JP7082764B2 - Overheat temperature estimation method for abnormality diagnosis of oil-filled equipment - Google Patents
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Description
本発明はエステル系絶縁油を使った油入変圧器などの油入機器の過熱温度を推定する方法に関する。 The present invention relates to a method for estimating the overheating temperature of an oil-filled device such as an oil-filled transformer using ester-based insulating oil.
従来から変圧器の絶縁と冷却のために電気絶縁油が使用されており、その多くが石油を原料とした鉱油を用いている。鉱油は化学的に安定で安価であり、長年の使用実績がある反面、生分解性に乏しく、環境中に漏出した場合、容易に分解されないため環境を汚染する恐れがある。
エステル系絶縁油は、生分解性が高く、自然環境に漏れ出た場合でも環境への負荷が少ないため、ヨーロッパなどで風力発電向けの変圧器などで採用される例が増えている。
また、エステル系絶縁油の中でも植物油など天然エステルや植物油由来の脂肪酸を原料にしたエステル系絶縁油は、廃却時に焼却した場合でもカーボンニュートラルによってＣＯ２排出量の削減効果も期待できる。エステル系絶縁油は使用が広がっており、これらを使った変圧器の異常診断技術への要望が高まっている。
Traditionally, electrically insulating oil has been used for insulating and cooling transformers, and most of them use mineral oil made from petroleum. Mineral oil is chemically stable and inexpensive, and although it has been used for many years, it has poor biodegradability, and if it leaks into the environment, it is not easily decomposed and may pollute the environment.
Ester-based insulating oil is highly biodegradable and has a low impact on the environment even if it leaks into the natural environment, so it is increasingly being used in transformers for wind power generation in Europe and elsewhere.
In addition, among ester-based insulating oils, ester-based insulating oils made from natural esters such as vegetable oils and fatty acids derived from vegetable oils can be expected to have the effect of reducing CO 2 emissions due to carbon neutrality even when incinerated at the time of disposal. The use of ester-based insulating oil is widespread, and there is an increasing demand for transformer abnormality diagnosis technology using these.
油入変圧器は、電力設備の中で重要な役割を担っておりその保守管理のための異常診断技術が重要となっている。変圧器の内部異常は主に過熱と放電であり、過熱と判断された場合、過熱部位の温度(過熱温度)を推定し、異常の進展具合などの判断を行う。このため、過熱温度の推定は、変圧器の内部異常診断において重要である。 Oil-immersed transformers play an important role in electric power equipment, and abnormality diagnosis technology for their maintenance is important. The internal abnormality of the transformer is mainly overheating and discharging, and when it is judged to be overheating, the temperature of the overheated part (overheating temperature) is estimated and the progress of the abnormality is judged. Therefore, estimation of overheating temperature is important in diagnosing internal abnormalities of transformers.
従来から、鉱油を絶縁油に用いたこれら変圧器の異常を外部から診断する方法として、絶縁油中のガス成分を分析し、異常を診断する方法が用いられている。(非特許文献１参照)
また、鉱油が加熱された際に発生するガス組成は、温度によって変化し、鉱油の場合、飽和炭化水素と不飽和炭化水素の分子組成の比率が変わるため、これらの比と温度の関係から過熱温度を推定することができ(非特許文献２参照)、この方法は従来から広く用いられている。
Conventionally, as a method of diagnosing an abnormality of these transformers using mineral oil as an insulating oil from the outside, a method of analyzing a gas component in the insulating oil and diagnosing the abnormality has been used. (See Non-Patent Document 1)
In addition, the gas composition generated when the ore oil is heated changes depending on the temperature, and in the case of ore oil, the ratio of the molecular composition of saturated hydrocarbons and unsaturated hydrocarbons changes. The temperature can be estimated (see Non-Patent Document 2), and this method has been widely used in the past.
油入変圧器の絶縁油中ガス分析による異常診断は従来から行われており、この異常診断は機器内の絶縁油が放電や過熱によって分解された際のガス成分を検出するものである。従来技術における絶縁油中ガス分析による油入変圧器の過熱温度推定方法は、鉱油を絶縁油として用いている機器を対象としている。
しかし、前記従来の推定方法は、鉱油が加熱された際に発生する分解ガスを調査した結果に基づいた方法である。エステル系絶縁油はエステル基を有しており化学構造が鉱油とは異なっているため、分解生成物やその発生挙動は鉱油で用いられている過熱温度推定方法を適用することができない。
また、油入変圧器に限らず、油入リアクトル、油入コンデンサー、油入ケーブル、冷凍機油などの油入機器においても機器の過熱温度推定方法が求められている。
本発明の目的は、エステル系絶縁油を用いた変圧器などの油入機器の異常診断における過熱温度を推定する技術の提供にある。
Abnormality diagnosis by gas analysis in insulating oil of oil-immersed transformer has been performed conventionally, and this abnormality diagnosis detects the gas component when the insulating oil in the equipment is decomposed by electric discharge or overheating. The method for estimating the overheated temperature of an oil-immersed transformer by analyzing gas in insulating oil in the prior art is intended for equipment using mineral oil as insulating oil.
However, the conventional estimation method is a method based on the result of investigating the decomposition gas generated when the mineral oil is heated. Since the ester-based insulating oil has an ester group and its chemical structure is different from that of the mineral oil, the decomposition product and its generation behavior cannot be applied to the overheat temperature estimation method used in the mineral oil.
Further, not only the oil-filled transformer but also the oil-filled equipment such as the oil-filled reactor, the oil-filled condenser, the oil-filled cable, and the refrigerating machine oil are required to have a method for estimating the overheat temperature of the equipment.
An object of the present invention is to provide a technique for estimating an overheated temperature in an abnormality diagnosis of an oil-filled device such as a transformer using an ester-based insulating oil.
（１）本発明の過熱温度推定方法は、直鎖脂肪族アルコールまたは分岐脂肪族アルコールと植物油由来の飽和脂肪酸からなるエステルを主体とする植物油由来脂肪酸エステル系絶縁油を用いた油入機器の内部異常を診断するにあたり、前記油入機器に収容されている検査対象植物油由来脂肪酸エステル系絶縁油の油中ガスを分析することにより前記油入機器の過熱温度を推定する方法であって、予め植物油由来脂肪酸エステル系絶縁油を不活性ガス雰囲気中で局所加熱して温度に応じて発生するガス量を求め、測定温度毎に検出した複数のガスの内、ガスＡとガスＢの発生量比に着目し、ガスＡ／ガスＢ＝ｂ・ｅａ・ｔ…（１）の関係式（但し、（１）式において、ガスＡはＣＨ４ガスとＣ２Ｈ６ガスとＣ２Ｈ４ガスとＣ３Ｈ６ガスとＣ３Ｈ８ガスとＣ２ガス（油中ガス分析で測定する炭素数２の炭化水素の合計発生量でＣ２Ｈ６+Ｃ２Ｈ４+Ｃ２Ｈ２を指す）とＣ３ガス（油中ガス分析で測定する炭素数３の炭化水素の合計発生量でＣ３Ｈ８+Ｃ３Ｈ６を指す）の量の内、１つの特定ガスの量または２つの特定のガスの合計量、ガスＢは他の１つの特定ガスの量または複数の特定のガスの合計量、ａは定数、ｂは定数、ｔは過熱温度（℃）を示す。）を策定し、前記局所加熱した温度を前記（１）式の過熱温度と仮定して予め定数ａ、ｂを計算により求めておき、検査対象油入機器から採取した植物油由来脂肪酸エステル系絶縁油の油中ガス分析により前記ガスＡ／ガスＢの値を求め、この値を前記（１）式に代入して検査対象油入機器の過熱温度を算出するにあたり、第１のケースとして前記ガスＡをＣ ２ Ｈ ４ ガス量に前記ガスＢをＣＨ ４ ガス量に設定するか、第２のケースとして前記ガスＡをＣ ２ Ｈ ４ ガス量＋Ｃ ３ Ｈ ６ ガス量に前記ガスＢをＣＨ ４ ガス量＋Ｃ ２ Ｈ ６ ガス量に設定するか、第３のケースとして前記ガスＡをＣ ２ Ｈ ４ ガス量＋Ｃ ３ Ｈ ６ ガス量に前記ガスＢをＣＨ ４ ガス量＋Ｃ ３ Ｈ ８ ガス量に設定するか、第４のケースとして前記ガスＡをＣ ２ Ｈ ４ ガス量＋Ｃ ３ Ｈ ６ ガス量に前記ガスＢをＣＨ ４ ガス量＋Ｃ ３ ガス量に設定するかのいずれかを選択することを特徴とする。 (1) The method for estimating the superheated temperature of the present invention is the inside of an oil-filled device using a vegetable oil-derived fatty acid ester-based insulating oil mainly composed of a linear aliphatic alcohol or a branched aliphatic alcohol and an ester composed of a saturated fatty acid derived from the vegetable oil . In diagnosing an abnormality, it is a method of estimating the overheating temperature of the oil-filled device by analyzing the gas in the oil of the vegetable oil-derived fatty acid ester-based insulating oil to be inspected contained in the oil-filled device. The amount of gas generated according to the temperature was determined by locally heating the derived fatty acid ester-based insulating oil in an inert gas atmosphere, and the ratio of the amount of gas A and gas B generated among the multiple gases detected for each measurement temperature was calculated. Focusing on this, gas A / gas B = b · e a · t ... (1) relational expression (however, in equation (1), gas A is CH 4 gas, C 2 H 6 gas, and C 2 H 4 gas. C 3 H 6 gas, C 3 H 8 gas and C 2 gas (C 2 H 6 + C 2 H 4 + C 2 H 2 is the total amount of hydrocarbons with 2 carbon atoms measured by gas analysis in oil. ) And C 3 gas (meaning C 3 H 8 + C 3 H 6 in the total amount of hydrocarbons with 3 carbon atoms measured by gas analysis in oil), one specific gas amount or two Formulate the total amount of a specific gas, gas B is the amount of another specific gas or the total amount of a plurality of specific gases, a is a constant, b is a constant, and t is an overheating temperature (° C.). Assuming that the locally heated temperature is the overheating temperature of the above formula (1), the constants a and b are calculated in advance, and the gas in the oil of the vegetable oil-derived fatty acid ester-based insulating oil collected from the equipment containing the oil to be inspected. In calculating the overheating temperature of the oil-filled equipment to be inspected by obtaining the value of the gas A / gas B by analysis and substituting this value into the above equation (1), the gas A is C 2 H as the first case. Set the gas B to CH 4 gas amount for 4 gas amounts, or set the gas A to C 2 H 4 gas amount + C 3 H 6 gas amount and CH 4 gas amount + C 2 H as the second case. Either set the gas amount to 6 gas amount, or set the gas A to C 2 H 4 gas amount + C 3 H 6 gas amount and the gas B to CH 4 gas amount + C 3 H 8 gas amount as a third case. As the case of 4, the gas A is set to C 2 H 4 gas amount + C 3 H 6 gas amount, and the gas B is set to CH 4 gas amount + C 3 gas amount .
（２）本発明の過熱温度推定方法は、グリセリンと脂肪酸のエステルでトリグリセリド構造を有し、脂肪酸のうち少なくとも１種は不飽和脂肪酸である植物系天然エステルを主体とする植物系天然エステル系絶縁油を用いた油入機器の内部異常を診断するにあたり、前記油入機器に収容されている検査対象植物系天然エステル系絶縁油の油中ガスを分析することにより前記油入機器の過熱温度を推定する方法であって、予め植物系天然エステル系絶縁油を不活性ガス雰囲気中で局所加熱して温度に応じて発生するガス量を求め、測定温度毎に検出した複数のガスの内、ガスＡとガスＢの発生量比に着目し、ガスＡ／ガスＢ＝ｂ・ｅ ａ・ｔ …（１）の関係式（但し、（１）式において、ガスＡはＣＨ ４ ガスとＣ ２ Ｈ ６ ガスとＣ ２ Ｈ ４ ガスとＣ ３ Ｈ ６ ガスとＣ ３ Ｈ ８ ガスとＣ ２ ガス（油中ガス分析で測定する炭素数２の炭化水素の合計発生量でＣ ２ Ｈ ６ +Ｃ ２ Ｈ ４ +Ｃ ２ Ｈ ２ を指す）とＣ ３ ガス（油中ガス分析で測定する炭素数３の炭化水素の合計発生量でＣ ３ Ｈ ８ +Ｃ ３ Ｈ ６ を指す）の量の内、１つの特定ガスの量または２つの特定のガスの合計量、ガスＢは他の１つの特定ガスの量または複数の特定のガスの合計量、ａは定数、ｂは定数、ｔは過熱温度（℃）を示す。）を策定し、前記局所加熱した温度を前記（１）式の過熱温度と仮定して予め定数ａ、ｂを計算により求めておき、検査対象油入機器から採取した植物系天然エステル系絶縁油の油中ガス分析により前記ガスＡ／ガスＢの値を求め、この値を前記（１）式に代入して検査対象油入機器の過熱温度を算出するにあたり、第１のケースとして前記ガスＡをＣ ２ Ｈ ４ ガス量に前記ガスＢをＣ ２ Ｈ ６ ガス量＋Ｃ ３ Ｈ ８ ガス量に設定するか、第２のケースとして前記ガスＡをＣ ２ Ｈ ４ ガス量＋Ｃ ３ Ｈ ６ ガス量に前記ガスＢをＣ ２ Ｈ ６ ガス量＋Ｃ ３ Ｈ ８ ガス量に設定するか、第３のケースとして前記ガスＡをＣ ２ Ｈ ４ ガス量＋Ｃ ３ Ｈ ６ ガス量に前記ガスＢをＣ ２ Ｈ ６ ガス量に設定するか、第４のケースとして前記ガスＡをＣ ３ Ｈ ６ ガス量に前記ガスＢをＣ ２ Ｈ ６ ガス量＋Ｃ ３ Ｈ ８ ガス量に設定するか、第５のケースとして前記ガスＡをＣ ２ Ｈ ４ ガス量に前記ガスＢをＣＨ ４ ガス量＋Ｃ ３ Ｈ ８ ガス量に設定するかのいずれかを選択することを特徴とする。 (2) The superheated temperature estimation method of the present invention has a triglyceride structure consisting of an ester of glycerin and a fatty acid, and at least one of the fatty acids is a plant-based natural ester-based insulation mainly composed of a plant-based natural ester which is an unsaturated fatty acid. In diagnosing an internal abnormality of an oil-filled device using oil, the overheating temperature of the oil-filled device is determined by analyzing the gas in the oil of the plant-based natural ester-based insulating oil to be inspected contained in the oil-filled device. This is an estimation method, in which a plant-based natural ester-based insulating oil is locally heated in an inert gas atmosphere in advance to determine the amount of gas generated according to the temperature, and among a plurality of gases detected for each measurement temperature, gas is used. Focusing on the generation amount ratio of A and gas B, the relational expression of gas A / gas B = b · e a · t ... (1) (however, in the formula (1), gas A is CH 4 gas and C 2 H. 6 gas and C 2 H 4 gas and C 3 H 6 gas and C 3 H 8 gas and C 2 gas (total amount of hydrocarbons with 2 carbon atoms measured by gas analysis in oil C 2 H 6 + C 2 Of the amounts of H 4 + C 2 H 2 ) and C 3 gas (meaning C 3 H 8 + C 3 H 6 in the total amount of hydrocarbons with 3 carbon atoms measured by gas analysis in oil ) The amount of one specific gas or the total amount of two specific gases, gas B is the amount of another specific gas or the total amount of multiple specific gases, a is a constant, b is a constant, t is an overheating temperature ( ℃)) is formulated, and the constants a and b are calculated in advance assuming that the locally heated temperature is the overheating temperature of the above equation (1), and the plant system collected from the inspected oil-filled device. In calculating the overheating temperature of the oil-filled equipment to be inspected by obtaining the value of gas A / gas B by gas analysis in oil of natural ester-based insulating oil and substituting this value into the above equation (1), the first step is taken. As a case, the gas A is set to C 2 H 4 gas amount and the gas B is set to C 2 H 6 gas amount + C 3 H 8 gas amount, or as a second case, the gas A is set to C 2 H 4 gas amount + C. 3 H 6 gas amount is set to C 2 H 6 gas amount + C 3 H 8 gas amount, or as a third case, the gas A is set to C 2 H 4 gas amount + C 3 H 6 gas amount. Whether gas B is set to C 2 H 6 gas amount, or as a fourth case, the gas A is set to C 3 H 6 gas amount and the gas B is set to C 2 H 6 gas amount + C 3 H 8 gas amount. As a fifth case, the gas A is C 2 H 4 gas amount and the gas B is CH 4 gas amount + C 3 H 8 It is characterized by selecting one of the settings for the amount of gas.
（３）本発明の過熱温度推定方法は、ネオペンチルグリコール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトールの少なくとも１種以上からなるポリオールと、直鎖及び分岐の飽和脂肪酸との合成エステルを主体とする合成エステル系絶縁油を用いた油入機器の内部異常を診断するにあたり、前記油入機器に収容されている検査対象合成エステル系エステル系絶縁油の油中ガスを分析することにより前記油入機器の過熱温度を推定する方法であって、予め合成エステル系絶縁油を不活性ガス雰囲気中で３００℃、４００℃、５００℃、６００℃、７００℃に局所加熱して温度に応じて発生するガス量を求め、測定温度毎に検出した複数のガスの内、ガスＡとガスＢの発生量比に着目し、ガスＡ／ガスＢ＝ｂ・ｅａ・ｔ…（１）の関係式（但し、（１）式において、ガスＡはＣＨ４ガスとＣ２Ｈ６ガスとＣ２Ｈ４ガスとＣ３Ｈ６ガスとＣ３Ｈ８ガスとＣ２ガス（油中ガス分析で測定する炭素数２の炭化水素の合計発生量でＣ２Ｈ６+Ｃ２Ｈ４+Ｃ２Ｈ２を指す）とＣ３ガス（油中ガス分析で測定する炭素数３の炭化水素の合計発生量でＣ３Ｈ８+Ｃ３Ｈ６を指す）の量の内、１つの特定ガスの量または２つの特定のガスの合計量、ガスＢは他の１つの特定ガスの量または複数の特定のガスの合計量、ａは定数、ｂは定数、ｔは過熱温度（℃）を示す。）を策定し、前記局所加熱した温度を前記（１）式の過熱温度と仮定して予め定数ａ、ｂを計算により求めておき、検査対象油入機器から採取した合成エステル系絶縁油の油中ガス分析により前記ガスＡ／ガスＢの値を求め、この値を前記（１）式に代入して検査対象油入機器の過熱温度を算出するにあたり、第１のケースとして前記ガスＡをＣ ２ Ｈ ４ ガス量に前記ガスＢをＣ ２ Ｈ ６ ガス量＋Ｃ ３ Ｈ ８ ガス量に設定するか、第２のケースとして前記ガスＡをＣ ２ Ｈ ４ ガス量に前記ガスＢをＣＨ ４ ガス量＋Ｃ ２ ガス量＋Ｃ ３ ガス量に設定するかのいずれかを選択することを特徴とする。 (3) The method for estimating the superheated temperature of the present invention is mainly composed of a synthetic ester of a polyol consisting of at least one of neopentyl glycol, trimethylolpropane, pentaerythritol and dipentaerythritol, and linear and branched saturated fatty acids. In diagnosing internal abnormalities of oil-filled equipment using synthetic ester-based insulating oil , the oil-filled equipment is analyzed by analyzing the gas in the oil of the synthetic ester- based insulating oil to be inspected contained in the oil-filled equipment. This is a method for estimating the overheating temperature of equipment, in which synthetic ester-based insulating oil is locally heated to 300 ° C, 400 ° C, 500 ° C, 600 ° C, and 700 ° C in an inert gas atmosphere in advance, and is generated according to the temperature. The relational expression (1) of gas A / gas B = b ・ e a ・ t ... However, in equation (1), gas A is measured by CH 4 gas, C 2 H 6 gas, C 2 H 4 gas, C 3 H 6 gas, C 3 H 8 gas and C 2 gas (measured by oil gas analysis). The total amount of hydrocarbons with 2 carbons generated refers to C 2 H 6 + C 2 H 4 + C 2 H 2 ) and C 3 gas (total amount of hydrocarbons with 3 carbons measured by gas analysis in oil). Of the amount of C 3 H 8 + C 3 H 6 ), the amount of one specific gas or the total amount of two specific gases, gas B is the amount of another specific gas or multiple specific The total amount of gas, a is a constant, b is a constant, and t is an overheating temperature (° C.)), and the locally heated temperature is assumed to be the overheating temperature of the above equation (1), and the constant a, b is obtained by calculation, the value of the gas A / gas B is obtained by gas analysis in the oil of the synthetic ester-based insulating oil collected from the oil-filling device to be inspected, and this value is substituted into the above equation (1). In calculating the overheating temperature of the oil-filled equipment to be inspected , as the first case, the gas A is set to the C 2 H 4 gas amount and the gas B is set to the C 2 H 6 gas amount + the C 3 H 8 gas amount. As a second case, it is characterized in that either the gas A is set to the C 2 H 4 gas amount and the gas B is set to the CH 4 gas amount + the C 2 gas amount + the C 3 gas amount.
（４）本発明において、前記定数ａ、ｂを計算により求める工程において、ガスＡ／ガスＢの値の増減の変曲点である５００℃を境界として境界値未満の場合と境界値以上の場合で場合分けを行い、５００℃未満の温度域においては、温度毎に求められる前記ガスＡと前記ガスＢの比率であるガスＡ／ガスＢを求め、５００℃未満の温度域における前記温度毎の前記ガスＡと前記ガスＢの比率が前記（１）式の関係に合致するように前記定数ａと定数ｂの値を選択し、５００℃以上の温度域においては、温度毎に求められる前記ガスＡと前記ガスＢの比率であるガスＡ／ガスＢを求め、５００℃以上の温度域における前記温度毎の前記ガスＡと前記ガスＢの比率が前記（１）式の関係に合致するように前記定数ａと定数ｂの値を選択することができる。 (4) In the present invention, in the step of obtaining the constants a and b by calculation, the case where the temperature is less than the boundary value and the case where the value is equal to or more than the boundary value with 500 ° C., which is a variation point of the increase / decrease of the gas A / gas B value, as the boundary. In the temperature range of less than 500 ° C., the gas A / gas B, which is the ratio of the gas A and the gas B obtained for each temperature, is obtained, and for each of the temperatures in the temperature range of less than 500 ° C. The values of the constant a and the constant b are selected so that the ratio of the gas A and the gas B matches the relationship of the equation (1), and in the temperature range of 500 ° C. or higher, the gas obtained for each temperature is obtained. The gas A / gas B, which is the ratio of A and the gas B, is obtained, and the ratio of the gas A and the gas B for each temperature in the temperature range of 500 ° C. or higher matches the relationship of the above equation (1). The values of the constant a and the constant b can be selected.
（５）本発明において、前記検査対象絶縁油と同種の絶縁油を用いて３００℃加熱、４００℃加熱、５００℃加熱、６００℃加熱、７００℃加熱をそれぞれ行った場合に得られた温度毎の実測ガス発生量から前記ガスＡ／ガスＢの値を求め、横軸に前記温度をプロットし、縦軸に前記ガスＡ／ガスＢの値をプロットしたグラフに描かれる曲線に対する近似線に対し２σ(σは、標準偏差)＋１０％の範囲を誤差範囲として前記定数ａ、ｂの取り得る範囲を定めることができる。
（６）本発明において、（１）に記載の過熱温度推定方法を実施するにあたり、前記油入機器に収容されている検査対象植物油由来脂肪酸エステル系絶縁油中のＨ２、ＣＨ４、Ｃ２Ｈ６、Ｃ２Ｈ４、Ｃ３Ｈ８、Ｃ３Ｈ６ガスを油中ガス分析で測定し、その発生量の多い順に並べた際の分析結果の第１番目のガス種と第２番目のガス種を求め、第１番目のガスがＨ２ガス、第２番目のガスがＣＨ４ガスであるか、第１番目のガスがＣＨ４ガス、第２番目のガスがＨ２又はＣ２Ｈ６ガスであれば、局所過熱温度を３００℃と推定し、第１番目のガスがＨ２ガス、第２番目のガスがＣ２Ｈ６ガスであるか、第１番目のガスがＣ２Ｈ６ガス、第２番目のガスがＨ２、Ｃ３Ｈ８、Ｃ３Ｈ６であれば、局所過熱温度を４００℃と推定し、第１番目のガスがＣ２Ｈ４ガス、第２番目のガスがＣ２Ｈ６ガスであれば、局所過熱温度を５００℃～７００℃と推定し、第１番目のガスがＣ２Ｈ６ガス、第２番目のガスがＣ２Ｈ４ガスであれば、局所過熱温度を５００℃と推定し、第１番目のガスがＣ２Ｈ４ガス、第２番目のガスがＣＨ４ガスであるかＣ３Ｈ６ガスであれば、局所過熱温度を６００～７００℃と推定した上で、その局所過熱温度の範囲で精度が高い前記ガスＡと前記ガスＢを設定し、この前記ガスＡと前記ガスＢの組合せを指標として、前記（１）式に従い過熱温度を推定することができる。
(5) In the present invention, for each temperature obtained when heating at 300 ° C, heating at 400 ° C, heating at 500 ° C, heating at 600 ° C, and heating at 700 ° C, respectively, using the same type of insulating oil as the insulating oil to be inspected. The value of the gas A / gas B is obtained from the measured amount of gas generated in the above, the temperature is plotted on the horizontal axis, and the value of the gas A / gas B is plotted on the vertical axis. The possible range of the constants a and b can be determined with the range of 2σ (σ is the standard deviation) + 10% as the error range.
(6) In carrying out the superheated temperature estimation method according to (1) in the present invention, H 2 , CH 4 , and C 2 in the vegetable oil-derived fatty acid ester-based insulating oil to be inspected contained in the oil-filling device. H 6 , C 2 H 4 , C 3 H 8 , C 3 H 6 Gas is measured by oil gas analysis, and the first gas type and the second of the analysis results when arranged in descending order of the amount generated. The first gas is H 2 gas and the second gas is CH 4 gas, or the first gas is CH 4 gas and the second gas is H 2 or C 2 . If it is H6 gas, the local overheating temperature is estimated to be 300 ° C., the first gas is H2 gas, the second gas is C2 H6 gas, or the first gas is C2 . If the H 6 gas and the second gas are H 2 , C 3 H 8 and C 3 H 6 , the local overheating temperature is estimated to be 400 ° C, and the first gas is the C 2 H 4 gas and the second gas. If the second gas is C 2 H 6 gas, the local overheating temperature is estimated to be 500 ° C to 700 ° C, the first gas is C 2 H 6 gas, and the second gas is C 2 H 4 gas. If so, the local overheating temperature is estimated to be 500 ° C., and if the first gas is C 2 H 4 gas and the second gas is CH 4 gas or C 3 H 6 gas, the local overheating temperature is set. After estimating 600 to 700 ° C., the gas A and the gas B having high accuracy are set in the range of the local superheating temperature, and the combination of the gas A and the gas B is used as an index as the index (1). The overheating temperature can be estimated according to the above.
