静止誘導電器

【課題】変圧器の巻線内油温からより正確な巻線最高点温度を把握できる静止誘導電器を提供すること。
【解決手段】鉄心に巻線を巻回してなる静止誘導電器本体が絶縁冷却媒体で充填されたタンク本体内に収納され、前記巻線が絶縁部材により支持固定された静止誘導電器において、前記巻線上端部の絶縁部材に温度センサを取り付け、定常時の電圧タップ位置と負荷電流を基に巻線内最高油温から巻線最高点温度上昇が得られる特性曲線により巻線最高点温度を推定する演算装置を設けているので、現地で運転中の変圧器等の静止誘導電器内の巻線最高点温度を把握できる。

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は変圧器やリアクトル等の静止誘導電器に係わり、特に、絶縁冷却媒体温度を測定して巻線温度をより精度良く推定できる静止誘導電器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、静止誘導電器、例えば変圧器においては、巻線内部に温度センサを取り付けていないため巻線内の油温を測定することはできない。したがって、従来の巻線内の油温は電圧タップ位置と負荷電流から無負荷損及び負荷損を計算して求め、巻線内油温からの巻線端部渦電流損から計算した巻線最高点温度上昇計算値を用いて巻線最高点温度を求めていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記したような変圧器巻線の最高点温度の推定方法では、巻線内油温の計算値が実際の運転時の巻線内油温と異なることもあり、この巻線内油温にさらに計算により求めた巻線温度上昇を加えると、正確な巻線温度を把握することは難しいという問題があった。従って、変圧器等の静止誘導電器においては、巻線最高点温度を正確に知ることができず、変圧器等の運転管理に生かし難いという問題があった。
【０００４】本発明（請求項１乃至請求項４対応）は、上記問題を解決するためになされたもので、その目的は、現地において変圧器の巻線内油温を測定し、この巻線内油温からより正確な巻線最高点温度を把握できる静止誘導電器を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するために、本発明の請求項１は、鉄心に巻線を巻回してなる静止誘導電器本体が絶縁冷却媒体で充填されたタンク本体内に収納され、前記巻線が絶縁部材により支持固定された静止誘導電器において、前記巻線上端部の絶縁部材に温度センサを取り付け、定常時の電圧タップ位置と負荷電流を基に巻線内最高油温から巻線最高点温度上昇が得られる特性曲線により巻線最高点温度を推定する演算装置を設けたことを特徴とする。
【０００６】本発明の請求項２は、鉄心に巻線を巻回してなる静止誘導電器本体が絶縁冷却媒体で充填されたタンク本体内に収納され、前記巻線が絶縁部材により支持固定された静止誘導電器において、前記巻線上端部の絶縁部材に温度センサを取り付け、負荷変動時の電圧タップ位置と負荷電流と巻線時定数を基に巻線内最高油温から巻線最高点温度上昇が得られる特性曲線により巻線最高点温度を推定する演算装置を設けたことを特徴とする。
【０００７】本発明の請求項３は、請求項１または請求項２記載の静止誘導電器において、前記温度センサとして光ファイバ温度センサを用いたことを特徴とする。本発明の請求項４は、請求項１または請求項２記載の静止誘導電器において、前記絶縁冷却媒体としてＳＦ6 ガスまたは絶縁油を用いたことを特徴とする。
【０００８】本発明の請求項１，請求項３及び請求項４によると、定常時の巻線内最高油温から巻線最高点温度上昇は負荷電流による抵抗損、電圧タップ位置によって変化する巻線端部の渦電流損の合計を用いて求められる。従って図４に示すような一般的な変圧器の巻線内の油温分布と巻線温度分布から巻線内最高油温ｔ₁を正確に把握することにより定常時の巻線最高点温度ｔ₂がより精度良く得られる。
【０００９】本発明の請求項２乃至請求項４によると、負荷変動時の電圧タップ位置と負荷電流と巻線時定数を基に巻線内最高油温から巻線最高点温度上昇が得られる特性曲線により巻線最高点温度を推定する。負荷変動時の巻線最高点温度上昇はオンラインで得られる負荷電流と巻線時定数を用いて求められる。従って図４に示すように巻線内最高油温ｔ₁を正確に把握することにより負荷変動時の巻線最高点温度ｔ₂がより精度良く得られる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図を参照して説明する。図１は本発明の一実施例（請求項１，請求項３及び請求項４対応）の変圧器の断面図である。
【００１１】図に示すように、本実施例では変圧器タンク本体１内には、１次巻線４₁と２次巻線４₂が巻回された鉄心２と絶縁媒体６が収納されており、この１次巻線４₁と２次巻線４₂の周囲にはそれぞれ絶縁部材３₁と絶縁部材３₂が設けられている。さらにこの絶縁部材３₁，３₂にはそれぞれ温度センサ５₁，５₂を取り付け、この温度センサ５₁，５₂で検出された温度はタンク本体１外に設けた演算装置７に入力するように構成されている。なお、温度センサ５は図２に示すように巻線の上端部に設置された保護スペーサ８の凹部に設置されており、光フアイバ９により演算装置７に入力される。
【００１２】演算装置７では温度センサ５₁，５₂で検出された温度と、図４で示す一般的な変圧器内油温分布ａと巻線内油温分布ｂと巻線温度分布ｃ及び巻線内最高温度上昇ｄを示す特性図とに基づいて定常時の巻線内最高点温度ｔ₂を算出する。
【００１３】上記したように、本実施例によると、温度センサ５により検出された定常時の巻線内最高油温は光フアイバ９を経て演算装置７に入力されるので、演算装置７で演算される巻線最高点温度は従来方法で得られた温度値と比べてより精度の高い温度値が得られる。
【００１４】図３は本発明の他の実施例（請求項２乃至請求項４対応）の変圧器の断面図である。図に示すように、本実施例では変圧器タンク本体１内には、１次巻線４₁と２次巻線４₂が巻回された鉄心２と絶縁媒体６が収納されており、この１次巻線４₁と２次巻線４₂の周囲にはそれぞれ絶縁部材３₁と絶縁部材３₂が設けられている。さらにこの絶縁部材３₁，３₂にはそれぞれ温度センサ５₁，５₂を取り付け、この温度センサ５₁，５₂で検出された負荷変動時の巻線最高点温度がタンク本体１外に設けた演算装置１０に入力するように構成されている。
【００１５】演算装置１０では温度センサ５₁，５₂で検出された温度と、図４で示す一般的な変圧器内油温分布ａと巻線内油温分布ｂと巻線温度分布ｃ及び巻線内最高温度上昇ｄを示す特性図とに基づいて負荷変動時の巻線内最高点温度ｔ₂を算出する。
【００１６】したがって、本実施例によると、負荷変動時の巻線内最高油温は光フアイバ９を経て演算装置１０に入力されるので、演算装置１０で演算される巻線内最高点温度はより精度の高いものが得られる。
【００１７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明（請求項１，請求項３及び請求項４対応）によれば、定常時の電圧タップ位置と負荷電流を基に巻線内最高油温からの巻線内最高点温度上昇が得られる特性曲線により巻線内最高点温度が算出でき、また本発明（請求項２乃至請求項４対応）によれば、負荷変動時の電圧タップ位置と負荷電流及び巻線時定数を基に巻線内最高油温からの巻線内最高点温度上昇が得られる特性曲線により巻線内最高点温度を算出できるので、これにより現地で運転中の変圧器等の静止誘導電器内の巻線最高点温度を把握することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の変圧器の断面図。
【図２】図１において温度センサとして光ファイバを用いた斜視図。
【図３】本発明の他の実施例の変圧器の断面図。
【図４】一般的な変圧器内油温分布ａと巻線内油温分布ｂと巻線温度分布ｃ及び巻線内最高温度上昇ｄを示す特性図。
【符号の説明】
１…変圧器タンク本体、２…鉄心、３₁，３₂…絶縁部材、４₁，４₂…巻線、５，５₁，５₂…温度センサ、６…絶縁媒体、７…演算装置、８…保護スペーサ、９…光ファイバ、１０…演算装置。

