JPH02213105A - 負荷時タップ切換器、その運転監視システムおよびその運転監視方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、負荷時タップ切換器の運転監視システムに関
するものである。

［従来の技１］ 負荷時タップ切換器が、系統の電圧や位相の潮流制御用
として不可欠の地位を占め、変圧器に用いられて以来久
しく、近年になって、製作・運転実績は飛躍的に増加の
一途をたどるようになった。

また、変圧器の数少ない機構部の１つとして、さらに、
主回路電流を流す土器として、その信頼性は年々高くな
ってきており、今後ますます高信頼性が要求されていく
方向にある。

また、これまでに、負荷時タップ切換器保護の一環とし
て、何らかの原因により内部異常が発生した場合、それ
を検出するため、種々の保護装置が提案され、かつ、採
用されてきている。−例として、第５図のようなものが
ある。

第５図は負荷時タップ切換器の構成および保護装置装備
の従来例を示すものである。この種のものは、特開昭４
．７−１０７１９号、実公昭６３−３１３１号等の分軸
に開示され、−船釣である。

この従来装置について、第５図により説明する。

図において、ＬＴＣは負荷時タップ切換器、ＤＳは電流
切換のための接触部５を備えた切換開閉器、ＴＳはタッ
プ巻線のタップを選択、接続するタップ選択器である。

前記切換開閉器ＤＳにおいては、適当な筒状絶縁物４に
より、内部の絶縁油７と変圧器内絶縁油８が完全に隔離
されており、内・外の絶縁油７゜８が混じり合うことは
ない、また、該切換開閉器ＤＳは、変圧器タンクカバー
１１から変圧器タンク１内に吊り下げられるように取付
けられる。切換開閉器ＤＳの下部に、前記タップ選択器
ＴＳが取付けられている。さらに、該切換開閉器ＤＳの
頭部９は、変圧器タンク１の外に出ており、水平・垂直
の伝動軸１０を介して、タップ切換の駆動源である伝導
操作機ｌ！ＤＭに連結されている。

また、１２および１３は、それぞれ切換開閉器ＤＳの頭
部９と活線浄油機１５とを結ぶ入口側、出口側の油導配
管である。活線浄油機１５内には、前記油導配管１２．
１３を介して油が通過するように濾材１４が設けである
。タップ切換時に発生するアークによる油分解で汚損さ
れた油は、該濾材１４ａを通して循環浄化されるように
なっている。

一方、１６は、保護装置としての油流継電器であり、１
７は放圧装置である。

ここで、保護の観点から説明を進めるために、切換開閉
器ＤＳの内部で何か重大な異常、たとえば、切換中に異
常にアークが伸び、タップ間短絡が発生したことを想定
する。

タップ間短絡が発生すると、大電流が流れるため、アー
クが継続し、第３図に示す、可動や固定の接触子７１，
７２．また、絶縁物等の過熱・溶損を伴なうばかりか、
油の急激な分解により５大量のガスが発生し、急峻な内
部圧力上昇と油流を発生する。これをそのまま放置する
と、切換開閉器ＤＳの筒状絶縁物４がその上昇圧力に耐
えきれず、破壊に至り、変圧器内部にも致命的大打撃を
与える結果となる。

［発明が解決しようとする課題］ これを防ぐために設けられたのが、前記油流継電器１６
および放圧装［１７である。これらは。

前記現象の進展途中で動作し、重大事故に至る前に変圧
器を停止させる役目を担っている。

これらは、致命傷をくい止めるという点から。

必要不可欠な装置である。しかし、事故を未然に防止す
るという予防保全の上からは、不十分と言わざるを得な
い、−旦事が起きると、全く予定外の対策時間と費用支
出を伴なうため、機器の経済的運営の面からも改善の余
地がある。

ところで、設備不全に起因する変電器事故については、
電気協同研究第３５巻第４号「配電用負荷時タップ切換
変圧器の標準化」　（昭和５４年−１０月）や、同第４
１巻第５号「変電設備信頼度向上対策」　（昭和６１年
−２月）に、統計的にまとめられている。それによると
、変圧器事故における負荷時タップ切換器に関する事故
の割合は、統計時期により若干具なるが、最も多い場合
、全体数の半分近くを占め、そのうち切換開閉器と伝動
体などの駆動系に関するものが約６５％を占めている。

これらは、従来、適切な異常兆候の事前予測が不可能と
さ九た嫌いもあり、そのためのシステムがなかったため
によるものである。従って、この切換開閉器と伝動体な
どの駆動系に関する不具合を事前に予測することができ
れば、負荷時タップ切換器の事故を未然に防止すること
ができることになる。