（７）本発明において、（１）に記載の過熱温度推定方法を実施するにあたり、前記油入機器に収容されている検査対象植物油由来脂肪酸エステル系絶縁油中のＨ ２ 、ＣＨ ４ 、Ｃ ２ Ｈ ６ 、Ｃ ２ Ｈ ４ 、Ｃ ３ Ｈ ８ 、Ｃ ３ Ｈ ６ ガスを油中ガス分析で測定し、その発生量の多い順に並べた際の分析結果の第１番目のガス種と第２番目のガス種を求め、第１番目のガスがＨ ２ ガス、第２番目のガスがＣＨ ４ ガスであるか、第１番目のガスがＣＨ ４ ガス、第２番目のガスがＨ ２ 又は、Ｃ ２ Ｈ ６ ガスであれば、局所過熱温度を３００℃と推定し、第１番目のガスがＨ ２ ガス、第２番目のガスがＣ ２ Ｈ ６ ガスであるか、第１番目のガスがＣ ２ Ｈ ６ ガス、第２番目のガスがＨ ２ 、Ｃ ３ Ｈ ８ 、Ｃ ３ Ｈ ６ ガスであれば、局所過熱温度を４００℃と推定し、第１番目のガスがＣ ２ Ｈ ４ ガス、第２番目のガスがＣ ２ Ｈ ６ ガスであれば、局所過熱温度を５００℃～７００℃と推定し、第１番目のガスがＣ ２ Ｈ ６ ガス、第２番目のガスがＣ ２ Ｈ ４ ガスであれば、局所過熱温度を５００℃と推定し、第１番目のガスがＣ ２ Ｈ ４ ガス、第２番目のガスがＣＨ ４ ガスであるかＣ ３ Ｈ ６ ガスであれば、局所過熱温度を６００～７００℃と推定した上で推定過熱温度が５００℃未満であれば、前記ガスＡをＣ ２ Ｈ ４ 、ガスＢをＣＨ ４ ガスと設定し、推定過熱温度が５００℃以上であれば、第１のケースとして前記ガスＡをＣ ２ Ｈ ４ ガスに前記ガスＢをＣ ３ Ｈ ８ ガスに設定するか、第２のケースとして前記ガスＡをＣ ２ Ｈ ４ ガス＋Ｃ ３ Ｈ ６ ガスに前記ガスＢをＣ ３ Ｈ ８ ガスに設定するか、第３のケースとして前記ガスＡをＣ ２ Ｈ ４ ガスに前記ガスＢをＣ ２ Ｈ ６ ガス＋Ｃ ３ Ｈ ８ ガスに設定するかのいずれかを選択することができる。 (7) In carrying out the superheat temperature estimation method according to (1) in the present invention, H 2 , CH 4 , C 2 in the vegetable oil-derived fatty acid ester-based insulating oil to be inspected contained in the oil-filling device. H 6 , C 2 H 4 , C 3 H 8 , C 3 H 6 Gas was measured by gas analysis in oil, and the first and second gas types of the analysis results were arranged in descending order of the amount generated. The first gas is H 2 gas and the second gas is CH 4 gas, or the first gas is CH 4 gas and the second gas is H 2 or C. If it is 2 H6 gas, the local overheating temperature is estimated to be 300 ° C., the first gas is H 2 gas, the second gas is C 2 H 6 gas, or the first gas is C. If the 2 H 6 gas and the second gas are H 2 , C 3 H 8 and C 3 H 6 gas, the local overheating temperature is estimated to be 400 ° C., and the first gas is C 2 H 4 gas. If the second gas is C 2 H 6 gas, the local overheating temperature is estimated to be 500 ° C to 700 ° C, the first gas is C 2 H 6 gas, and the second gas is C 2 H 4 If it is a gas, the local overheating temperature is estimated to be 500 ° C., and if the first gas is C 2 H 4 gas and the second gas is CH 4 gas or C 3 H 6 gas, local overheating If the estimated overheating temperature is less than 500 ° C after estimating the temperature as 600 to 700 ° C, the gas A is set as C 2 H 4 and the gas B is set as CH 4 gas, and the estimated overheating temperature is 500 ° C or higher. For example, in the first case, the gas A is set to C 2 H 4 gas and the gas B is set to C 3 H 8 gas, or in the second case, the gas A is set to C 2 H 4 gas + C 3 H 6 gas . Either the gas B is set to C 3 H 8 gas, or the gas A is set to C 2 H 4 gas and the gas B is set to C 2 H 6 gas + C 3 H 8 gas as a third case. You can choose.
（８）本発明において、（１）、（６）、（７）のいずれかに記載の植物油由来脂肪酸エステル絶縁油としてパームヤシ脂肪酸エステル絶縁油またはパステルＮＥＯ(ライオン株式会社商品名)を用いることができる。
（９）本発明において、（２）に記載の過熱温度推定方法を実施するにあたり、前記油入機器に収容されている検査対象植物系天然エステル系絶縁油中のＨ２、ＣＨ４、Ｃ２Ｈ６、Ｃ２Ｈ４、Ｃ２Ｈ２、Ｃ３Ｈ８、Ｃ３Ｈ６ガスを油中ガス分析で測定し、その発生量の多い順に並べた際の分析結果の第１番目のガス種と第２番目のガス種を求め、第１番目のガスがＣ２Ｈ６ガス、第２番目のガスが他のいずれかのガスであり、Ｃ２Ｈ４ガス発生量／Ｃ２Ｈ６ガス発生量の比率が０．５未満であれば局所過熱温度を３００～４００℃と推定し、第１番目のガスがＣ２Ｈ６ガス、第２番目のガスがＣ２Ｈ４ガスであり、Ｃ２Ｈ４ガス発生量／Ｃ２Ｈ６ガス発生量の比率が０．５以上であれば、局所過熱温度を５００℃と推定し、第１番目のガスがＣ２Ｈ４ガスであれば、局所過熱温度を６００～７００℃と推定した上で、その局所過熱温度の範囲で精度が高い前記ガスＡと前記ガスＢを設定し、この前記ガスＡと前記ガスＢの組合せを指標として、前記（１）式に従い過熱温度を推定することができる。
(8) In the present invention, palm palm fatty acid ester insulating oil or pastel NEO (trade name of Lion Co., Ltd.) can be used as the vegetable oil-derived fatty acid ester insulating oil according to any one of (1), (6) and (7). can.
(9) In carrying out the superheat temperature estimation method according to (2) in the present invention, H 2 , CH 4 , C 2 in the plant-based natural ester-based insulating oil to be inspected contained in the oil-filling device. H 6 , C 2 H 4 , C 2 H 2 , C 3 H 8 , C 3 H 6 Gas was measured by gas analysis in oil, and the first gas in the analysis result when arranged in descending order of the amount generated. The seed and the second gas type are obtained, the first gas is C 2 H 6 gas, the second gas is any other gas, and C 2 H 4 gas generation amount / C 2 H 6 If the ratio of gas generation is less than 0.5, the local overheating temperature is estimated to be 300 to 400 ° C., the first gas is C 2 H 6 gas, and the second gas is C 2 H 4 gas. If the ratio of C 2 H 4 gas generation / C 2 H 6 gas generation is 0.5 or more, the local overheating temperature is estimated to be 500 ° C, and the first gas is C 2 H 4 gas. For example, after estimating the local overheating temperature to be 600 to 700 ° C., the gas A and the gas B having high accuracy are set in the range of the local overheating temperature, and the combination of the gas A and the gas B is used as an index. , The overheating temperature can be estimated according to the above equation (1).
（１０）本発明において、（２）に記載の過熱温度推定方法を実施するにあたり、前記油入機器に収容されている検査対象植物系天然エステル系絶縁油中のＨ ２ 、ＣＨ ４ 、Ｃ ２ Ｈ ６ 、Ｃ ２ Ｈ ４ 、Ｃ ２ Ｈ ２ 、Ｃ ３ Ｈ ８ 、Ｃ ３ Ｈ ６ を油中ガス分析で測定し、その発生量の多い順に並べた際の分析結果の第１番目のガス種と第２番目のガス種を求め、第１番目のガスがＣ ２ Ｈ ６ ガス、第２番目のガスが他のいずれかのガスであり、Ｃ ２ Ｈ ４ ガス発生量／Ｃ ２ Ｈ ６ ガス発生量の比率が０．５未満であれば局所過熱温度を３００～４００℃と推定し、第１番目のガスがＣ ２ Ｈ ６ ガス、第２番目のガスがＣ ２ Ｈ ４ ガスであり、Ｃ ２ Ｈ ４ ガス発生量／Ｃ ２ Ｈ ６ ガス発生量の比率が０．５以上であれば、局所過熱温度を５００℃と推定し、第１番目のガスがＣ ２ Ｈ ４ ガスであれば、局所過熱温度を６００～７００℃と推定した上で、推定過熱温度が５００℃未満であれば、第１のケースとして前記ガスＡをＣ ３ Ｈ ６ ガスに前記ガスＢをＣ ２ Ｈ ６ ガスに設定するか、第２のケースとして前記ガスＡをＣ ３ Ｈ ６ ガスに前記ガスＢをＣ ２ Ｈ ６ ガス＋Ｃ ３ Ｈ ８ ガスに設定するか、第３のケースとして前記ガスＡをＣ ３ Ｈ ６ ガスに前記ガスＢをＣＨ ４ ＋Ｃ ２ Ｈ ６ ガスに設定するかのいずれかを選択し、推定過熱温度が５００℃以上であれば、前記ガスＡをＣ ２ Ｈ ４ ガスに前記ガスＢをＣ ２ Ｈ ６ ガス＋Ｃ ３ Ｈ ８ ガスに設定することができる。 (10) In carrying out the superheated temperature estimation method according to (2) in the present invention, H 2 , CH 4 , C 2 in the plant-based natural ester-based insulating oil to be inspected contained in the oil-filling device. H 6 , C 2 H 4 , C 2 H 2 , C 3 H 8 , C 3 H 6 were measured by gas analysis in oil, and the first gas type in the analysis results when arranged in descending order of the amount generated. And the second gas type, the first gas is C 2 H 6 gas, the second gas is any other gas, and C 2 H 4 gas generation amount / C 2 H 6 gas . If the ratio of the generated amount is less than 0.5, the local overheating temperature is estimated to be 300 to 400 ° C., the first gas is C 2 H 6 gas, the second gas is C 2 H 4 gas, and so on. If the ratio of C 2 H 4 gas generation / C 2 H 6 gas generation is 0.5 or more, the local overheating temperature is estimated to be 500 ° C, and if the first gas is C 2 H 4 gas. If the estimated local overheating temperature is estimated to be 600 to 700 ° C. and the estimated overheating temperature is less than 500 ° C., the gas A is C 3 H 6 gas and the gas B is C 2 H 6 gas as the first case. In the second case, the gas A is set to C 3 H 6 gas and the gas B is set to C 2 H 6 gas + C 3 H 8 gas, or in the third case, the gas A is set to C 3 If either the gas B is set to CH 4 + C 2 H 6 gas for the H 6 gas and the estimated superheating temperature is 500 ° C. or higher, the gas A is changed to the C 2 H 4 gas and the gas B is used. Can be set to C 2 H 6 gas + C 3 H 8 gas.
（１１）本発明において、（２）、（９）、（１０）のいずれか一項に記載の天然エステル系絶縁油として大豆油またはEnvirotemp FR3(カーギル社商品名)、または菜種油を用いることができる。
（１２）本発明において、（３）に記載の過熱温度推定方法を実施するにあたり、前記油入機器に収容されている検査対象合成エステル系絶縁油中のＨ２、ＣＨ４、Ｃ２Ｈ６、Ｃ２Ｈ４、Ｃ３Ｈ８ガスを油中ガス分析で測定し、その発生量の多い順に並べた際の分析結果の第１番目のガス種と第２番目のガス種を求め、第１番目のガスがＨ２ガス、第２番目のガスがＣ２Ｈ６ガスか、ＣＨ４ガスか、Ｃ３Ｈ８ガスのいずれかであり、あるいは、第１番目のガスがＣ２Ｈ６ガスであるか、ＣＨ４ガスであるか、Ｃ３Ｈ８ガスであれば、局所過熱温度を３００℃と推定し、第１番目のガスがＣ３Ｈ８ガスであれば、局所過熱温度を３００～５００℃と推定し、第１番目のガスがＣ２Ｈ４ガスであれば、局所過熱温度を６００～７００℃と推定した上で、その局所過熱温度の範囲で精度が高い前記ガスＡと前記ガスＢを設定し、この前記ガスＡと前記ガスＢの組合せを指標として、前記（１）式に従い過熱温度を推定することができる。
(11) In the present invention, soybean oil, Envirotemp FR3 (trade name of Cargill), or rapeseed oil can be used as the natural ester-based insulating oil according to any one of (2), (9), and (10). can.
(12) In carrying out the superheat temperature estimation method according to (3) in the present invention, H 2 , CH 4 , C 2 H 6 in the synthetic ester-based insulating oil to be inspected contained in the oil-filling device. , C 2 H 4 , C 3 H 8 gas was measured by gas analysis in oil, and the first gas type and the second gas type of the analysis result when arranged in descending order of the amount generated were obtained. The first gas is H 2 gas, the second gas is either C 2 H 6 gas, CH 4 gas, C 3 H 8 gas, or the first gas is C 2 H 6 If it is a gas, CH 4 gas, or C 3 H 8 gas, the local overheating temperature is estimated to be 300 ° C. If the first gas is C 3 H 8 gas, the local overheating temperature is estimated to be 300 ° C. If the temperature is estimated to be 300 to 500 ° C. and the first gas is C 2 H 4 gas, the local superheating temperature is estimated to be 600 to 700 ° C., and then the gas A having high accuracy in the range of the local superheating temperature. And the gas B are set, and the overheating temperature can be estimated according to the above equation (1) using the combination of the gas A and the gas B as an index .
（１３）本発明において、（３）に記載の過熱温度推定方法を実施するにあたり、前記油入機器に収容されている検査対象合成エステル系絶縁油中のＨ
２
、ＣＨ
４
、Ｃ
２
Ｈ
６
、Ｃ
２
Ｈ
４
、Ｃ
３
Ｈ
８
ガスを油中ガス分析で測定し、その発生量の多い順に並べた際の第１番目のガス種と第２番目のガス種を求め、第１番目のガスがＨ
２
ガス、第２番目のガスがＣ
２
Ｈ
６
ガスか、ＣＨ
４
ガスか、Ｃ
３
Ｈ
８
ガスのいずれかであり、あるいは、第１番目のガスがＣ
２
Ｈ
６
ガスであるか、ＣＨ
４
ガスであるか、Ｃ
３
Ｈ
８
ガスであれば、局所過熱温度を３００℃と推定し、第１番目のガスがＣ
３
Ｈ
８
ガスであれば、局所過熱温度を４００～５００℃と推定し、第１番目のガスがＣ
２
Ｈ
４
ガスであれば、局所過熱温度を６００～７００℃と推定した上で、推定過熱温度が５００℃未満であれば、前記ガスＡをＣ
２
Ｈ
４
ガスに前記ガスＢをＣ
２
Ｈ
６
＋Ｃ
３
Ｈ
８
ガスに設定し、推定過熱温度が５００℃以上であれば、第１のケースとして前記ガスＡをＣ
２
Ｈ
４
ガスに前記ガスＢをＣ
３
Ｈ
８
ガスに設定するか、第２のケースとして前記ガスＡをＣ
２
Ｈ
４
ガス＋Ｃ
３
Ｈ
６
ガスに前記ガスＢをＣ
３
Ｈ
８
ガスに設定することを特徴とする。
（１４）本発明において、（３）、（１１）、（１２）のいずれか一項に記載の合成エステルを主体とするエステル系絶縁油としてポリオールエステル油またはMIDEL7131(M&I Materials社商品名)を用いることができる。
(13) In carrying out the superheated temperature estimation method according to (3) in the present invention, H 2 , CH 4 , C 2 H 6 in the synthetic ester-based insulating oil to be inspected contained in the oil-filled device. , C 2 H 4 , C 3 H 8 gas is measured by gas analysis in oil, and the first gas type and the second gas type are obtained when they are arranged in descending order of the amount generated, and the first gas type is obtained. The gas is H 2 gas, the second gas is either C 2 H 6 gas , CH 4 gas , C 3 H 8 gas, or the first gas is C 2 H 6 gas. If it is CH 4 gas or C 3 H 8 gas, the local overheating temperature is estimated to be 300 ° C. If the first gas is C 3 H 8 gas, the local overheating temperature is 400 to 500. If the first gas is C 2 H 4 gas, the local superheat temperature is estimated to be 600 to 700 ° C, and if the estimated superheat temperature is less than 500 ° C, the gas A is C. If the gas B is set to C 2 H 6 + C 3 H 8 gas in 2 H 4 gas and the estimated overheating temperature is 500 ° C. or higher, the gas A is changed to C 2 H 4 gas as the gas in the first case. B is set to C 3 H 8 gas, or as a second case, the gas A is set to C 2 H 4 gas + C 3 H 6 gas and the gas B is set to C 3 H 8 gas.
(14) In the present invention, a polyol ester oil or MIDEL 7131 (trade name of M & I Materials) is used as an ester-based insulating oil mainly composed of the synthetic ester according to any one of (3), (11) and (12). Can be used .
本発明によれば、エステル系絶縁油を用いた変圧器などの油入機器における異常過熱時温度を推定できることから、過熱事故のレベルと、その後の修理法の判断ができるようになり、油入機器の迅速な復旧に繋がる効果を奏する。
本発明による推定方法では、植物油由来エステル系絶縁油、トリグリセリドを主体とする植物系天然エステルを主体とする絶縁油、合成エステルを主体とするエステル系絶縁油のいずれかについて±５０℃以内の精度でいずれかの温度域に対応する異常過熱がなされたのか推定できる。
According to the present invention, since it is possible to estimate the temperature at the time of abnormal overheating in an oil-filled device such as a transformer using ester-based insulating oil, it becomes possible to determine the level of overheating accident and the subsequent repair method. It has the effect of leading to the quick recovery of equipment.
In the estimation method according to the present invention, the accuracy of any of the ester-based insulating oil derived from vegetable oil, the insulating oil mainly composed of plant-based natural ester mainly composed of triglyceride, and the ester-based insulating oil mainly composed of synthetic ester is within ± 50 ° C. It can be estimated whether the abnormal overheating corresponding to any of the temperature ranges was made.
＜第１実施形態＞
以下、本発明に係る過熱温度推定方法の一実施形態について図面に基づき説明する。
「実施の前工程」
本実施形態は、エステル系絶縁油を使った変圧器内部で過熱があったと判断される場合に適用する。実施に先立って以下に示す、油種の特定、絶縁油中ガス分析、異常の有無判断、過熱・放電の判断を行う。
(油種の特定)
エステル系電気絶縁油は油種によって発生するガス挙動が大きく異なるため、まず油種の特定を行う。油種の特定は、事前の情報による他、赤外線分光分析やガスクロマトグラフ、ガスクロマトグラフ質量分析など各種分析手段によって特定してもよい。
(絶縁油中ガス分析)
エステル系絶縁油中に含まれるＨ２ガス、ＣＨ４ガス、Ｃ２Ｈ６ガス、Ｃ２Ｈ４ガス、Ｃ２Ｈ２ガス、Ｃ３Ｈ８ガス、Ｃ３Ｈ６ガス、Ｃ２ガス（油中ガス分析で測定する炭素数２の炭化水素の合計でＣ２Ｈ６+Ｃ２Ｈ４+Ｃ２Ｈ２を指す）、Ｃ３ガス（油中ガス分析で測定する炭素数３の炭化水素の合計でＣ３Ｈ８+Ｃ３Ｈ６を指す）のうち少なくとも２種類を分析する。絶縁油中のガスを分析する方法は、限定せず、公知の分析方法を用いる。使用する分析装置もエステル系絶縁油中のガス成分を分析できる装置であればよく、例えばガスクロマトグラフが挙げられる。
<First Embodiment>
Hereinafter, an embodiment of the superheat temperature estimation method according to the present invention will be described with reference to the drawings.
"Pre-process of implementation"
This embodiment is applied when it is determined that there is overheating inside the transformer using the ester-based insulating oil. Prior to implementation, the following oil types will be identified, gas in insulating oil will be analyzed, the presence or absence of abnormalities will be determined, and overheating / discharging will be determined.
(Specification of oil type)
Since the gas behavior of ester-based electrical insulating oil differs greatly depending on the oil type, the oil type is first specified. The oil type may be specified by various analytical means such as infrared spectroscopic analysis, gas chromatograph, and gas chromatograph mass spectrometry, in addition to the prior information.
(Analysis of gas in insulating oil)
H 2 gas, CH 4 gas, C 2 H 6 gas, C 2 H 4 gas, C 2 H 2 gas, C 3 H 8 gas, C 3 H 6 gas, C 2 gas contained in the ester-based insulating oil ( The total of 2 carbon hydrocarbons measured by oil gas analysis indicates C 2 H 6 + C 2 H 4 + C 2 H 2 ), C 3 gas (3 carbon carbons measured by oil gas analysis). At least two of (C 3 H 8 + C 3 H 6 ) in total of hydrogen are analyzed. The method for analyzing the gas in the insulating oil is not limited, and a known analysis method is used. The analyzer used may be any device that can analyze the gas component in the ester-based insulating oil, and examples thereof include a gas chromatograph.
(異常の有無判断)
前記、絶縁油中ガス分析の結果から、内部異常の有無を判断する。例えば、鉱油を用いた変圧器で行われているように、実器変圧器の分析データを多数収取し、統計学的な処理によって閾値を決定する方法や、定期的なガス分析の実施により、ガス増加量の変化によって判断する方法などが考えられる。
(放電・過熱の判断工程)
内部異常ありと判断された場合、放電の有無を判断し、放電がなければ、過熱であると推定できる。放電特有の分解成分の検出によって放電に有無を判断する方法などが考えられる。エステル系絶縁油においても鉱油同様、放電が発生した場合、Ｃ２Ｈ２ガスが発生することが知られており、本発明者らの実験によって過熱ではほとんど発生しないことが分かっている。このことからＣ２Ｈ２ガスの分析によって放電の有無を判断できる可能性がある。また、微小放電の場合は絶縁油から水素ガスが出てくることもある。
(Judgment of abnormality)
From the result of the gas analysis in the insulating oil, the presence or absence of an internal abnormality is determined. For example, by collecting a large amount of analysis data of an actual transformer and determining the threshold value by statistical processing, as is done with a transformer using mineral oil, or by conducting regular gas analysis. , A method of judging by the change in the amount of gas increase can be considered.
(Discharge / overheat judgment process)
If it is determined that there is an internal abnormality, it is determined whether or not there is a discharge, and if there is no discharge, it can be estimated that the product is overheated. A method of determining the presence or absence of a discharge by detecting a decomposition component peculiar to the discharge can be considered. Similar to mineral oil, ester-based insulating oil is known to generate C 2 H 2 gas when an electric discharge occurs, and it has been found by the experiments of the present inventors that it hardly occurs due to overheating. From this, it may be possible to determine the presence or absence of discharge by analyzing the C 2 H 2 gas. Further, in the case of a minute discharge, hydrogen gas may come out from the insulating oil.
＜エステル系絶縁油の局所加熱実験＞
本発明者らは、エステル系絶縁油中で過熱があった際、どのようなガスが発生するかを調査する目的で局所加熱実験を行った。
図１は油入変圧器の局所過熱温度を推定するための基礎データを得るために用いる加熱試験装置の一実施形態を示す。この形態の加熱試験装置１は、ステンレス鋼から構成された中空の容器２と、その上部に接続された円筒ガラスからなる収容部３と、その上端部に取り付けられたステンレス鋼製の上蓋５を備えた概略構造を有している。
容器２の相対向する側壁を貫通するように電極導体６、６が設けられ、容器２の中央側で相対向する電極導体６の先端部にＬ字型の電極７が取り付けられ、これら電極７、７の間に金属製の短冊状の加熱導体８が水平に支持されている。容器２の側壁を電極導体６が貫通する部分に絶縁部材６ａが挿通されて電極導体６が側壁２と絶縁分離されている。
<Local heating experiment of ester-based insulating oil>
The present inventors conducted a local heating experiment for the purpose of investigating what kind of gas is generated when overheating occurs in the ester-based insulating oil.
