각각 설치되어 있다. 또 철심(2)의 중심측에는 철심(2)을 냉각하는 냉각용 액 도입부(15)가 형성되어 있다.
본 실시예의 실리콘액이 들어있는 변압기에서는, 절연, 냉각매체의 실리콘액(6)의 열 열화에 의하여 생성되는 저분자량이고 저비점의 고리형상 화합물을, 실리콘액(6)을 가열함으로써 실리콘액(6)의 액면상의 기상부분에 증발, 기화시켜 가스성분으로서 분석하기 위하여 다음 구성으로 이루어지는 분해물 분석장치를 설치하고 있다.In the transformer containing the silicon liquid of the present embodiment, a low molecular weight, low-boiling cyclic compound produced by thermal deterioration of the
즉, 탱크(1)의 하부에 설치되어 탱크(1) 내부의 실리콘액(6)을 채취하는 배관(16)과, 이 배관(16)에 접속하여 설치되어 채취한 실리콘액(6)을 가열 증발시켜 가스성분을 채취하기 위한 가스성분 채취용기(17)와, 가스성분 채취용기(17)에 접속하여 설치되어 실리콘액(6)를 가열 증발시켜 채취한 가스성분을 가스성분 채취용기(17)로부터 유도하는 가스배관(18)과, 이 가스배관(18)에 접속하여 설치되어 유도된 실리콘액(6)에서 채취한 가스성분을 분석하는 가스분석장치(19)와, 이 가스분석장치(19)로 분석한 가스성분과 열화의 기준값의 비교에 의거하여 실리콘액의 열화상황을 판단하는 판정장치(30)와, 가스분석장치(19)로 분석한 가스성분 또는 판정장치(30)로 판정한 실리콘액의 열화상황을 표시하는 표시장치(32)를 구비하여, 전기기기용 실리콘액의 열화진단장치를 구성하고 있다.That is, the pipe 16 which is provided in the lower part of the tank 1, and collect | recovers the
또, 채취한 실리콘액(6) 중의 고리형상 화합물을 증발, 기화시키기 위하여 가스성분 채취용기(17)의 바깥쪽에는 실리콘액(6)을 가열하는 히터(20)가 설치되어 있다. 이 가스성분 채취용기(17)에서는, 히터(20)에 의하여 내부의 실리콘액(6)을 가열하여 열 열화에 의해 생성된 저분자량이고 저비점의 고리형상 화합물을 증발, 기화시키는 가열온도는 약 100℃ 내지 220℃, 바람직하게는 약 150℃ 내지 200℃로 설정되어 있다.Moreover, in order to evaporate and vaporize the cyclic compound in the collected
도 2에 실리콘액의 가열온도와 고리화합물 중합체의 이온강도와의 관계의 특성도를 나타낸다. 도 2는 열화의 지표로서 고리화합물 중합체를 분석하기 위하여 실리콘액의 온도를 높게 한 경우의 3량체, 4량체, 5량체의 각 성분의 증발, 기화 거동을 조사한 결과이다.2 shows a characteristic diagram of the relationship between the heating temperature of the silicone liquid and the ionic strength of the cyclic polymer. 2 is a result of investigating evaporation and vaporization behavior of each component of trimers, tetramers, and pentamers when the temperature of the silicone liquid is increased in order to analyze the cyclic polymer as an index of deterioration.
관찰은 발생가스분석법(EGA-MS : Evolved Gas Analysis - Mass Spectrometry)에 의하여 행하였다.Observation was performed by Evolved Gas Analysis (EGA-MS).
측정감도를 올리기 위하여 시료는 실리콘액의 열 열화품이 아니라, 실리콘액에 디메틸 실리콘의 3량체(D3), 4량체(D4), 5량체(D5)를 첨가한 것을 사용하였다. 시료를 셀에 넣은 후 He 분위기에서 안정시켜, 승온속도 10℃/min 로 50℃에서 시료를 승온 가열하고, 300℃까지 연속적으로 발생한 가스를 질량분석장치(mass spectrometer)에 도입하였다.In order to raise the measurement sensitivity, the sample used not the thermal degradation product of silicone liquid, but the thing which added the trimer (D3), tetramer (D4), and pentameric (D5) of dimethyl silicone to the silicone liquid. The sample was placed in a cell, stabilized in a He atmosphere, the sample was heated at 50 ° C. at a temperature increase rate of 10 ° C./min, and gas generated continuously up to 300 ° C. was introduced into a mass spectrometer.
고리화합물 중합체(D3, D4, D5) 각각에 대응하는 특징 이온으로서, M/Z값, 즉 이온의 질량(M)과 전하수(Z)의 비가 207, 281, 355인 것을 선택하여, 각 이온강도와, 그 모든 이온류(Total Ion Current)를 측정하였다. 50℃ 내지 300℃까지 He분위기하에서 실리콘액을 가열하고, M/Z값(207)을 일점 쇄선으로 표시하고, M/Z값(281)을 실선으로 표시하고, M/Z값(355)을 파선으로 표시한 결과를 도 2에 나타낸다.As characteristic ions corresponding to each of the cyclic compound polymers (D3, D4, and D5), M / Z values, that is, the ratio of the mass (M) and the number of charges (Z) of ions are selected to be 207, 281, 355, and each ion Intensity and all its ion currents were measured. The silicone liquid is heated to 50 ° C to 300 ° C under He atmosphere, the M / Z value 207 is indicated by a dashed-dotted line, the M / Z value 281 is indicated by a solid line, and the M / Z value 355 is displayed. The result shown by the broken line is shown in FIG.
어느 고리화합물 중합체에 대해서도, 80℃ 내지 90℃정도에서 증발, 기화가 시작되고, 220℃정도에서 모든 고리화합물 중합체가 방출되었다. 따라서 가열온도 는 100℃ 내지 220℃정도로 할 수 있다.For any cyclic polymer, evaporation and vaporization started at about 80 ° C to 90 ° C, and all cyclic polymers were released at about 220 ° C. Therefore, the heating temperature can be about 100 ℃ to 220 ℃.
