JPH081860B2 - 負荷時タップ切換装置 - Google Patents

負荷時タップ切換装置

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JPH081860B2
JPH081860B2 JP25284887A JP25284887A JPH081860B2 JP H081860 B2 JPH081860 B2 JP H081860B2 JP 25284887 A JP25284887 A JP 25284887A JP 25284887 A JP25284887 A JP 25284887A JP H081860 B2 JPH081860 B2 JP H081860B2
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敬二郎 曾我部
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Toshiba Corp
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H9/00Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
    • H01H9/0005Tap change devices
    • H01H2009/0061Monitoring tap change switching devices

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は負荷時タップ切換装置に関するもので、特に
切換開閉器油槽内の絶縁油温度を検出し、異常の有無を
監視するとともに異常拡大を防止するようにした負荷時
タップ切換装置に関するものである。
(従来の技術) 送配電系統の変圧器に設けられる負荷時タップ切換装
置は、送配電系統の負荷が変動し、この変動による電圧
変化が一定限度を越えた際に変圧器に設けられているタ
ップを切換えることにより送配電系統の電圧を一定に保
つものである。又、産業用変圧器に設けられる負荷時タ
ップ切換装置は産業機器が要求する電力に応じて変圧器
のタップを切換えて必要な電力を供給するようにしたも
のである。この負荷時タップ切換装置は切換信号発生部
と負荷時タップ切換器及び電動操作機構から構成され、
負荷時タップ切換器は更に油槽内にしゃ断部を収納した
切換開閉器とタップ選択器とにより構成されている。
この構成を有する負荷時タップ切換装置において、切
換動作の概略は次の通りである。即ち、電圧変化が一定
限度を越えた際には、まず、切換信号発生部で信号が作
成され、これにより電動操作機構が始動して、負荷時タ
ップ切換器を駆動する。その結果、負荷時タップ切換器
の駆動軸が回転し、この駆動力により切換開閉器の可動
接点が一つの固定接点から外れて移動し、他の固定接点
に投入される。これに対応してタップ選択器が無電圧の
状態で一方のタップから他方のタップに切換動作を行
う。ところで、例えば主幹線である送配電系統におい
て、この負荷時タップ切換装置が故障すると、広範囲に
停電し事故が拡大波及する恐れがある為、負荷時タップ
切換装置が故障した際には、それを一刻も早く検出、認
知して、これに対処する必要がある。
従来、負荷時タップ切換器の故障検出手段としては、
切換開閉器油槽の内部で発生する異常アークにより絶縁
油が分解し多量のガスが発生した際その油流やガス圧を
検出するもの、負荷時タップ切換器に流れる電流の大き
さを変流器で測定しタップ間短絡を検出するもの等があ
る。
(発明が解決しようとする問題点) しかしながら、上記の様な従来の負荷時タップ切換器
の故障検出手段では以下の様な欠点を有している。
負荷時タップ切換器の切換開閉器は変圧器本体の絶縁
油と隔離するため油槽内に設置され、この油槽内で電流
を高ひん度に且つ高速度に開閉する。電流を開閉する接
点群は、動作中にタップ間を橋絡する時があり、橋絡に
よる電流を小きくする為に限流抵抗器を設けてある。限
流抵抗器は通電により温度が上昇するが、この温度上昇
を押える為に切換開閉器は高速度で動作される。従っ
て、切換回数が多くなったもの程高速度切換による機械
的損傷を受ける確率が高い。
例えば、切換開閉器が何らかの損傷を受け、切換動作
が途中で停止した場合、限流抵抗器に通電し続けること
により、油槽内の温度が上昇し、切換開閉器の接点群油
槽に熱的損傷を加え、著しくは変圧器の火災等の大事故
に継がる可能性が強い。また、限流抵抗器自身が温度の
上昇によって溶断した場合でも溶断部に異常アークが発
生して油槽内の油温を上昇させ、上記と同じような事故
を発生することになる。
前記の例は機械的損傷がある例であるが、別の例とし
て負荷時タップ切換器を異常に連続して切換動作し続け
た場合、油槽内の油温が上昇し続け、最終的に抵抗が溶
断し上述した事故と同一結果となることも考えられる。
しかしながら従来の故障検出手段では油流やガス圧あ
るいは電流値等の事故現象に引き続いておきる副次的な
現象をとらえている為に、事故を検出しても既に損傷が
拡大して負荷時タップ切換器や変圧器を保護できない恐
れがある。さらに発生した事故が小事故の状況に保たれ
ているものか、事故が拡大し続けているものかは従来の
検出手段では判断できない。
本発明は以上のような従来の問題点を解決するために
成されたものであり、その目的は切換開閉器の異常の有
無を早期に且つ確実に検出することを可能とし、更に異
常があった場合には重大事故を未然に防止できるような
異常検出の信頼性の高い負荷時タップ切換装置を提供す
ることにある。
〔発明の構成〕
(問題点を解決する為の手段) 本発明は以上の目的を達成するために、変圧器本体の
絶縁油と隔離する油槽内に絶縁油とともにしゃ断部を収
納した切換開閉器の前記油槽内の温度および変圧器本体
の絶縁油の温度を検出する温度検出部を夫々設け、この
温度検出器から送られた温度検出信号を、A−D変換回
路によってデジタル信号に変換した後、演算判定部によ