FIG. 1 shows an embodiment of a heating test apparatus used to obtain basic data for estimating a local superheat temperature of an oil-immersed transformer. In the
電極導体６の外部には電源Ｐに接続された電源線４が接続され、電極導体６と電極７を介し電源Ｐから加熱導体８に通電できる。加熱導体８は、一例として、幅２０ｍｍ、長さ８０ｍｍ、厚さ０．３５ｍｍ程度の薄板状の金属板からなる。
図１では加熱導体８の外形は略されているが、加熱導体８の両端部に着脱用の係止孔が形成され、これらの係止孔を介しボルト等の固定具を電極支持板７に形成されているネジ孔に螺合することで電極７、７の間に加熱導体８を橋渡し状に着脱自在に固定することができる。
A
Although the outer shape of the
収容部３は容器２の天井部に接続されているが、容器２の天井部に収容部３より若干内径の小さな貫通孔２ａが形成され、この貫通孔２ａにより収容部３の内部空間と容器２の内部空間が連通されている。本実施形態では、容器２と収容部３の内部に検査対象となる絶縁油Ｌが収容されている。なお、図１の例では収容部３の４／５程度を占めるように絶縁油Ｌが収容され、収容部３の上端側内部に空間部Ｓが設けられている。
容器２の底部側には容器２を水平支持するためのステンレス鋼板製の基台９が取り付けられ、この基台９の中央下部側に攪拌用のマグネチックスターラー本体１０が設置され、容器２の底板上面側にマグネチックスターラーの攪拌子１１が設置されている。なお、図１では略されているが、容器２の背面側に窒素ガス供給源に接続された窒素ガス注入管が接続され、容器２の内部側に窒素ガスを供給することができる。
Although the
A
収容部３の上蓋５に螺旋往復管からなる冷却管１２が収容部３の底部側まで延在するように吊下されている。冷却管１２の内部に水などの冷媒を循環することで収容部３内の絶縁油Ｌを冷却することができる。上蓋５の一部を貫通するように一対の熱電対線１３が設けられ、熱電対線１３の下端部が加熱導体８の中央部に接続され、熱電対線１３の反対側は別途外部に配置された温度計測器１５に接続されている。熱電対線１３は温度計測器１５によって加熱導体８の上面温度を計測するために設けられている。なお、上蓋１５を熱電対線１３が貫通する部分には気密用のシールキャップ１４が取り付けられている。
また、上蓋５の他の一部分を貫通するように排気管１６が上下方向に設けられ、排気管１６の上部側に圧力ゲージ１７が接続され、排気管１６の途中部分に分岐管１６ａを介し別途外部に配置されている真空ポンプ１８が接続されている。この真空ポンプ１８の動作によって収容部３内の空間部Ｓから脱気することができる。なお、空間Ｓを真空ポンプＰで脱気しながら収容した絶縁油Ｌを攪拌子１１で撹拌することで油中の不要ガスを取り除くことができる。
A cooling
Further, an
前記熱電対線１３の一方はクロメル線からなり、他方はステンレス鋼線からなる。加熱導体８が例えばＳＵＳ３０４製の金属板からなり、熱電対線１３の他方の線がＳＵＳ３０４製のステンレス線からなる場合、加熱導体８の一部にクロメル線とステンレス線をコンデンサスポット溶接することで、加熱導体８をそのまま熱電対の一部として使用することができ、ステンレス線とクロメル線間の熱起電力から加熱導体表面の温度を測定することができる。
なお、加熱導体８がむき出しの状態では高温加熱に問題を生じるため、加熱導体中央から左右に１０ｍｍの範囲をガラステープで保温した。ガラステープは、使用前に加熱処理しテープからガスが発生しないように配慮することが好ましい。
加熱導体の温度計測と温度調整
実験する場合の温度調整は、ガラステープで保温してある領域について５点の温度を測定し、この中で最も温度が高い部分を試験温度に調整するという方法を採用する。
One of the
Since the
Temperature measurement and temperature adjustment of the heating conductor For the temperature adjustment in the experiment, the temperature of 5 points is measured in the area kept warm with glass tape, and the hottest part is adjusted to the test temperature. adopt.
図１に示す構造の加熱試験装置１を用い、収容部３に図２に示す構造式で示されるパームヤシ脂肪酸エステル油（ＰＦＡＥ）か、図３に示す構造式で示される大豆油（ＦＲ３）か、図４に示す構造式で示される合成エステル油（ＭＩＤＥＬ）のいずれかの絶縁油を収容して基礎データを得るための加熱試験ができる。ここで用いるエステル系絶縁油は３００℃以上熱履歴がない絶縁油で検査対象の絶縁油と同種で劣化していないものを用いることが好ましい。
Using the
エステル系絶縁油としてのパームヤシ脂肪酸エステルは植物油由来脂肪酸エステルに分類できるので、植物油由来エステルとしては、他にステアリン酸エステルやパルミチン酸エステルなどの飽和脂肪酸とアルコール(任意)のエステルを用いることができる。
大豆油は天然エステルに分類できるので、他に菜種油、サンフラワー油、ひまわり油など不飽和脂肪酸を含むトリグリセリドの油を用いることができる。
ポリオールエステルは合成エステルに分類でき、ＭＩＤＥＬはペンタエリスリトール脂肪酸エステルであるので、他にポリオールエステルは、ネオペンチルグリコールやトリメチロールプロパンなどが考えられ、これらのアルキル基の部分は任意のエステルを用いることができる。
これら各種のエステル系絶縁油について以下に詳述する。
Since the palm palm fatty acid ester as an ester-based insulating oil can be classified as a vegetable oil-derived fatty acid ester, a saturated fatty acid such as stearic acid ester or palmitic acid ester and an alcohol (arbitrary) ester can be used as the vegetable oil-derived ester. ..
Since soybean oil can be classified as a natural ester, triglyceride oil containing unsaturated fatty acids such as rapeseed oil, sunflower oil, and sunflower oil can be used.
Polyol esters can be classified as synthetic esters, and MIDEL is a pentaerythritol fatty acid ester. Therefore, other polyol esters such as neopentyl glycol and trimethylolpropane can be considered, and any ester may be used for the alkyl group portion of these. Can be done.
These various ester-based insulating oils will be described in detail below.
植物油由来の飽和脂肪酸と分岐及び脂肪族アルコールからなるエステルを主体とする植物油由来エステル系絶縁油は、換言すると植物油由来脂肪酸エステル（飽和脂肪酸）系絶縁油と称することができる。この植物油由来エステル系絶縁油は、化学構造が植物油由来の飽和脂肪酸と分岐及び脂肪族アルコールからなるエステル化物か、あるいは、前記エステル化物１００質量部に対し５質量部以下の添加剤（酸化防止剤、流動点降下剤、流動帯電防止剤等）を配合した絶縁油として定義できる。従って、植物油由来脂肪酸エステル系絶縁油は、化学構造が植物油由来の飽和脂肪酸と分岐及び脂肪族アルコールからなるエステル化物を主体とした絶縁油と定義できる。また、より具体的に前記エステル化物は、カプリル酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸から選ばれる１種または２種以上の脂肪酸と、炭素数６～１４の分岐脂肪族１価アルコールとのエステル化物とも表記できる。
上記脂肪酸は、ヤシ油、パーム核油、大豆油、パーム油などの植物油由来のものである。また、脂肪酸は、化学的に安定な飽和脂肪酸である。
A vegetable oil-derived ester-based insulating oil mainly composed of a saturated fatty acid derived from vegetable oil and an ester composed of branched and aliphatic alcohols can be referred to as a vegetable oil-derived fatty acid ester (saturated fatty acid) -based insulating oil. This vegetable oil-derived ester-based insulating oil is an esterified product having a chemical structure consisting of a saturated fatty acid derived from vegetable oil and branched and aliphatic alcohols, or an additive (antioxidant) of 5 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the esterified product. , Flow point lowering agent, flow antistatic agent, etc.) can be defined as an insulating oil. Therefore, a vegetable oil-derived fatty acid ester-based insulating oil can be defined as an insulating oil whose chemical structure is mainly composed of a saturated fatty acid derived from a vegetable oil and an esterified product consisting of branched and fatty alcohols. More specifically, the esterified product contains one or more fatty acids selected from caprylic acid, capric acid, lauric acid, myristic acid, palmitic acid, and stearic acid, and branched fatty acids having 6 to 14 carbon atoms. It can also be expressed as an esterified product with monovalent alcohol.
The above fatty acids are derived from vegetable oils such as coconut oil, palm kernel oil, soybean oil and palm oil. In addition, the fatty acid is a chemically stable saturated fatty acid.
炭素数６～１４の分岐脂肪族１価アルコールとしては、例えば、２－エチルブチルアルコール、２－エチルペンチルアルコール、２－エチルヘキシルアルコール、２－エチルオクチルアルコール、２－エチルラウリルアルコール、２－ブチルブチルアルコール、２－ブチルオクチルアルコール、２－ヘキシルヘキシルアルコール、２－ヘキシルオクチルアルコール、３－エチルヘキシルアルコール、３―エチルオクチルアルコール、３－エチルラウリルアルコール、イソデシルアルコール、イソトリデシルアルコール等が挙げられ、これらは１種単独でまたは２種以上混合して用いることができる。
脂肪酸と炭素数６～１４の分岐脂肪族１価アルコールとのエステル化物は、これらの脂肪酸とアルコールとのエステル化物であれば、特に限定されるものではないが、カプリル酸イソトリデシル、カプリン酸イソトリデシル、ラウリン酸２－エチルヘキシル、ラウリン酸イソトリデシル、ミリスチン酸２－エチルヘキシル、ミリスチン酸イソトリデシル、およびこれらの２種以上の混合物等を用いることで、電気絶縁油としての電気特性に優れたものとなる。
Examples of the branched aliphatic monohydric alcohol having 6 to 14 carbon atoms include 2-ethylbutyl alcohol, 2-ethylpentyl alcohol, 2-ethylhexyl alcohol, 2-ethyloctyl alcohol, 2-ethyllauryl alcohol and 2-butylbutyl. Examples thereof include alcohol, 2-butyl octyl alcohol, 2-hexyl hexyl alcohol, 2-hexyl octyl alcohol, 3-ethyl hexyl alcohol, 3-ethyl octyl alcohol, 3-ethyl lauryl alcohol, isodecyl alcohol, isotridecyl alcohol and the like. These can be used alone or in admixture of two or more.
The esterified product of the fatty acid and the branched aliphatic monovalent alcohol having 6 to 14 carbon atoms is not particularly limited as long as it is an esterified product of these fatty acids and the alcohol, but is, but is not limited to, isotolideyl caprylate, isotridecyl caprate, and the like. By using 2-ethylhexyl laurate, isotridecyl laurate, 2-ethylhexyl myristate, isotridecyl myristate, and a mixture of two or more of these, the electrical properties of the electrically insulating oil can be improved.
大豆油などの植物油は、グリセリンと脂肪酸のエステルでトリグリセリド構造を有し、脂肪酸のうち少なくとも１種は不飽和脂肪酸である植物系天然エステルを主体とするエステル系絶縁油である。植物油はグリセリンに化学結合した３つの脂肪酸を有するもので、一例として図３に示す一般式で表される。
脂肪酸は、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、アラキジン酸、エイコセン酸、ベヘン酸、エルカ酸、パルミチオル酸、ドコサジエン酸、リグノセリン酸、テトラコセン酸、マルガリン酸、マルガロレン酸、ガドレイン酸、カプリル酸、カプリン酸、ラウリン酸、ペンタデカン酸及びヘプタデカン酸等の幾つかの異なる脂肪酸がある。脂肪酸と、結果として得られる植物油とは、それらの飽和度が異なる場合がある。トリグリセリド分子上の３つの脂肪酸は、全て同じ種類のものであっても、２種又は３種の異なる脂肪酸からなっていてもよい。トリグリセリドの組成は、化学種ごとに変わり、また、さほどではないが個々の化学種の系統ごとに変わるが、１つの系統から誘導される植物油は本質的に同じ脂肪酸組成を有する。
植物油として、前述の油の他に、ヒマワリ油、菜種油（カノーラ油）、綿実油、オリーブ油、ベニバナ油、ホホバ油、レスケレラ油、及びベロニア油なども適用できる。
ここで用いる植物油は、これら天然エステルからなるか、これら天然エステル１００質量部に対し５質量部以下の添加剤（酸化防止剤、流動点降下剤、流動帯電防止剤等）を配合した絶縁油として定義できる。
Vegetable oils such as soybean oil are esters of glycerin and fatty acids and have a triglyceride structure, and at least one of the fatty acids is an ester-based insulating oil mainly composed of plant-based natural esters which are unsaturated fatty acids. Vegetable oil has three fatty acids chemically bonded to glycerin, and is represented by the general formula shown in FIG. 3 as an example.
Fatty acids include myristic acid, palmitic acid, stearic acid, oleic acid, linoleic acid, linolenic acid, arachidic acid, eicosenoic acid, behenic acid, erucic acid, palmithiolic acid, docosadienoic acid, lignoseric acid, tetracosenoic acid, margaric acid, margalolenic acid. There are several different fatty acids such as gadrainic acid, capric acid, capric acid, lauric acid, pentadecanoic acid and heptadecanoic acid. Fatty acids and the resulting vegetable oils may differ in their saturation. The three fatty acids on the triglyceride molecule may all be of the same type or may consist of two or three different fatty acids. The composition of triglycerides varies from species to species and, to a lesser extent, from line to line of individual species, but vegetable oils derived from one line have essentially the same fatty acid composition.
As the vegetable oil, in addition to the above-mentioned oils, sunflower oil, rapeseed oil (canola oil), cottonseed oil, olive oil, benibana oil, jojoba oil, reskerella oil, veronia oil and the like can also be applied.
The vegetable oil used here is composed of these natural esters, or is used as an insulating oil in which 100 parts by mass of these natural esters is mixed with an additive (antioxidant, pour point lowering agent, flow antistatic agent, etc.) of 5 parts by mass or less. Can be defined.
合成エステルは、ネオペンチルグリコール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトールの少なくとも１種以上からなるポリオールエステルと、直鎖及び分岐の飽和脂肪酸とのエステル化物を主体としてなる。
ここで用いる合成エステルを主体とするエステル系絶縁油は、これら合成エステルからなるか、あるいはこれら合成エステル１００質量部に対し５質量部以下の添加剤（酸化防止剤、流動点降下剤、流動帯電防止剤等）を配合した絶縁油として定義できる。
合成エステルは、一例として図４に示す一般式で示されるが、図４の一般式において末端の３つのＲは同一であっても異なっていても良く、Ｃ４～Ｃ２２の炭素鎖を有し、０～３の不飽和度を有することができる。
合成エステルの一例として、ネオペンチルグリコールとトリメチロールプロパン及び／又はペンタエリスリトールとのアルコールと、ペンタン酸、ヘキサン酸、ヘプタン酸、オクタン酸、ノナン酸、デカン酸から選定された２種以上のカルボン酸とからなるエステル化物を５０質量％以上含有する絶縁油とすることができる。前記混合カルボン酸が、n-ペンタン酸、n-ヘキサン酸、n-ヘプタン酸、n-オクタン酸、n-ノナン酸、n-デカン酸から２種以上を選定できる。
The synthetic ester is mainly composed of a polyol ester composed of at least one of neopentyl glycol, trimethylolpropane, pentaerythritol and dipentaerythritol, and an esterified product of linear and branched saturated fatty acids.
The ester-based insulating oil mainly composed of the synthetic ester used here is composed of these synthetic esters, or is an additive (antioxidant, pour point lowering agent, fluidized charge) of 5 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of these synthetic esters. It can be defined as an insulating oil containing an inhibitor).
The synthetic ester is shown by the general formula shown in FIG. 4 as an example, but in the general formula of FIG. 4, the three Rs at the ends may be the same or different, and have carbon chains of C4 to C22 . However, it can have a degree of unsaturation of 0 to 3.
As an example of synthetic esters, alcohols of neopentyl glycol and trimethylolpropane and / or pentaerythritol, and two or more carboxylic acids selected from pentanoic acid, hexanoic acid, enanthic acid, octanoic acid, nonanoic acid and decanoic acid. It is possible to obtain an insulating oil containing 50% by mass or more of the esterified product composed of. Two or more kinds of mixed carboxylic acids can be selected from n-pentanoic acid, n-hexanoic acid, n-heptanoic acid, n-octanoic acid, n-nonanoic acid, and n-decanoic acid.
本実施形態の後の説明ではエステル系絶縁油について、植物油由来脂肪酸エステルを主体する植物由来脂肪酸エステル系絶縁油、グリセリンと脂肪酸のエステルでトリグリセリド構造を有する植物系天然エステル主体のエステル系絶縁油、合成エステルを主体とするエステル系絶縁油の３種類に分類して説明する。
しかし、本発明を適用可能なエステル系絶縁油において、植物油由来脂肪酸エステルとして不飽和脂肪酸を主体とするエステル系絶縁油も例示できる。これは植物油由来の不飽和脂肪酸と炭素数６～１４の分岐及び脂肪族１価アルコールからなるエステルおよびそれに添加剤（酸化防止剤、流動点降下剤、流動帯電防止剤等）を配合した絶縁油であると定義できる。また、より詳しくは、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、エルカ酸と炭素数６～１４の分岐及び脂肪族１価アルコールからなるエステルと定義できる。
この不飽和脂肪酸を主体とする植物油由来脂肪酸エステルは、菜種油、トウモロコシ油などの植物油と低級アルコールによるエステル化物を主体とする電気絶縁油である。
In the description after the present embodiment, regarding the ester-based insulating oil, a plant-derived fatty acid ester-based insulating oil mainly composed of a vegetable oil-derived fatty acid ester, an ester-based insulating oil mainly composed of a plant-based natural ester having a triglyceride structure with a glycerin and a fatty acid ester, The following will be described by classifying them into three types of ester-based insulating oils mainly composed of synthetic esters.
However, among the ester-based insulating oils to which the present invention can be applied, an ester-based insulating oil mainly composed of unsaturated fatty acids can also be exemplified as a vegetable oil-derived fatty acid ester. This is an insulating oil containing unsaturated fatty acids derived from vegetable oil, branches consisting of 6 to 14 carbon atoms, an ester consisting of an aliphatic monovalent alcohol, and additives (antioxidants, pour point depressants, fluid antistatic agents, etc.). Can be defined as. More specifically, it can be defined as an ester consisting of oleic acid, linoleic acid, linolenic acid, erucic acid, a branch having 6 to 14 carbon atoms, and an aliphatic monohydric alcohol.
The fatty acid ester derived from vegetable oil mainly composed of this unsaturated fatty acid is an electrically insulating oil mainly composed of an esterified product of vegetable oil such as rapeseed oil and corn oil and a lower alcohol.
菜種油とエステル交換反応に用いるアルコールは、一般工業用のイソブチルアルコールの他、メチルアルコール、エチルアルコール、プロピルアルコール類、ブチルアルコール類、アミルアルコール類、ｎ－ヘキシルアルコール、ｎ－ヘブチルアルコール、オクチルアルコール類とベンジルアルコールでも、菜種油とのエステル交換反応により、脂肪酸エステルを得ることが可能である。
不飽和脂肪酸を主体とする植物油由来脂肪酸エステルとして他に、とうもろこし油、紅花油と低級アルコールによるエステル化物を用いることもできる。低級アルコールとして、アルキルアルコール、メチルアルコール、エチルアルコール、プロピルアルコール類、ブチルアルコール類、アミルアルコール類、ペンチルアルコール類、ヘキシルアルコール類、ヘプチルアルコール類、オクチルアルコール類とベンジルアルコール類が挙げられる。
植物油由来脂肪酸エステルとして不飽和脂肪酸を主体とするエステル系絶縁油に対し本発明を適用する場合、不飽和脂肪酸を主体とするエステル系絶縁油は化学構造からみて、植物系天然エステルを主体とするエステル系絶縁油と同等の傾向と示すと思われる。
このため、不飽和脂肪酸を主体とするエステル系絶縁油は、後に説明する植物系天然エステルを主体とするエステル系絶縁油と同等の方法により過熱温度の推定ができる。
The alcohol used for the ester exchange reaction with rapeseed oil is isobutyl alcohol for general industry, methyl alcohol, ethyl alcohol, propyl alcohol, butyl alcohol, amyl alcohol, n-hexyl alcohol, n-hebutyl alcohol, octyl alcohol. It is also possible to obtain a fatty acid ester by an ester exchange reaction with a rapeseed oil even with a class and a benzyl alcohol.
In addition to the fatty acid esters derived from vegetable oils mainly composed of unsaturated fatty acids, esters of corn oil, safflower oil and lower alcohols can also be used. Examples of lower alcohols include alkyl alcohols, methyl alcohols, ethyl alcohols, propyl alcohols, butyl alcohols, amyl alcohols, pentyl alcohols, hexyl alcohols, heptyl alcohols, octyl alcohols and benzyl alcohols.
When the present invention is applied to an ester-based insulating oil mainly composed of unsaturated fatty acid as a vegetable oil-derived fatty acid ester, the ester-based insulating oil mainly composed of unsaturated fatty acid is mainly composed of a plant-based natural ester in view of its chemical structure. It seems to show the same tendency as the ester-based insulating oil.
Therefore, the overheating temperature of the ester-based insulating oil mainly composed of unsaturated fatty acids can be estimated by the same method as that of the ester-based insulating oil mainly composed of plant-based natural esters described later.
以上説明した各種のエステル系絶縁油を用いる加熱試験は以下に説明する手順で行うことができる。
前記のいずれかの絶縁油をＪＩＳ５種Ｃのろ紙でろ過しながら容器２と収容部３に注入する。容器２と収容部３の合計容量の８０％程度まで絶縁油を注入した後、真空ポンプ１８にて空間部Ｓを脱気し、マグネチックスターラーの攪拌子１１で絶縁油を攪拌しながら減圧する。この操作で絶縁油中の不要ガスを窒素で飽和して除去することができる。
減圧終了後、容器２に接続されている窒素ガス供給管から容器内部に窒素ガスをバブリングにより吹き込み、空間部Ｓを窒素で置換する。また、内部の絶縁油中のガスを窒素で飽和することによって追い出す効果も得ることができる。
The heating test using the various ester-based insulating oils described above can be performed by the procedure described below.
One of the above insulating oils is injected into the
After the depressurization is completed, nitrogen gas is blown into the container by bubbling from the nitrogen gas supply pipe connected to the
冷却管１２に５℃一定にした冷却水を流してから加熱導体８に通電し、絶縁油を加熱する。加熱温度の制御は熱電対線１３による温度測定値を確認しながら電源装置Ｐの電圧・電流を制御し、加熱導体８の温度を３００℃、４００℃、５００℃、６００℃、７００℃のいずれかの温度になるように調整し、各温度での試験を行うことができる。
加熱試験を開始してから所定時間過後、空間部Ｓにおける空間ガスと装置内部の絶縁油を採取し、油面上ガスと油中ガスをガスクロマトグラフにより分析し、それらの合計から以下の７種類のガスの比率を求める。
ガスクロマトグラフによるガス分析では、Ｈ２ガスと、ＣＨ４ガスと、Ｃ２Ｈ６ガスと、Ｃ２Ｈ４ガスと、Ｃ２Ｈ２ガスと、Ｃ３Ｈ８ガスと、Ｃ３Ｈ６ガスのそれぞれの量を計測してそれらのガス発生量を求め、発生量の大きいガスから順に第１番目のガスと第２番目のガスを特定する。
After flowing cooling water having a constant temperature of 5 ° C. through the cooling
After a predetermined time has passed since the heating test was started, the space gas in the space S and the insulating oil inside the device were sampled, and the gas on the oil surface and the gas in the oil were analyzed by a gas chromatograph. Find the gas ratio of.
In gas analysis by gas chromatograph, H 2 gas, CH 4 gas, C 2 H 6 gas, C 2 H 4 gas, C 2 H 2 gas, C 3 H 8 gas, and C 3 H 6 gas Each amount of gas is measured to obtain the amount of gas generated, and the first gas and the second gas are specified in order from the gas with the largest amount of generation.
なお、加熱試験に際し、植物油由来エステル系絶縁油（パームヤシ脂肪酸エステル油：ＰＦＡＥ）の場合、植物系天然エステルを主体とするエステル系絶縁油（大豆油：ＦＲ３）の場合、合成エステルを主体とするエステル系絶縁油（ＭＩＤＥＬ）の場合、各温度毎に以下に記載する時間でガスクロマトグラフによる分析を行うことができる。
「ＰＦＡＥ」
３００℃ ０、６、１２、２４、４８時間
４００℃ ０、３、６、９、１２時間
５００℃ ０、３、６、９、１２時間
６００℃ ０、１、２、３、６時間
７００℃ ０、２０、４０、６０分
「ＦＲ３・ＭＩＤＥＬ」
３００℃ ０、４、８、１２、１５時間
４００℃ ０、３、６、９、１２時間
５００℃ ０、３、６、９、１２時間
６００℃ ０、１、２、３、６時間
７００℃ ０、２０、４０、６０分
「菜種油」
３００℃ ０、４、８、１２、１５時間
４００℃ ０、３、６、９、１２時間
５００℃ ０、３、６、９、１２時間
６００℃ ０、１、２、３、６時間
７００℃ ０、１５、３０、４５分
In the heating test, in the case of vegetable oil-derived ester-based insulating oil (palm palm fatty acid ester oil: PFAE), in the case of ester-based insulating oil mainly composed of plant-based natural ester (soybean oil: FR3), synthetic ester is mainly used. In the case of ester-based insulating oil (MIDEL), analysis by a gas chromatograph can be performed at each temperature for the time described below.
"PFAE"
300 °
300 °
300 °
上述の如く加熱する場合、低い温度においてガスの発生量が少なく、分析できる濃度に達するまでに時間がかかるとともに、高い温度ではガス発生量が多いため装置の内圧が直ぐに上昇してしまい、長時間の試験ができない問題がある。また、加熱開始直後はガスの発生挙動が安定していないため、ある程度安定した状態でのサンプリングが必要となる。
また加熱試験において、試験温度が変わる場合は、全ての絶縁油を入れ替え、その都度真空脱気、窒素ガスバブリングを行い、絶縁油中のガスがない状態にしてから試験を行う必要がある。
試験開始からガス発生挙動が安定した時点以降の各プロットにおけるガスの量を求め、その量が多い順に並べた際の順番を把握する。
When heating as described above, the amount of gas generated is small at low temperatures and it takes time to reach the concentration that can be analyzed, and at high temperatures the amount of gas generated is large, so the internal pressure of the device rises immediately and it takes a long time. There is a problem that the test cannot be done. In addition, since the gas generation behavior is not stable immediately after the start of heating, sampling in a stable state to some extent is required.
In the heating test, if the test temperature changes, it is necessary to replace all the insulating oils, perform vacuum degassing and nitrogen gas bubbling each time, and perform the test after making the insulating oil free of gas.
Obtain the amount of gas in each plot from the start of the test to the time when the gas generation behavior stabilizes, and grasp the order when arranging in descending order of the amount.
具体的には後述する実施例の如く以下の通りの条件を選定することができる。
「ＰＦＡＥ」
３００℃ １２、２４、４８時間の各時点のガスの量
４００℃ ６、９、１２時間の各時点のガスの量
５００℃ ６、９、１２時間の各時点のガスの量
６００℃ ２、３、６時間の各時点のガスの量
７００℃ ４０、６０分の各時点のガスの量
「ＦＲ３・ＭＩＤＥＬ」
３００℃ ８、１２、１５時間の各時点のガスの量
４００℃ ６、９、１２時間の各時点のガスの量
５００℃ ６、９、１２時間の各時点のガスの量
６００℃ ２、３、６時間の各時点のガスの量
７００℃ ４０、６０分の各時点のガスの量
「菜種油」
３００℃ ８、１２、１５時間の各時点のガスの量
４００℃ ６、９、１２時間の各時点のガスの量
５００℃ ６、９、１２時間の各時点のガスの量
６００℃ ２、３、６時間の各時点のガスの量
７００℃ ３０、４５分の各時点のガスの量
Specifically, the following conditions can be selected as in the examples described later.
