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JP7510370B2 - Method and system for monitoring operation of stationary electromagnetic devices - Google Patents
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JP7510370B2 - Method and system for monitoring operation of stationary electromagnetic devices - Google Patents

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Description

本発明は、静止電磁機器の動作監視方法及び動作監視システム並びにこれらに用いる電流測定ユニットに関する。 The present invention relates to a method and system for monitoring the operation of stationary electromagnetic equipment, and a current measurement unit used therein.

電力系統における送電電圧の変換に用いられる変圧器等の静止電磁機器は、方向性珪素鋼板、鉄を主成分とするアモルファス合金等の軟磁性材料により構成された鉄心に、高圧側及び低圧側の二系統の巻線が巻回されている。高電圧がかかる巻線同士又は巻線と鉄心との間の電気的絶縁を保つため、大容量の静止電磁機器の鉄心及び巻線は、紙等の絶縁材料で被覆され、油、ガス等を満たしたタンク内に納められる構成が一般的である。 Transformers and other static electromagnetic equipment used to convert transmission voltages in power systems have two windings, one for high voltage and one for low voltage, wound around an iron core made of soft magnetic materials such as oriented silicon steel and amorphous alloys whose main component is iron. To maintain electrical insulation between the windings, which are subjected to high voltage, and between the windings and the iron core, the iron core and windings of large-capacity static electromagnetic equipment are generally covered with insulating materials such as paper and housed in a tank filled with oil, gas, etc.

静止電磁機器は、一度設置されると数十年にわたり稼働を続ける必要がある。このため、静止電磁機器においては、時間経過に伴い、鉄心、巻線及び絶縁材料が変形・劣化し、主に絶縁破壊に起因する故障により製品寿命に至る。 Once installed, static electromagnetic equipment must continue to operate for decades. As a result, the iron core, windings, and insulating materials of static electromagnetic equipment deform and deteriorate over time, leading to breakdowns, mainly caused by insulation breakdown, which ultimately brings about the end of the product's life.

そこで、稼働中の静止電磁機器の様々な物理量を計測・監視し、故障の兆候を事前に把握して、突発的な停電による社会的不利益を避けるための技術が開発されている。 Therefore, technology is being developed to measure and monitor various physical quantities of stationary electromagnetic equipment in operation, detect signs of failure in advance, and avoid the social disadvantages that would result from sudden power outages.

例えば、特許文献1には、密閉容器内に配設された高電圧導体を絶縁物で支持する電力機器において、密閉容器に設けられたアンテナ収納管の内部に収納されたアンテナを用いて、密閉容器内部に部分放電等の異常が発生した時に放射される電磁波を検出する技術が開示されている。 For example, Patent Document 1 discloses a technology for detecting electromagnetic waves emitted when an abnormality such as partial discharge occurs inside an electric power device in which a high-voltage conductor arranged inside an airtight container is supported by an insulator, using an antenna stored inside an antenna storage tube provided in the airtight container.

また、特許文献2には、鉄心の、巻線が巻回されて磁脚となる部分を除いたヨーク部の表面に磁界検出手段を配置し、望ましくは、静止誘導機器の低圧側巻線に接続されるバスバーの表面から一定の距離にも磁界検出手段を配置することにより、静止誘導機器の鉄心内の磁束密度の振幅や波形の異常を直接検出する技術が開示されている。 Patent Document 2 also discloses a technology that directly detects abnormalities in the amplitude and waveform of the magnetic flux density in the iron core of a stationary induction device by arranging a magnetic field detection means on the surface of the yoke portion of the iron core, excluding the portion where the winding is wound to become the magnetic legs, and preferably by arranging the magnetic field detection means at a certain distance from the surface of the bus bar connected to the low-voltage winding of the stationary induction device.

さらに、特許文献3には、間隙を有する変圧器コアを通る磁束を、その間隙から漏洩した磁束が流入する間隙を有する環状のコアを用いて検出することにより、変圧器コアを通る磁束を外部から直接的に検出し、偏磁の検出、検出された偏磁に応じた各種制御に利用する技術が開示されている。 Furthermore, Patent Document 3 discloses a technology that uses an annular core with a gap to detect the magnetic flux passing through a transformer core with a gap, into which magnetic flux leaking from the gap flows, thereby directly detecting the magnetic flux passing through the transformer core from the outside, detecting bias magnetization, and using the technology for various controls according to the detected bias magnetization.

特許第4860795号公報Japanese Patent No. 4860795 特開2019-4056号公報JP 2019-4056 A 特開2017-72481号公報JP 2017-72481 A

特許文献1に開示されている技術では、部分放電が密閉容器に設けたアンテナに対して反対側で発生する場合は、電磁波を検知することが困難であり、密閉容器に複数のアンテナを設ける必要がある。 In the technology disclosed in Patent Document 1, if partial discharge occurs on the opposite side of the antenna installed in the sealed container, it is difficult to detect the electromagnetic waves, and it is necessary to install multiple antennas in the sealed container.