って油槽内の温度が危険温度以上と判定した時は、線路
しゃ断器に指令を出すことにより事故を判定するととも
に、危険温度以下と判定した時は、更に変圧器の危険温
度から求められる負荷率を基に、切換開閉器の油槽内の
基準温度を算出し、基準温度以上であれば異常表示部で
警報を発生させることにより故障をも判定する異常判定
部を設ける構成とするものである。
(作用) このような構成とすることにより、異常判定部で切換
開閉器内部の油温度変化および変圧器本体の油温変化か
ら切換開閉器の異常を短時間に検出でき、さらに異常が
拡大して重大事故に至る前に重大事故を予知できる。
(実施例) 以下、本発明による負荷時タップ切換装置の一実施例
を図面を参照して説明する。
第1図は本発明の一実施例の構成図である。1は負荷
時タップ切換器で切換開閉器2とタップ選択器3とから
構成されている。切換開閉器2は変圧器20のタンク内絶
縁油と隔離する油槽4とこの油槽4内に収納された電流
を開閉するしゃ断部5と、しゃ断電流を限流する限流抵
抗器6と、油槽4内に満たされた絶縁油7とから構成さ
れている。8は温度検出器で油槽4内の絶縁油7中に設
置されその検出信号は油槽4外に設けた異常判定部9へ
送られる。21は変圧器20の絶縁油中に設けられた温度検
出器で、同様にその検出信号は異常判定部9へ送られ
る。異常判定部9は電気的なアナログ信号をデジタル信
号に変換するA−D変換回路10と、前記それぞれの検出
温度のデジタル信号から 油槽4内の現在温度が危険温度であるか否かの判定
と、 油槽4内の現在温度が危険温度以下であり、この温
度が負荷率にみあう温度以上か否かを算出し、 異常があれば、現状の異常が直ちに重大事故に至る
か否かを前記,の判定結果をもとに判定を行う演算
判定部11と、故障や事故の判定を表示する異常表示部12
とで構成されている。さらに、演算判定部11は変圧器20
の課電を開閉する線路しゃ断器13に指令を出すように構
成されている。
前記のように構成された負荷時タップ切換装置の作用
について変圧器内の温度上昇曲線A、切換開閉器油槽4
内の温度上昇曲線Bを夫々示す第2図と、演算判定部11
の判定フローチャートを示す第3図を用いて説明する。
切換開閉器2の正常切換動作時には油槽4内の温度は負
荷率にみあって第2図中の温度上昇曲線Bの如くに変化
する。一般に変圧器本体の油槽より切換開閉器油槽内の
油温の方が低いので危険温度は変圧器本体の負荷率にみ
あう変圧本体油温を越えたものに設定する。これらの危
険温度、温度上昇曲線は変圧器、切換開閉器の通電能力
によって設定されるものである。
次に演算判定部11の作用を第3図に従って説明する。
現在の変圧器20の油温TR、切換開閉器油槽4内の油槽TL
を温度検出器21,8によって検出する。温度Lが危険温度
TRを越えている場合には重大事故と判定し線路しゃ断器
13を動作させ変圧器20の回路を開く。次に温度TLが危険
温度TR以下の時は危険温度TRから求められる変圧器20の
負荷率L1%を求め、この負荷率L1にみあう規準の油槽4
内の温度TL1を算出し、実際の油槽4内の温度TLが計算
によって得られた規準の温度TLを越えている場合には切
換開閉器2に異常があると判定し異常表示部12により警
報を発生させる。さらに、この油槽4内の温度TLが継続
的に上昇している場合には重大事故に至ると判定し、線
路しゃ断器13を動作させ変圧器20の回路を開く。
本実施例によれば変圧器20の温度検出器21、切換開閉
器2の油槽4内の温度検出器8を設け、異常判定部9に
て油温の異常検出、負荷率に於ける規準油温の異常検出
が行われ、重大事故及び故障の判定が短時間に行われ
る。さらに、故障の場合でも重大事故に至る前にこれを
予知することができる。
〔発明の効果〕
以上のように、本発明によれば、変圧器本体の絶縁油
と隔離する油槽内に絶縁油とともにしゃ断部を収納した
切換開閉器の前記油槽内の温度および変圧器本体の絶縁
油の温度を検出する温度検出器を夫々設け、この温度検
出器の温度検出信号をもとに油槽内の温度の危険温度を
監視し、これにより事故を判定するとともに、変圧器の
負荷率から切換開閉器の油槽内の規準温度を算出し、こ
れにより故障を判定する異常判定部を設けるようにした
ので、切換開閉器の異常の有無を早期に、且つ確実に検
出することを可能にし、更に異常があった場合には重大
事故を未然に防止できるような異常検出の信頼性の高い
負荷時タップ切換装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による負荷時タップ切換装置の構成図、
第2図は切換開閉器油槽内の油温度変化の説明する特性
図、第3図は異常判定法のフローチャートである。 1……負荷時タップ切換器、2……切換開閉器、3……
タップ選択器、4……油槽、5……しゃ断部、6……限
流抵抗器、7……絶縁油、8、21……温度検出器、9…
…異常判定部、10……A−D変換回路、11……演算判定
部、12……異常表示部、13……線路しゃ断器、20……変
圧器。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】変圧器本体の絶縁油と隔離する油槽内に絶
    縁油とともにしゃ断部を収納した切換開閉器の前記油槽
    内の温度および変圧器本体の絶縁油の温度を検出する温
    度検出器を夫々設け、この温度検出器から送られた温度
    検出信号を、A−D変換回路によってデジタル信号に変
    換した後、演算判定部によって油槽内の温度が危険温度
    以上と判定した時は、線路しゃ断器に指令を出すことに
    より事故を判定するとともに、危険温度以下と判定した
    時は、更に変圧器の危険温度から求められる負荷率を基
    に、切換開閉器の油槽内の基準温度を算出し、基準温度
    以上であれば異常表示部で警報を発生させることにより
    故障をも判定する異常判定部を設けたことを特徴とする
    負荷時タップ切換装置。
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