"PFAE"
300 ° C Amount of gas at each time point of 12, 24, 48
300 ° C Amount of gas at each time point of 8, 12, 15
300 ° C Amount of gas at each time point of 8, 12, 15
実際に、後述する実施例において得られたこれら７種類のガス分析結果を一番多いガスの量１として他のガスを規格化すると図５が得られる。図５において、第１番目のガスと第２番目のガスの種類を特定してまとめた結果、以下の表１のように試験加熱温度と発生した第１番目のガス、第２番目のガスに相関関係があることがわかった。
以下の表１において、(1)、(2)などの表記は、分析したガスの量の多いものから並べた場合の順序を示す。
Actually, FIG. 5 is obtained when the other gases are standardized with the results of these seven types of gas analysis obtained in the examples described later as the largest amount of
In Table 1 below, the notations such as (1) and (2) indicate the order in the case of arranging from the one with the largest amount of analyzed gas.
表１に示す関係を列挙すると以下の通りとなる。
検査対象油が植物油由来脂肪酸エステル系絶縁油（パームヤシ脂肪酸エステル系絶縁油：パステルＮＥＯ：ライオン株式会社商品名）の場合、
３００℃に加熱すると、第１番目のガスがＨ２ガス、第２番目のガスがＣＨ４ガスであるか第１番目のガスがＣＨ４ガス、第２番目のガスがＨ２又はＣ２Ｈ６ガスであった。
４００℃に加熱すると、第１番目のガスがＨ２ガス、第２番目のガスがＣ２Ｈ６ガスであるか第１番目のガスがＣ２Ｈ６ガス、第２番目のガスがＨ２又はＣ３Ｈ８又はＣ３Ｈ６ガスであった。
５００℃に加熱すると、第１番目のガスがＣ２Ｈ４ガス、第２番目のガスがＣ２Ｈ６ガスであるか、第１番目のガスがＣ２Ｈ６ガス、第２番目のガスがＣ２Ｈ４ガスであった。
６００～７００℃に加熱すると、第１番目のガスがＣ２Ｈ４ガス、第２番目のガスがＣ２Ｈ６ガスであるか、第１番目のガスがＣ２Ｈ４ガス、第２番目のガスがＣＨ４ガスであるかＣ３Ｈ６ガスであった。
The relationships shown in Table 1 are listed below.
When the oil to be inspected is a vegetable oil-derived fatty acid ester-based insulating oil (palm palm fatty acid ester-based insulating oil: pastel NEO: Lion Co., Ltd. trade name)
When heated to 300 ° C, the first gas is H 2 gas and the second gas is CH 4 gas or the first gas is CH 4 gas and the second gas is H 2 or C 2 H. It was 6 gas.
When heated to 400 ° C, the first gas is H 2 gas and the second gas is C 2 H 6 gas or the first gas is C 2 H 6 gas and the second gas is H 2 Or it was C 3 H 8 or C 3 H 6 gas.
When heated to 500 ° C, the first gas is C 2 H 4 gas and the second gas is C 2 H 6 gas, or the first gas is C 2 H 6 gas and the second gas. Was C 2 H 4 gas.
When heated to 600-700 ° C, the first gas is C 2 H 4 gas and the second gas is C 2 H 6 gas, or the first gas is C 2 H 4 gas, second. The gas was CH 4 gas or C 3 H 6 gas.
検査対象油が大豆油：トリグリセリドを主体とするエステル系絶縁油（ＦＲ３）の場合、
３００～４００℃に加熱すると、第１番目のガスがＣ２Ｈ６ガス、第２番目のガスがＣＨ４ガスであるかＨ２ガスであった。
５００℃に加熱すると、第１番目のガスがＣ２Ｈ６ガス、第２番目のガスがＣ２Ｈ４ガスであった。
６００～７００℃に加熱すると、第１番目のガスがＣ２Ｈ４ガスであった。
When the oil to be inspected is soybean oil: an ester-based insulating oil (FR3) mainly composed of triglyceride,
When heated to 300-400 ° C., the first gas was C 2 H 6 gas and the second gas was CH 4 gas or H 2 gas.
When heated to 500 ° C., the first gas was C 2 H 6 gas and the second gas was C 2 H 4 gas.
When heated to 600-700 ° C., the first gas was C 2 H 4 gas.
検査対象油が菜種油：トリグリセリドを主体とするエステル系絶縁油(サンオームＥＣＯ：株式会社かんでんエンジニアリング商品名)の場合、３００℃～４００℃に過熱すると、第一番目のガスがＣ２Ｈ６ガス、第２番目のガスがＣ３Ｈ８か、Ｈ２ガスか、Ｃ２Ｈ４ガスか、ＣＨ４ガスか、Ｃ３Ｈ６ガスであった。なお、これら第２番目のガスはいずれも発生量が少なく、対比は難しいとも考えられるので、第２番目のガスは、上述のガスに加えてＣ２Ｈ２ガスとなる場合も考えられ、結果として第２番目のガスは、Ｃ２Ｈ６ガス以外の残りのガスのいずれかと判断できる。
５００℃に加熱すると、第１番目のガスがＣ２Ｈ６ガス、第２番目のガスがＣ２Ｈ４ガスであった。
６００～７００℃に加熱すると、第１番目のガスがＣ２Ｈ４ガスであった。
When the oil to be inspected is rapeseed oil: an ester-based insulating oil mainly composed of triglyceride (San Ohm ECO: Kanden Engineering Co., Ltd. trade name), when overheated to 300 ° C to 400 ° C, the first gas becomes C 2 H 6 The second gas was C 3 H 8 , H 2 gas, C 2 H 4 gas, CH 4 gas, or C 3 H 6 gas. Since the amount of each of these second gases generated is small and it is considered difficult to compare them, it is conceivable that the second gas may be C 2 H 2 gas in addition to the above-mentioned gas, and the result is As a result, it can be determined that the second gas is any of the remaining gases other than the C 2 H 6 gas.
When heated to 500 ° C., the first gas was C 2 H 6 gas and the second gas was C 2 H 4 gas.
When heated to 600-700 ° C., the first gas was C 2 H 4 gas.
検査対象油が合成エステルを主体とするエステル系絶縁油（ＭＩＤＥＬ）の場合、
３００℃に加熱すると、第１番目のガスがＨ２ガス、第２番目のガスがＣ２Ｈ６ガスか、ＣＨ４ガスか、Ｃ３Ｈ８ガスのいずれかであり、あるいは、第１番目のガスがＣ２Ｈ６ガスであるか、ＣＨ４ガスであるか、Ｃ３Ｈ８ガスであった。
４００～５００℃に加熱すると、第１番目のガスがＣ３Ｈ８ガスであった。
６００℃～７００℃に加熱すると、第１番目のガスがＣ２Ｈ４ガスであった。
When the oil to be inspected is an ester-based insulating oil (MIDEL) mainly composed of synthetic esters,
When heated to 300 ° C., the first gas is H 2 gas, the second gas is either C 2 H 6 gas, CH 4 gas, C 3 H 8 gas, or the first gas. The gas was C 2 H 6 gas, CH 4 gas, or C 3 H 8 gas.
When heated to 400-500 ° C. , the first gas was C3H8 gas.
When heated to 600 ° C. to 700 ° C., the first gas was C 2 H 4 gas.
以上説明のようにパームヤシ脂肪酸エステル系絶縁油、大豆油、菜種油、合成エステル系絶縁油において、３００～７００℃のいずれかの温度に局部加熱された場合、表１と上述した関係に示すガスが発生することがわかった。
このため、実際にパームヤシ脂肪酸エステル系絶縁油、大豆油、菜種油、合成エステル系絶縁油のいずれかが使用されている油入機器に対し、使用中の絶縁油を採取し、使用中の絶縁油の油中ガス分析を行い、ガスの量を多い順から並べた第１番目のガスと第２番目のガスの特定を行えば、上述と表１に示す関係から油入機器の過熱温度を推定できる。
即ち、使用中の絶縁油の油中ガスのうち、Ｈ２ガスと、ＣＨ４ガスと、Ｃ２Ｈ６ガスと、Ｃ２Ｈ４ガスと、Ｃ２Ｈ２ガスと、Ｃ３Ｈ８ガスと、Ｃ３Ｈ６ガスの量を測定し、量が多い順に並べた場合の第１番目のガスと第２番目のガスの特定を行い、表１に示す関係に当てはめるならば、表１に示す加熱温度を油入機器の過熱温度と推定できる。
As described above, in palm palm fatty acid ester-based insulating oil, soybean oil, rapeseed oil, and synthetic ester-based insulating oil, when locally heated to any temperature of 300 to 700 ° C., the gas shown in the relationship described above with Table 1 is produced. It turned out to occur.
For this reason, the insulating oil in use is collected from the oil-filled equipment in which any of palm palm fatty acid ester-based insulating oil, soybean oil, rapeseed oil, and synthetic ester-based insulating oil is actually used, and the insulating oil in use is collected. By analyzing the gas in the oil and identifying the first gas and the second gas in which the amount of gas is arranged in descending order, the overheating temperature of the oil-filled equipment can be estimated from the relationship shown in Table 1 above. can.
That is, among the gas in the insulating oil in use, H 2 gas, CH 4 gas, C 2 H 6 gas, C 2 H 4 gas, C 2 H 2 gas, and C 3 H 8 gas. If the amount of C 3 H 6 gas is measured, the first gas and the second gas are specified when they are arranged in descending order, and the relationship shown in Table 1 is applied, Table 1 shows. The indicated heating temperature can be estimated as the overheating temperature of the oil-filled equipment.
なお、表１の分類においては、例えば３００℃過熱は低温過熱、４００～５００℃は中温過熱、６００～７００℃は高温過熱であるとする段階的な概略判断ができる。
パームヤシ脂肪酸エステル系絶縁油、大豆油、合成エステル系絶縁油などのエステル系絶縁油を使用している油入機器において、このような過熱温度の概略判断ができること自体、有用であり、この概略判断の結果を基に、必要があれば、更に精密な検査を実施するなどの手段を講じることができる。これによって油入機器の安全運転に寄与する。
なお、絶縁油中のガス分析法については、非特許文献１（電協研６５巻）の鉱油変圧器の油中ガス分析による保守管理法の中に記載されている。今回の加熱試験に先立ち、電協研法同等の分析法にて検証を行った結果、問題なく分析できることを確認した。それぞれの油種や分析装置によって条件は異なるため、個々の条件で確認は必要であるが、エステル系絶縁油の油中ガス分析についても電協研法と同様な方法が利用できると考えられる。
In addition, in the classification of Table 1, for example, it is possible to make a stepwise rough judgment that 300 ° C. overheating is low temperature overheating, 400 to 500 ° C. is medium temperature overheating, and 600 to 700 ° C. is high temperature overheating.
It is useful to be able to roughly determine the overheating temperature in oil-filled equipment that uses ester-based insulating oil such as palm palm fatty acid ester-based insulating oil, soybean oil, and synthetic ester-based insulating oil. Based on the results of the above, if necessary, measures such as conducting a more precise inspection can be taken. This contributes to the safe operation of oil-filled equipment.
The gas analysis method in insulating oil is described in Non-Patent Document 1 (Denkyoken Vol. 65) in the maintenance management method by oil gas analysis of mineral oil transformers. Prior to this heating test, as a result of verification using an analysis method equivalent to the Denkyoken method, it was confirmed that analysis was possible without problems. Since the conditions differ depending on each oil type and analyzer, it is necessary to confirm each condition, but it is considered that the same method as the Denkyoken method can be used for gas analysis in oil of ester-based insulating oil.
前述の実施形態においては、油入変圧器の場合を想定して過熱温度の推定を行う方法について説明したが、本実施形態の過熱温度推定方法は、油入リアクトル、油入コンデンサー、油入ケーブル、冷凍機油などの油入機器における過熱温度の推定方法に適用できるのは勿論である。 In the above-described embodiment, the method of estimating the superheat temperature assuming the case of the oil-filled transformer has been described, but the superheated temperature estimation method of the present embodiment is the oil-filled reactor, the oil-filled condenser, and the oil-filled cable. Of course, it can be applied to the method of estimating the superheat temperature in oil-filled equipment such as refrigerating machine oil.
表１に示す結果が示すように、エステル系絶縁油のガス発生挙動と鉱油のガス発生挙動は異なっており、エステル系絶縁油でも油種によってその特徴が違っていることが分かった。温度毎に発生ガス量の比率のパターンに大きな差があり、その特徴から温度推定が可能であることがわかる。本実施形態では、ガスの量を大きい順に並べ、その１番目と２番目が、どの成分であるかによって温度推定を行う。推定に用いる分類は表１に示す通りである。なお、Ｈ２ガスについては、変圧器内の発生原因が様々であることが知られており、条件によって全体のガスの発生量に対するＨ２ガス比率が変化することが考えられる。このためＨ２ガスについては、その次の順位以降のものと逆転することも考慮した。 As shown in the results shown in Table 1, it was found that the gas generation behavior of the ester-based insulating oil and the gas generation behavior of the mineral oil are different, and the characteristics of the ester-based insulating oil also differ depending on the oil type. It can be seen that there is a large difference in the pattern of the ratio of the amount of generated gas for each temperature, and that the temperature can be estimated from the characteristics. In the present embodiment, the amounts of gas are arranged in descending order, and the temperature is estimated according to which component the first and second are. The classification used for estimation is as shown in Table 1. Regarding H 2 gas, it is known that there are various causes of generation in the transformer, and it is conceivable that the ratio of H 2 gas to the total amount of gas generated changes depending on the conditions. For this reason, it was also considered that the H2 gas would be reversed from the one after the next rank.
第１実施例の推定方法では特定の温度あるいは特定の温度範囲について過熱温度を推定する方法であるが、より詳細な過熱温度推定を行うために、以下の第２実施形態の推定方法を実施するか、以下の第２実施形態の推定方法と第１実施形態の推定方法を併用して過熱温度を推定することができる。以下に第２実施形態について説明する。 The estimation method of the first embodiment is a method of estimating the superheated temperature for a specific temperature or a specific temperature range, but in order to perform a more detailed superheated temperature estimation, the following second embodiment estimation method is carried out. Alternatively, the superheat temperature can be estimated by using the following estimation method of the second embodiment and the estimation method of the first embodiment in combination. The second embodiment will be described below.
＜第２実施形態＞
第２実施形態では、ガスの量の比率と過熱温度の関係を式で表すことにより、より詳細に過熱温度の推定を可能とする。鉱油を使った変圧器では、発生する飽和炭化水素と不飽和炭化水素の比と過熱温度の関係式によって過熱温度の推定を行っている。推定に使うガス比率の代表的なものはＣ２Ｈ４／Ｃ２Ｈ６であり、日本国内で広く用いられている。
これは、飽和炭化水素と不飽和炭化水素の結合エネルギーの差によるもので不飽和の方が生成するのにより多くのエネルギーを必要とするため、分解温度が高くなると不飽和炭化水素の比率が高くなる。
<Second Embodiment>
In the second embodiment, the superheat temperature can be estimated in more detail by expressing the relationship between the ratio of the amount of gas and the superheat temperature by an equation. In transformers using mineral oil, the overheated temperature is estimated from the relational expression between the ratio of saturated hydrocarbons and unsaturated hydrocarbons generated and the overheated temperature. A typical gas ratio used for estimation is C 2 H 4 / C 2 H 6 , which is widely used in Japan.
This is due to the difference in the binding energy between saturated and unsaturated hydrocarbons, and unsaturated hydrocarbons require more energy to generate, so the higher the decomposition temperature, the higher the proportion of unsaturated hydrocarbons. Become.
エステル系絶縁油においても同様のことが言えるが、本発明者らの実験によってこれらの炭化水素の発生挙動は鉱油とエステル系絶縁油ではかなり異なっていることが判明した。したがって指標に用いるガス成分の組み合わせや関係式は、鉱油のものとは異なると考えられる。
そこで上述した局所加熱実験の結果から様々なガス発生量(又は複数の発生ガス量の合計)の比と加熱温度の関係を式に表し、エステル系絶縁油の過熱温度推定に適したものを選定した。
The same can be said for ester-based insulating oils, but the experiments by the present inventors have revealed that the generation behavior of these hydrocarbons is quite different between mineral oils and ester-based insulating oils. Therefore, it is considered that the combination of gas components and relational expressions used for the index are different from those of mineral oil.
Therefore, from the results of the above-mentioned local heating experiment, the relationship between the ratio of various gas generation amounts (or the sum of multiple generated gas amounts) and the heating temperature is expressed in an equation, and the one suitable for estimating the overheating temperature of the ester-based insulating oil is selected. did.
温度推定に適したガス成分の組み合わせと温度の関係式の条件として以下の３つを挙げることができる。
１）３００℃～７００℃の温度範囲で相関性がある。
横軸に温度、縦軸に指標をとって図示した場合、右肩上がりの関係となり、全ての温度範囲でその関係が逆転しない。
２）関係式の相関係数（ｒ２）が０．８以上である。
３）温度推定精度は±５０℃以内である。
実験のばらつきを考慮した場合でも、±５０℃以内の精度で温度推定が可能なものとする。実験のばらつきは、測定毎のガス比率のばらつき（標準偏差の２倍＝２σ）とする。
The following three can be mentioned as the conditions of the relational expression between the combination of gas components suitable for temperature estimation and the temperature.
1) There is a correlation in the temperature range of 300 ° C to 700 ° C.
When the horizontal axis is the temperature and the vertical axis is the index, the relationship is rising to the right, and the relationship is not reversed in all temperature ranges.
2) The correlation coefficient (r 2 ) of the relational expression is 0.8 or more.
3) The temperature estimation accuracy is within ± 50 ° C.
Even when the variation of the experiment is taken into consideration, the temperature can be estimated with an accuracy within ± 50 ° C. The variation in the experiment is the variation in the gas ratio for each measurement (twice the standard deviation = 2σ).
ガスの比率と温度の関係式を以下の（１）式に示す。前記条件にあてはまるガス成分の組み合わせと温度推定式の定数を以下の表２に示す。なお、変曲点があるものについては、温度範囲ごとに分けて記載した。
ガスＡ／ガスＢ＝ｂ・ｅａ・ｔ …（１）式
但し（１）式において、ガスＡ：特定の１種または複数（例えば２種）のガスの合計量、ガスＢ：分析したガスのうち残った特定の１種のガス量または複数（例えば２種や３種）のガスの合計量、ａ：定数、ｂ：定数、t：過熱温度（℃）を示す。
なお、ここで求めた（１）式は、実験式であるため、実験や測定などのばらつきから、ある幅を持っていると考えられる。そこで実験のばらつきの範囲を算出し、関係式がとりうる範囲について検討した。実験のばらつきから各プロットが取りうる範囲を求め、このすべてが入る範囲が関係式の取りうる範囲であると考えた。
The relational expression between the gas ratio and the temperature is shown in the following equation (1). Table 2 below shows the combinations of gas components and the constants of the temperature estimation formula that meet the above conditions. Those with inflection points are described separately for each temperature range.
Gas A / Gas B = b · e a · t ... (1) In formula (1), gas A: the total amount of one or more (for example, two) gases, gas B: analyzed gas. Of these, the amount of one specific type of gas remaining or the total amount of gas of a plurality of types (for example, two or three types), a: constant, b: constant, and t: superheat temperature (° C.) are shown.
Since the formula (1) obtained here is an empirical formula, it is considered that the formula (1) has a certain range due to variations in experiments and measurements. Therefore, the range of variation in the experiment was calculated, and the range that the relational expression could take was examined. The range that each plot can take was obtained from the variation of the experiment, and the range that all of this could be taken was considered to be the range that the relational expression could take.
まず、実験のばらつきについて検討した。本実施形態では、加熱開始から時間経過毎にサンプリングを行いガスの増加量から発生ガス量の比率を算出している。この際、時間経過毎の発生ガス量の比率のばらつきを実験のばらつきと考えることができる。そこで実験条件ごとのばらつきを標準偏差の２倍(２σ)として計算し、これを実験のばらつきと定めた。尚、実験開始直後のデータについては、装置の状態などの影響で不安定であるため除外した。
前述の（１）式の取りうる範囲の推定は、各プロットの２σの範囲が全て入る直線(２σの１０％外側)で囲まれた範囲と考えた。表２にはこの範囲に入る関係式の定数の範囲を併せて記載している。
First, the variability of the experiment was examined. In the present embodiment, sampling is performed every time from the start of heating, and the ratio of the amount of generated gas is calculated from the amount of increase in gas. At this time, the variation in the ratio of the amount of generated gas over time can be considered as the variation in the experiment. Therefore, the variation for each experimental condition was calculated as twice the standard deviation (2σ), and this was defined as the variation in the experiment. The data immediately after the start of the experiment was excluded because it was unstable due to the condition of the equipment.
The estimation of the possible range of Eq. (1) above was considered to be the range surrounded by a straight line (10% outside of 2σ) containing the entire 2σ range of each plot. Table 2 also shows the range of constants of relational expressions that fall within this range.
図６に（１）式の定数ａ、ｂを求めるための手順の一例を示す。
測定対象の油入機器内のエステル系絶縁油と同種のエステル系絶縁油を用い、先の第１実施形態において用いた加熱試験装置１を用い、温度毎のガス発生量を測定する。図６に示す例では、３００℃加熱、４００℃加熱、５００℃加熱、６００℃加熱、７００℃加熱の場合のガスＡ／ガスＢの比率を求めている。
図６の例では、ガスＡをＣ２Ｈ４ガス＋Ｃ３Ｈ６ガスに設定し、前記ガスＢをＣＨ４ガス＋Ｃ２Ｈ６ガスに設定した場合の結果を示している。図６の横軸を分析した際の測定対象エステル系絶縁油の温度（℃）、縦軸にガスＡとガスＢの比率、ガスＡ／ガスＢ＝（Ｃ２Ｈ４ガス量＋Ｃ３Ｈ６ガス量）／（ＣＨ４ガス量＋Ｃ２Ｈ６ガス量）を示している。
FIG. 6 shows an example of a procedure for obtaining the constants a and b in the equation (1).
Using the same type of ester-based insulating oil as the ester-based insulating oil in the oil-filling device to be measured, the
In the example of FIG. 6, the result when the gas A is set to C 2 H 4 gas + C 3 H 6 gas and the gas B is set to CH 4 gas + C 2 H 6 gas is shown. The temperature (° C.) of the ester-based insulating oil to be measured when the horizontal axis of FIG. 6 is analyzed, the vertical axis is the ratio of gas A to gas B, and gas A / gas B = (C 2 H 4 gas amount + C 3 H 6 ). Gas amount) / (CH 4 gas amount + C 2 H 6 gas amount) is shown.
図６の例ではエステル系絶縁油３００℃の場合の発生ガス量の比率と、エステル系絶縁油４００℃の場合の発生ガス量の比率と、エステル系絶縁油５００℃の場合の発生ガス量の比率と、エステル系絶縁油６００℃の場合の発生ガス量の比率と、エステル系絶縁油７００℃の場合の発生ガス量の比率をグラフ内にプロットしている。これらのプロットした位置を近似曲線で結ぶと図６の実線となり、この実線は５００℃を変曲点として５００℃未満の温度領域と５００℃以上の温度領域で異なる傾きの実線となる。
３００℃以上、５００℃未満の領域の実線はｙ＝０．０６４５ｅ０．００５７ｘ，Ｒ２＝０．９９７７の関係式で示され、５００℃以上７００℃以下の領域の実線はｙ＝０．２１２８ｅ０．００３２ｘ，Ｒ２＝０．９８２９の関係式で示される。そして、これらの各プロット位置に実験の誤差（２σ）＋１０％を加えた範囲を鎖線のように上方と下方に書き込み、これらの鎖線で挟まれる範囲を誤差範囲と推定する。
In the example of FIG. 6, the ratio of the amount of gas generated when the ester-based insulating oil is 300 ° C., the ratio of the amount of gas generated when the ester-based insulating oil is 400 ° C., and the amount of gas generated when the ester-based insulating oil is 500 ° C. The ratio, the ratio of the amount of generated gas when the ester-based insulating oil is 600 ° C., and the ratio of the amount of generated gas when the ester-based insulating oil is 700 ° C. are plotted in the graph. When these plotted positions are connected by an approximate curve, it becomes a solid line in FIG. 6, and this solid line becomes a solid line having a different slope in a temperature region below 500 ° C. and a temperature region above 500 ° C. with 500 ° C as an inflection point.
The solid line in the region of 300 ° C. or higher and lower than 500 ° C. is shown by the relational expression of y = 0.0645e 0.0057x , R 2 = 0.9977, and the solid line in the region of 500 ° C. or higher and lower than 700 ° C. is y = 0.2128e. It is shown by the relational expression of 0.0032x , R2 = 0.9829. Then, the range obtained by adding the experimental error (2σ) + 10% to each of these plot positions is written upward and downward like a chain line, and the range sandwiched between these chain lines is estimated as the error range.
図６に示すグラフから、３００℃以上、５００℃未満の領域の実線の傾きが判り、加熱試験装置１で加熱した場合の加熱温度が判っているのでガスＡ／ガスＢ＝ｂ・ｅａ・ｔ …（１）式の３００℃以上、５００℃未満の領域における定数ａと定数ｂを求めることができる。同様に５００℃以上７００℃以下の領域における定数ａと定数ｂを求めることができる。
このため、油入機器に収容されている測定対象のエステル系絶縁油の油中分析を行い、得られた結果のガスＡとガスＢの比率（図６のケースの場合、ガスＡをＣ２Ｈ４ガス＋Ｃ３Ｈ６ガス、ガスＢをＣＨ４ガス＋Ｃ２Ｈ６ガスとする）から、油入機器の過熱温度を計算で推定することができる。
From the graph shown in FIG. 6, the inclination of the solid line in the region of 300 ° C. or higher and lower than 500 ° C. is known, and the heating temperature when heated by the
Therefore, the ester-based insulating oil to be measured contained in the oil-filling device is analyzed in oil, and the obtained result ratio of gas A to gas B (in the case of FIG. 6, gas A is C 2 ). From H 4 gas + C 3 H 6 gas and gas B as CH 4 gas + C 2 H 6 gas), the overheating temperature of the oil-filled equipment can be estimated by calculation.
