JPS6023484B2

JPS6023484B2 - 油入電気機器の異常監視装置

Info

Publication number: JPS6023484B2
Application number: JP55074973A
Authority: JP
Inventors: 淑郎月岡; 捷夫菅原; 悦男大江; 太郎谷一
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1980-06-05
Filing date: 1980-06-05
Publication date: 1985-06-07
Also published as: JPS571203A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は変圧器、リアクトル等の油入電気機器の異常監
視装置に係り、等に機器内で熱的、電気的異常が生じた
場合、それによって発生する各種ガス成分を検知して、
その異常を自動的に監視する装置に関する。

従来のこの種異常監視装置では、油中における各種ガス
成分のそれぞれの濃度、あるいはその増加量を検知して
、変圧器等の内部異常の有無を推定している。

即ち、変圧器等にトリチェリ一真空を応用した油中ガス
抽出器、テプラーポンプを用いた油中ガス抽出器、ピス
トンの往復運動による油中ガス抽出器、あるいは無機物
、有機物で出来た油中ガス分離膜等を取り付け、これに
よって補集されたガスをガスクロマトグラフィあるいは
可燃性ガスセンサで測定し、その総量あるいは比，Ｃ○
，Ｃ凡，Ｃ２日４，Ｃ２日６，Ｃ３日６，Ｃ３日８等個
々のガス成分の絶対量あるいはその増加の程度から変圧
器等の内部異常の有無を判定している。しかし、この様
な従来装置では異常の種類やその加熱温度を自動的にか
つ容易に知ることは困難であった。本発明の目的は、異
常の有無だけでなく、異常有りと判定された場合、その
異常の種類、即ち放電発生、絶縁油だけの加熱発生、あ
るいは絶縁紙、プレスボードなどの固体絶縁物を含む絶
縁油中加熱かを自動的にかつ簡便に知ることのできる油
入電気機器の異常監視装置を提供するにある。

この目的を達成するため、本発明は、分離されたガス中
の少なくともＣは成分および日２成分の量を各別に測定
し、これら各成分の量の割合を求めて、異常有りと判定
された場合、この割合より異常の種類を判定するように
したことを特徴とする。以下、本発明を図面について詳
細に説明する。

本発明者らは油あるいは油中における絶縁物が放電にさ
らされた場合、および加熱を受けた場合の一連の実験結
果から次の事を発見した。｛１｝異常の種類、即ち放
電、油だけの加熱、および油中における絶縁物の加熱と
、油中のガスの中のＣ比成分と日２成分の量の比Ｃ比／
日２との間には第１図に示す関係がある。

■ 油だけが加熱された場合、その加熱温度と油中のガ
スの中の各種ガス成分比Ｃ２日／Ｃ２日６，Ｃ３は／Ｃ
３ＨＢおよびＣ２日４／Ｃ３日８との間には第２図の各
特性線×（Ｃ２比／Ｃ２日６）、Ｙ（Ｃ３比／Ｃ３＆）
、Ｚ（Ｃ２比ノＣ３日６）に示す如き関係がある。

糊絶縁物が油中で一緒に加熱された場合、その加熱温
度と油中のガスの各種ガス成分比ＣＯ／Ｃ比およびＣ０
２／ＣＯとの間にはそれぞれ第３図および第４図に示す
関係がある。

以上の第１図〜第４図に示した関係より、それぞれ図中
に示した各種ガス成分比を自動的に求めることが出来れ
ば、変圧器内部の異常が加熱によるものかあるいは放電
によるものかの違い、および加熱であればそれが油だけ
のものであるか、あるいは絶縁物も含まれるのか、更に
その加熱温度まで極めて容易に知ることが出来るように
なる。

次に本発明を変圧器に適用した実施例を第５図に示す概
略構成図について説明する。第５図において、１は油中
ガス抽出器で、前述のトリチェリ‐真空を利用したもの
、テプラーポンプ、ピストン、分離膜などである。

２はガス検知器であり、このガス検知器２にはガスクロ
マトグラフィ、あるいは各種ガスセンサなどの使用する
ことが出来る。

３はガス検知器２で測定したデータに基づいて計算する
計算機である。

この計算機３には、必要に応じた計算、例えば前述の各
種ガス成分の量、あるいは第１図〜第４図で示した種々
のガス成分比が計算出来るようにあらかじめセットして
ある。４は計算機３で計算した結果の数字表示装置であ
る。