또, 150℃ 내지 220℃로 가열함으로써 관찰시간을 단축할 수 있고, 효율적으로 측정을 행하는 것이 가능하다. 또한 230℃ 내지 250℃보다 고온으로 하면, 다시 고리화합물 중합체가 검출되었다. 이것은 고온으로 함으로써, 실리콘액의 분해와, 분해생성물의 증발, 기화가 시작된 것으로 생각된다.Moreover, by heating to 150 degreeC-220 degreeC, observation time can be shortened and it can measure efficiently. Moreover, when it made temperature higher than 230 degreeC-250 degreeC, a cyclic compound polymer was detected again. It is thought that the decomposition of the silicone liquid and the evaporation and vaporization of the decomposition products have begun by setting this to a high temperature.
도 1에 나타낸 실리콘액이 들어있는 변압기 가스성분 채취용기(17)에서는, 히터(20)에 의하여 가스성분 채취용기(17)의 내부에 수용한 소정량의 실리콘액(6)을 가열함으로써, 실리콘액(6)의 열 열화로 생성된 저분자량이고 저비점의 고리형상 화합물을 가스성분 채취용기(17) 내부의 실리콘액면상의 기상부분에 증발, 기화시켜 가스성분을 형성시킨다. In the transformer gas
소정량의 실리콘액을 채취하는 수단으로서는, 예를 들면 밸브(21a)를 일정시간 개방함으로써 대략 일정량의 실리콘액을 채취하고, 채취한 실리콘액의 중량을 측정하는 수단을 설치하여 두는 것을 들 수 있다.As a means for collecting a predetermined amount of the silicone liquid, for example, the
가열에 의하여 가스성분 채취용기(17) 내부의 기상부분에 증발, 기화한 실리콘액(6)의 열 열화로 생성된 저분자량의 화합물의 가스성분은 가스배관(18)을 통하여 가스분석장치(19)에 보내지고, 이 가스분석장치(19)에 의하여 열 열화로 생성된 저분자량이고 저비점의 고리형상 화합물만의 양을 분석, 정량한다. 즉 가열에 의하여 증발한 가스성분의 모든 양을 측정하는 것이 아니고, 증발한 가스성분으로부터 고리화합물 중합체(3량체, 4량체, 5량체)만의 총량을 계측한다.The gas component of the low molecular weight compound produced by the thermal deterioration of the
가스성분 채취용기(17)로부터 가스분석장치(19)에 고리형상 화합물을 인출하 는 수단으로서는 예를 들면 질소, 헬륨, 아르곤 등의 불활성가스를 흘리는 것을 들 수 있다.As a means for withdrawing a cyclic compound from the gas
또, 가스성분 채취용기(17)의 내부에 히터로 가열할 수 있게 한 흡착제를 설치하고, 기상부분에 증발, 기화한 고리형상 화합물의 가스성분을 일단 흡착시킨 후, 흡착제를 가열하여 기화한 고리형상 화합물의 가스성분을 불활성가스에 의하여 가스분석장치(19)에 도입하는 것으로도 효율적으로 고리형상 화합물을 인출하는 것이 가능하다.In addition, an adsorbent that is capable of heating with a heater is provided inside the gas
또, 미리 3량체, 4량체, 5량체의 양과, 실리콘액의 인화점 등의 열화상태의 특성을 관련지어 둠으로써, 가스분석장치(19)에서 얻어지는 결과에 의거하는 열화의 진단이 가능하다.Further, by correlating the amounts of trimers, tetramers, and pentamers with the characteristics of the deterioration state such as the flash point of the silicone liquid in advance, it is possible to diagnose the deterioration based on the result obtained by the
예를 들면, 가스분석결과에서 얻어진 분석값이나, 산출되는 고리형상 화합물의 고리화합물 중합체의 양이 소정값 이상이 된 경우에, 실리콘액이 열화하였다고 판정한다.For example, when the analysis value obtained from the gas analysis result and the amount of the cyclic compound polymer of the calculated cyclic compound become more than a predetermined value, it is determined that the silicone liquid is deteriorated.
본 실시예의 전기기기용 실리콘액의 열화진단장치에는, 도 1에 나타낸 바와 같이 판정장치(30)와, 기준값 설정기(33)와, 표시장치(32)와, 데이터베이스(31)가 설치되어 있다.In the apparatus for diagnosing deterioration of the silicone fluid for electrical apparatus of the present embodiment, as shown in FIG. 1, a judging
그리고 실리콘액의 열화의 진단은, 가스분석장치(19)에 의하여 실리콘액에서 증발 기화시킨 고리형상 화합물의 가스성분을 정량 분석한 측정값을 판정장치(30)에 입력하고, 이 판정장치(30)에서 가스분석장치(19)로 분석한 고리형상 화합물의 가스성분의 측정값(분석값이나, 산출되는 고리형상 화합물의 고리화합물 중합체의 양)에 의거하여 기준값 설정기(33)로부터 입력한 고리형상 화합물의 열화의 판단기준이 되는 고리화합물 중합체의 기준값과의 비교를 행하여, 고리형상 화합물의 측정값이 고리화합물 중합체의 기준값을 초과한 경우에 실리콘액이 열화한 것으로 판단하는 것이다.And the diagnosis of deterioration of a silicone liquid inputs into the
이 판정장치(30)에 의한 실리콘액의 열화 판단상황은, 이 판정장치(30)로부터 출력하여 표시장치(32)로 표시시킬 수 있다. 또 판정장치(30)에 입력하는 가스분석장치(19)로 분석한 고리형상 화합물의 가스성분의 측정값(분석값이나, 산출되는 고리형상 화합물의 고리화합물 중합체의 양)을, 그 판정장치(30)를 경유하여 표시장치(32)에 표시시키는 것도 가능하고, 이 경우에는 가스분석장치(19)로 분석한 고리형상 화합물의 가스성분의 측정값인 분석값이나 가스분석결과에서 산출되는 고리화합물 중합체의 양을 판정장치(30)로 감시할 수 있다.The determination state of deterioration of the silicon liquid by the
또, 실리콘액의 열화는 전기기기의 운전년수에 따라 진행되기 때문에, 이 열화의 진행상황을 정확하게 파악하기 위하여 가스분석장치(19)로 분석한 고리형상 화합물의 가스성분의 측정값을, 상기 판정장치(30)를 경유하여 데이터베이스(31)에 운전기간의 경과 데이터와 함께 입력시켜 기록시켜 둔다. 그렇게 하면 데이터베이스(31)로부터 기억한 과거의 데이터를 상기 판정장치(30)에 호출하여 표시장치(32)에 표시시키면, 전기기기의 운전년수의 경과에 의한 실리콘액의 열화상황의 변천을 정확하게 파악하는 것이 가능해진다.In addition, since the deterioration of the silicone liquid proceeds according to the years of operation of the electric equipment, the determination value of the gas component of the cyclic compound analyzed by the