図６に示す例では、ガスＡをＣ２Ｈ４ガス＋Ｃ３Ｈ６ガス、ガスＢをＣＨ４ガス＋Ｃ２Ｈ６ガスとしたが、その他複数種類のガスＡとガスＢの組み合わせを用いることができる。
ここで用いるガスＡとガスＢの組み合わせについて、以下の表２にまとめて示す。
また、表２には、後述する実施例において得られた結果に基づき得られた定数ａの値、定数ｂの値とそれらの範囲についても併記している。表２に示す結果は、図１に示す加熱試験装置１に繰り返し異なる種類のエステル系絶縁油を収容して温度毎に加熱試験を繰り返し、ガスＡとガスＢの組み合わせのそれぞれについて図６に示すグラフを描いて定数ａと定数ｂを求めた結果をまとめて示している。
表２に示す結果は、図６に示すガスＡをＣ２Ｈ４ガス＋Ｃ３Ｈ６ガス、ガスＢをＣＨ４ガス＋Ｃ２Ｈ６ガスに設定して各温度におけるガスＡ／ガスＢの値と（１）式の定数ａ、ｂを算出した場合と同様に、ガスＡとガスＢを別のガス種の組み合わせに替え、その場合の定数ａ、ｂを算出した結果をまとめて示している。
In the example shown in FIG. 6, gas A is C 2 H 4 gas + C 3 H 6 gas, and gas B is CH 4 gas + C 2 H 6 gas, but other combinations of a plurality of types of gas A and gas B are used. Can be done.
The combinations of gas A and gas B used here are summarized in Table 2 below.
In addition, Table 2 also shows the values of the constant a, the values of the constant b, and their ranges obtained based on the results obtained in the examples described later. The results shown in Table 2 are shown in FIG. 6 for each of the combinations of gas A and gas B by repeatedly accommodating different types of ester-based insulating oil in the
The results shown in Table 2 show the values of gas A / gas B at each temperature with gas A shown in FIG. 6 set to C 2 H 4 gas + C 3 H 6 gas and gas B set to CH 4 gas + C 2 H 6 gas. And (1), as in the case of calculating the constants a and b, the gas A and the gas B are replaced with different combinations of gas types, and the results of calculating the constants a and b in that case are collectively shown. ..
表２に示すそれぞれの結果の関係式を傾きの大きさから評価し、最適のものを選出することができる。
表２の評価の欄には、それぞれの傾きの順位を示している。求めた関係式は５００℃で変曲点を有しているものが多かったため、５００℃未満と５００℃以上で場合分けし、それぞれの範囲における傾きを求め、この平均から総合的に判断した。なお、表２において５００℃を変曲点とする場合のように温度によって近似曲線に変曲点が存在する場合は、変曲点におけるガスＡ／ガスＢの値を算出してそれぞれ記入した。
これらの結果から、パームヤシ脂肪酸エステル油（パステルＮＥＯ）では、Ｃ２Ｈ４／ＣＨ４、（Ｃ２Ｈ４＋Ｃ３Ｈ６）／（ＣＨ４＋Ｃ２Ｈ６）及び（Ｃ２Ｈ４＋Ｃ３Ｈ６）／（ＣＨ４＋Ｃ３Ｈ８）を指標に用いる場合が最も傾きが大きく温度推定の精度が高いと考えられる。これらは表２の総合評価２と２．５のケースである。
The relational expression of each result shown in Table 2 can be evaluated from the magnitude of the inclination, and the optimum one can be selected.
The evaluation column in Table 2 shows the order of each inclination. Since many of the obtained relational expressions had an inflection at 500 ° C., the cases were divided into cases of less than 500 ° C. and 500 ° C. or higher, and the slopes in each range were obtained and comprehensively judged from this average. When there is an inflection point in the approximate curve depending on the temperature as in the case where 500 ° C. is set as the inflection point in Table 2, the values of gas A / gas B at the inflection point are calculated and entered respectively.
From these results, in palm palm fatty acid ester oil (pastel NEO), C 2 H 4 / CH 4 , (C 2 H 4 + C 3 H 6 ) / (CH 4 + C 2 H 6 ) and (C 2 H 4 + C 3 ) When H 6 ) / (CH 4 + C 3 H 8 ) is used as an index, it is considered that the inclination is the largest and the accuracy of temperature estimation is high. These are the cases of
大豆油（ＦＲ３）では、Ｃ２Ｈ４／（Ｃ２Ｈ６＋Ｃ３Ｈ８）及び（Ｃ２Ｈ４＋Ｃ３Ｈ６）／（Ｃ２Ｈ６＋Ｃ３Ｈ８）を指標に用いる場合が最も傾きが大きく温度推定の精度が高いと考えられる。これらは表２の総合評価３のケースである。
合成エステル油（ＭＩＤＥＬ７１３１：M＆I Material社製、M＆I Material社商品名）では、Ｃ２Ｈ４／Ｃ２Ｈ６、Ｃ２Ｈ４／（Ｃ２Ｈ６＋Ｃ３Ｈ８）及びＣ２Ｈ４／（ＣＨ４＋Ｃ２＋Ｃ３）を指標に用いる場合が最も傾きが大きく温度推定の精度が高いと考えられる。これは表２の総合評価２のケースである。
これら温度推定の精度が高いと思われる指標を選択することでより高精度で過熱温度の推定ができる。
For soybean oil (FR3), C 2 H 4 / (C 2 H 6 + C 3 H 8 ) and (C 2 H 4 + C 3 H 6 ) / (C 2 H 6 + C 3 H 8 ) may be used as an index. It is considered that the inclination is the largest and the accuracy of temperature estimation is high. These are the cases of the
For synthetic ester oil (MIDEL7131: manufactured by M & I Material, trade name of M & I Material), C 2 H 4 / C 2 H 6 , C 2 H 4 / (C 2 H 6 + C 3 H 8 ) and C 2 H 4 / It is considered that the case where (CH 4 + C 2 + C 3 ) is used as an index has the largest inclination and the accuracy of temperature estimation is high. This is the case of
By selecting an index that seems to have high accuracy in temperature estimation, it is possible to estimate the superheat temperature with higher accuracy.
なお、表２の多くの試料においては変曲点を有していたが、変曲点を有しておらず、１つの直線で近似できるものがあった。パームヤシ脂肪酸エステル油（パステルＮＥＯ）の場合、変曲点を有しないガスＡ／ガスＢの組み合わせは、（Ｃ２Ｈ４＋Ｃ３Ｈ６）／（ＣＨ４＋Ｃ２）の組み合わせの場合であるが、この組み合わせの評価は低かった。大豆油（ＦＲ３）では３つの組み合わせにおいて変曲点を有していなかったが、これらの場合はいずれも組み合わせの評価は低かった。
合成エステル油（ＭＩＤＥＬ７１３１）の場合、ガスＡ／ガスＢの組み合わせＣ２Ｈ４／（ＣＨ４＋Ｃ２＋Ｃ３）の場合に変曲点を有していなかったが、組み合わせの評価は高くなった。
Although many of the samples in Table 2 had inflection points, some of them did not have inflection points and could be approximated by one straight line. In the case of palm palm fatty acid ester oil (pastel NEO), the combination of gas A / gas B having no inflection is the case of the combination of (C 2 H 4 + C 3 H 6 ) / (CH 4 + C 2 ). , The evaluation of this combination was low. Soybean oil (FR3) had no inflection in the three combinations, but in all of these cases the evaluation of the combination was low.
In the case of synthetic ester oil (MIDEL7131), there was no inflection in the case of gas A / gas B combination C 2 H 4 / (CH 4 + C 2 + C 3 ), but the evaluation of the combination was high. ..
なお、表２に示す結果を把握した上で油入機器から採取した測定対象のエステル系絶縁油に対し電協研法などで油中ガス分析を行い、表２に示す組み合わせで高精度の過熱温度推定が可能なガスＡとガスＢの組み合わせを選択し、油中ガス分析の結果によりその比率を求める。
この場合、ガスＡ／ガスＢ＝ｂ・ｅａ・ｔ …（１）式において、ガスＡ／ガスＢは油中ガス分析の結果から算出でき、表２に示すようにガスＡとガスＢの組み合わせによる定数ａ、ｂが判るので、（１）式を方程式としてその解を求めると、過熱温度ｔ（℃）を計算で求めることができる。これにより測定対象のエステル絶縁油の過熱温度を推定することができる。
After grasping the results shown in Table 2, gas analysis in oil was performed on the ester-based insulating oil to be measured collected from the oil-filled equipment by the Denkyo Lab. A combination of gas A and gas B whose temperature can be estimated is selected, and the ratio is obtained from the result of gas analysis in oil.
In this case, in the equation (1), gas A / gas B = b · e a · t ... (1), gas A / gas B can be calculated from the result of gas analysis in oil, and as shown in Table 2, gas A and gas B Since the constants a and b due to the combination can be known, the superheat temperature t (° C.) can be obtained by calculation by obtaining the solution using the equation (1) as an equation. This makes it possible to estimate the overheating temperature of the ester insulating oil to be measured.
＜第３実施形態＞
なお、各エステル系絶縁油の加熱温度とガス発生率の関係を調査した結果、関係式の傾きが大きく、高精度な温度推定を見込めるが、ある温度を境に温度とガス比率の関係が逆転するものがあることが分かった。これをこのまま利用した場合、温度の推定を誤ることとなる。
一方、先の表１に記載の方法によれば、温度推定精度は高くないが、過熱温度の範囲を推定できる。したがって、まず、先の表１に記載の方法で温度推定を行い、温度範囲を絞った上でその温度範囲で精度が高いガスの組み合わせを指標とした前記（１）式を選択すれば、温度範囲毎に適した指標を組み合わせて使用することができるため、精度を向上させることができる。
この方法によって先の第２実施形態よりも精度が向上する指標と関係式の組み合わせを選定することができる。
その関係を以下の表３に示した。表３は後述する実施例において第２実施形態の場合と同様、実験のばらつきと曲線の取り得る範囲を求め、定数の範囲を求めた結果を記載したものである。
また、表３には、後述する実施例において得られた結果に基づき得られた定数ａの値、定数ｂの値とそれらの範囲についても併記した。
<Third Embodiment>
As a result of investigating the relationship between the heating temperature of each ester-based insulating oil and the gas generation rate, the slope of the relational expression is large and highly accurate temperature estimation can be expected, but the relationship between the temperature and the gas ratio is reversed after a certain temperature. I found that there was something to do. If this is used as it is, the temperature estimation will be incorrect.
On the other hand, according to the method shown in Table 1 above, the temperature estimation accuracy is not high, but the range of the superheated temperature can be estimated. Therefore, if the temperature is estimated by the method shown in Table 1 above, the temperature range is narrowed down, and then the above-mentioned equation (1) using the combination of gases with high accuracy in the temperature range as an index is selected, the temperature is obtained. Since it is possible to use a combination of indicators suitable for each range, the accuracy can be improved.
By this method, it is possible to select a combination of an index and a relational expression whose accuracy is improved as compared with the above-mentioned second embodiment.
The relationship is shown in Table 3 below. Table 3 shows the results of finding the range of variations in the experiment and the range of the curve, and finding the range of the constants, as in the case of the second embodiment in the examples described later.
In addition, Table 3 also shows the values of the constant a, the values of the constant b, and their ranges obtained based on the results obtained in the examples described later.
表３は、先に表２を基に説明し、加熱試験装置１を用いて表２に示すように（１）式の定数ａ、ｂを求めた方法と同じ方法を表３に示すガスＡ、ガスＢの組み合わせで実験し、（１）式の定数ａ、ｂを算出した結果である。
Table 3 will be described above based on Table 2, and as shown in Table 2 using the
例えば、パームヤシ脂肪酸エステル油については、表３に示すように、５００℃未満の場合、ガスＡをＣ２Ｈ４ガスにガスＢをＣＨ４ガスに設定する。
５００℃以上の場合、第１のケースとしてガスＡをＣ２Ｈ４ガスにガスＢをＣ２Ｈ６ガスに設定する。また、第２のケースとしてガスＡをＣ２Ｈ４ガス＋Ｃ３Ｈ６ガスにガスＢをＣ２Ｈ６ガスに設定し、第３のケースとしてガスＡをＣ２Ｈ４ガスにガスＢをＣ３Ｈ８ガスに設定し、第４のケースとしてガスＡをＣ３Ｈ６ガスにガスＢをＣ３Ｈ８ガスに設定し、第５のケースとしてガスＡをＣ２Ｈ４ガス＋Ｃ３Ｈ６ガスにガスＢをＣ３Ｈ８ガスに設定する。第６のケースとしてガスＡをＣ２Ｈ４ガスにガスＢをＣＨ４ガス＋Ｃ２Ｈ６ガスに設定し、第７のケースとしてガスＡをＣ２Ｈ４ガスにガスＢをＣ２Ｈ６ガス＋Ｃ３Ｈ８ガスに設定し、第８のケースとしてガスＡをＣ２Ｈ４ガス＋Ｃ３Ｈ６ガスにガスＢをＣ２Ｈ６ガス＋Ｃ３Ｈ８ガスに設定し、第９のケースとしてガスＡをＣ２Ｈ４ガスにガスＢをＣＨ４ガス＋Ｃ３Ｈ８ガスに設定し、第１０のケースとしてガスＡをＣ２Ｈ４ガスにガスＢをＣＨ４ガス＋Ｃ３ガスに設定する。
図６を基に先に説明した手順に従い、（１）式の定数ａと定数ｂを求め、それらの誤差範囲（２σ＋１０％の範囲）を求める。その結果を表３に併記した。表３に示す通り、（１）式の定数ａ、ｂと誤差範囲を求めることができる。
For example, for palm palm fatty acid ester oil, as shown in Table 3, when the temperature is lower than 500 ° C., gas A is set to C 2 H 4 gas and gas B is set to CH 4 gas.
In the case of 500 ° C. or higher, the gas A is set to C 2 H 4 gas and the gas B is set to C 2 H 6 gas as the first case. In the second case, gas A is set to C 2 H 4 gas + C 3 H 6 gas and gas B is set to C 2 H 6 gas, and in the third case, gas A is set to C 2 H 4 gas and gas B is set. Set to C 3 H 8 gas, set gas A to C 3 H 6 gas as the fourth case, set gas B to C 3 H 8 gas, and set gas A to C 2 H 4 gas + C 3 as the fifth case. Set gas B to C 3 H 8 gas to H 6 gas. In the sixth case, gas A is set to C 2 H 4 gas and gas B is set to CH 4 gas + C 2 H 6 gas, and in the seventh case, gas A is set to C 2 H 4 gas and gas B is set to C 2 H 6 Set gas + C 3 H 8 gas, and set gas A to C 2 H 4 gas + C 3 H 6 gas and gas B to C 2 H 6 gas + C 3 H 8 gas as the eighth case, and set the ninth case. Gas A is set to C 2 H 4 gas and gas B is set to CH 4 gas + C 3 H 8 gas, and as the tenth case, gas A is set to C 2 H 4 gas and gas B is set to CH 4 gas + C 3 gas. do.
According to the procedure described above based on FIG. 6, the constant a and the constant b in the equation (1) are obtained, and their error range (range of 2σ + 10%) is obtained. The results are also shown in Table 3. As shown in Table 3, the constants a and b in Eq. (1) and the error range can be obtained.
次に、油入変圧器から採取した測定対象のパームヤシ脂肪酸エステル油（パステルＮＥＯ：ライオン株式会社商品名）について、油中分析を行う。油中分析は、非特許文献１(電協研６５巻)に記載されている電協研法に従って実施できる。
この油中分析によりガスＡ／ガスＢの比率を求めることができるので、表３のガスＡ、ガスＢに当てはめ、（１）式を方程式として解を求めることにより、測定対象のパームヤシ脂肪酸エステル油の過熱温度を推定できる。
Next, the palm palm fatty acid ester oil (pastel NEO: Lion Co., Ltd. trade name) to be measured collected from the oil-filled transformer is analyzed in oil. The analysis in oil can be carried out according to the Denkyoken method described in Non-Patent Document 1 (Denkyoken Vol. 65).
Since the ratio of gas A / gas B can be obtained by this analysis in oil, the palm palm fatty acid ester oil to be measured is applied to gas A and gas B in Table 3 and the solution is obtained using the equation (1) as an equation. The superheat temperature can be estimated.
次に、大豆油（Envirotemp ＦＲ３）と合成エステル油（ＭＩＤＥＬ７１３１：M＆I Material社製、M＆I Material社商品名）のそれぞれについて、同様の手法により定数ａと定数ｂを求め、それらの誤差範囲を求めた結果を表３に併記する。
表３に示す如くそれぞれ定数ａ、ｂと誤差範囲を求めることができる。
Next, for each of soybean oil (Envirotemp FR3) and synthetic ester oil (MIDEL7131: M & I Material, trade name), the constants a and b were obtained by the same method, and their error ranges were obtained. The results are also shown in Table 3.
As shown in Table 3, the constants a and b and the error range can be obtained, respectively.
表３には、傾きが大きかったものの順位を評価の欄に示している。これによれば、パステルＮＥＯでは５００℃未満の範囲では前記ガスＡをＣ２Ｈ４、ガスＢをＣＨ４、５００℃以上の範囲では、ガスＡをＣ２Ｈ４、ガスＢをＣ３Ｈ８に用いた関係式の組み合わせを用いるのが最も精度よく温度推定ができる第１のケースと考えられる。また、表２において評価２のケースとして前記ガスＡをＣ２Ｈ４ガス＋Ｃ３Ｈ６ガスに前記ガスＢをＣ３Ｈ８ガスに設定する第２のケースとして適用することもでき、評価３のケースとして前記ガスＡをＣ２Ｈ４ガスに前記ガスＢをＣ２Ｈ６ガス＋Ｃ３Ｈ８ガスに設定する第３のケースを適用することもできる。
Table 3 shows the ranking of the ones with the largest slope in the evaluation column. According to this, in pastel NEO, the gas A is C 2 H 4 in the range of less than 500 ° C, the gas B is CH 4 , and the gas A is C 2 H 4 and the gas B is C 3 H in the range of 500 ° C or higher. It is considered that the first case in which the temperature can be estimated with the highest accuracy is to use the combination of the relational expressions used in No. 8 . Further, as the case of
また、大豆油（ＦＲ３）では５００℃未満の範囲では前記ガスＡをＣ３Ｈ６、ガスＢをＣ２Ｈ６を第１のケースとして用い、５００℃以上の範囲では、ガスＡをＣ２Ｈ４、ガスＢを（Ｃ２Ｈ６＋Ｃ３Ｈ８）を指標に用いた関係式の組み合わせを用いるのが最も精度よく温度推定ができると考えられる。
なお、５００℃未満の範囲では第２のケースとして前記ガスＡをＣ３Ｈ６ガス、前記ガスＢをＣ２Ｈ６ガス+Ｃ３Ｈ８ガスに設定するか、第３のケースとして前記ガスＡをＣ３Ｈ６ガスに前記ガスＢをＣＨ４ガス＋Ｃ２Ｈ６ガスに設定するかのいずれかを選択することもできる。
For soybean oil (FR3), the gas A is used as C 3 H 6 and the gas B is used as C 2 H 6 in the range of less than 500 ° C., and the gas A is used as C 2 in the range of 500 ° C. or higher. It is considered that the most accurate temperature estimation can be performed by using a combination of relational expressions using H4 and gas B as indicators (C 2 H 6 + C 3 H 8 ).
In the range of less than 500 ° C., the gas A is set to C 3 H 6 gas and the gas B is set to C 2 H 6 gas + C 3 H 8 gas as the second case, or the gas is set as the third case. It is also possible to select either A to be set to C 3 H 6 gas and the gas B to be set to CH 4 gas + C 2 H 6 gas.
合成エステル油（ＭＩＤＥＬ７１３１：M＆I Material社製、M＆I Material社商品名）では５００℃未満ではガスＡをＣ２Ｈ４、ガスＢをＣ２Ｈ６＋Ｃ３Ｈ８を第１のケースとして用い、５００℃以上の範囲では、ガスＡをＣ２Ｈ４に、ガスＢをＣ３Ｈ８に用いた関係式の組み合わせを用いるのが最も精度よく温度推定ができると考えられる。
なお、５００℃以上の範囲では第２のケースとして前記ガスＡをＣ２Ｈ４＋Ｃ３Ｈ６ガスに前記ガスＢをＣ３Ｈ８ガスに設定することができると考えられる。
For synthetic ester oil (MIDEL7131: manufactured by M & I Material, trade name of M & I Material), gas A is used as C 2 H 4 and gas B is used as C 2 H 6 + C 3 H 8 at temperatures below 500 ° C. In the range of ° C. or higher, it is considered that the most accurate temperature estimation can be performed by using the combination of the relational expressions in which the gas A is used for C 2 H 4 and the gas B is used for C 3 H 8 .
In the range of 500 ° C. or higher, it is considered that the gas A can be set to C 2 H 4 + C 3 H 6 gas and the gas B can be set to C 3 H 8 gas as the second case.
「実施例１」
図１に示す構成の加熱試験装置を用い、パームヤシ脂肪酸エステル油（パステルＮＥＯ：ライオン株式会社商品名）と大豆油（Envirotemp ＦＲ３：カーギル社商品名）と菜種油(サンオームＥＣＯ：株式会社かんでんエンジニアリング商品名)と合成エステル油（ＭＩＤＥＬ７１３１：M＆I Material社製、M＆I Material社商品名）と鉱油を用いて過熱温度の推定方法に用いる基礎データの収集を行った。
"Example 1"
Using the heating test equipment with the configuration shown in FIG. 1, palm palm fatty acid ester oil (pastel NEO: Lion Co., Ltd. product name), soybean oil (Envirotemp FR3: Cargill Co., Ltd. product name), and rapeseed oil (San Ohm ECO: Kanden Engineering Co., Ltd.) Using synthetic ester oil (trade name), synthetic ester oil (MIDE L7131: manufactured by M & I Material, trade name of M & I Material) and mineral oil, basic data used for the estimation method of overheating temperature was collected.
上述の複数のエステル系絶縁油を１つずつ選択し、図１に示す加熱試験装置１により加熱試験を行った。
前記絶縁油をＪＩＳ５種Ｃのろ紙でろ過しながら容器２と収容部３に注入した。容器２と収容部３の内部全容積の８０％程度まで絶縁油を注入した後、真空ポンプ１８にて空間部Ｓを減圧・脱気し、マグネチックスターラーの攪拌子１１で絶縁油を攪拌しながら脱気した。
減圧・脱気終了後、容器２に接続されている窒素ガス供給管から容器内部に窒素ガスをバブリングにより１時間吹き込み、空間部Ｓの内部を窒素で飽和した。
その後、冷却管１２に５℃一定にした冷却水を流してから、加熱導体８に通電し、絶縁油を加熱した。加熱温度の制御は熱電対線１３による温度測定値を確認しながら電源Ｐの電圧を制御し、加熱導体８の温度が３００℃、４００℃、５００℃、６００℃、７００℃のいずれかの温度になるように調整した。
The above-mentioned plurality of ester-based insulating oils were selected one by one, and a heating test was performed by the
The insulating oil was poured into the
After the depressurization and deaeration were completed, nitrogen gas was blown into the container by bubbling from the nitrogen gas supply pipe connected to the
Then, cooling water kept constant at 5 ° C. was flowed through the cooling
加熱開始後、空間部Ｓにおけるガスを採取し、ガスクロマトグラフにより分析した。ガスクロマトグラフの分析により、Ｈ２ガスとＣＨ４ガスとＣ２Ｈ６ガスとＣ２Ｈ４ガスとＣ２Ｈ２ガスとＣ３Ｈ８ガスとＣ３Ｈ６ガスの発生量を測定した。
試験開始からガス発生挙動が安定した時点以降の各プロットにおけるガス量を求め、最も多いガスの量を１として他のガスの量を規格化したものの平均から図５に示す結果を得ることができた。
平均を求める場合の時間設定は以下の通りとした。
「ＰＦＡＥ」
３００℃：１２、２４、４８時間の各時点のガスの量
４００℃：６、９、12時間の各時点のガスの量
５００℃：６、９、１２時間の各時点のガスの量
６００℃：２、３、６時間の各時点のガスの量
７００℃：４０、６０分の各時点のガスの量
「ＦＲ３・ＭＩＤＥＬ」
３００℃：８、１２、１５時間の各時点のガスの量
４００℃：６、９、１２時間の各時点のガスの量
５００℃：６、９、１２時間の各時点のガスの量
６００℃：２、３、６時間の各時点のガスの量
７００℃：４０、６０分の各時点のガスの量
「菜種油」
３００℃ ８、１２、１５時間の各時点のガスの量
４００℃ ６、９、１２時間の各時点のガスの量
５００℃ ６、９、１２時間の各時点のガスの量
６００℃ ２、３、６時間の各時点のガスの量
７００℃ ３０、４５分の各時点のガスの量
加熱温度に応じてその都度測定する絶縁油は全て入れ替え、真空脱気、窒素ガスバブリングによる窒素置換を繰り返し、温度毎の測定初期条件を一致させた。
After the start of heating, the gas in the space S was sampled and analyzed by a gas chromatograph. By gas chromatograph analysis, the amount of H 2 gas, CH 4 gas, C 2 H 6 gas, C 2 H 4 gas, C 2 H 2 gas, C 3 H 8 gas, and C 3 H 6 gas generated was measured.
The gas amount in each plot after the time when the gas generation behavior became stable from the start of the test was obtained, and the result shown in FIG. 5 can be obtained from the average of the standardized amounts of other gases with the largest amount of gas as 1. rice field.
The time setting for calculating the average was as follows.
"PFAE"
300 ° C: Amount of gas at each time point of 12, 24, 48
300 ° C: Amount of gas at each time point of 8, 12, 15
300 ° C Amount of gas at each time point of 8, 12, 15
前述の４種、合計数２０種類の試験用エステル系絶縁油に対し、全て同様の加熱試験を繰り返した。その結果を図５にまとめて示す。また、従来から変圧器用に用いられている鉱油についても同等の加熱試験を行い、その結果を図５に併記した。
図５は分析したＨ２ガスとＣＨ４ガスとＣ２Ｈ６ガスとＣ２Ｈ４ガスとＣ２Ｈ２ガスとＣ３Ｈ８ガスとＣ３Ｈ６ガスのそれぞれの量比において最大のガス量に対する他の各ガスの量比で示したグラフをまとめたものである。
パームヤシ脂肪酸エステル油（パステルＮＥＯ）の試験結果において、図５（Ａ）～（Ｅ）に示す５つのパターンが得られた。
図５（Ａ）に示すように加熱温度３００℃の場合、第１番目のガスがＨ２ガス、第２番目のガスがＣＨ４ガスであった。
図５（Ｂ）に示すように加熱温度４００℃の場合、第１番目のガスがＨ２ガス、第２番目のガスがＣ２Ｈ６ガスであった。
図５（Ｃ）に示すように加熱温度５００℃の場合、第１番目のガスがＣ２Ｈ４ガス、第２番目のガスがＣ２Ｈ６ガスであった。ただし実験ばらつきを考慮すると、第１番目のガスがＣ２Ｈ６で第２番目のガスがＣ２Ｈ４である場合も考えられる。
図５（Ｄ）に示すように加熱温度６００℃の場合、第１番目のガスがＣ２Ｈ４ガス、第２番目のガスがＣ２Ｈ６ガスあるいはＣＨ４ガスであった。
図５（Ｅ）に示すように加熱温度７００℃の場合、第１番目のガスがＣ２Ｈ４ガス、第２番目のガスがＣＨ４ガスであった。ただし実験のばらつきを考慮すると第２番目のガスはＣ２Ｈ６またはＣ３Ｈ６の場合も考えられる。
The same heating test was repeated for all of the above-mentioned four types and a total of 20 types of test ester-based insulating oils. The results are summarized in FIG. In addition, the same heating test was performed on mineral oil that has been conventionally used for transformers, and the results are also shown in FIG.