【特許請求の範囲】
【請求項１】鉄心に巻線を巻回してなる静止誘導電器本体が絶縁冷却媒体で充填されたタンク本体内に収納され、前記巻線が絶縁部材により支持固定された静止誘導電器において、前記巻線上端部の絶縁部材に温度センサを取り付け、定常時の電圧タップ位置と負荷電流を基に巻線内最高油温から巻線最高点温度上昇が得られる特性曲線により巻線最高点温度を推定する演算装置を設けたことを特徴とする静止誘導電器。
【請求項２】鉄心に巻線を巻回してなる静止誘導電器本体が絶縁冷却媒体で充填されたタンク本体内に収納され、前記巻線が絶縁部材により支持固定された静止誘導電器において、前記巻線上端部の絶縁部材に温度センサを取り付け、負荷変動時の電圧タップ位置と負荷電流と巻線時定数を基に巻線内最高油温から巻線最高点温度上昇が得られる特性曲線により巻線最高点温度を推定する演算装置を設けたことを特徴とする静止誘導電器。
【請求項３】請求項１または請求項２記載の静止誘導電器において、前記温度センサとして光ファイバ温度センサを用いたことを特徴とする静止誘導電器。
【請求項４】請求項１または請求項２記載の静止誘導電器において、前記絶縁冷却媒体としてＳＦ6 ガスまたは絶縁油を用いたことを特徴とする静止誘導電器。

【図２】