여기서 실리콘액의 열화상황을 판단하는 실리콘액의 성상에 대하여, 도 6을 이용하여 설명한다. 도 6은 실리콘액이 들어있는 변압기에 사용되는 실리콘액의 열 열화 촉진시험의 결과를 나타낸 특성도이고, 가로축은 실리콘액의 가열 에이징시험(250℃ × 100시간)에 의한 에이징시간을, 왼쪽의 세로축은 실리콘액의 인화점을, 오른쪽의 세로축은 실리콘액에 포함되는 고리화합물 중합체의 양을 각각 나타내고 있다.Here, the properties of the silicone liquid for judging the deterioration of the silicone liquid will be described with reference to FIG. 6. Fig. 6 is a characteristic diagram showing the results of a thermal deterioration acceleration test of a silicon liquid used in a transformer containing silicon liquid, and the horizontal axis shows the aging time by the heat aging test (250 ° C. × 100 hours) of the silicon liquid. The vertical axis represents the flash point of the silicone liquid, and the vertical axis on the right represents the amount of the cyclic compound polymer contained in the silicone liquid.
도 6에서 분명한 바와 같이, 실리콘액의 인화점을 나타내는 특성 커브는 실리콘액이 신품인 경우에는 300℃ 이상이었던 것이, 실리콘액의 열화가 진전되는 에이징시간의 경과와 함께 인화점이 저하한다.As is apparent from Fig. 6, the characteristic curve showing the flash point of the silicone liquid was 300 deg. C or higher when the silicone liquid was a new one, and the flash point decreased with the passage of the aging time during which the deterioration of the silicone liquid progressed.
또, 실리콘액에 포함된 고리화합물 중합체[3량체(D3), 4량체(D4), 5량체(D5)]의 양을 나타내는 특성 커브는 실리콘액이 신품인 경우에는 적은 양이나, 실리콘액의 열화가 진전되는 에이징시간의 경과와 함께 급증한다. Moreover, the characteristic curve which shows the quantity of the cyclic compound polymer (trimer (D3), tetramer (D4), pentamer (D5)) contained in silicone liquid is a small amount, when a silicone liquid is new, As the aging time progresses, the deterioration increases rapidly.
그리고 실리콘액의 인화점은, 200℃보다 저하하면 전기기기에 인화될 가능성이 있기 때문에, 이 인화점 200℃에서의 고리화합물 중합체의 양, 예를 들면 3000을 열화판단의 기준값으로 설정하고, 실리콘액을 정량 분석하여 고리화합물 중합체의 양을 측정하도록 하면, 실리콘액의 열화상황을 정확하고, 또한 간편하게 판단하는 것이 가능하게 된다.Since the flash point of the silicone liquid may be ignited by an electric device when it is lower than 200 ° C., the amount of the cyclic compound polymer at the flash point of 200 ° C., for example, 3000 is set as a reference value for deterioration determination. When the amount of the cyclic compound polymer is measured by quantitative analysis, it is possible to accurately and simply judge the deterioration of the silicone liquid.
그리고 실리콘액이 열화되어 있다고 판정된 경우에는, 전기기기의 운전정지나, 일상의 점검항목에서 전기기기의 이상의 유무를 확인하거나, 실리콘액을 채취하여 상태를 더욱 상세하게 분석한다.When it is determined that the silicone liquid is deteriorated, the operation of the electrical equipment is checked or the abnormality of the electrical equipment is checked in daily inspection items, or the silicone liquid is collected and the state is analyzed in more detail.
상기 판정장치(30)에 의하여 실리콘액의 열화상황을 진단하는 실리콘액의 상태를 표시장치(32)로 표시한 모니터 화면의 모식도를 도 3에 나타낸다. 도 3에는 전기기기의 운전시간에 대하여 가스분석장치(19)로 측정된 실리콘액을 증발시킨 가스성분의 고리화합물 중합체의 양을 △ 표시하여 플롯한 것과, 실리콘액의 열화를 판정하기 위하여 미리 적절하게 설정된 고리화합물 중합체의 양의 기준값인 값 3000(파선)이 나타나 있다.The schematic diagram of the monitor screen which displayed on the
도 3은 열 열화 촉진시험에서 고부하로 운전되는 변압기(A)와 비교적 저부하로 운전되는 변압기(B)를 모의한 것으로, 가로축은 에이징시간을 실제 운전년수로 환산하여 나타내고 있다.FIG. 3 simulates a transformer A operated at a high load and a transformer B operated at a relatively low load in the thermal deterioration acceleration test, and the horizontal axis shows the aging time in terms of actual operating years.
이 특성을 구함에 있어서, 고부하란 가열온도를 270℃로, 저부하란 가열온도를 220℃로 설정하여 각각의 시간축에서의 고리화합물 중합체의 양을 측정한 것이다.In obtaining this characteristic, the amount of cyclic compound polymers in each time axis was measured by setting the high load column at 270 ° C and the low load column at 220 ° C.