FIG. 5 shows the maximum amount ratio of H 2 gas, CH 4 gas, C 2 H 6 gas, C 2 H 4 gas, C 2 H 2 gas, C 3 H 8 gas, and C 3 H 6 gas analyzed. It is a compilation of graphs showing the ratio of the amount of each other gas to the amount of gas.
In the test results of palm palm fatty acid ester oil (pastel NEO), five patterns shown in FIGS. 5A to 5E were obtained.
As shown in FIG. 5A, when the heating temperature was 300 ° C., the first gas was H2 gas and the second gas was CH4 gas.
As shown in FIG. 5B, when the heating temperature was 400 ° C., the first gas was H 2 gas and the second gas was C 2 H 6 gas.
As shown in FIG. 5C, when the heating temperature was 500 ° C., the first gas was C 2 H 4 gas and the second gas was C 2 H 6 gas. However, considering the experimental variation, it is conceivable that the first gas is C 2 H 6 and the second gas is C 2 H 4 .
As shown in FIG. 5 (D), when the heating temperature was 600 ° C., the first gas was C 2 H 4 gas and the second gas was C 2 H 6 gas or CH 4 gas.
As shown in FIG. 5 (E), when the heating temperature was 700 ° C., the first gas was C 2 H 4 gas and the second gas was CH 4 gas. However, considering the variability of the experiment, the second gas may be C 2 H 6 or C 3 H 6 .
なお、Ｈ２ガスが発生する場合、過去の鉱油変圧器に対する(非特許文献１、ｐ３４参照及び非特許文献２参照)知見から発生原因は多種あると推定できるので、加熱の状態が少しでも変化するとＨ２ガスが必ずしも１番目のガスになるとは限らないと推定できる。このため、３００℃加熱でＣＨ４ガスを１番目とするパターン、４００℃でＣ２Ｈ６ガスが１番目となるパターンを考慮し、表１には記載している。
When H2 gas is generated, it can be estimated that there are various causes from the knowledge of past mineral oil transformers (see
大豆油（Envirotemp ＦＲ３）の試験結果において、図５（Ｇ）～（Ｋ）に示す５つのパターンが得られた。
図５（Ｇ）に示すように加熱温度３００℃の場合、第１番目のガスがＣ２Ｈ６ガス、第２番目のガスがＨ２ガスであった。
図５（Ｈ）に示すように加熱温度４００℃の場合、第１番目のガスがＣ２Ｈ６ガス、第２番目のガスがＨ２ガスであった。
なお、Ｈ２については、前述のとおり発生原因が多種あるため加熱温度を示す特徴的なガスとならない場合が考えられる。したがって表１のＦＲ３の３００℃と４００℃の第２番目のガスはＨ２を除いたＣＨ４となるパターンも記載している。
図５（Ｉ）に示すように加熱温度５００℃の場合、第１番目のガスがＣ２Ｈ６ガス、第２番目のガスがＣ２Ｈ４ガスであった。
よって、これらから第１番目のガスがＣ２Ｈ６ガス、第２番目のガスがＣＨ４又はＨ２ガスである場合、過熱温度を３００～４００℃と推定できる。ただし、加熱温度３００℃及び４００℃の場合のＣ２Ｈ６以外のガス発生量は非常に少なく、その差を判断することは困難であるとも考えられる。加熱温度３００℃、４００℃、５００℃の第一番目の発生ガスはいずれもＣ２Ｈ６であるため、第２番目の発生ガス量の比較が明確でないと過熱温度の推定を誤る可能性がある。
加熱温度５００℃と４００℃以下では、Ｃ２Ｈ６ガスとＣ２Ｈ４ガスの比率に大きな差があることが図５（Ｉ）と図５（Ｇ）と図５（Ｈ）の対比からわかる。
したがって、Ｃ２Ｈ４ガス発生量／Ｃ２Ｈ６ガス発生量の比率が０．５以上であれば５００℃と判断し、０．５以下であれば３００℃～４００℃と判断することでより正確に推定できる。
In the test results of soybean oil (Envirotemp FR3), five patterns shown in FIGS. 5 (G) to 5 (K) were obtained.
As shown in FIG. 5 (G), when the heating temperature was 300 ° C., the first gas was C 2 H 6 gas and the second gas was H 2 gas.
As shown in FIG. 5 (H), when the heating temperature was 400 ° C., the first gas was C 2 H 6 gas and the second gas was H 2 gas.
As for H 2 , since there are various causes as described above, it is conceivable that the gas does not become a characteristic gas indicating the heating temperature. Therefore, the pattern in which the second gas of FR3 at 300 ° C. and 400 ° C. in Table 1 is CH 4 excluding H 2 is also described.
As shown in FIG. 5 (I), when the heating temperature was 500 ° C., the first gas was C 2 H 6 gas and the second gas was C 2 H 4 gas.
Therefore, when the first gas is C 2 H 6 gas and the second gas is CH 4 or H 2 gas, the superheat temperature can be estimated to be 300 to 400 ° C. However, when the heating temperatures are 300 ° C. and 400 ° C., the amount of gas generated other than C 2 H 6 is very small, and it may be difficult to judge the difference. Since the first generated gas at the heating temperatures of 300 ° C, 400 ° C, and 500 ° C is C 2 H 6 , there is a possibility that the estimation of the superheat temperature will be erroneous unless the comparison of the second generated gas amount is clear. be.
From the comparison between FIGS. 5 (I), 5 (G) and 5 (H), there is a large difference in the ratio of C 2 H 6 gas and C 2 H 4 gas at heating temperatures of 500 ° C. and 400 ° C. or lower. Recognize.
Therefore, if the ratio of C 2 H 4 gas generation amount / C 2 H 6 gas generation amount is 0.5 or more, it is judged to be 500 ° C., and if it is 0.5 or less, it is judged to be 300 ° C to 400 ° C. It can be estimated more accurately.
図５（Ｊ）に示すように加熱温度６００℃の場合、第１番目のガスがＣ２Ｈ４ガスであった。ただし実験のばらつきを考慮すると第２番目のガスがＣ３Ｈ６又はＣ２Ｈ６又はＣＨ４である場合も考えられる。
図５（Ｋ）に示すように加熱温度７００℃の場合、第１番目のガスがＣ２Ｈ４ガスであった。ただし実験のばらつきを考慮すると第２番目のガスがＣＨ４又はＣ２Ｈ６又はＣ３Ｈ６である場合も考えられる。
As shown in FIG. 5 (J), when the heating temperature was 600 ° C., the first gas was C 2 H 4 gas. However, considering the variability of the experiment, it is conceivable that the second gas is C 3 H 6 or C 2 H 6 or CH 4 .
As shown in FIG. 5 (K), when the heating temperature was 700 ° C., the first gas was C 2 H 4 gas. However, considering the variability of the experiment, it is conceivable that the second gas is CH 4 or C 2 H 6 or C 3 H 6 .
菜種油(サンオームＥＣＯ)の試験結果において、図５（Ｌ）～（Ｐ）に示す５つのパターンが得られた。
図５（Ｌ）に示すように加熱温度３００℃の場合、第１番目のガスがＣ２Ｈ６ガス、第２番目のガスがＣ３Ｈ８ガスであった。なお、Ｃ２Ｈ６以外のガスについては発生量が非常に少なかったため、測定のばらつきや各変圧器の部材構成の違いなどによって発生量の差が明確に表れないことも考えられる。第２番目のガスはＨ２、ＣＨ４、Ｃ２Ｈ４、Ｃ３Ｈ６のいずれかである場合も考えられる。
図５（Ｍ）に示すように加熱温度４００℃の場合、第１番目のガスがＣ２Ｈ６ガス、第２番目のガスが、Ｈ２であった。
図５（Ｎ）に示すように加熱温度５００℃の場合、第１番目のガスがＣ２Ｈ６ガス、第２番目のガスがＣ２Ｈ４ガスであった。
よって、これらから第１番目のガスがＣ２Ｈ６ガス、第２番目のガスがＣ３Ｈ８ガス、Ｈ２ガス、ＣＨ４ガス、Ｃ２Ｈ４ガス、Ｃ３Ｈ６ガスのいずれかである場合、過熱温度を３００～４００℃と推定できる。
In the test results of rapeseed oil (San Ohm ECO), five patterns shown in FIGS. 5 (L) to (P) were obtained.
As shown in FIG. 5 (L), when the heating temperature was 300 ° C., the first gas was C 2 H 6 gas and the second gas was C 3 H 8 gas. Since the amount of gas generated other than C 2 H 6 was very small, it is possible that the difference in the amount generated may not be clearly shown due to variations in measurement and differences in the member configurations of each transformer. The second gas may be any of H 2 , CH 4 , C 2 H 4 , and C 3 H 6 .
As shown in FIG. 5 (M), when the heating temperature was 400 ° C., the first gas was C 2 H 6 gas and the second gas was H 2 .
As shown in FIG. 5 (N), when the heating temperature was 500 ° C., the first gas was C 2 H 6 gas and the second gas was C 2 H 4 gas.
Therefore, the first gas is C 2 H 6 gas, and the second gas is C 3 H 8 gas, H 2 gas, CH 4 gas, C 2 H 4 gas, or C 3 H 6 gas. If, the superheat temperature can be estimated to be 300 to 400 ° C.
しかし、菜種油の場合、加熱温度３００℃及び４００℃の場合のＣ２Ｈ６以外のガス発生量は非常に少なくその差を判断することは困難であるとも考えられる。
加熱温度３００℃、４００℃、５００℃の第一番目の発生ガスはいずれもＣ２Ｈ６であるため、第２番目の発生ガス量の比較が明確でないと過熱温度の推定を誤る可能性がある。
加熱温度５００℃と４００℃以下では、Ｃ２Ｈ６ガスとＣ２Ｈ４ガスの比率に大きな差があることが図５（Ｎ）と図５（Ｌ）と図５（Ｍ）の対比からわかる。
したがって、Ｃ２Ｈ４ガス発生量／Ｃ２Ｈ６ガス発生量の比率が０．５以上であれば５００℃と判断し、０．５以下であれば３００℃～４００℃と判断することでより正確に推定できる。
However, in the case of rapeseed oil, the amount of gas generated other than C 2 H 6 at heating temperatures of 300 ° C. and 400 ° C. is very small, and it may be difficult to judge the difference.
Since the first generated gas at the heating temperatures of 300 ° C, 400 ° C, and 500 ° C is C 2 H 6 , there is a possibility that the estimation of the superheat temperature will be erroneous unless the comparison of the second generated gas amount is clear. be.
From the comparison between FIGS. 5 (N), 5 (L) and 5 (M), there is a large difference in the ratio of C 2 H 6 gas and C 2 H 4 gas at heating temperatures of 500 ° C. and 400 ° C. or lower. Recognize.
Therefore, if the ratio of C 2 H 4 gas generation amount / C 2 H 6 gas generation amount is 0.5 or more, it is judged to be 500 ° C., and if it is 0.5 or less, it is judged to be 300 ° C to 400 ° C. It can be estimated more accurately.
図５（Ｏ）に示すように加熱温度６００℃の場合、第１番目のガスがＣ２Ｈ４ガスであった。ただし実験のばらつきを考慮すると第２番目のガスがＣ３Ｈ６又はＣ２Ｈ６又はＣＨ４である場合も考えられる。
図５（Ｐ）に示すように加熱温度７００℃の場合、第１番目のガスがＣ２Ｈ４ガスであった。ただし実験のばらつきを考慮すると第２番目のガスがＣＨ４又はＣ２Ｈ６又はＣ３Ｈ６である場合も考えられる。
As shown in FIG. 5 (O), when the heating temperature was 600 ° C., the first gas was C 2 H 4 gas. However, considering the variability of the experiment, it is conceivable that the second gas is C 3 H 6 or C 2 H 6 or CH 4 .
As shown in FIG. 5 (P), when the heating temperature was 700 ° C., the first gas was C 2 H 4 gas. However, considering the variability of the experiment, it is conceivable that the second gas is CH 4 or C 2 H 6 or C 3 H 6 .
合成エステル油（ＭＩＤＥＬ７１３１）の試験結果において、図５（Ｑ）～（Ｕ）に示す５つのパターンが得られた。
図５（Ｑ）に示すように加熱温度３００℃の場合、第１番目のガスがＨ２ガス、第２番目のガスがＣ２Ｈ６ガスであった。ただし実験のばらつきを考慮すると第２番目のガスはＣＨ４またはＣ３Ｈ８である場合もあり得る。
図５（Ｒ）に示すように加熱温度４００℃の場合、第１番目のガスがＣ３Ｈ８ガス、第２番目のガスがＣ２Ｈ６ガスであった。
図５（Ｓ）に示すように加熱温度５００℃の場合、第１番目のガスがＣ３Ｈ８ガス、第２番目のガスがＣ２Ｈ６又はＣ３Ｈ６ガスであった。
図５（Ｔ）に示すように加熱温度６００℃の場合、第１番目のガスがＣ２Ｈ４ガス、第２番目のガスがＣＨ４ガスであった。ただし実験のばらつきを考慮すると、第２番目のガスはＣ２Ｈ６であることもありうる。
図５（Ｕ）に示すように加熱温度７００℃の場合、第１番目のガスがＣ２Ｈ４ガス、第２番目のガスがＣＨ４ガスであった。
このため、第１番目のガスがＣ２Ｈ４、第２番目のガスがＣＨ４またはＣ２Ｈ６の場合過熱温度６００～７００℃と推定できる。
In the test results of the synthetic ester oil (MIDEL7131), the five patterns shown in FIGS. 5 (Q) to 5 (U) were obtained.
As shown in FIG. 5 (Q), when the heating temperature was 300 ° C., the first gas was H 2 gas and the second gas was C 2 H 6 gas. However, considering the variability of the experiment, the second gas may be CH 4 or C 3 H 8 .
As shown in FIG. 5 (R), when the heating temperature was 400 ° C., the first gas was C 3 H 8 gas and the second gas was C 2 H 6 gas.
As shown in FIG. 5 (S), when the heating temperature was 500 ° C., the first gas was C 3 H 8 gas and the second gas was C 2 H 6 or C 3 H 6 gas.
As shown in FIG. 5 (T), when the heating temperature was 600 ° C., the first gas was C 2 H 4 gas and the second gas was CH 4 gas. However, considering the variability of the experiment, the second gas may be C 2 H 6 .
As shown in FIG. 5 (U), when the heating temperature was 700 ° C., the first gas was C 2 H 4 gas and the second gas was CH 4 gas.
Therefore, when the first gas is C 2 H 4 and the second gas is CH 4 or C 2 H 6 , the superheat temperature can be estimated to be 600 to 700 ° C.
以上のように図５（Ａ）～（Ｕ）に示す結果が得られた。これらの結果をまとめると、表１の関係となり、油入機器に使用されている絶縁油の油中ガス分析結果を利用し、量比第１番目のガスと量比第２番目のガスの特定により、エステル系絶縁油を用いた油入機器の過熱温度の推定を実現できることがわかった。 As described above, the results shown in FIGS. 5 (A) to 5 (U) were obtained. Summarizing these results, the relationship shown in Table 1 is obtained, and the gas analysis results of the insulating oil used in the oil-filling equipment are used to identify the gas with the first quantity ratio and the second gas with the quantity ratio. Therefore, it was found that it is possible to estimate the overheating temperature of oil-filled equipment using ester-based insulating oil.
なお、図１に示す加熱試験装置と鉱油を用いて前述のエステル系絶縁油の場合と同等の加熱試験を行った結果を図５（Ｖ）～（Ｚ）に示す。
図５（Ｖ）～（Ｚ）に示す鉱油の場合の試験結果では、エステル系絶縁油の場合と傾向が全く異なることが判明した。このことからも、エステル系絶縁油の過熱温度推定には特別な推定方法を実施することが必要であると判る。
また、エステル系絶縁油でも油種によって特性が異なるため、油種毎の推定方法が必要であることが判る。
The results of a heating test equivalent to that of the above-mentioned ester-based insulating oil using the heating test apparatus shown in FIG. 1 and mineral oil are shown in FIGS. 5 (V) to 5 (Z).
In the test results of the mineral oils shown in FIGS. 5 (V) to 5 (Z), it was found that the tendency was completely different from that of the ester-based insulating oil. From this, it can be seen that it is necessary to implement a special estimation method for estimating the overheating temperature of the ester-based insulating oil.
In addition, since the characteristics of ester-based insulating oil differ depending on the oil type, it can be seen that an estimation method for each oil type is required.
「実施例２」
実施例１で用いた加熱試験装置１を用い、測定対象の油入機器内のエステル系絶縁油と同種の新品（未使用）のエステル系絶縁油を用い、温度毎のガス発生量を測定する。本実施例２では、３００℃加熱、４００℃加熱、５００℃加熱、６００℃加熱、７００℃加熱の場合のガスＡ／ガスＢの発生量比率を求めた。
先に第２実施形態で説明した如く図６では、ガスＡをＣ２Ｈ４ガス＋Ｃ３Ｈ６ガスに設定し、前記ガスＢをＣＨ４ガス＋Ｃ２Ｈ６ガスに設定した場合の結果を示している。図６の横軸を分析した際の測定対象エステル系絶縁油の温度（℃）、縦軸にガスＡとガスＢの発生量比率、ガスＡ／ガスＢ＝（Ｃ２Ｈ４ガス＋Ｃ３Ｈ６ガス）／（ＣＨ４ガス＋Ｃ２Ｈ６ガス）を示している。
３００℃加熱、４００℃加熱、５００℃加熱、６００℃加熱、７００℃加熱の場合のガスＡ／ガスＢの比率を図６のようにグラフにプロットすると５００℃が変曲点となり、５００℃未満の各温度における関係式は定数ａ、ｂが特定の値に決定された１つの式で示され、５００℃以上の各温度における関係式は定数ａ、ｂが決定された他の１つの式で示される。
図６に示す関係をパームヤシ脂肪酸エステル油（パステルＮＥＯ：ライオン株式会社商品名）と大豆油（Envirotemp ＦＲ３）と合成エステル油（ＭＩＤＥＬ７１３１：M＆I Material社製、M＆I Material社商品名）のそれぞれについて、表２に示す各比率のガス種の組み合わせについて試験を繰り返し、それぞれのケースについて、ガスＡ／ガスＢの比率を求め、図６に示すグラフの場合と同様に（１）式を求めた。その結果を表２に記載した。
"Example 2"
Using the
As described above in the second embodiment, in FIG. 6, the result when the gas A is set to C 2 H 4 gas + C 3 H 6 gas and the gas B is set to CH 4 gas + C 2 H 6 gas is shown. Shows. The horizontal axis of FIG. 6 is the temperature (° C.) of the ester-based insulating oil to be measured, the vertical axis is the ratio of gas A and gas B generated, and gas A / gas B = (C 2 H 4 gas + C 3 H). 6 gas) / (CH 4 gas + C 2 H 6 gas) is shown.
When the ratio of gas A / gas B in the case of heating at 300 ° C, heating at 400 ° C, heating at 500 ° C, heating at 600 ° C, and heating at 700 ° C is plotted on a graph as shown in Fig. 6, 500 ° C becomes an inflection point and is less than 500 ° C. The relational expression at each temperature of is shown by one equation in which the constants a and b are determined to specific values, and the relational expression at each temperature of 500 ° C. or higher is the other equation in which the constants a and b are determined. Shown.
The relationship shown in FIG. 6 is shown in the table for each of palm palm fatty acid ester oil (pastel NEO: Lion Co., Ltd. trade name), soybean oil (Envirotemp FR3), and synthetic ester oil (MIDEL 7131: M & I Material, M & I Material trade name). The test was repeated for each combination of gas types having the ratio shown in 2, the ratio of gas A / gas B was obtained for each case, and the formula (1) was obtained in the same manner as in the graph shown in FIG. The results are shown in Table 2.
パームヤシ脂肪酸エステル油（パステルＮＥＯ：ライオン株式会社商品名）と大豆油（Envirotemp ＦＲ３）と合成エステル油（ＭＩＤＥＬ７１３１：M＆I Material社製、M＆I Material社商品名）のそれぞれについて、図１に示す加熱試験装置１を用いて３００℃、４００℃、５００℃、６００℃、７００℃に加熱した場合のガスＡとガスＢの組み合わせの種別と得られた結果、求めた定数ａ、ｂの値、それらの値に関連してこれらの各プロット位置に実験の誤差（２σ）＋１０％を加えた範囲を求めた結果を表２に併せて示した。 The heating test apparatus shown in FIG. 1 for each of palm palm fatty acid ester oil (pastel NEO: Lion Co., Ltd. trade name), soybean oil (Envirotemp FR3), and synthetic ester oil (MIDEL7131: M & I Material, M & I Material trade name). Types of combinations of gas A and gas B when heated to 300 ° C, 400 ° C, 500 ° C, 600 ° C, and 700 ° C using 1 and the obtained results, the values of the constants a and b, and their values. Table 2 also shows the results of obtaining the range obtained by adding the experimental error (2σ) + 10% to each of these plot positions.
パームヤシ脂肪酸エステル油については、表２に示すように、第１のケースとしてガスＡをＣ２Ｈ４ガスにガスＢをＣＨ４ガスに設定した。また、第２のケースとしてガスＡをＣ２Ｈ４ガス＋Ｃ３Ｈ６ガスにガスＢをＣＨ４ガス＋Ｃ２Ｈ６ガスに設定し、第３のケースとしてガスＡをＣ２Ｈ４ガス＋Ｃ３Ｈ６ガスにガスＢをＣＨ４ガス＋Ｃ３Ｈ８ガスに設定し、比較第１のケースとしてガスＡをＣ２Ｈ４ガス＋Ｃ３Ｈ６ガスにガスＢをＣＨ４ガス＋Ｃ２ガスに設定し、第４のケースとしてガスＡをＣ２Ｈ４ガス＋Ｃ３Ｈ６ガスにガスＢをＣＨ４ガス＋Ｃ３ガスに設定した。
それぞれにおいて、図６を基に先に説明した手順に従い、（１）式の定数ａと定数ｂを求め、それらの誤差範囲（２σ＋１０％の範囲）も求めた。
As for the palm palm fatty acid ester oil, as shown in Table 2, gas A was set to C 2 H 4 gas and gas B was set to CH 4 gas as the first case. In the second case, gas A is set to C 2 H 4 gas + C 3 H 6 gas, gas B is set to CH 4 gas + C 2 H 6 gas, and gas A is set to C 2 H 4 gas + C in the third case. Set gas B to CH 4 gas + C 3 H 8 gas to 3 H 6 gas, and change gas A to C 2 H 4 gas + C 3 H 6 gas to CH 4 gas + C 2 gas as the first comparison case. As a fourth case, gas A was set to C 2 H 4 gas + C 3 H 6 gas and gas B was set to CH 4 gas + C 3 gas.
In each case, the constant a and the constant b in Eq. (1) were obtained and their error range (range of 2σ + 10%) was also obtained according to the procedure described above based on FIG.
なお、表２に示すように、第１のケース、第２のケース、第３のケース、第４のケースはいずれも変曲点が存在したので、５００℃未満と５００℃以上の２つの欄に区分けし、それぞれの温度領域において、定数ａ、ｂを算出し、定数ａ、ｂの誤差範囲を求めた。しかし、比較第１のケースは４００℃以上の範囲で（１）式を策定することができたため、この範囲で定数ａ、ｂを算出し、定数ａ、ｂの誤差範囲を求めた。
上述のガスＡ／ガスＢ＝ｂ・ｅａ・ｔ …（１）式の関係において、加熱試験装置を用いて加熱した温度をｔ：過熱温度（℃）として代入すれば、図６に示す場合と同様に計算することで定数ａ、ｂを求めることができる。
表２に示す通り、定数ａ、ｂの値、並びに、定数ａ、ｂと誤差範囲を求めることができた。
表２において、５００℃未満の場合と５００℃以上の場合に場合分けした際の個々の評価と総合評価を表２に示す。個々の評価は個々の関係式を傾きの大きさから評価し、傾きの順位を示し、総合は両方の領域の順位の平均値を採用して表記している。
表２に示す結果では、第１、第２、第３、第４のケースにおいて評価が良好で比較第１のケースは評価が低くなった。
As shown in Table 2, since the first case, the second case, the third case, and the fourth case all had inflection points, there were two columns, one below 500 ° C and the other above 500 ° C. The constants a and b were calculated in each temperature region, and the error range of the constants a and b was obtained. However, in the first case of comparison, the equation (1) could be formulated in the range of 400 ° C. or higher, so the constants a and b were calculated in this range, and the error range of the constants a and b was obtained.
In the above-mentioned gas A / gas B = b · e a · t ... (1) relationship, if the temperature heated by the heating test device is substituted as t: superheat temperature (° C.), the case shown in FIG. The constants a and b can be obtained by the same calculation as above.
As shown in Table 2, the values of the constants a and b, as well as the constants a and b and the error range could be obtained.
In Table 2, Table 2 shows individual evaluations and comprehensive evaluations when the temperature is lower than 500 ° C and the temperature is higher than 500 ° C. In each evaluation, each relational expression is evaluated from the magnitude of the slope, and the rank of the slope is shown, and the total is expressed by adopting the average value of the ranks of both regions.
In the results shown in Table 2, the evaluation was good in the first, second, third, and fourth cases, and the evaluation was low in the first comparative case.