また、特許文献2に開示されている技術では、静止誘導機器の鉄心又はバスバーの近くの局所的な漏洩磁界の異常は検知できるが、離れた部位で発生する異常を検知することは困難であるという課題がある。 In addition, the technology disclosed in Patent Document 2 can detect localized abnormalities in the leakage magnetic field near the iron core or busbar of a stationary induction device, but has the problem that it is difficult to detect abnormalities occurring in distant locations.

さらに、特許文献3に開示されている技術では、変圧器コアの間隙から漏洩した磁束のみを検出するため、間隙から離れた部位で発生する異常を検知することは困難であるという課題がある。 Furthermore, the technology disclosed in Patent Document 3 only detects magnetic flux leaking from the gap in the transformer core, making it difficult to detect abnormalities occurring in areas away from the gap.

上記の課題は、検出器を複数配置すれば改善されるが、コストの増加を招く。しかも、異常を検知できない事態を完全に排除することは困難である。 The above issues can be improved by installing multiple detectors, but this will increase costs. Moreover, it is difficult to completely eliminate situations where abnormalities cannot be detected.

本発明の目的は、簡単な構成の追加部品を用いて、静止電磁機器の任意の箇所で発生する異常による漏洩磁界の変化を検知することにある。 The objective of the present invention is to detect changes in leakage magnetic fields caused by abnormalities occurring at any point in a stationary electromagnetic device using additional components with a simple configuration.

本発明の静止電磁機器の動作監視方法は、鉄心と、鉄心に巻回された巻線と、鉄心及び巻線を内部に納めたタンクと、を含む静止電磁機器の動作を、判定部を用いて監視する方法であって、タンクの外部には、環状の導電性部材が設けられ、導電性部材には、電流測定ユニットが設けられ、電流測定ユニットが、導電性部材を流れる循環電流を測定する工程と、判定部が、循環電流の波形の変化から静止電磁機器の異常の有無を判定する工程と、を含む。 The method for monitoring the operation of a stationary electromagnetic device of the present invention is a method for monitoring the operation of a stationary electromagnetic device including an iron core, a winding wound around the iron core, and a tank that houses the iron core and the winding using a determination unit, and includes the steps of: providing an annular conductive member on the outside of the tank; providing a current measurement unit on the conductive member; and determining whether or not there is an abnormality in the stationary electromagnetic device based on a change in the waveform of the circulating current.

本発明によれば、簡単な構成の追加部品を用いて、静止電磁機器の任意の箇所で発生する異常による漏洩磁界の変化を検知することができる。さらに、当該追加部品は、タンクの外側に設置されるため、既設の静止電磁機器にも適用可能である。 According to the present invention, a change in leakage magnetic field due to an abnormality occurring at any point in a stationary electromagnetic device can be detected using an additional component with a simple configuration. Furthermore, since the additional component is installed outside the tank, it can also be applied to existing stationary electromagnetic devices.

実施例1の静止電磁機器を示す透視斜視図である。FIG. 1 is a transparent perspective view showing a stationary electromagnetic device according to a first embodiment. 実施例1に係る静止電磁機器の動作監視システムを示す構成図である。1 is a configuration diagram showing a system for monitoring the operation of a stationary electromagnetic device according to a first embodiment; 実施例1に係る静止電磁機器の動作監視方法を示すフロー図である。1 is a flow diagram showing a method for monitoring the operation of a stationary electromagnetic device according to a first embodiment; 図1の電流測定手段の一例を示す拡大構成図である。FIG. 2 is an enlarged configuration diagram showing an example of a current measuring unit in FIG. 1 . 実施例2の静止電磁機器を示す透視斜視図である。FIG. 11 is a perspective view showing a stationary electromagnetic device according to a second embodiment of the present invention. 実施例2に係る静止電磁機器の動作監視システムを示す構成図である。FIG. 11 is a configuration diagram showing a system for monitoring the operation of a stationary electromagnetic device according to a second embodiment. 実施例3の静止電磁機器を示す透視正面図である。FIG. 11 is a perspective front view showing a stationary electromagnetic device according to a third embodiment. 実施例4の静止電磁機器を示す透視斜視図である。FIG. 11 is a transparent perspective view showing a stationary electromagnetic device according to a fourth embodiment. 図7において一点鎖線Aで示す部分の拡大断面図である。8 is an enlarged cross-sectional view of a portion indicated by a dashed dotted line A in FIG. 7 .

本発明は、変圧器等の静止電磁機器から発生する漏洩磁界の経時変化等から、その健全性診断、故障の予知等を簡便に実現する技術に関する。 The present invention relates to a technology that can easily diagnose the health of static electromagnetic equipment such as transformers and predict failures based on changes over time in the leakage magnetic field generated by the equipment.

以下、本開示の複数の実施例について、図面を用いて詳細に説明する。 Below, several examples of this disclosure are described in detail with reference to the drawings.