지금 운전년수 10년에 상당하는 점까지의 측정값을 ○표와 △표로 도면 위에 플롯하고 있다. 일점쇄선은 변압기(A)의 측정값을 매끄럽게 연결하는 가상선이고, 마찬가지로 실선은 변압기(B)의 것이다.The measured values up to the point equivalent to 10 years of operation are now plotted on the drawings in the ○ and △ tables. The dashed-dotted line is an imaginary line which connects the measured value of transformer A smoothly, and a solid line is likewise of transformer B.
이들 가상선의 연장이 설정값과 교차하는 점이 각각의 변압기의 실리콘액의 사용한계가 된다. 변압기(B)에 대해서는 L로 나타내는 바와 같이 약 7년의 나머지 수명이 있다고 추정할 수 있다.The point where the extension of these virtual lines intersect the set value is the usage limit of the silicon liquid of each transformer. For the transformer B, as indicated by L, it can be estimated that there is a remaining life of about seven years.
실제의 변압기에 대하여, 계속하여 고리화합물 중합체의 측정을 행하여 그 데이터를 보존하여 두면 도 3과 같은 특성을 구할 수 있기 때문에, 복수의 실측 데이터의 각 실측값을 연결하는 가상선으로부터 실리콘액의 교환시기를 예측하는 것이 가능하게 된다.If the actual transformer is continuously measured and the data is stored, the characteristics as shown in Fig. 3 can be obtained. Therefore, the exchange of the silicone liquid from the imaginary line connecting the respective measured values of the plurality of measured data is performed. It is possible to predict the timing.
그리고 표시장치(32)의 모니터 화면에 표시한 실리콘액의 열화의 정도에 따라 정기점검시 등, 전기기기를 정지하였을 때에 실리콘액의 일부, 또는 전부를 교환함으로써 전기기기인 변압기의 고장을 미연에 방지하는 것이 가능하게 된다.Then, according to the degree of deterioration of the silicone liquid displayed on the monitor screen of the
또, 실리콘액의 열화가 진단되었을 때에, 실리콘액의 열화를 주지하는 수단, 예를 들면 판정장치(30)로 판정한 실리콘액의 열화판단을 표시장치(32)의 모니터 화면에 표시함으로써 관리를 용이하게 하는 것이 가능하다.In addition, when the deterioration of the silicone liquid is diagnosed, the management is performed by displaying the deterioration determination of the silicone liquid determined by the means for determining the deterioration of the silicone liquid, for example, the
예를 들면 실리콘액의 고리화합물 중합체의 양이 미리 설정한 소정값을 초과한 경우, 실리콘액이 열화하였다고 판단하여 표시장치(32)의 모니터 화면에 표시시킨다.For example, when the amount of the cyclic compound polymer of the silicone liquid exceeds a predetermined value set in advance, it is determined that the silicone liquid has deteriorated and is displayed on the monitor screen of the
전기기기의 실리콘액의 열화의 확인의 빈도는, 주(週)에 한번, 달(月)에 한번 등이다. 따라서 상기 판정장치(30)를 정기적으로 가동시켜 열화의 판정을 소정기간마다 행할 수 있다. The frequency of confirmation of deterioration of the silicone liquid of an electrical apparatus is once a week, once a month, etc. Therefore, the
또, 상기 판정장치(30)에는 가스성분 채취용기(17) 및 가스분석장치(19)의 가동조작, 실리콘액의 공급을 행하는 펌프나 밸브(21a)의 조작 및 실리콘액을 가열하는 히터(20)의 조작을 각각 제어하는 제어장치를 설치하도록 구성하고, 판정장치(30)에서의 조작지령에 의하여 도시 생략한 펌프를 소정의 주기로 작동시켜 탱크(1) 내의 실리콘액(6)을 가스성분 채취용기(17)에 도입함과 동시에, 이 가스성분 채취용기(17)의 히터(20)에 입열(入熱)시켜 실리콘액(6)의 가열을 개시하고, 또한 가스분석장치(19)를 작동시킨다. The
먼저, 판정장치(30)에서의 조작지령에 의하여 밸브(21a)를 개방하고, 탱 크(1)와 접속된 채취배관(16a)에서 탱크(1) 내의 실리콘액(6)을 채취하고, 밸브(21a)를 폐쇄한 후에 히터(20)를 작동하여 가스성분 채취용기(17)에 채취된 실리콘액(6)을 가열하여 실리콘액 중에 함유되는 고리형상 화합물을 증발 기화시키고, 이 증발 기화된 고리형상 화합물을 가스분석장치(19)로 정량 분석한다.First, the
그리고 가스분석장치(19)로 분석한 고리형상 화합물의 분석값 또는 이 고리형상 화합물의 분석값에 의거하여 판정장치(30)로 판단한 실리콘액의 열화상황을 표시장치(32)에 표시시키고 있다.The
가스분석장치(19)로 고리화합물 중합체의 양을 분석한 후, 판정장치(30)에서의 지령에 의하여 가스성분 채취용기(17)에 설치한 히터(20)를 정지하고, 분석장치 등에 잔류하는 성분을 정화한다. 실리콘액(6)은 분해물이 적은 것으로 되어 있기 때문에, 시스템 밖으로 배출하지 않고, 탱크(1) 내로 되돌려도 된다. 또 측정되는 실리콘액(6)의 양은 소량(예 : 50 ml)이기 때문에 폐기하는 것으로 하여도 된다.After analyzing the amount of the cyclic compound polymer by the
또, 1대의 가스분석장치, 판정장치에 의하여 복수대의 변압기 등의 전기기기를 감시하는 것도 가능하다.It is also possible to monitor electric equipment such as a plurality of transformers by one gas analyzer and determination device.