ここでは必要に応じた種類の各ガス成分あるいはガス成
分比が表示できる。５は計算機３で計算した結果をもと
にして異常形態を表示する装置である。

ここでは異常の有無、異常が有りの場合は異常の種類、
例えば加熱か、放電かの表示をする。また、異常が加熱
の場合はそれが油だけによるものか、あるいは油と一緒
に絶縁物も加熱されているか、更にそれらの加熱温度が
何度であるかを表示出来るようにしてある。以上の各部
分１〜５は一連の自動化されたもので、それによって変
圧器６の異常の有無、異常がある場合は第１図〜第４図
の特性を利用して異常の種類、異常が加熱の場合であれ
ばその温度まで、無人の状態で測定、表示が出来るよう
になっている。次に変圧器に対する具体的なガス検知例
について説明する。

第５図において、１としてはトリチェリ‐真空を応用し
た油中ガス抽出器、２としてはガスクロマトグラフイを
用いた。

３はガスクロマトグラフィ２で検知したデータに基づい
て計算する計算機で、可燃性ガスの各成分量およびＣＨ
４／比，Ｃ２比／Ｃ２日６，Ｃ０２／ＣＯの値が計算で
きるように＊してある。

４，６は前述したようにそれぞれ可燃性ガスの各成分量
および上記ガス成分比の表示装置および異常形態表示装
置である。

可燃性ガスの総量が１５０の血以上ならば異常あり、そ
してＣＨ４／比＜０．１ならば放電、０．１ミＣＨ４／
日２ＳＩならば油だけの加熱、Ｃ日／日２＞１ならば絶
縁物の加熱として異常形態表示装置５に表示され、また
異常が油だけの加熱の場合はＣ２日４／Ｃ２日６の値で
、絶縁物の加熱の場合はＣ０２／ＣＯの値でそれぞれ温
度が表示されるようになっている。〔具体例１〜４〕ガスクロマトグラフィ２で検知した各種ガス成分が表１
に示した値の場合、成分表示装置４で表示される可燃性
ガス量およびガス成分比は計算機３によって計算され、
表２のようになる。

その結果、異常形態表示装置５に、具体例１では異常あ
り、油だけが約４６０ｑｏに加熱、具体例２では異常あ
り、絶縁物が約３００ｏｏに加熱、具体例３では異常あ
り、放電、具体例４では異常なしとそれぞれ表示される
。表１単位：ＰＰｍ表２上記の実施例は、抽出器にトリチェリ一真空を応用した
もの、ガス検知にはガスクロマトグラフィが用いられて
いるので、装置として繁雑でかつ高価でもある。

従って、簡便で安価な装置として次の如き装置を用いて
も良い。即ち、油中ガス抽出器に高分子膜を用いて油か
らガス成分を抽出した場合の例について説明する。

この場合、高分子膜で油から抽出出来るガスは一般に日
２が最も多く、次にＣ０，Ｃ比などである。そこで、こ
れらの比較的透過量の多いガスを検知して変圧器の異常
を監視する場合の実施例を以下に述べる。高分子膜を透
過するガスの主成分はＱ，Ｃ○，ＣＨ４であることから
、ガス検知にはそれぞれ日２ガスセンサ７、ＣＯガスセ
ンサ８、Ｃ比ガスセンサ９が使用出来る。これらのセン
サ７〜９は、第６図に示すように、変圧器６にフランジ
弁１１を介して設けられたアダプター１２から高分子膜
１を透過したガスが溜るようになっているガス溜め室１
０‘こ取り付けられる。また、ガス溜め室１０は第７図
に示すように、各種ガス成分は，Ｃ０，ＣＨ４で各別に
、高分子膜１を介して変圧器６に設けても良い。計算機
３では、日２，Ｃ比／日２，ＣＯ／Ｃはの値がガスセン
サ７〜９から送られてくる入力によって自動的に計算さ
れる。それによって日２，Ｃ比／Ｑ，ＣＯ／ＣＨ４の値
が成分表示装置４に表示される。ここで、異常の有無は
日２量によって判定され、異常の種類はＣは／日２によ
って判定されるようにしてある。さらに、絶縁物が加熱
された場合の温度はＣＯ／Ｃ比の値で判定される。これ
らの設定値は任意の値をとることが出来るが、本実施例
では日２量が４００脚以上を異常とした。

ＣＨ４／日２の値は第１図によってＣＭ／日２＜０．１
の時は放電、０．１ＳＣＨ／比≦１の時は油だけの加熱
、Ｃ比／日２＞１の時は絶縁物の加熱と判定される。〔
具体例５〜８〕ガス検知器２で検知したガスが表３に示す値の場合、成
分表示装置４で表示されるＣＨ４／日２，ＣＯ／Ｃ比は
表４に示すようになる。