実施例1の構成と効果について、図1から図3を用いて説明する。 The configuration and effects of the first embodiment are explained using Figures 1 to 3.

図1は、本実施例の静止電磁機器を示す透視斜視図である。 Figure 1 is a perspective view showing the stationary electromagnetic device of this embodiment.

本図において、静止電磁機器100は、三相鉄心11(単に「鉄心」ともいう。)の磁脚部にU相、V相及びW相の巻線12a、12b、12cを設けたものを金属製のタンク1の内部に納めた構成を有する。三相鉄心11は、方向性珪素鋼板、鉄を主成分とするアモルファス合金等の軟磁性材料で構成されている。巻線12a、12b、12cはそれぞれ、低圧側及び高圧側の二系統を重ねて巻回されたものである。タンク1の内部は、電気的絶縁を確保するための油、ガス等で満たされている。 In this diagram, the static electromagnetic device 100 has a configuration in which U-phase, V-phase, and W-phase windings 12a, 12b, and 12c are provided on the magnetic legs of a three-phase iron core 11 (also simply called an "iron core") and housed inside a metal tank 1. The three-phase iron core 11 is made of soft magnetic materials such as directional silicon steel plate and amorphous alloys whose main component is iron. The windings 12a, 12b, and 12c are each wound in two overlapping systems, one for the low voltage side and one for the high voltage side. The inside of the tank 1 is filled with oil, gas, etc. to ensure electrical insulation.

本図においては、タンク1の外部に1つの環状導体2が設けられている。更に具体的には、環状導体2は、タンク1の外周部(側面部)を環状に囲むように巻かれている。よって、環状導体2は、「環状の導電性部材」ということができる。そして、環状導体2の少なくとも1か所には、電流測定手段3a(電流測定ユニット)が設けられている。本実施例においては、環状導体2及び電流測定手段3aは、追加部品である。 In this diagram, one annular conductor 2 is provided on the outside of the tank 1. More specifically, the annular conductor 2 is wound around the outer periphery (side surface) of the tank 1 in a ring shape. Therefore, the annular conductor 2 can be called an "annular conductive member." A current measuring means 3a (current measuring unit) is provided at least at one location on the annular conductor 2. In this embodiment, the annular conductor 2 and the current measuring means 3a are additional components.

通常の静止電磁機器100においては、環状導体2及び電流測定手段3aは、設けられていない。したがって、後述の静止電磁機器の動作監視方法は、環状導体2及び電流測定手段3aを所定の位置に取り付ける工程を含むものであってもよい。 In a typical stationary electromagnetic device 100, the annular conductor 2 and the current measuring means 3a are not provided. Therefore, the method for monitoring the operation of a stationary electromagnetic device described below may include a step of attaching the annular conductor 2 and the current measuring means 3a to a predetermined position.

二系統の巻線12a、12b、12cをそれぞれ電力系統及び負荷に接続すると、巻線12a、12b、12cに電流が流れ、漏洩磁界13が発生する。漏洩磁界13が環状導体2を鎖交するのに伴い、環状導体2には、循環電流2aが流れる。電流測定手段3aは、循環電流2aの時間波形を取得する。 When the two windings 12a, 12b, and 12c are connected to a power system and a load, respectively, current flows through the windings 12a, 12b, and 12c, generating a leakage magnetic field 13. As the leakage magnetic field 13 interlinks with the annular conductor 2, a circulating current 2a flows through the annular conductor 2. The current measuring means 3a acquires the time waveform of the circulating current 2a.

図2Aは、本実施例に係る静止電磁機器の動作監視システムを示す構成図である。 Figure 2A is a configuration diagram showing a system for monitoring the operation of stationary electromagnetic devices according to this embodiment.

本図に示すように、静止電磁機器の動作監視システムは、電流測定手段3a(電流測定部)と、記憶手段52(データベース)と、差信号生成・比較手段54(判定部)と、表示・通知手段58(表示部)と、を含む。このほか、静止電磁機器に設置した負荷電流監視手段56(負荷電流測定部)及び温度測定手段57(温度測定部)を用いてもよい。 As shown in this diagram, the operation monitoring system for stationary electromagnetic equipment includes a current measuring means 3a (current measuring unit), a storage means 52 (database), a difference signal generating and comparing means 54 (determination unit), and a display and notification means 58 (display unit). In addition, a load current monitoring means 56 (load current measuring unit) and a temperature measuring means 57 (temperature measuring unit) installed in the stationary electromagnetic equipment may be used.

静止電磁機器の負荷率及び温度について異なる条件で取得された複数の循環電流波形は、データ群30として記憶手段52に蓄積される。差信号生成・比較手段54(判定部)は、後述の差分I-Iを計算し、所定の判定をする。 A plurality of circulating current waveforms acquired under different conditions regarding the load factor and temperature of the stationary electromagnetic equipment are stored in the storage means 52 as a data group 30. The difference signal generating and comparing means 54 (determination unit) calculates the difference I-I 0 described later and makes a predetermined determination.