상기한 바와 같이 실리콘액(6)의 열화의 확인의 빈도는, 주에 한번이나 달에 한번 등이기 때문에, 1대의 분석장치에 대하여 수대의 전기기기와, 배관의 변환장치를 가지는 전기기기용 실리콘액의 열화진단시스템으로 하여도 된다.As mentioned above, since the frequency of confirmation of deterioration of the
복수대의 전기기기에서 각각의 실리콘액(6)을 채취하여, 각 전기기기의 실리콘액의 열화의 상태를 파악할 수 있다. Each of the
한번의 판정에 사용하는 실리콘액(6)의 채취는, 실리콘액이 많으면 얻어지는 가스의 정량이 용이하고, 적으면 실리콘액의 가열이 용이해진다. In the case of collecting the
실리콘액(6)의 채취는 1∼50 ml로 하는 것이 바람직하고, 1∼5 ml정도이어도 충분한 측정이 가능하다. 열화 판정후의 가스성분 채취용기(17)에 잔류한 실리콘액(6)은 인화점을 내리는 저분자량의 화합물을 가지고 있지 않기 때문에, 탱크(1)로 되돌려 재이용할 수 있다.It is preferable to make the collection of the
그 때, 실리콘액(6)을 탱크(1)로 되돌리는 리턴배관과, 그 배관 중에 실리콘액(6)을 환류시키는 펌프를 설치하는 것이 바람직하다.In that case, it is preferable to provide the return piping which returns the
펌프는 상기한 판정장치(30)에 의하여 제어시킬 수 있다. 또한 열화를 판정한 후의 실리콘액(6)은 폐기하고, 필요에 따라 보충하는 구성으로 하여도 된다.The pump can be controlled by the
상기한 구성의 실리콘액이 들어있는 변압기에 의하면, 변압기의 운전 중에 탱크(1)의 내부에 수용되어 있는 절연, 냉각매체의 실리콘액(6)의 열 열화에 의하여 생성하여 실리콘액(6) 중에 용해되어 있는 고리형상 화합물을, 실리콘액(6)을 가열함으로써 실리콘액(6)의 액면상의 기상부분에 증발, 기화시켜 가스로서 분석하도록 하였기 때문에, 실리콘액(6)의 열 열화에 의하여 생성되는 고리형상 화합물은 온사이트로 효율적으로 간편하게 정량할 수 있기 때문에 실리콘액이 들어있는 변압기의 예방보전을 용이하게 도모할 수 있다.According to the transformer containing the silicon liquid of the above-mentioned structure, it is produced | generated by the thermal deterioration of the
실리콘액이 들어있는 변압기에 사용되는 절연, 냉각매체의 실리콘액(6)은, 탱크(1)와 냉각기(8)의 사이를, 양자에 접속된 냉각배관(9a, 9b)을 거쳐 순환하고, 냉각기(8)로 냉각된 실리콘액(6)을 탱크(1)의 내부에 설치한 철심(2), 안쪽 권선(3)과 바깥쪽 권선(4)의 권선 등에 공급하여 이들 기기를 냉각하는 것이기 때문 에 실리콘액(6)의 점도는 낮은 쪽이 바람직하고, 특히 25℃에서의 동점성계수가 55 ㎟/s 이하인 것이 바람직하다.The
일반적으로 실리콘액(6)의 인화점은 그 분자량에 의존하고, 또 분자량이 작을 수록 실리콘액(6)의 점도는 낮아진다. 따라서 점도가 낮을 수록 실리콘액(6)의 인화점은 낮고, 그 열분해에 의한 저분자량이고 저비점의 분해물의 생성물은 많아진다고 생각된다.In general, the flash point of the
또, 변압기의 방화성의 향상, 또는 운전온도를 높게 함에 의한 기기의 컴팩트화 등을 도모한 후에, 실리콘액(6)은 난연성인 것이 바람직하고, 특히 인화점이 250℃를 넘는 것이 바람직하다.In addition, after the improvement of the fire resistance of the transformer or the compaction of the device by increasing the operating temperature, the
따라서 실리콘액이 들어있는 변압기에 사용되는 절연, 냉각매체의 실리콘액(6)으로서, 인화점이 250℃를 넘고, 또한 25℃에서의 동점성계수가 55 ㎟/s 이하 인 실리콘액(6)이 유효하다.Therefore, as the
또한 본 실시예의 실리콘액(6)에는 광유가 들어있는 변압기에서 사용되고 있는 대전방지제 등의 첨가제를 가하도록 하여도 된다.In addition, the
본 실시예에 의하면, 실리콘액이 들어있는 전기기기의 절연, 냉각매체로서 사용되고 있는 실리콘액의 열 열화에 의하여 생성되는 저분자량이고 저비점의 고리형상 화합물을 온사이트로 효율적으로 간편하게 측정할 수 있기 때문에, 실리콘액이 들어있는 전기기기의 절연, 냉각매체로서 사용하는 실리콘액의 열 열화를 정확하고, 또한 간편하게 진단하는 것을 가능하게 한 전기기기용 실리콘액의 열화진단장치 및 전기기기용 실리콘액의 열화진단방법을 실현할 수 있다.According to this embodiment, since the low molecular weight, low boiling point cyclic compound produced by the insulation of the electrical equipment containing the silicone liquid and the thermal degradation of the silicone liquid used as the cooling medium can be easily and efficiently measured onsite. Insulation of electrical equipment containing silicone liquid and deterioration diagnostic apparatus of electrical liquid silicone liquid and electrical liquid silicone liquid which enable accurate and easy diagnosis of thermal deterioration of silicone liquid to be used as a cooling medium. Diagnostic method can be realized.
(실시예 2)(Example 2)
다음에 도 4를 이용하여 본 발명의 다른 실시예인 실리콘액이 들어있는 변압기용 실리콘액의 열화진단장치의 구성을 설명한다. 도 4에 나타낸 본 실시예의 실리콘액이 들어있는 변압기의 변압기에서는, 가스성분 채취용기(17)가 냉각기(8)의 하부에 설치된 냉각배관(9b)과 연통한 배관(16a)을 거쳐 설치되어 있는 구성으로 되어 있다.Next, the configuration of the apparatus for diagnosing deterioration of the silicone fluid for transformer containing the silicone fluid as another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the transformer of the transformer containing the silicon liquid of the present embodiment shown in FIG. It is composed.