同様に、大豆油（Envirotemp ＦＲ３）についてガスＡとガスＢの組み合わせの種別と得られた結果、求めた定数ａ、ｂの値、それらの値に関連してこれらの各プロット位置に実験の誤差（２σ）＋１０％を加えた範囲を求めた結果を表２に示す。
大豆油について、表２の第１番目の欄から第１２番目の欄まで順番に示すように（第１番目の欄のケース～第１２番目の欄のケースに示すように）種々のガス種の組み合わせで加熱試験装置によりガスＡ／ガスＢの比率を求め（１）式の定数ａと定数ｂを求め、それらの誤差範囲（２σ＋１０％の範囲）を求めた。
なお、表２に示すように第１番目のケース～第５番目のケースにはいずれも変曲点が存在したので、５００℃未満と５００℃以上の２つの欄に区分けして算出した。第６番目のケースは５００℃以上の欄のみ求め、第７番目のケース～第１０番目のケースにはいずれも変曲点が存在したので、５００℃未満と５００℃以上の２つの欄に区分けして算出した。
第１１番目と第１２番目のケースは５００℃以上の欄のみ求めた。
Similarly, for soybean oil (Envirotemp FR3), the type of combination of gas A and gas B and the results obtained, the values of the constants a and b obtained, and the experimental error in each of these plot positions in relation to those values. Table 2 shows the results of obtaining the range obtained by adding (2σ) + 10%.
For soybean oil, as shown in order from the first column to the twelfth column of Table 2 (as shown in the case of the first column to the case of the twelfth column), of various gas types. In combination, the ratio of gas A / gas B was obtained by a heating test device, the constant a and the constant b in Eq. (1) were obtained, and their error range (range of 2σ + 10%) was obtained.
As shown in Table 2, since inflection points were present in all of the first to fifth cases, the calculation was performed by dividing into two columns, one below 500 ° C and the other above 500 ° C. In the 6th case, only the column of 500 ° C or higher was obtained, and since there was an inflection in each of the 7th to 10th cases, it was divided into two columns of less than 500 ° C and 500 ° C or higher. And calculated.
In the eleventh and twelfth cases, only the columns above 500 ° C. were obtained.
表２に示すように個々の評価は個々の関係式を傾きの大きさから評価し、傾きの順位を示し、総合は両方の領域の順位の平均値を採用して表記している。大豆油についてガスＡとガスＢの組み合わせの種別は第３番目のケースと第５番目のケースが総合評価３であり優れているため、第３番目のケース（前記ガスＡをＣ２Ｈ４ガスに前記ガスＢをＣ２Ｈ６ガス＋Ｃ３Ｈ８ガスに設定する第１のケースと呼称）、第５番目のケース（前記ガスＡをＣ２Ｈ４ガス＋Ｃ３Ｈ６ガスに前記ガスＢをＣ２Ｈ６ガス＋Ｃ３Ｈ８ガスに設定する第２のケースと呼称）を選択することが望ましいとわかる。
なお、総合評価ではなく、５００℃未満の領域と５００℃以上の領域の個々の領域で優れたケースもあり、これら個々の領域の場合、第２番目のケース（ガスＡをＣ２Ｈ４ガス＋Ｃ３Ｈ６ガスにガスＢをＣ２Ｈ６ガスに設定する第３のケースと呼称）か、第４番目のケース（ガスＡをＣ３Ｈ６ガスにガスＢをＣ２Ｈ６＋Ｃ３Ｈ８ガスに設定する第４のケースと呼称）か、第６番目のケース（ガスＡをＣ２Ｈ４ガスにガスＢをＣＨ４＋Ｃ３Ｈ８ガスに設定する第５のケースと呼称）のいずれかを選択することも精度が高い評価が可能となる。
As shown in Table 2, each evaluation evaluates each relational expression from the magnitude of the slope, the rank of the slope is shown, and the total is expressed by adopting the average value of the ranks of both regions. Regarding soybean oil, the type of combination of gas A and gas B is excellent because the third case and the fifth case have a comprehensive evaluation of 3, so the third case (the gas A is C 2 H 4 gas). In the fifth case (referred to as the first case in which the gas B is set to C 2 H 6 gas + C 3 H 8 gas) and the fifth case (the gas A is set to C 2 H 4 gas + C 3 H 6 gas). It turns out that it is desirable to select (referred to as the second case) in which C 2 H 6 gas + C 3 H 8 gas is set.
In addition, there are cases where individual regions of less than 500 ° C and regions of 500 ° C or higher are excellent, not comprehensive evaluation, and in the case of these individual regions, the second case (gas A is C 2 H 4 gas). + C 3 H 6 gas with gas B set to C 2 H 6 gas (called the third case) or the fourth case (gas A with C 3 H 6 gas and gas B with C 2 H 6 + C 3 ) Either the 6th case (referred to as the 4th case set to H8 gas) or the 6th case (referred to as the 5th case set to C 2 H 4 gas for gas A and CH 4 + C 3 H 8 gas for gas B). Highly accurate evaluation is also possible by selecting either of the above.
同様に、合成エステル油（ＭＩＤＥＬ７１３１：M＆I Material社製、M＆I Material社商品名）について、ガスＡとガスＢの組み合わせの種別と得られた結果、求めた定数ａ、ｂの値、それらの値に関連してこれらの各プロット位置に実験の誤差（２σ）＋１０％を加えた範囲を求めた結果を表２に示す。
合成エステル油について、表２の第１番目の欄から第４番目の欄まで順番に示すように（第１番目の欄のケース～第１２番目の欄のケースに示すように）種々のガス種の組み合わせで加熱試験装置によりガスＡ／ガスＢの比率を求め（１）式の定数ａと定数ｂを求め、それらの誤差範囲（２σ＋１０％の範囲）を求めた。また、加熱試験装置を用いた試験により発生するガスＡ／ガスＢの比率も計算できるので、計算結果を表２に記載した。
なお、表２に示すように第３番目のケースには変曲点が存在したので、５００℃未満と５００℃以上の２つの欄に区分けして算出した。第１番目、第２番目のケースは４００℃以上の欄のみ求め、第４番目のケースは５００℃以上の欄のみ求めた。
Similarly, for synthetic ester oil (MIDEL7131: M & I Material, trade name), the type of combination of gas A and gas B and the obtained results, the values of constants a and b obtained, and those values Table 2 shows the results of calculating the range obtained by adding the experimental error (2σ) + 10% to each of these plot positions.
For synthetic ester oils, various gas types are shown in order from the first column to the fourth column in Table 2 (as shown in the cases in the first column to the case in the twelfth column). The ratio of gas A / gas B was obtained by the heating test apparatus with the combination of the above, the constant a and the constant b of the equation (1) were obtained, and the error range (range of 2σ + 10%) between them was obtained. In addition, the ratio of gas A / gas B generated by the test using the heating test device can also be calculated, and the calculation results are shown in Table 2.
As shown in Table 2, since there was an inflection in the third case, the calculation was performed by dividing into two columns, one below 500 ° C and the other above 500 ° C. In the first and second cases, only the column of 400 ° C. or higher was obtained, and in the fourth case, only the column of 500 ° C. or higher was obtained.
表２に示すように個々の評価は個々の関係式を傾きの大きさから評価し、傾きの順位を示し、総合は両方の領域の順位の平均値を採用して表記している。合成エステル油についてガスＡとガスＢの組み合わせの種別は第３番目のケースが総合評価２であって優れていた。
なお、総合評価ではなく、４００℃以上の領域で優れたケースもあり、表２の合成エステル油の第１番目の欄（ガスＡをＣ２Ｈ４ガスにガスＢをＣ２Ｈ６ガスに設定するケース）、５００℃で優れたケースとして表２の合成エステル油の第４番目の欄（ガスＡをＣ２Ｈ４ガスにガスＢをＣＨ４ガス＋Ｃ２ガス＋Ｃ３ガスに設定するケース）も領域に応じて有効であると考えられる。
このため、合成エステル油についてガスＡとガスＢの組み合わせの種別として、第１のケースとして前記ガスＡをＣ２Ｈ４ガスに前記ガスＢをＣ２Ｈ６ガスに設定するか、第２のケースとして前記ガスＡをＣ２Ｈ４ガスに前記ガスＢをＣ２Ｈ６ガス＋Ｃ３Ｈ８ガスに設定するか、第３のケースとして前記ガスＡをＣ２Ｈ４ガスに前記ガスＢをＣＨ４ガス＋Ｃ２ガス＋Ｃ３ガスに設定するかのいずれかを選択できると判断できる。
As shown in Table 2, each evaluation evaluates each relational expression from the magnitude of the slope, the rank of the slope is shown, and the total is expressed by adopting the average value of the ranks of both regions. Regarding the synthetic ester oil, the type of combination of gas A and gas B was excellent in the third case with a comprehensive evaluation of 2.
In addition, there are cases where it is excellent in the region of 400 ° C or higher, not in the comprehensive evaluation, and the first column of the synthetic ester oil in Table 2 (gas A is C 2 H 4 gas and gas B is C 2 H 6 gas). Case to set), 4th column of synthetic ester oil in Table 2 as an excellent case at 500 ° C (case to set gas A to C 2 H 4 gas and gas B to CH 4 gas + C 2 gas + C 3 gas ) Is also considered to be effective depending on the area.
Therefore, as the type of combination of gas A and gas B for synthetic ester oil, as the first case, the gas A is set to C 2 H 4 gas and the gas B is set to C 2 H 6 gas, or the second case. As a case, the gas A is set to C 2 H 4 gas and the gas B is set to C 2 H 6 gas + C 3 H 8 gas, or as a third case, the gas A is set to C 2 H 4 gas and the gas B is set. It can be determined that either CH 4 gas + C 2 gas + C 3 gas can be selected.
これら表２に示す種々のパターンにてエステル系絶縁油の種類により有効なガスＡ／ガスＢの組み合わせが判ったので、油入機器から採取したエステル系絶縁油の過熱温度を推定するには、実際の油入機器からエステル系絶縁油を採取し、採取したエステル系絶縁油の油中ガス分析を行う。油中ガス分析は、非特許文献１(電協研６５巻)に記載されている電協研法により求めることができる。
電協研法による油中ガス分析により、ガスＡ／ガスＢの値を求めることができ、エステル絶縁油の種類はわかるので、表２のいずれかのパターンに適用し、上述の（１）式を用いて温度ｔに対して方程式を解くと、過熱温度を計算により推定できる。
Since the effective gas A / gas B combination was found in these various patterns shown in Table 2 depending on the type of ester-based insulating oil, it is necessary to estimate the overheating temperature of the ester-based insulating oil collected from the oil-filling equipment. Ester-based insulating oil is collected from an actual oil-filling device, and the collected ester-based insulating oil is analyzed for gas in oil. The gas analysis in oil can be obtained by the Denkyoken method described in Non-Patent Document 1 (Denkyoken Vol. 65).
Since the value of gas A / gas B can be obtained by gas analysis in oil by the Denkyo Lab. And the type of ester insulating oil can be known, it is applied to any of the patterns in Table 2 and the above-mentioned formula (1) is applied. By solving the equation for the temperature t using, the superheat temperature can be estimated by calculation.
次に、大豆油（Envirotemp ＦＲ３）と合成エステル油（ＭＩＤＥＬ７１３１：M＆I Material社製、M＆I Material社商品名）のそれぞれについて、油中分析を行い、定数ａと定数ｂを求め、それらの誤差範囲を求めた結果を表２に併記する。
表２に示す如くそれぞれ定数ａ、ｂと誤差範囲を求めることができた。
Next, soybean oil (Envirotemp FR3) and synthetic ester oil (MIDEL7131: M & I Material, trade name) were analyzed in oil to obtain constants a and b, and their error ranges were determined. The obtained results are also shown in Table 2.
As shown in Table 2, the constants a and b and the error range could be obtained, respectively.
表２に示す結果を把握した上で油入機器から採取した測定対象のエステル系絶縁油に対し電協研法により油中ガス分析を行い、表２に示す組み合わせで高精度の過熱温度推定が可能なガスＡとガスＢの組み合わせを選択し、油中ガス分析の結果によりその比率を求める。
この場合、ガスＡ／ガスＢ＝ｂ・ｅａ・ｔ …（１）式において、ガスＡ／ガスＢは油中ガス分析の結果から算出でき、表２に示すようにガスＡとガスＢの組み合わせによる定数ａ、ｂが判るので、（１）式を方程式としてその解を求めると、過熱温度ｔ（℃）を計算で求めることができる。これにより測定対象のエステル絶縁油の過熱温度を推定することができる。
After grasping the results shown in Table 2, gas analysis in oil was performed on the ester-based insulating oil to be measured collected from the oil-filled equipment by the Denkyo Lab. A possible combination of gas A and gas B is selected, and the ratio is determined from the result of gas analysis in oil.
In this case, in the equation (1), gas A / gas B = b · e a · t ... (1), gas A / gas B can be calculated from the result of gas analysis in oil, and as shown in Table 2, gas A and gas B Since the constants a and b due to the combination can be known, the superheat temperature t (° C.) can be obtained by calculation by obtaining the solution using the equation (1) as an equation. This makes it possible to estimate the overheating temperature of the ester insulating oil to be measured.
「実施例３」
表１に示す判定によりそれぞれのエステル系絶縁油に対し、温度毎のおおまかな過熱温度推定ができたとして、そこから更に上述の（１）式を用いて過熱温度を推定する場合、以下に説明する方法を採用することができる。
先に表２を基に説明し、加熱試験装置１を用いて表２に示すように（１）式の定数ａ、ｂを求めた方法と同じ方法を表３に示すガスＡ、ガスＢの組み合わせで実験し、（１）式の定数ａ、ｂを算出する。
"Example 3"
Assuming that the superheated temperature can be roughly estimated for each temperature for each ester-based insulating oil by the judgment shown in Table 1, the case where the superheated temperature is further estimated by using the above-mentioned equation (1) is described below. Can be adopted.
The same method as the method for obtaining the constants a and b in Eq. Experiment with the combination and calculate the constants a and b in Eq. (1).
パームヤシ脂肪酸エステル油については、表３に示すように、５００℃未満の場合、ガスＡをＣ２Ｈ４ガスにガスＢをＣＨ４ガスに設定する。以下、表３に示す如くガスＡとガスＢの組み合わせを選択し、（１）式の定数ａ、ｂを求める。
図６を基に先に説明した手順に従い、（１）式の定数ａと定数ｂを求めた後、それらの誤差範囲（２σ＋１０％の範囲）を求める。その結果を表３に併記した。
表３に示す通り、定数ａ、ｂと誤差範囲を計算で求めることができる。
For palm palm fatty acid ester oil, as shown in Table 3, when the temperature is lower than 500 ° C., gas A is set to C 2 H 4 gas and gas B is set to CH 4 gas. Hereinafter, as shown in Table 3, the combination of gas A and gas B is selected, and the constants a and b of the equation (1) are obtained.
According to the procedure described above based on FIG. 6, after obtaining the constant a and the constant b in the equation (1), the error range (range of 2σ + 10%) is obtained. The results are also shown in Table 3.
As shown in Table 3, the constants a and b and the error range can be calculated.
次に、油入変圧器から採取した測定対象のパームヤシ脂肪酸エステル油（パステルＮＥＯ：ライオン株式会社商品名）について、油中分析を行う。油中分析は、非特許文献１(電協研６５巻)に記載されている電協研法に従って実施できる。
この油中分析によりガスＡ／ガスＢの比率を求めることができるので、表３のガスＡ、ガスＢの組み合わせに当てはめ、（１）式を方程式として解を求めることにより、測定対象のパームヤシ脂肪酸エステル油の過熱温度を推定できる。
Next, the palm palm fatty acid ester oil (pastel NEO: Lion Co., Ltd. trade name) to be measured collected from the oil-filled transformer is analyzed in oil. The analysis in oil can be carried out according to the Denkyoken method described in Non-Patent Document 1 (Denkyoken Vol. 65).
Since the ratio of gas A / gas B can be obtained by this analysis in oil, the palm palm fatty acid to be measured is applied to the combination of gas A and gas B in Table 3 and the solution is obtained using the equation (1) as an equation. The overheating temperature of the ester oil can be estimated.
油入機器に収容されているエステル系絶縁油が大豆油（Envirotemp ＦＲ３）あるいは合成エステル油（ＭＩＤＥＬ７１３１：M＆I Material社製、M＆I Material社商品名）の場合も同様に測定対象油を採取し、採取した油の油中分析を行う。
この油中分析によりガスＡ／ガスＢの発生量比率を求めることができるので、表３のガスＡ、ガスＢの組み合わせに当てはめ、（１）式を方程式として解を求めることにより、測定対象の大豆油あるいは合成エステル油の過熱温度を推定できる。
If the ester-based insulating oil contained in the oil-filled equipment is soybean oil (Envirotemp FR3) or synthetic ester oil (MIDEL7131: M & I Material, trade name of M & I Material), the oil to be measured is collected and collected in the same manner. Perform in-oil analysis of the prepared oil.
Since the gas A / gas B generation ratio can be obtained by this analysis in oil, it can be applied to the combination of gas A and gas B in Table 3 and the solution can be obtained by using Eq. (1) as an equation. The overheating temperature of soybean oil or synthetic ester oil can be estimated.
１…加熱試験装置、２…容器、３…収容部、４…電源線、５…上蓋、６…電極導体、７…電極、８…加熱導体、１０…マグネチックスターラー本体、１１…攪拌子、１２…冷却管、１３…熱電対線、１５…温度計測器、１６…排気管、１８…真空ポンプ、Ｌ…絶縁油、Ｐ…電源、Ｓ…空間部。 1 ... heating test device, 2 ... container, 3 ... accommodating part, 4 ... power supply line, 5 ... top lid, 6 ... electrode conductor, 7 ... electrode, 8 ... heating conductor, 10 ... magnetic stirrer body, 11 ... stirrer, 12 ... cooling pipe, 13 ... thermocouple wire, 15 ... temperature measuring instrument, 16 ... exhaust pipe, 18 ... vacuum pump, L ... insulating oil, P ... power supply, S ... space.
Claims (14)
予め植物油由来脂肪酸エステル系絶縁油を不活性ガス雰囲気中で局所加熱して温度に応じて発生するガス量を求め、測定温度毎に検出した複数のガスの内、ガスＡとガスＢの発生量比に着目し、ガスＡ／ガスＢ＝ｂ・ｅａ・ｔ…（１）の関係式（但し、（１）式において、ガスＡはＣＨ４ガスとＣ２Ｈ６ガスとＣ２Ｈ４ガスとＣ３Ｈ６ガスとＣ３Ｈ８ガスとＣ２ガス（油中ガス分析で測定する炭素数２の炭化水素の合計発生量でＣ２Ｈ６+Ｃ２Ｈ４+Ｃ２Ｈ２を指す）とＣ３ガス（油中ガス分析で測定する炭素数３の炭化水素の合計発生量でＣ３Ｈ８+Ｃ３Ｈ６を指す）の量の内、１つの特定ガスの量または２つの特定のガスの合計量、ガスＢは他の１つの特定ガスの量または複数の特定のガスの合計量、ａは定数、ｂは定数、ｔは過熱温度（℃）を示す。）を策定し、前記局所加熱した温度を前記（１）式の過熱温度と仮定して予め定数ａ、ｂを計算により求めておき、
検査対象油入機器から採取した植物油由来脂肪酸エステル系絶縁油の油中ガス分析により前記ガスＡ／ガスＢの値を求め、この値を前記（１）式に代入して検査対象油入機器の過熱温度を算出するにあたり、
第１のケースとして前記ガスＡをＣ２Ｈ４ガス量に前記ガスＢをＣＨ４ガス量に設定するか、第２のケースとして前記ガスＡをＣ２Ｈ４ガス量＋Ｃ３Ｈ６ガス量に前記ガスＢをＣＨ４ガス量＋Ｃ２Ｈ６ガス量に設定するか、第３のケースとして前記ガスＡをＣ２Ｈ４ガス量＋Ｃ３Ｈ６ガス量に前記ガスＢをＣＨ４ガス量＋Ｃ３Ｈ８ガス量に設定するか、第４のケースとして前記ガスＡをＣ２Ｈ４ガス量＋Ｃ３Ｈ６ガス量に前記ガスＢをＣＨ４ガス量＋Ｃ３ガス量に設定するかのいずれかを選択することを特徴とする油入機器の異常診断における過熱温度推定方法。 In diagnosing an internal abnormality of an oil-filled device using a vegetable oil-derived fatty acid ester-based insulating oil mainly composed of an ester composed of a linear aliphatic alcohol or a branched aliphatic alcohol and a saturated fatty acid derived from vegetable oil, it is contained in the oil-filled device. It is a method of estimating the overheating temperature of the oil-filled equipment by analyzing the gas in the oil of the fatty acid ester-based insulating oil derived from the vegetable oil to be inspected.
The amount of gas generated according to the temperature was obtained by locally heating the vegetable oil-derived fatty acid ester-based insulating oil in an inert gas atmosphere in advance, and the amount of gas A and gas B generated among the plurality of gases detected for each measurement temperature. Focusing on the ratio, gas A / gas B = b · e a · t ... (1) relational expression (however, in equation (1), gas A is CH 4 gas, C 2 H 6 gas and C 2 H 4 Gas and C 3 H 6 gas and C 3 H 8 gas and C 2 gas (C 2 H 6 + C 2 H 4 + C 2 H 2 in the total amount of hydrocarbons with 2 carbon atoms measured by gas analysis in oil) Of the amount of C 3 gas (pointing to C 3 H 8 + C 3 H 6 in the total amount of hydrocarbons with 3 carbon atoms measured by gas analysis in oil), the amount of one specific gas or The total amount of two specific gases, gas B is the amount of another specific gas or the total amount of a plurality of specific gases, a is a constant, b is a constant, and t is an overheating temperature (° C.). Formulated, assuming that the locally heated temperature is the overheating temperature of the above equation (1), the constants a and b are calculated in advance.
The value of the gas A / gas B was obtained by gas analysis of the vegetable oil-derived fatty acid ester-based insulating oil collected from the oil-filling device to be inspected, and this value was substituted into the above equation (1) to obtain the value of the oil-filling device to be inspected. In calculating the overheating temperature
In the first case, the gas A is set to C 2 H 4 gas amount and the gas B is set to CH 4 gas amount, or in the second case, the gas A is set to C 2 H 4 gas amount + C 3 H 6 gas amount. The gas B is set to CH 4 gas amount + C 2 H 6 gas amount, or as a third case, the gas A is set to C 2 H 4 gas amount + C 3 H 6 gas amount and the gas B is set to CH 4 gas amount. Whether to set the gas amount to + C 3 H 8 gas amount, or to set the gas A to C 2 H 4 gas amount + C 3 H 6 gas amount and the gas B to CH 4 gas amount + C 3 gas amount as a fourth case. A method for estimating the overheat temperature in an abnormality diagnosis of an oil-filled device, which comprises selecting one of them.
予め植物系天然エステル系絶縁油を不活性ガス雰囲気中で局所加熱して温度に応じて発生するガス量を求め、測定温度毎に検出した複数のガスの内、ガスＡとガスＢの発生量比に着目し、ガスＡ／ガスＢ＝ｂ・ｅａ・ｔ…（１）の関係式（但し、（１）式において、ガスＡはＣＨ４ガスとＣ２Ｈ６ガスとＣ２Ｈ４ガスとＣ３Ｈ６ガスとＣ３Ｈ８ガスとＣ２ガス（油中ガス分析で測定する炭素数２の炭化水素の合計発生量でＣ２Ｈ６+Ｃ２Ｈ４+Ｃ２Ｈ２を指す）とＣ３ガス（油中ガス分析で測定する炭素数３の炭化水素の合計発生量でＣ３Ｈ８+Ｃ３Ｈ６を指す）の量の内、１つの特定ガスの量または２つの特定のガスの合計量、ガスＢは他の１つの特定ガスの量または複数の特定のガスの合計量、ａは定数、ｂは定数、ｔは過熱温度（℃）を示す。）を策定し、前記局所加熱した温度を前記（１）式の過熱温度と仮定して予め定数ａ、ｂを計算により求めておき、
検査対象油入機器から採取した植物系天然エステル系絶縁油の油中ガス分析により前記ガスＡ／ガスＢの値を求め、この値を前記（１）式に代入して検査対象油入機器の過熱温度を算出するにあたり、
第１のケースとして前記ガスＡをＣ２Ｈ４ガス量に前記ガスＢをＣ２Ｈ６ガス量＋Ｃ３Ｈ８ガス量に設定するか、第２のケースとして前記ガスＡをＣ２Ｈ４ガス量＋Ｃ３Ｈ６ガス量に前記ガスＢをＣ２Ｈ６ガス量＋Ｃ３Ｈ８ガス量に設定するか、第３のケースとして前記ガスＡをＣ２Ｈ４ガス量＋Ｃ３Ｈ６ガス量に前記ガスＢをＣ２Ｈ６ガス量に設定するか、第４のケースとして前記ガスＡをＣ３Ｈ６ガス量に前記ガスＢをＣ２Ｈ６ガス量＋Ｃ３Ｈ８ガス量に設定するか、第５のケースとして前記ガスＡをＣ２Ｈ４ガス量に前記ガスＢをＣＨ４ガス量＋Ｃ３Ｈ８ガス量に設定するかのいずれかを選択することを特徴とする油入機器の異常診断における過熱温度推定方法。 Diagnosis of internal abnormalities in oil-filled equipment using vegetable-based natural ester-based insulating oil, which is mainly composed of plant-based natural esters, which have a triglyceride structure with glycerin and fatty acid esters and at least one of the fatty acids is an unsaturated fatty acid. This is a method of estimating the overheating temperature of the oil-filled equipment by analyzing the gas in the oil of the plant-based natural ester-based insulating oil to be inspected contained in the oil-filled equipment.
The amount of gas generated according to the temperature was obtained by locally heating the vegetable-based natural ester-based insulating oil in an inert gas atmosphere in advance, and the amount of gas A and gas B generated among the plurality of gases detected for each measurement temperature. Focusing on the ratio, gas A / gas B = b · e a · t ... (1) relational expression (however, in equation (1), gas A is CH 4 gas, C 2 H 6 gas and C 2 H 4 Gas and C 3 H 6 gas and C 3 H 8 gas and C 2 gas (C 2 H 6 + C 2 H 4 + C 2 H 2 in the total amount of hydrocarbons with 2 carbon atoms measured by gas analysis in oil) Of the amount of C 3 gas (pointing to C 3 H 8 + C 3 H 6 in the total amount of hydrocarbons with 3 carbon atoms measured by gas analysis in oil), the amount of one specific gas or The total amount of two specific gases, gas B is the amount of another specific gas or the total amount of a plurality of specific gases, a is a constant, b is a constant, and t is an overheating temperature (° C.). Formulated, assuming that the locally heated temperature is the overheating temperature of the above equation (1), the constants a and b are obtained in advance by calculation.