図2Bは、本実施例に係る静止電磁機器の動作監視方法を示すフロー図である。 Figure 2B is a flow diagram showing a method for monitoring the operation of a stationary electromagnetic device according to this embodiment.

本図においては、まず、静止電磁機器の稼働開始時において、電流測定手段3aで取得した初期状態の循環電流波形Iを記憶手段52に蓄積する(S110)。このとき、静止電磁機器の負荷率及び温度について異なる条件で取得した複数の循環電流波形を分類してデータ群30とする。 In this figure, first, when the stationary electromagnetic equipment starts operating, the circulating current waveform I0 in the initial state acquired by the current measuring means 3a is stored in the storage means 52 (S110). At this time, a plurality of circulating current waveforms acquired under different conditions regarding the load factor and temperature of the stationary electromagnetic equipment are classified into a data group 30.

つぎに、静止電磁機器の稼働開始後、逐次取得した循環電流波形Iを差信号生成・比較手段54に入力する(S120)。静止電磁機器に設けた負荷電流監視手段56で取得した負荷率及び温度測定手段57で取得した温度のデータを参照し、負荷率及び温度の条件に合致する初期状態の循環電流波形Iを記憶手段52から差信号生成・比較手段54に読み出す(S130)。差信号生成・比較手段54は、上記2つの循環電流波形IとIとの差分I-Iを計算する(S140)。 Next, after the stationary electromagnetic equipment starts operating, the circulating current waveform I obtained successively is input to the difference signal generating and comparing means 54 (S120). With reference to the load rate obtained by the load current monitoring means 56 provided in the stationary electromagnetic equipment and the temperature obtained by the temperature measuring means 57, the circulating current waveform I0 in the initial state that matches the load rate and temperature conditions is read from the storage means 52 to the difference signal generating and comparing means 54 (S130). The difference signal generating and comparing means 54 calculates the difference I- I0 between the two circulating current waveforms I and I0 (S140).

そして、差信号生成・比較手段54は、差分I-Iから、波形の変化があらかじめ設定した基準値以上であるかを判定する(S150)。所定の基準値以上であると判定した場合は、表示・通知手段58(表示部)に信号を送信して異常を通知する(S160)。表示部は、携帯端末、パーソナルコンピュータ(PC)等であってもよい。 The difference signal generating and comparing means 54 then judges whether the change in the waveform is equal to or greater than a preset reference value from the difference I-I 0 (S150). If it is judged to be equal to or greater than the predetermined reference value, a signal is sent to the display and notifying means 58 (display unit) to notify of an abnormality (S160). The display unit may be a mobile terminal, a personal computer (PC), or the like.

なお、異常の通知は、表示部における表示をしない方法を採用してもよく、例えば、ブザー音等により通知してもよい。 The notification of an abnormality may be made without displaying it on the display unit, for example, by sounding a buzzer.

また、上記の循環電流波形Iについては、必ずしも「初期状態」に限定されるものではなく、時間的に前後して取得された循環電流波形のうち前のものを「初期状態」とみなして、計算に用いてもよい。 Furthermore, the above circulating current waveform I0 is not necessarily limited to the "initial state", and the earlier circulating current waveform acquired before and after in time may be regarded as the "initial state" and used for calculation.

図3は、図1の電流測定手段3aの一例を示す拡大構成図である。 Figure 3 is an enlarged diagram showing an example of the current measuring means 3a in Figure 1.

本図に示す電流測定手段3aは、環状鉄心3の一部にコイル33が巻回された構成を有する。環状鉄心3は、軟磁性材料で構成されている。 The current measuring means 3a shown in this figure has a configuration in which a coil 33 is wound around a portion of the annular core 3. The annular core 3 is made of a soft magnetic material.

また、環状鉄心3は、例えば、鉄を主成分とするアモルファス合金からなる薄帯状の軟磁性材料を多数積層して構成し、その一端にラップ接合等の構造による接続部32を構成する。このような構成により、図1に示す環状導体2に、接続部32を開いて簡便に電流測定手段3aを取り付けることができる。さらに、電流測定手段3aの交換や増設が、環状導体2の加工、交換等をすることなく実施できる。 The annular core 3 is formed by laminating a large number of ribbon-shaped soft magnetic materials made of an amorphous alloy mainly composed of iron, and a connection part 32 is formed at one end of the ribbon using a structure such as a lap joint. With this configuration, the current measuring means 3a can be easily attached to the annular conductor 2 shown in FIG. 1 by opening the connection part 32. Furthermore, the current measuring means 3a can be replaced or added without processing or replacing the annular conductor 2.

まとめると、環状鉄心3は、その環を開いて環状導体2に取り付けることができるように構成された接続部32を有する。 In summary, the annular core 3 has a connection portion 32 configured so that the ring can be opened and attached to the annular conductor 2.