이 실리콘액(6)을 채취하는 배관(16a)을, 탱크(1)에 직접 연통시키지 않고 냉각배관(9b)에 연통하도록 설치하고 있기 때문에 배관(16a)의 설치를 간편하게 행할 수 있다.Since the
도 4에 나타낸 본 실시예의 실리콘액이 들어 있는 변압기용 실리콘액의 열화진단장치의 구성은, 도 1에 나타낸 상기한 실시예 1의 실리콘액이 들어있는 변압기용 실리콘액의 열화진단장치와 기본적인 구성은 동일하기 때문에 양자에 공통되는 구성의 설명은 생략한다.The deterioration diagnosing apparatus of the silicon liquid for transformer containing the silicone liquid of this embodiment shown in FIG. 4 is a deterioration diagnosing apparatus of the silicon liquid for transformer containing the silicone liquid of Example 1 shown in FIG. Since are the same, description of the structure common to both is abbreviate | omitted.
또, 도 4에서의 본 실시예에 의한 실리콘액이 들어있는 변압기를 운전 중에 절연, 냉각매체의 실리콘액(6)의 열 열화에 의하여 생성되는 저분자량이고 저비점의 고리형상 화합물을 온사이트로 분석, 정량하는 방식도 도 1에 나타낸 상기한 실시예 1과 동일하기 때문에 여기서의 설명은 생략한다.In addition, the transformer containing silicon liquid according to the present embodiment in FIG. 4 is insulated during operation and low molecular weight, low boiling point cyclic compounds generated by thermal deterioration of the
상기한 본 실시예의 실리콘액이 들어있는 변압기용 실리콘액의 열화진단장치에 의해서도, 도 1에 기재한 상기한 실시예와 마찬가지로 실리콘액이 들어있는 전기기기의 절연, 냉각매체로서 사용되고 있는 실리콘액의 열 열화에 의하여 생성되 는 저분자량이고 저비점의 고리형상 화합물을 온사이트로 효율적으로 간편하게 측정할 수 있기 때문에, 실리콘액이 들어있는 전기기기의 절연, 냉각매체로서 사용하는 실리콘액의 열 열화를 정확하고, 또한 간편하게 진단하는 것을 가능하게 한 전기기기용 실리콘액의 열화진단장치 및 전기기기용 실리콘액의 열화진단방법을 실현할 수 있다.The above-described deterioration diagnosing apparatus for the silicone fluid for transformers containing the silicone liquid of the present embodiment is similar to the embodiment described in FIG. Low-molecular-weight and low-boiling cyclic compounds produced by thermal deterioration can be easily and efficiently measured on-site so that the thermal deterioration of the silicone liquid used as insulation and cooling medium of electrical equipment containing silicone liquid can be accurately measured. In addition, it is possible to realize a deterioration diagnosing apparatus for a silicone liquid for an electric apparatus and a method for diagnosing a deterioration of a silicone liquid for an electrical apparatus, which enables easy diagnosis.
(실시예 3)(Example 3)
도 5에 본 발명의 또 다른 실시예인 전기기기용 실리콘액의 열화진단장치를 나타낸다. 본 예는 실리콘액(6)을 분석장치 내에 순환시키는 예이다. 본 실시예에서는 실리콘액(6)의 채취구를 탱크본체(1), 실리콘액(6)의 방출구를 냉각기(8)의 배관(9b)으로 하였다. 실리콘액(6)의 순환을 위한 펌프(28)는 배관(16a)에 설치하였다.FIG. 5 shows an apparatus for diagnosing deterioration of a silicone liquid for an electric device, which is another embodiment of the present invention. This example circulates the
배관(16a)에 설치한 밸브(21a), 배관(16b)에 설치한 밸브(21b)를 개방하여 가스성분 채취용기(17)에 연통한 배관에 실리콘액(6)을 순환시키고, 이 가스성분 채취용기(17) 내부의 실리콘액이 측정시에 채취한 소정량의 실리콘액(6)으로 교체된 시점에서 밸브(21a, 21b)를 폐쇄하고, 가스성분 채취용기(17) 내의 소정량의 실리콘액(6)을 가스성분 채취용기(17)에 설치한 히터(20)로 가열 증발시켜 가스성분을 채취한다.The
다음에 가스성분 채취용기(17)로 채취한 가스성분을 가스분석장치(19)로 분석하여 가스성분 중의 고리화합물 중합체의 양을 측정한다. 그리고, 이 가스분석장치(19)로 분석한 가스성분의 측정값(분석값이나, 산출되는 고리형상 화합물의 고 리화합물 중합체의 양)에 의거하여, 기준값 설정기(33)로부터 입력한 고리형상 화합물의 열화의 판단기준이 되는 고리화합물 중합체의 기준값과의 비교를 행하여, 고리형상 화합물의 측정값이 고리화합물 중합체의 기준값을 초과한 경우에 실리콘액이 열화된 것으로 판단한다.Next, the gas component collected by the gas
이 판정장치(30)에 의한 실리콘액의 열화 판단상황은, 이 판정장치(30)에서 출력하여 표시장치(32)로 표시한다. The determination state of deterioration of the silicon liquid by the
또, 판정장치(30)에 입력하는 가스분석장치(19)로 분석한 고리형상 화합물의 가스성분의 측정값(분석값이나, 산출되는 고리형상 화합물의 고리화합물 중합체의 양)을, 상기 판정장치(30)를 경유하여 표시장치(32)로 표시시키도록 하면, 이 경우에는 가스분석장치(19)로 분석한 고리형상 화합물의 가스성분의 측정값인 분석값이나 가스분석결과로부터 산출되는 고리화합물 중합체의 양을 판정장치(30)로 감시할 수 있다.In addition, the determination device (the analysis value or the amount of the cyclic compound polymer of the cyclic compound to be calculated) of the gas component of the cyclic compound analyzed by the
측정 후의 실리콘액(6)은, 고리화합물 중합체가 감소하였을 뿐이기 때문에 밸브(21a, 21b)를 개방하여 탱크(1)로 되돌릴 수 있다. The
또한 냉각배관(9b)에서 실리콘액(6)을 채취하여도 상관없으나, 분석시의 가열을 경감하기 위하여 냉각배관(9a), 또는 탱크(1) 본체의 상부에서 채취하는 것이 효율적이다.In addition, although the
또, 냉각배관(9a, 9b)은 실리콘액(6)의 유속이 빠르기 때문에 실리콘액(6)의 방출구를 배관으로 함으로써 순환이 생기고, 펌프의 일부를 생략할 수 있어 바람직하다.In addition, the cooling