The value of the gas A / gas B is obtained by gas analysis of the vegetable-based natural ester-based insulating oil collected from the oil-filling device to be inspected, and this value is substituted into the above equation (1) to obtain the value of the oil-filling device to be inspected. In calculating the overheating temperature
In the first case, the gas A is set to C 2 H 4 gas amount and the gas B is set to C 2 H 6 gas amount + C 3 H 8 gas amount, or in the second case, the gas A is set to C 2 H 4 Set the gas B to C 2 H 6 gas amount + C 3 H 8 gas amount to the gas amount + C 3 H 6 gas amount, or set the gas A to C 2 H 4 gas amount + C 3 H 6 gas as a third case. Set the gas B to the C 2 H 6 gas amount, or set the gas A to the C 3 H 6 gas amount and the gas B to the C 2 H 6 gas amount + C 3 H 8 gas amount as the fourth case. The oil is characterized in that either the gas A is set to the C 2 H 4 gas amount and the gas B is set to the CH 4 gas amount + the C 3 H 8 gas amount as a fifth case. Overheat temperature estimation method for abnormal diagnosis of incoming equipment.
予め合成エステル系絶縁油を不活性ガス雰囲気中で３００℃、４００℃、５００℃、６００℃、７００℃に局所加熱して温度に応じて発生するガス量を求め、測定温度毎に検出した複数のガスの内、ガスＡとガスＢの発生量比に着目し、ガスＡ／ガスＢ＝ｂ・ｅａ・ｔ…（１）の関係式（但し、（１）式において、ガスＡはＣＨ４ガスとＣ２Ｈ６ガスとＣ２Ｈ４ガスとＣ３Ｈ６ガスとＣ３Ｈ８ガスとＣ２ガス（油中ガス分析で測定する炭素数２の炭化水素の合計発生量でＣ２Ｈ６+Ｃ２Ｈ４+Ｃ２Ｈ２を指す）とＣ３ガス（油中ガス分析で測定する炭素数３の炭化水素の合計発生量でＣ３Ｈ８+Ｃ３Ｈ６を指す）の量の内、１つの特定ガスの量または２つの特定のガスの合計量、ガスＢは他の１つの特定ガスの量または複数の特定のガスの合計量、ａは定数、ｂは定数、ｔは過熱温度（℃）を示す。）を策定し、前記局所加熱した温度を前記（１）式の過熱温度と仮定して予め定数ａ、ｂを計算により求めておき、
検査対象油入機器から採取した合成エステル系絶縁油の油中ガス分析により前記ガスＡ／ガスＢの値を求め、この値を前記（１）式に代入して検査対象油入機器の過熱温度を算出するにあたり、
第１のケースとして前記ガスＡをＣ２Ｈ４ガス量に前記ガスＢをＣ２Ｈ６ガス量＋Ｃ３Ｈ８ガス量に設定するか、第２のケースとして前記ガスＡをＣ２Ｈ４ガス量に前記ガスＢをＣＨ４ガス量＋Ｃ２ガス量＋Ｃ３ガス量に設定するかのいずれかを選択することを特徴とする油入機器の異常診断における過熱温度推定方法。 Oil-filling equipment using synthetic ester-based insulating oil mainly composed of synthetic esters of a polyol consisting of at least one of neopentyl glycol, trimethylolpropane, pentaerythritol, and dipentaerythritol, and linear and branched saturated fatty acids. This is a method of estimating the overheating temperature of the oil-filled equipment by analyzing the gas in the oil of the synthetic ester-based ester-based insulating oil to be inspected contained in the oil-filled equipment in diagnosing the internal abnormality of the oil-filled equipment.
A plurality of synthetic ester-based insulating oils were detected locally at 300 ° C, 400 ° C, 500 ° C, 600 ° C, and 700 ° C in an inert gas atmosphere to determine the amount of gas generated according to the temperature. Focusing on the generation amount ratio of gas A and gas B among the gases of the above, the relational expression of gas A / gas B = b · e a · t ... (1) (however, in the formula (1), gas A is CH. 4 gas and C 2 H 6 gas and C 2 H 4 gas and C 3 H 6 gas and C 3 H 8 gas and C 2 gas (C in the total amount of hydrocarbons with 2 carbon atoms measured by gas analysis in oil) 2 H 6 + C 2 H 4 + C 2 H 2 ) and C 3 gas (total amount of hydrocarbons with 3 carbon atoms measured by gas analysis in oil, which refers to C 3 H 8 + C 3 H 6 ), The amount of one specific gas or the total amount of two specific gases, gas B is the amount of another specific gas or the total amount of multiple specific gases, a is a constant, b is a constant. , T indicates the superheated temperature (° C.).), The locally heated temperature is assumed to be the superheated temperature of the above formula (1), and the constants a and b are calculated in advance.
The value of gas A / gas B is obtained by gas analysis of synthetic ester-based insulating oil collected from the oil-filled equipment to be inspected, and this value is substituted into the above equation (1) to superheat the temperature of the oil-filled equipment to be inspected. In calculating
In the first case, the gas A is set to C 2 H 4 gas amount and the gas B is set to C 2 H 6 gas amount + C 3 H 8 gas amount, or in the second case, the gas A is set to C 2 H 4 A method for estimating an overheat temperature in an abnormality diagnosis of an oil-filled device, wherein the gas B is set to either CH 4 gas amount + C 2 gas amount + C 3 gas amount as the gas amount.
５００℃未満の温度域においては、温度毎に求められる前記ガスＡと前記ガスＢの比率であるガスＡ／ガスＢを求め、５００℃未満の温度域における前記温度毎の前記ガスＡと前記ガスＢの比率が前記（１）式の関係に合致するように前記定数ａと定数ｂの値を選択し、
５００℃以上の温度域においては、温度毎に求められる前記ガスＡと前記ガスＢの比率であるガスＡ／ガスＢを求め、５００℃以上の温度域における前記温度毎の前記ガスＡと前記ガスＢの比率が前記（１）式の関係に合致するように前記定数ａと定数ｂの値を選択することを特徴とする請求項１～請求項３のいずれか一項に記載の油入機器の異常診断における過熱温度推定方法。 In the step of obtaining the constants a and b by calculation, the case of less than the boundary value and the case of more than the boundary value are classified with the inflection point of increase / decrease of the gas A / gas B as the boundary of 500 ° C.
In the temperature range of less than 500 ° C., the gas A / gas B, which is the ratio of the gas A and the gas B obtained for each temperature, is obtained, and the gas A and the gas for each temperature in the temperature range of less than 500 ° C. The values of the constant a and the constant b are selected so that the ratio of B matches the relationship of the above equation (1).
In the temperature range of 500 ° C. or higher, the gas A / gas B, which is the ratio of the gas A and the gas B obtained for each temperature, is obtained, and the gas A and the gas for each temperature in the temperature range of 500 ° C. or higher are obtained. The oil-filling device according to any one of claims 1 to 3, wherein the values of the constant a and the constant b are selected so that the ratio of B matches the relationship of the above equation (1). Overheat temperature estimation method in the abnormality diagnosis of.
前記油入機器に収容されている検査対象植物油由来脂肪酸エステル系絶縁油中のＨ２、ＣＨ４、Ｃ２Ｈ６、Ｃ２Ｈ４、Ｃ３Ｈ８、Ｃ３Ｈ６ガスを油中ガス分析で測定し、その発生量の多い順に並べた際の分析結果の第１番目のガス種と第２番目のガス種を求め、
第１番目のガスがＨ２ガス、第２番目のガスがＣＨ４ガスであるか、第１番目のガスがＣＨ４ガス、第２番目のガスがＨ２又はＣ２Ｈ６ガスであれば、局所過熱温度を３００℃と推定し、
第１番目のガスがＨ２ガス、第２番目のガスがＣ２Ｈ６ガスであるか、第１番目のガスがＣ２Ｈ６ガス、第２番目のガスがＨ２、Ｃ３Ｈ８、Ｃ３Ｈ６であれば、局所過熱温度を４００℃と推定し、
第１番目のガスがＣ２Ｈ４ガス、第２番目のガスがＣ２Ｈ６ガスであれば、局所過熱温度を５００℃～７００℃と推定し、
第１番目のガスがＣ２Ｈ６ガス、第２番目のガスがＣ２Ｈ４ガスであれば、局所過熱温度を５００℃と推定し、
第１番目のガスがＣ２Ｈ４ガス、第２番目のガスがＣＨ４ガスであるかＣ３Ｈ６ガスであれば、局所過熱温度を６００～７００℃と推定した上で、その局所過熱温度の範囲で精度が高い前記ガスＡと前記ガスＢを設定し、この前記ガスＡと前記ガスＢの組合せを指標として、
前記（１）式に従い過熱温度を推定することを特徴とする請求項１、請求項１を引用する請求項４、及び、請求項１を引用する請求項５のいずれか一項に記載の油入機器の異常診断における過熱温度推定方法。 In carrying out the superheated temperature estimation method according to claim 1.
H 2 , CH 4 , C 2 H 6 , C 2 H 4 , C 3 H 8 , C 3 H 6 gas in the vegetable oil-derived fatty acid ester-based insulating oil to be inspected contained in the oil-filling device is gas in the oil. Obtain the first gas type and the second gas type of the analysis results when measured by analysis and arranged in descending order of the amount generated.
If the first gas is H 2 gas and the second gas is CH 4 gas, or if the first gas is CH 4 gas and the second gas is H 2 or C 2 H 6 gas. , The local superheat temperature is estimated to be 300 ℃,
The first gas is H 2 gas and the second gas is C 2 H 6 gas, or the first gas is C 2 H 6 gas and the second gas is H 2 , C 3 H 8 , C3 H6 , the local superheat temperature is estimated to be 400 ° C.
If the first gas is C 2 H 4 gas and the second gas is C 2 H 6 gas, the local superheat temperature is estimated to be 500 ° C to 700 ° C.
If the first gas is C 2 H 6 gas and the second gas is C 2 H 4 gas, the local superheat temperature is estimated to be 500 ° C.
If the first gas is C 2 H 4 gas and the second gas is CH 4 gas or C 3 H 6 gas, the local superheat temperature is estimated to be 600 to 700 ° C, and the local superheat is performed. The gas A and the gas B having high accuracy in the temperature range are set, and the combination of the gas A and the gas B is used as an index.
The oil according to any one of claims 1, claim 4 quoting claim 1 , and claim 5 quoting claim 1, characterized in that the overheating temperature is estimated according to the above equation (1). Overheat temperature estimation method for abnormal diagnosis of incoming equipment.
前記油入機器に収容されている検査対象植物油由来脂肪酸エステル系絶縁油中のＨ２、ＣＨ４、Ｃ２Ｈ６、Ｃ２Ｈ４、Ｃ３Ｈ８、Ｃ３Ｈ６ガスを油中ガス分析で測定し、その発生量の多い順に並べた際の分析結果の第１番目のガス種と第２番目のガス種を求め、
第１番目のガスがＨ２ガス、第２番目のガスがＣＨ４ガスであるか、第１番目のガスがＣＨ４ガス、第２番目のガスがＨ２又は、Ｃ２Ｈ６ガスであれば、局所過熱温度を３００℃と推定し、
第１番目のガスがＨ２ガス、第２番目のガスがＣ２Ｈ６ガスであるか、第１番目のガスがＣ２Ｈ６ガス、第２番目のガスがＨ２、Ｃ３Ｈ８、Ｃ３Ｈ６ガスであれば、局所過熱温度を４００℃と推定し、
第１番目のガスがＣ２Ｈ４ガス、第２番目のガスがＣ２Ｈ６ガスであれば、局所過熱温度を５００℃～７００℃と推定し、
第１番目のガスがＣ２Ｈ６ガス、第２番目のガスがＣ２Ｈ４ガスであれば、局所過熱温度を５００℃と推定し、
第１番目のガスがＣ２Ｈ４ガス、第２番目のガスがＣＨ４ガスであるかＣ３Ｈ６ガスであれば、局所過熱温度を６００～７００℃と推定した上で
推定過熱温度が５００℃未満であれば、前記ガスＡをＣ２Ｈ４、ガスＢをＣＨ４ガスと設定し、
推定過熱温度が５００℃以上であれば、第１のケースとして前記ガスＡをＣ２Ｈ４ガスに前記ガスＢをＣ３Ｈ８ガスに設定するか、第２のケースとして前記ガスＡをＣ２Ｈ４ガス＋Ｃ３Ｈ６ガスに前記ガスＢをＣ３Ｈ８ガスに設定するか、第３のケースとして前記ガスＡをＣ２Ｈ４ガスに前記ガスＢをＣ２Ｈ６ガス＋Ｃ３Ｈ８ガスに設定するかのいずれかを選択することを特徴とする請求項１、請求項１を引用する請求項４、及び、請求項１を引用する請求項５のいずれか一項に記載の油入機器の異常診断における過熱温度推定方法。 In carrying out the superheated temperature estimation method according to claim 1.
H 2 , CH 4 , C 2 H 6 , C 2 H 4 , C 3 H 8 , C 3 H 6 gas in the vegetable oil-derived fatty acid ester-based insulating oil to be inspected contained in the oil-filling device is gas in the oil. Obtain the first gas type and the second gas type of the analysis results when measured by analysis and arranged in descending order of the amount generated.
Whether the first gas is H 2 gas and the second gas is CH 4 gas, or the first gas is CH 4 gas and the second gas is H 2 or C 2 H 6 gas. For example, the local superheat temperature is estimated to be 300 ° C.
The first gas is H 2 gas and the second gas is C 2 H 6 gas, or the first gas is C 2 H 6 gas and the second gas is H 2 , C 3 H 8 For C 3 H 6 gas, the local superheat temperature is estimated to be 400 ° C.
If the first gas is C 2 H 4 gas and the second gas is C 2 H 6 gas, the local superheat temperature is estimated to be 500 ° C to 700 ° C.
If the first gas is C 2 H 6 gas and the second gas is C 2 H 4 gas, the local superheat temperature is estimated to be 500 ° C.
If the first gas is C 2 H 4 gas and the second gas is CH 4 gas or C 3 H 6 gas, the estimated superheat temperature is estimated to be 600 to 700 ° C and the estimated superheat temperature is If the temperature is lower than 500 ° C., the gas A is set as C 2 H 4 and the gas B is set as CH 4 gas.
If the estimated overheating temperature is 500 ° C. or higher, the gas A is set to C 2 H 4 gas and the gas B is set to C 3 H 8 gas as the first case, or the gas A is set to C as the second case. 2 H 4 gas + C 3 H 6 gas and the gas B are set to C 3 H 8 gas, or as a third case, the gas A is C 2 H 4 gas and the gas B is C 2 H 6 gas + C 3 The present invention is described in any one of claim 1, wherein the setting is set to H8 gas, claim 4, which cites claim 1, and claim 5, which cites claim 1. Overheat temperature estimation method for abnormality diagnosis of oil-filled equipment.
前記油入機器に収容されている検査対象植物系天然エステル系絶縁油中のＨ２、ＣＨ４、Ｃ２Ｈ６、Ｃ２Ｈ４、Ｃ２Ｈ２、Ｃ３Ｈ８、Ｃ３Ｈ６ガスを油中ガス分析で測定し、その発生量の多い順に並べた際の分析結果の第１番目のガス種と第２番目のガス種を求め、
第１番目のガスがＣ２Ｈ６ガス、第２番目のガスが他のいずれかのガスであり、Ｃ２Ｈ４ガス発生量／Ｃ２Ｈ６ガス発生量の比率が０．５未満であれば局所過熱温度を３００～４００℃と推定し、
第１番目のガスがＣ２Ｈ６ガス、第２番目のガスがＣ２Ｈ４ガスであり、Ｃ２Ｈ４ガス発生量／Ｃ２Ｈ６ガス発生量の比率が０．５以上であれば、局所過熱温度を５００℃と推定し、
第１番目のガスがＣ２Ｈ４ガスであれば、局所過熱温度を６００～７００℃と推定した上で、その局所過熱温度の範囲で精度が高い前記ガスＡと前記ガスＢを設定し、この前記ガスＡと前記ガスＢの組合せを指標として、
前記（１）式に従い過熱温度を推定することを特徴とする請求項２、請求項２を引用する請求項４、及び、請求項２を引用する請求項５のいずれか一項に記載の油入機器の異常診断における過熱温度推定方法。 In carrying out the superheated temperature estimation method according to claim 2.
H 2 , CH 4 , C 2 H 6 , C 2 H 4 , C 2 H 2 , C 3 H 8 , C 3 H 6 in the plant-based natural ester-based insulating oil to be inspected contained in the oil-filling device. The first gas type and the second gas type of the analysis result when the gas was measured by the gas analysis in oil and arranged in descending order of the generated amount were obtained.
The first gas is C 2 H 6 gas, the second gas is any other gas, and the ratio of C 2 H 4 gas generation / C 2 H 6 gas generation is less than 0.5. If so, estimate the local superheat temperature to be 300-400 ° C,
The first gas is C 2 H 6 gas, the second gas is C 2 H 4 gas, and the ratio of C 2 H 4 gas generation amount / C 2 H 6 gas generation amount is 0.5 or more. For example, the local superheat temperature is estimated to be 500 ° C.
If the first gas is C 2 H 4 gas, the local superheat temperature is estimated to be 600 to 700 ° C., and then the gas A and the gas B having high accuracy are set in the range of the local superheat temperature. Using the combination of the gas A and the gas B as an index,
The oil according to any one of claims 2, claim 4 quoting claim 2 , and claim 5 quoting claim 2, wherein the overheating temperature is estimated according to the above equation (1). Overheat temperature estimation method for abnormal diagnosis of incoming equipment.
前記油入機器に収容されている検査対象植物系天然エステル系絶縁油中のＨ２、ＣＨ４、Ｃ２Ｈ６、Ｃ２Ｈ４、Ｃ２Ｈ２、Ｃ３Ｈ８、Ｃ３Ｈ６を油中ガス分析で測定し、その発生量の多い順に並べた際の分析結果の第１番目のガス種と第２番目のガス種を求め、
第１番目のガスがＣ２Ｈ６ガス、第２番目のガスが他のいずれかのガスであり、Ｃ２Ｈ４ガス発生量／Ｃ２Ｈ６ガス発生量の比率が０．５未満であれば局所過熱温度を３００～４００℃と推定し、
第１番目のガスがＣ２Ｈ６ガス、第２番目のガスがＣ２Ｈ４ガスであり、Ｃ２Ｈ４ガス発生量／Ｃ２Ｈ６ガス発生量の比率が０．５以上であれば、局所過熱温度を５００℃と推定し、
第１番目のガスがＣ２Ｈ４ガスであれば、局所過熱温度を６００～７００℃と推定した上で、推定過熱温度が５００℃未満であれば、第１のケースとして前記ガスＡをＣ３Ｈ６ガスに前記ガスＢをＣ２Ｈ６ガスに設定するか、第２のケースとして前記ガスＡをＣ３Ｈ６ガスに前記ガスＢをＣ２Ｈ６ガス＋Ｃ３Ｈ８ガスに設定するか、第３のケースとして前記ガスＡをＣ３Ｈ６ガスに前記ガスＢをＣＨ４＋Ｃ２Ｈ６ガスに設定するかのいずれかを選択し、
推定過熱温度が５００℃以上であれば、前記ガスＡをＣ２Ｈ４ガスに前記ガスＢをＣ２Ｈ６ガス＋Ｃ３Ｈ８ガスに設定することを特徴とする請求項２、請求項２を引用する請求項４、及び、請求項２を引用する請求項５のいずれか一項に記載の油入機器の異常診断における過熱温度推定方法。 In carrying out the superheated temperature estimation method according to claim 2.
H 2 , CH 4 , C 2 H 6 , C 2 H 4 , C 2 H 2 , C 3 H 8 , C 3 H 6 in the plant-based natural ester-based insulating oil to be inspected contained in the oil-filling device. Was measured by oil gas analysis, and the first gas type and the second gas type of the analysis results when arranged in descending order of the amount generated were obtained.
The first gas is C 2 H 6 gas, the second gas is any other gas, and the ratio of C 2 H 4 gas generation / C 2 H 6 gas generation is less than 0.5. If so, estimate the local superheat temperature to be 300-400 ° C,
The first gas is C 2 H 6 gas, the second gas is C 2 H 4 gas, and the ratio of C 2 H 4 gas generation amount / C 2 H 6 gas generation amount is 0.5 or more. For example, the local superheat temperature is estimated to be 500 ° C.
If the first gas is C 2 H 4 gas, the local superheat temperature is estimated to be 600 to 700 ° C., and if the estimated superheat temperature is less than 500 ° C., the gas A is C as the first case. Set the gas B to C 2 H 6 gas to 3 H 6 gas, or set the gas A to C 3 H 6 gas and the gas B to C 2 H 6 gas + C 3 H 8 gas as a second case. In the third case, either the gas A is set to C 3 H 6 gas and the gas B is set to CH 4 + C 2 H 6 gas.
Claims 2 and 2 are characterized in that the gas A is set to C 2 H 4 gas and the gas B is set to C 2 H 6 gas + C 3 H 8 gas when the estimated overheating temperature is 500 ° C. or higher. The overheated temperature estimation method in the abnormality diagnosis of the oil-filled device according to any one of claim 4 and claim 5 which cites claim 2 .
前記油入機器に収容されている検査対象合成エステル系絶縁油中のＨ２、ＣＨ４、Ｃ２Ｈ６、Ｃ２Ｈ４、Ｃ３Ｈ８ガスを油中ガス分析で測定し、その発生量の多い順に並べた際の分析結果の第１番目のガス種と第２番目のガス種を求め、
第１番目のガスがＨ２ガス、第２番目のガスがＣ２Ｈ６ガスか、ＣＨ４ガスか、Ｃ３Ｈ８ガスのいずれかであり、あるいは、第１番目のガスがＣ２Ｈ６ガスであるか、ＣＨ４ガスであるか、Ｃ３Ｈ８ガスであれば、局所過熱温度を３００℃と推定し、
第１番目のガスがＣ３Ｈ８ガスであれば、局所過熱温度を３００～５００℃と推定し、
第１番目のガスがＣ２Ｈ４ガスであれば、局所過熱温度を６００～７００℃と推定した上で、その局所過熱温度の範囲で精度が高い前記ガスＡと前記ガスＢを設定し、この前記ガスＡと前記ガスＢの組合せを指標として、
前記（１）式に従い過熱温度を推定することを特徴とする請求項３、請求項３を引用する請求項４、及び、請求項３を引用する請求項５のいずれか一項に記載の油入機器の異常診断における過熱温度推定方法。 In carrying out the superheated temperature estimation method according to claim 3.
H 2 , CH 4 , C 2 H 6 , C 2 H 4 , C 3 H 8 gas in the synthetic ester-based insulating oil to be inspected contained in the oil-filling device was measured by oil gas analysis and generated. Obtain the first gas type and the second gas type of the analysis results when arranging them in descending order of quantity.
The first gas is H 2 gas, the second gas is either C 2 H 6 gas, CH 4 gas, C 3 H 8 gas, or the first gas is C 2 H. If it is 6 gas, CH 4 gas, or C 3 H 8 gas, the local overheating temperature is estimated to be 300 ° C.
If the first gas is C 3 H 8 gas, the local superheat temperature is estimated to be 300-500 ° C.
If the first gas is C 2 H 4 gas, the local superheat temperature is estimated to be 600 to 700 ° C., and then the gas A and the gas B having high accuracy are set in the range of the local superheat temperature. Using the combination of the gas A and the gas B as an index,
The oil according to any one of claims 3, claim 4 quoting claim 3 , and claim 5 quoting claim 3, characterized in that the overheating temperature is estimated according to the above equation (1). Overheat temperature estimation method for abnormal diagnosis of incoming equipment.
前記油入機器に収容されている検査対象合成エステル系絶縁油中のＨ２、ＣＨ４、Ｃ２Ｈ６、Ｃ２Ｈ４、Ｃ３Ｈ８ガスを油中ガス分析で測定し、その発生量の多い順に並べた際の第１番目のガス種と第２番目のガス種を求め、
第１番目のガスがＨ２ガス、第２番目のガスがＣ２Ｈ６ガスか、ＣＨ４ガスか、Ｃ３Ｈ８ガスのいずれかであり、あるいは、第１番目のガスがＣ２Ｈ６ガスであるか、ＣＨ４ガスであるか、Ｃ３Ｈ８ガスであれば、局所過熱温度を３００℃と推定し、
第１番目のガスがＣ３Ｈ８ガスであれば、局所過熱温度を４００～５００℃と推定し、
第１番目のガスがＣ２Ｈ４ガスであれば、局所過熱温度を６００～７００℃と推定した上で、
推定過熱温度が５００℃未満であれば、前記ガスＡをＣ２Ｈ４ガスに前記ガスＢをＣ２Ｈ６＋Ｃ３Ｈ８ガスに設定し、
推定過熱温度が５００℃以上であれば、第１のケースとして前記ガスＡをＣ２Ｈ４ガスに前記ガスＢをＣ３Ｈ８ガスに設定するか、第２のケースとして前記ガスＡをＣ２Ｈ４ガス＋Ｃ３Ｈ６ガスに前記ガスＢをＣ３Ｈ８ガスに設定することを特徴とする請求項３、請求項３を引用する請求項４、及び、請求項３を引用する請求項５のいずれか一項に記載の油入機器の異常診断における過熱温度推定方法。 In carrying out the superheated temperature estimation method according to claim 3.
H 2 , CH 4 , C 2 H 6 , C 2 H 4 , C 3 H 8 gas in the synthetic ester-based insulating oil to be inspected contained in the oil-filling device was measured by oil gas analysis and generated. Find the first gas type and the second gas type when arranged in descending order of quantity.
The first gas is H 2 gas, the second gas is either C 2 H 6 gas, CH 4 gas, C 3 H 8 gas, or the first gas is C 2 H. If it is 6 gas, CH 4 gas, or C 3 H 8 gas, the local overheating temperature is estimated to be 300 ° C.
If the first gas is C 3 H 8 gas, the local superheat temperature is estimated to be 400-500 ° C.
If the first gas is C 2 H 4 gas, the local superheat temperature is estimated to be 600 to 700 ° C, and then
If the estimated superheat temperature is less than 500 ° C., the gas A is set to C 2 H 4 gas and the gas B is set to C 2 H 6 + C 3 H 8 gas.
If the estimated superheat temperature is 500 ° C. or higher, the gas A is set to C 2 H 4 gas and the gas B is set to C 3 H 8 gas as the first case, or the gas A is set to C as the second case. 2 H 4 gas + C 3 H 6 gas and the gas B is set to C 3 H 8 gas. Claim 3, claim 4 quoting claim 3 , and claim 3 quoting claim 3. Item 5. The method for estimating the superheat temperature in the abnormality diagnosis of the oil-filled device according to any one of the items.
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