環状鉄心3を交流電流が鎖交すると、それに比例する交流電圧Vがコイル33の両端に発生する。これを測定することで、循環電流波形Iが取得される。 When an AC current crosses the annular core 3, a proportional AC voltage V is generated across the coil 33. By measuring this, the circulating current waveform I is obtained.

数十MW級の変圧器についての電磁解析により、環状導体2に数十Aの電流が流れることがわかっている。よって、本実施例の電流測定手段3aにより静止電磁機器100(変圧器)の波形の変化を検出することは十分に可能である。 Electromagnetic analysis of a transformer of several tens of megawatts has shown that a current of several tens of amperes flows through the annular conductor 2. Therefore, it is quite possible to detect changes in the waveform of the static electromagnetic device 100 (transformer) using the current measuring means 3a of this embodiment.

実施例2の構成と効果について、図4と図5を用いて説明する。なお、実施例1と重複する部分については、その説明を省略する。 The configuration and effects of the second embodiment will be described with reference to Figures 4 and 5. Note that descriptions of parts that overlap with the first embodiment will be omitted.

図4は、本実施例の静止電磁機器を示す透視斜視図である。 Figure 4 is a perspective view showing the stationary electromagnetic device of this embodiment.

本図においては、タンク1の外部に3つの環状導体2が並列に設けられている。それぞれの環状導体2の少なくとも1か所には、それぞれ、電流測定手段3a、3b、3cが設けられている。本実施例においては、環状導体2及び電流測定手段3a、3b、3cは、追加部品である。 In this figure, three annular conductors 2 are provided in parallel on the outside of the tank 1. Current measuring means 3a, 3b, and 3c are provided at at least one location on each of the annular conductors 2. In this embodiment, the annular conductors 2 and the current measuring means 3a, 3b, and 3c are additional components.

図5は、本実施例に係る静止電磁機器の動作監視システムを示す構成図である。 Figure 5 is a configuration diagram showing the operation monitoring system for stationary electromagnetic devices in this embodiment.

本図に示すように、電流測定手段3a、3b、3cにおいてはそれぞれ、循環電流波形I、I、Iを取得する。 As shown in the figure, current measuring means 3a, 3b, and 3c acquire circulating current waveforms Ia , Ib , and Ic , respectively.

静止電磁機器の動作監視方法については、基本的に図2Bと同様であるため、以下では異なる点だけを説明する。 The method for monitoring the operation of stationary electromagnetic equipment is basically the same as that shown in Figure 2B, so only the differences will be explained below.

静止電磁機器の稼働開始時においては、電流測定手段3a、3b、3cのそれぞれで取得した初期状態の循環電流波形Ia0、Ib0、Ic0を記憶手段52に蓄積する。 When the stationary electromagnetic device starts operating, the initial state circulating current waveforms I a0 , I b0 , and I c0 acquired by the current measuring means 3 a , 3 b , and 3 c , respectively, are stored in the storage means 52 .

差分については、I-Ia0、I-Ib0、I-Ic0を計算し、それらについてそれぞれ所定の基準値以上であるかを判定する。 As for the differences, Ia - Ia0 , Ib - Ib0 , and Ic - Ic0 are calculated, and it is determined whether each of them is equal to or greater than a predetermined reference value.

本実施例においては、実施例1に比べて、漏洩磁界13の経時変化をより高精度に検知でき、静止電磁機器の異常の検知精度を向上することができる。 In this embodiment, the change over time in the leakage magnetic field 13 can be detected with higher accuracy than in the first embodiment, and the accuracy of detecting abnormalities in stationary electromagnetic equipment can be improved.

なお、実施例1及び2においては、環状導体2が1つの場合及び3つの場合について説明したが、本開示の静止電磁機器は、これらに限定されるものではなく、環状導体2が2つであってもよく、4つ以上であってもよい。 Note that in Examples 1 and 2, the static electromagnetic device having one and three annular conductors 2 is described, but the static electromagnetic device of the present disclosure is not limited to these, and may have two annular conductors 2, or four or more annular conductors 2.

実施例3の構成と効果について、図6を用いて説明する。 The configuration and effects of Example 3 are explained using Figure 6.

図6は、図4と同一の構成を有する静止電磁機器を示す透視正面図である。図4と同一の符号については、その説明を省略する。 Figure 6 is a perspective front view showing a stationary electromagnetic device having the same configuration as Figure 4. Explanations of the same reference numerals as Figure 4 are omitted.

本実施例においては、実施例2とは差分の計算方法が異なる。 In this embodiment, the method for calculating the difference is different from that in embodiment 2.