또한 본 실시예에서는 실리콘액의 열화진단장치의 진단결과를 알리는 기능을 가지게 하였다. 가스분석장치(19)로 분석한 고리형상 화합물의 가스성분의 측정값(고리형상 화합물의 고리화합물 중합체의 양)을 표시할 뿐만 아니라, 고리형상 화합물의 가스성분의 측정값에 의거하여 판정장치(30)에서의 비교연산에 의하여 열화의 판단기준이 되는 고리화합물 중합체의 기준값을 초과한 경우에 실리콘액이 열화된 것으로 판단하고, 이 실리콘액의 열화판단결과를 표시장치(32)에 표시하도록 하였기 때문에 가스분석장치(19)로 분석한 고리형상 화합물의 가스성분의 측정값인 분석값이나 실리콘액의 열화진단장치의 진단결과를 이 판정장치(30)로 감시할 수 있다.In addition, this embodiment has a function of informing the diagnosis result of the deterioration diagnostic apparatus of the silicone fluid. In addition to displaying the measured value of the gas component (the amount of the cyclic compound polymer of the cyclic compound) of the cyclic compound analyzed by the
관리자는 본 실시예에 의하여 실리콘액(6)의 열화상태를 확인하고, 기기의 관리를 행할 수 있다. 예를 들면 고리화합물 중합체의 방출량이 미리 설정한 소정값을 초과한 경우, 실리콘액(6)이 열화되었다고 판단하여 경보를 발하는 경보장치 등을 구비하여도 된다.The manager can confirm the deterioration state of the
예를 들면 기준값 설정기(33)에 입력하는 기준값으로서는, 열화된 실리콘액에서 얻어지는 측정값이나, 전기전도성이나 착화온도 등의 특성을 조사하여 설정하여 두면 된다.For example, the reference value input to the
또한, 밸브나 경보장치는 적절하게 공지의 것을 채용 가능하나, 전원정지시에 밸브가 개방되고, 경보가 ON이 되는 것이 바람직하다.In addition, although a well-known thing can be employ | adopted as a valve | bulb and an alarm apparatus, it is preferable that a valve opens at the time of a power supply stop, and an alarm turns ON.
본 실시예에 의하면, 실리콘액이 들어있는 전기기기의 절연, 냉각매체로서 사용되고 있는 실리콘액의 열 열화에 의하여 생성되는 저분자량이고 저비점의 고리 형상 화합물을 온사이트로 효율적으로 간편하게 측정할 수 있기 때문에, 실리콘액이 들어있는 전기기기의 절연, 냉각매체로서 사용하는 실리콘액의 열 열화를 정확하고 또한 간편하게 진단하는 것을 가능하게 한 전기기기용 실리콘액의 열화진단장치 및 전기기기용 실리콘액의 열화진단방법을 실현할 수 있다.According to the present embodiment, since the low molecular weight and low boiling point cyclic compound produced by the insulation of the electrical equipment containing the silicone liquid and the thermal degradation of the silicone liquid used as the cooling medium can be easily and efficiently measured on site. Device for diagnosing the deterioration of silicone fluid for electrical equipment and silicone fluid for electrical equipment, which makes it possible to accurately and easily diagnose the thermal deterioration of the silicone liquid used as a cooling medium and the insulation of electrical equipment containing silicone liquid. The method can be realized.
다음에 도 1, 도 4, 도 5에 나타낸 실리콘액의 열화진단장치를 구비한 실리콘액이 들어있는 전기기기에서의 열화진단의 운전 패턴의 일례에 대하여 설명한다. 실리콘액의 열화진단장치에 의한 진단은, 주에 한번이나 달에 한번 등의 설정된 빈도나, 또는 상시 반복하여 행할 수 있다.Next, an example of the operation pattern of the deterioration diagnosis in the electrical apparatus containing the silicon liquid provided with the deterioration diagnosis apparatus of the silicon liquid shown in FIG. 1, FIG. 4, FIG. 5 is demonstrated. Diagnosis by the deterioration diagnosing device of the silicone fluid can be performed at a set frequency, such as once a week or once a month, or repeatedly.
이하, 주기마다 행하는 실리콘액의 열화진단장치를 사용한 진단의 예를 설명한다. 실리콘액의 열화진단장치의 운전은 주로 측정준비, 측정, 청소, 정상상태의 4단계로 나뉘어진다.Hereinafter, an example of the diagnosis using the apparatus for deteriorating diagnosing silicon fluid performed at each cycle will be described. The operation of the deterioration diagnostic device of silicon liquid is mainly divided into four stages: measurement preparation, measurement, cleaning, and normal state.
또한, 상기한 표 1의 각 단계에 필요한 시간은, 배관의 구성, 실리콘액의 검사의 빈도나, 실리콘액의 사용기간 등에 따라 적절하게 조정할 수 있다. 또 일정기간 경과마다 측정을 행하는 경우에는, 복수대의 전기기기와 1대의 분석장치를 배관으로 접속함으로써 배관의 유로를 변환하여 각 전기기기의 감시를 행하는 것도 가능하다. In addition, the time required for each step of Table 1 can be appropriately adjusted according to the constitution of the pipe, the frequency of the inspection of the silicone liquid, the service period of the silicone liquid, and the like. In the case where the measurement is performed at a certain interval of time, it is also possible to monitor the respective electric devices by converting the flow path of the pipes by connecting a plurality of electric devices and one analysis device by pipes.