この結果、異常形態表示装置５では具体例５は異常であ
り、油だけの加熱、具体例６は異常あり、絶縁物が５０
０００に加熱、具体例７は異常あり、放電、具体例８は
異常なしと表示される。表３単位÷ｐｍ表４以上説明した様に、本発明によれば、絶縁油から分離さ
れたガス中の少なくともＣＨ４成分およびＱ成分の量を
各別に測定し、これら各成分の量の割合を求めて、この
割合より異常の種類を判定する様にしたので、異常有り
と判定された場合、その異常が放電か、油だけの加熱か
、あるいは固体絶縁物を含む油中加熱かを自動的にかつ
容易に判定することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は異常の種類とＣ日／日２の関係を示す説明図、
第２図は油だけが加熱された場合における加熱温度と各
種ガス成分比の関係を示す特性図、第３図および第４図
は絶縁物が油中で加熱された場合における加熱温度と各
種ガス成分比の関係を示す特性図、第５図ないし第７図
は本発明の各実施例に係る異常監視装置の概略構成図で
ある。１・・・油中ガス抽出器、２・・・ガス検知器、３・・
・計算機、４・・・成分表示装置、５・・・異常形態表
示装置、６・・・変圧器。第１図第２図第３図第４図第５図第６図第７図

Claims

【特許請求の範囲】１油入電気機器内の絶縁油中のガスを分離する手段と
、この分離されたガスの各種成分を検知する手段とを備
え、この検知されたガスの各種成分から油入電気機器の
異常を監視するものにおいて、分離されたガス中の少な
くともＣＨ＿４成分およびＨ＿２成分の量を各別に測定
する手段と、これらのＣＨ＿４成分の量とＨ＿２成分の
量の割合を求める手段とを設け、異常ありと判定される
場合、この割合が第１の所定値以下のときには放電発生
、第１の所定値を越え第２の所定定値以下のときには絶
縁油だけの加熱発生、第２の所定値を越えたときには固
体絶縁物を含む絶縁油中の加熱発生と判定することを特
徴とする油入電気機器の異常監視装置。２特許請求の範囲第１項において、分離されたガス中
のＣＯ成分の量を測定する手段と、このＣＯ成分の量と
前記ＣＨ＿４成分の量の割合を求める手段とを設け、固
体絶縁物を含む絶縁油中の加熱発生と判定された場合、
この割合によりその加熱温度を求めるようにしたことを
特徴とする油入電気機器の異常監視装置。３特許請求の範囲第１項において、分離されたガス中
のＣＯ＿２成分およびＣＯ成分の量を各別に測定する手
段と、これらのＣＯ＿２成分の量とＣＯ成分の量を割合
を求める手段とを設け、固体絶縁物を含む絶縁油中の加
熱発生と判定された場合、この割合よりその加熱温度を
求めるようにしたことを特徴とする油入電気機器の異常
監視装置。４特許請求の範囲第１項において、分離されたガス中
のＣ＿２Ｈ＿４成分およびＣ＿２Ｈ＿６成分の量を各別
に測定する手段と、これらのＣ＿２Ｈ＿４成分の量とＣ
＿２Ｈ＿６成分の量の割合を求める手段とを設け、絶縁
油だけの加熱発生と判定された場合、この割合よりその
加熱温度を求めるようにしたことを特徴とする油入電気
機器の異常監視装置。５特許請求の範囲第１項において、分離されたガス中
のＣ＿３Ｈ＿６成分およびＣ＿３Ｈ＿８成分の量を各別
に測定する手段と、これらのＣ＿３Ｈ＿６成分の量とＣ
＿３Ｈ＿８成分の量の割合を求める手段とを設け、絶縁
油だけの加熱発生と判定された場合、この割合よりその
加熱温度を求めるようにしたことを特徴とする油入電気
機器の異常監視装置。６特許請求の範囲第１項において、分離されたガス中
のＣ＿２Ｈ＿４成分およびＣ＿３Ｈ＿８成分の量を各別
に測定する手段と、これらのＣ＿２Ｈ＿４成分の量とＣ
＿３Ｈ＿８成分の量の割合を求める手段とを設け、絶縁
油だけの加熱発生と判定された場合、この割合よりその
加熱温度を求めるようにしたことを特徴とする油入電気
機器の異常監視装置。７特許請求の範囲第１項において、放電発生、絶縁油
だけの加熱発生、および固体絶縁物を含む絶縁油中の加
熱発生の判定結果を表示する手段を設けたことを特徴と
する油入電気機器の異常監視装置。