図6の左側のグラフに示すように、電流測定手段3a、3b、3cで取得した3組の循環電流波形I、I、Iについての相互の差分I-I、I-I、I-Iを図5の差信号生成・比較手段54で計算する。そして、これらの差分I-I、I-I、I-Iから、波形の変化があらかじめ設定した基準値以上であるかを判定する。言い換えると、循環電流の波形の変化は、3つの導電性部材のうちの2つについての波形の差分から判定する。 As shown in the graph on the left side of Fig. 6, the mutual differences Ia- Ib , Ib-Ic, and Ic - Ia between the three sets of circulating current waveforms Ia , Ib , and Ic acquired by the current measuring means 3a , 3b , and 3c are calculated by the difference signal generating and comparing means 54 in Fig. 5. Then, from these differences Ia -Ib , Ib - Ic , and Ic - Ia , it is determined whether the change in the waveform is equal to or greater than a preset reference value. In other words, the change in the waveform of the circulating current is determined from the difference in the waveforms for two of the three conductive members.

図6においては、U相の巻線12aが破線で示すようにずれ、当初の漏洩磁界13(実線)から漏洩磁界13a(破線)のように変化した場合などに生じる異常について、記憶手段52にデータ群30として蓄積されている初期状態の循環電流波形を使用することなく、迅速かつ簡便に検知することができる。 In FIG. 6, when the U-phase winding 12a shifts as shown by the dashed line and the initial leakage magnetic field 13 (solid line) changes to leakage magnetic field 13a (dashed line), an abnormality occurs, which can be detected quickly and easily without using the initial circulating current waveform stored as data group 30 in memory means 52.

実施例4の構成と効果について、図7と図8を用いて説明する。 The configuration and effects of Example 4 are explained using Figures 7 and 8.

実施例1から実施例3の説明にて述べたものと同一の記号については、その説明を省略する。 Explanation of symbols that are the same as those described in the explanations of Examples 1 to 3 will be omitted.

図7は、本実施例の静止電磁機器を示す透視斜視図である。 Figure 7 is a perspective view showing the stationary electromagnetic device of this embodiment.

本図においては、静止電磁機器200のタンク1の外部には、環状に構成された3つの構造材21が設けられている。構造材21は、導電性材料で形成されている。本実施例においては、構造材21は、タンク1の補強のために設けられている。言い換えると、構造材21は、タンク1の構成要素(補強材)である。それぞれの構造材21の少なくとも1か所には、電流測定手段3a、3b、3cが取り付けられている。よって、構造材21は、「環状の導電性部材」ということができる。したがって、本実施例においては、静止電磁機器の動作監視方法は、あらかじめ設けられている構造材21の所定の位置に電流測定手段3a、3b、3cを取り付ける工程を含むものであってもよい。本実施例においては、電流測定手段3a、3b、3cが追加部品である。 In this figure, three structural members 21 configured in a ring shape are provided on the outside of the tank 1 of the stationary electromagnetic device 200. The structural members 21 are formed of a conductive material. In this embodiment, the structural members 21 are provided to reinforce the tank 1. In other words, the structural members 21 are components (reinforcements) of the tank 1. Current measuring means 3a, 3b, and 3c are attached to at least one location of each of the structural members 21. Thus, the structural members 21 can be called "ring-shaped conductive members." Therefore, in this embodiment, the method for monitoring the operation of the stationary electromagnetic device may include a step of attaching the current measuring means 3a, 3b, and 3c to predetermined locations of the structural members 21 that have been provided in advance. In this embodiment, the current measuring means 3a, 3b, and 3c are additional parts.

電流測定手段3a、3b、3cにより、構造材21を流れる循環電流2aの時間波形を取得することができるようになっている。これらの循環電流波形から静止電磁機器200の異常を検知する方法、及びその異常を通知する方法は、実施例1から実施例3と同様である。 The current measuring means 3a, 3b, and 3c are capable of acquiring the time waveform of the circulating current 2a flowing through the structural material 21. The method of detecting an abnormality in the stationary electromagnetic device 200 from these circulating current waveforms and the method of notifying the abnormality are the same as those in the first to third embodiments.

なお、本図においては、一例として、構造材21が3つの場合について示しているが、本開示の静止電磁機器は、これに限定されるものではなく、構造材21が2つであってもよく、4つ以上であってもよい。 In this figure, an example is shown in which there are three structural members 21, but the static electromagnetic device of the present disclosure is not limited to this, and there may be two structural members 21, or four or more structural members 21.

図8は、図7において一点鎖線Aで示す部分の拡大断面図である。 Figure 8 is an enlarged cross-sectional view of the portion indicated by dashed line A in Figure 7.

図8に示すように、構造材21は、タンク1の強度を向上させる目的で設けられているものであり、両者は溶接部1aにて接続されている。溶接部1aは、図示しているように部分的に設けられている。これにより、タンク1と構造材21との間の電気抵抗が増え、循環電流2aは、多くが構造材21内を流れる。 As shown in FIG. 8, the structural material 21 is provided for the purpose of improving the strength of the tank 1, and the two are connected at a welded portion 1a. The welded portion 1a is provided partially as shown in the figure. This increases the electrical resistance between the tank 1 and the structural material 21, and most of the circulating current 2a flows within the structural material 21.