실리콘액(6)의 측정 준비단계에서는, 판정장치(30)에서의 조작지령에 의하여 펌프, 밸브를 개방하고, 탱크(1)와 접속된 채취배관이나, 실리콘액(6)을 채취하는 가스성분 채취용기(17) 중의 실리콘액(6)을 순환시킨다.In the measurement preparation step of the
실리콘액(6)의 측정단계에서는 판정장치(30)에서의 조작지령에 의하여 펌프, 밸브를 폐쇄하고, 히터(20)를 작동하여 가스성분 채취용기(17)에 일정량 채취된 실리콘액(6)을 가열하여 증발한 고리형상 화합물의 가스성분을 가스분석장치(19)로 분석하고, 분석한 고리형상 화합물의 가스성분의 측정값에 의거하여 판정장치(30)로 실리콘액의 열화상황을 판단한다.In the measuring step of the
청소단계에서는, 판정장치(30)에서의 조작지령에 의하여 히터(20)를 정지하고, 분석장치 등에 잔류하는 성분이나, 실리콘액을 정화, 제거한다. 실리콘액의 열화진단을 행한 후의 실리콘액은 고리화합물 중합체 등이 제거되고, 분해물이 적은 것으로 되어 있기 때문에, 시스템 밖으로 배출하지 않고, 탱크(1) 내로 되돌려도 된다. 또, 측정되는 실리콘액(6)의 양은 소량(1∼50 ml정도)이기 때문에 폐기하는 것으로 하여도 된다.In the cleaning step, the
실리콘액의 측정시에 검지된 실리콘액의 정보에 의거하여, 판정장치(30)에서의 조작지령에 의하여 관리자에게 실리콘액(6)의 열화를 알리는 수단이나, 실리콘액이 들어있는 전기기기의 운전을 정지하는 수단의 제어를 행하여, 효율적으로 기기의 이상을 방지하고, 예방보전을 도모하는 것이 가능해진다. On the basis of the information of the silicon liquid detected at the time of the measurement of the silicone liquid, a means of informing the manager of the deterioration of the
상기한 본 실시예의 실리콘액이 들어있는 전기기기에 대한 실리콘액의 열화진단장치의 운전 패턴을 적용하면, 실리콘액이 들어있는 전기기기의 절연, 냉각매체로서 사용되고 있는 실리콘액의 열 열화에 의하여 생성되는 저분자량이고 저비점의 고리형상 화합물을 온사이트로 효율적으로 간편하게 측정할 수 있기 때문에 실리콘액이 들어있는 전기기기의 절연, 냉각매체로서 사용하는 실리콘액의 열 열화를 정확하고 또한 간편하게 진단하는 것을 가능하게 한 전기기기용 실리콘액의 열화진단장치 및 전기기기용 실리콘액의 열화진단방법을 실현할 수 있다.The application of the operation pattern of the apparatus for diagnosing deterioration of silicone liquid to the electric apparatus containing the silicone liquid of the present embodiment described above is performed by the insulation of the electrical apparatus containing the silicone liquid and by the thermal deterioration of the silicone liquid which is used as the cooling medium. Low molecular weight and low boiling point cyclic compounds can be easily and efficiently measured on-site, enabling accurate and simple diagnosis of thermal deterioration of the silicone liquid used as insulation and cooling medium for electrical equipment containing silicone liquid. The deterioration diagnostic apparatus of the silicone liquid for electrical equipment and the degradation diagnostic method of the silicone liquid for electrical equipment can be realized.
도 1은 본 발명의 일 실시예인 실리콘액이 들어있는 변압기의 열화진단장치의 구성을 나타내는 모식도,1 is a schematic diagram showing the configuration of a deterioration diagnostic apparatus of a transformer containing a silicon liquid of an embodiment of the present invention,
도 2는 실리콘액의 가열온도와 고리화합물 중합체의 이온강도와의 관계를 나타내는 특성도,2 is a characteristic diagram showing the relationship between the heating temperature of a silicone liquid and the ionic strength of a cyclic polymer;
도 3은 도 1의 실시예에 설치된 열화진단장치의 모니터 화면의 모식도,3 is a schematic diagram of a monitor screen of the degradation diagnostic apparatus installed in the embodiment of FIG.
도 4는 본 발명의 다른 실시예인 실리콘액이 들어있는 변압기의 열화진단장치의 구성을 나타내는 모식도,Figure 4 is a schematic diagram showing the configuration of a deterioration diagnostic apparatus of a transformer containing a silicon liquid of another embodiment of the present invention,
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예로서, 실리콘액을 분석장치 내에 순환시키는 실리콘액이 들어있는 변압기의 열화진단장치의 구성을 나타내는 모식도,FIG. 5 is a schematic diagram showing the configuration of a degradation diagnostic apparatus for a transformer containing silicon liquid for circulating silicon liquid in an analysis device according to another embodiment of the present invention;
도 6은 실리콘액의 열 열화의 촉진시험결과를 나타낸 특성도이다.Fig. 6 is a characteristic diagram showing a result of an accelerated test for thermal deterioration of a silicone liquid.
※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ※ Explanation of code for main part of drawing
1 : 탱크 2 : 철심1: tank 2: iron core
3 : 안쪽 권선 4 : 바깥쪽 권선3: inner winding 4: outer winding
5 : 절연통 6 : 절연 냉각매체5: insulated container 6: insulated cooling medium
7 : 질소 8 : 냉각기7: nitrogen 8: cooler
9a, 9b : 냉각배관 10a, 10b : 체결 금속고정구9a, 9b: cooling piping 10a, 10b: fastening metal fixture
11, 12, 13, 14 : 절연물 15 : 액 도입부11, 12, 13, 14: insulator 15: liquid inlet
16a, 16b : 배관 17 : 가스성분 채취용기16a, 16b: piping 17: gas component collection container
18 : 가스배관 19 : 가스분석장치18: gas piping 19: gas analyzer
20 : 히터 21a, 21b : 밸브20:
30 : 판정장치 31 : 데이터베이스30: judging device 31: database
32 : 표시장치 33 : 기준값 설정기32: display device 33: reference value setter
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