よって、本実施例においても、実施例1から実施例3と同様に、静止電磁機器の異常の検知が可能である。さらに、本実施例は、タンク1を環状に囲む導電材を新たに設ける必要がないため、最小限のコストで静止電磁機器の動作監視システムを構築できる。 Therefore, in this embodiment, as in the first to third embodiments, it is possible to detect abnormalities in stationary electromagnetic equipment. Furthermore, in this embodiment, since there is no need to provide a new conductive material that surrounds the tank 1 in a ring shape, it is possible to build an operation monitoring system for stationary electromagnetic equipment at minimal cost.

本実施例のようにタンク1に溶接部1aを介して構造材21が設置されている構成についても、電流測定手段3a、3b、3cにより静止電磁機器200の波形の変化を検出することは十分に可能である。 Even in a configuration in which the structural material 21 is installed on the tank 1 via the welded portion 1a as in this embodiment, it is still possible to detect changes in the waveform of the stationary electromagnetic device 200 using the current measuring means 3a, 3b, and 3c.

なお、構造材21は、上述のように溶接によりタンク1に接続するだけでなく、タンク1を締め付けるようにして設置してもよい。締め付ける手段として、ばね等を用いてもよい。また、タンク1の凸部又は凹部を設けて、構造材21をその凸部又は凹部に引っ掛けるようにして設置してもよい。この場合においても、タンク1と構造材21とは、部分的に接触するように構成されていることが望ましい。 The structural material 21 may be installed not only by connecting it to the tank 1 by welding as described above, but also by clamping the tank 1. A spring or the like may be used as a clamping means. Also, a convex or concave portion may be provided on the tank 1, and the structural material 21 may be installed so as to be hooked onto the convex or concave portion. Even in this case, it is desirable that the tank 1 and the structural material 21 are configured so as to be in partial contact with each other.

以上に説明した複数の実施例は、本開示の構成を限定するものではなく、任意の複数の実施例を組み合わせても、本開示の構成による効果は同様に得られる。 The multiple examples described above do not limit the configuration of the present disclosure, and the effects of the configuration of the present disclosure can be obtained in the same way even if any multiple examples are combined.

なお、上述の説明においては、変圧器等の静止電磁機器を例として挙げているが、本開示の構成を適用する対象は、これに限定されるものではなく、回転部品等の可動部を有するモータ(電動機)、マニピュレータ等の筐体等にも適用可能である。 In the above explanation, a static electromagnetic device such as a transformer is given as an example, but the configuration of the present disclosure is not limited to this, and can also be applied to motors (electric motors) that have moving parts such as rotating parts, housings for manipulators, etc.

1:タンク、1a:溶接部、2:環状導体、2a:循環電流、3:環状鉄心、3a、3b、3c:電流測定手段、11:三相鉄心、12a、12b、12c:巻線、13、13a:漏洩磁界、21:構造材、30:データ群、32:接続部、33:コイル。 1: Tank, 1a: Welded part, 2: Annular conductor, 2a: Circulating current, 3: Annular core, 3a, 3b, 3c: Current measuring means, 11: Three-phase core, 12a, 12b, 12c: Windings, 13, 13a: Leakage magnetic field, 21: Structural material, 30: Data group, 32: Connection part, 33: Coil.

Claims (13)

鉄心と、前記鉄心に巻回された巻線と、前記鉄心及び前記巻線を内部に納めたタンクと、を含む静止電磁機器の動作を、判定部を用いて監視する方法であって、
前記タンクの外部には、環状の導電性部材が設けられ、
前記導電性部材には、電流測定ユニットが設けられ、
前記電流測定ユニットが、前記導電性部材を流れる循環電流を測定する工程と、
前記判定部が、前記循環電流の波形の変化から前記静止電磁機器の異常の有無を判定する工程と、を含む、静止電磁機器の動作監視方法。
A method for monitoring an operation of a stationary electromagnetic device including an iron core, a winding wound around the iron core, and a tank containing the iron core and the winding, using a determination unit, comprising:
a ring-shaped conductive member is provided on the outside of the tank;
The conductive member is provided with a current measuring unit;
the current measuring unit measuring a circulating current flowing through the conductive member;
The determination unit determines whether or not there is an abnormality in the stationary electromagnetic equipment from a change in the waveform of the circulating current.
前記導電性部材は、前記タンクの構成要素である、請求項1記載の静止電磁機器の動作監視方法。 The method for monitoring the operation of a stationary electromagnetic device according to claim 1, wherein the conductive member is a component of the tank. 前記循環電流の前記波形の前記変化は、異なる時刻における前記波形の差分であり、
前記判定部は、前記差分を算出し、前記差分が所定の基準値以上である場合には、前記異常があると判定する、請求項1記載の静止電磁機器の動作監視方法。
the change in the waveform of the circulating current is a difference in the waveform at different times;
2. The method for monitoring an operation of a stationary electromagnetic device according to claim 1, wherein the determining unit calculates the difference, and determines that the abnormality exists when the difference is equal to or greater than a predetermined reference value.
前記判定部は、前記静止電磁機器の負荷率及び温度の条件に合致する前記循環電流の前記波形を用いて前記差分を算出する、請求項3記載の静止電磁機器の動作監視方法。 The method for monitoring the operation of a stationary electromagnetic device according to claim 3, wherein the determination unit calculates the difference using the waveform of the circulating current that matches the load factor and temperature conditions of the stationary electromagnetic device. 前記タンクの前記外部には、前記導電性部材が複数個設けられ、
前記電流測定ユニットは、当該複数個の導電性部材のそれぞれに設けられ、
前記循環電流の前記波形の前記変化は、前記複数個の導電性部材のうちの2つについての前記波形の差分であり、
前記判定部は、前記差分を算出し、前記差分が所定の基準値以上である場合には、前記異常があると判定する、請求項1記載の静止電磁機器の動作監視方法。
A plurality of the conductive members are provided on the outside of the tank,
the current measuring unit is provided on each of the plurality of conductive members,
the change in the waveform of the circulating current is a difference in the waveform for two of the plurality of conductive members;
2. The method for monitoring an operation of a stationary electromagnetic device according to claim 1, wherein the determining unit calculates the difference, and determines that the abnormality exists when the difference is equal to or greater than a predetermined reference value.
前記判定部は、前記異常があると判定した場合には、その異常を表示部に通知る、請求項1記載の静止電磁機器の動作監視方法。 2. The method for monitoring the operation of a stationary electromagnetic device according to claim 1, wherein , when the determination unit determines that there is an abnormality, the determination unit notifies a display unit of the abnormality. 鉄心と、前記鉄心に巻回された巻線と、前記鉄心及び前記巻線を内部に納めたタンクと、を含む静止電磁機器の動作を監視するシステムであって、
前記タンクの外部に設けられた環状の導電性部材に設けられる電流測定ユニットと、
判定部と、を含み、
前記電流測定ユニットは、前記導電性部材を流れる循環電流を測定し、
前記判定部は、前記循環電流の波形の変化から前記静止電磁機器の異常の有無を判定する、静止電磁機器の動作監視システム。
A system for monitoring the operation of a stationary electromagnetic device including an iron core, a winding wound around the iron core, and a tank containing the iron core and the winding,
a current measuring unit provided on an annular conductive member provided on the outside of the tank;
A determination unit,
The current measuring unit measures a circulating current flowing through the conductive member;
The determination unit determines whether or not there is an abnormality in the stationary electromagnetic device based on a change in the waveform of the circulating current.
前記導電性部材は、前記タンクの構成要素である、請求項7記載の静止電磁機器の動作監視システム。 The stationary electromagnetic device operation monitoring system according to claim 7, wherein the conductive member is a component of the tank. 前記導電性部材と前記タンクとは、部分的に接触するように構成されている、請求項8記載の静止電磁機器の動作監視システム。 The stationary electromagnetic device operation monitoring system according to claim 8, wherein the conductive member and the tank are configured to be in partial contact with each other. 前記導電性部材と前記タンクとの間には、部分的に溶接部が設けられている、請求項9記載の静止電磁機器の動作監視システム。 The stationary electromagnetic device operation monitoring system according to claim 9, wherein a partial weld is provided between the conductive member and the tank. 前記循環電流の前記波形の前記変化は、異なる時刻における前記波形の差分であり、
前記判定部は、前記差分を算出し、前記差分が所定の基準値以上である場合には、前記異常があると判定する、請求項7記載の静止電磁機器の動作監視システム。
the change in the waveform of the circulating current is a difference in the waveform at different times;
8. The system for monitoring the operation of a stationary electromagnetic device according to claim 7, wherein the determining unit calculates the difference, and determines that the abnormality exists when the difference is equal to or greater than a predetermined reference value.
前記判定部は、前記静止電磁機器の負荷率及び温度の条件に合致する前記循環電流の前記波形を用いて前記差分を算出する、請求項11記載の静止電磁機器の動作監視システム。 The stationary electromagnetic device operation monitoring system according to claim 11, wherein the determination unit calculates the difference using the waveform of the circulating current that matches the load factor and temperature conditions of the stationary electromagnetic device. 前記タンクの前記外部には、前記導電性部材が複数個設けられ、
前記電流測定ユニットは、当該複数個の導電性部材のそれぞれに設けられ、
前記循環電流の前記波形の前記変化は、前記複数個の導電性部材のうちの2つについての前記波形の差分であり、
前記判定部は、前記差分を算出し、前記差分が所定の基準値以上である場合には、前記異常があると判定する、請求項7記載の静止電磁機器の動作監視システム。
A plurality of the conductive members are provided on the outside of the tank,
the current measuring unit is provided on each of the plurality of conductive members,
the change in the waveform of the circulating current is a difference in the waveform for two of the plurality of conductive members;
8. The system for monitoring the operation of a stationary electromagnetic device according to claim 7, wherein the determining unit calculates the difference, and determines that the abnormality exists when the difference is equal to or greater than a predetermined reference value.
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