本発明は、前記点に鑑み、タップ切換時に、切換開閉器
および伝動体などの駆動系に生するさまざまな異常現象
をとらえ、正常値との比較判定をすることで、負荷時タ
ップ切換器の総合的運転１視を可能にするシステムを提
供することを目的とするものである。

［課題を解決するための手段］ 本願発明は、伝動体を介して伝達される駆動力により、
操作体を駆動操作して、タップ切り換え操作が行ねれる
切換開閉器を有する負荷時タップ切換器において、対象
となる負荷時タップ切換器の運転状態を表す信号を取り
出して、その状態を監視する運転監視システムを提供す
る。

なお、この種の負荷時タップ切換器においては、前記伝
動体に伝動軸が用いられ５また。操作体に操作軸が用い
られるので、以下の説明では、伝動軸および操作軸の用
語により説明する。もっとも、本発明は、これに限定さ
れるものではない。

本願発明の運転監視システムは、第１Ａ図に示すように
、運転状態を表す信号を取り出す手段として、前記切換
開閉器の器内圧力の変化を検出する圧力検出部、前記操
作軸に発生する歪を検出する操作軸歪検出部、または、
前記伝動軸に発生する歪を検出する伝動軸歪検出部のう
ち、少なくとも一つを有する検出手段と、該検出手段の
検出信号に基づいて、運転状態を監視する監視手段とを
備えて構成される。

前記検出手段は、タップ切り換え時のアークにより絶縁
油が分解されて生するガスによる圧力変化、タップ切り
換え時に切換開閉器の操作軸に生する歪、および／また
は、タップ切り換え時に前記操作軸に駆動力を伝達する
伝動軸に生する歪を検出する。前記監視手段は、これら
の検出結果を正常時の変化と比較して、タップ切り換え
時の異常を監視する。

前記検出手段は、圧力検出部、操作軸歪検出部および伝
動軸歪検出部をすべて有していてもよい。

また、切換開閉器内の絶縁油を浄化する活線浄油機を備
えた負荷時タップ切換器の場合、前記検出手段には、絶
縁油の汚損度を検出する油汚損度検出部を有する検出手
段を備えることが好ましい。

また、本願発明は、タップ巻線のタップ切り換え時の電
流を検出する電流検出部を有する検出手段を備えて構成
することもできる。この場合、監視手段には、検出され
た電流値に基づいて、切換開閉器の接触子の消耗量を算
出し、該算出結果に基づいて、接触子の消耗を監視する
機能を設ける。

この電流検出部は、単独の検出手段として設けることが
できるが、前記圧力検出部等と共に設けることが好まし
いにれに伴って、監視手段は。

電流検出部により検出される電流値に基づいて、切換開
閉器の接触子の消耗量を算出して、接触子の消耗を監視
すると共に、前記圧力検出部により検出された圧力に異
常がある場合に、前記接触子の消耗との関係を判別する
機能を有して構成されることが好ましい。

本願発明の運転監視システムは、センサにより検出され
る対象物の状態を表す信号に基づいて。

該状態について、ピーク値、継続時間、積分値、平均値
、累積値および変化パターンのうち、少なくとも１種の
データを求め、このデータと設定された判定基準とを比
較して、異常の有無を判定し。

該判定結果を出力する。

このような監視に適した監視装置は、第１Ｂ図に示すよ
うに、センサにより検出される対象物の状態を表す信号
に基づいて、該状態について、ピーク値、継続時間、積
分値、平均値、累積値および変化パターンのうち、少な
くとも１種のデータを算出する演算手段と、このデータ
と設定された判定基準とを比較して、異常の有無を判定
する判定手段と、該判定結果を出力する出力手段とを備
えて構成される。

この場合、判定手段は、異常の有無を判定すると共に、
複数の判定結果のいずれにも異常がない場合にシステム
が正常であるとし、いずれかに異常がある場合にシステ
ムが異常であると判断する機能を有することが好ましい
。

［作用］ 本発明の検出手段を構成する訂記各検出部は、監視手段
と相俟って、それぞれ次のように動作する。まず、切換
開閉器内の圧力検出部の検出値により、圧力変化を監視
し、切換時の異常の兆候を見つけることができる。

一方、切換開閉器の操作軸に設けられる歪検出部により
、歪の変化を検出することにより、切換開閉器の途中停
止やタップ間短絡兆候を判断できる。

また、伝動軸の歪検出部の値の変化を検出することによ
り、Ｎ動系に異常の兆候有りと判定することができる。

さらに、活線浄油機の入口側油導管に設けた絶縁油汚損
度検出部の検出値が、ある規定の検出感度に達するまで
活線浄油機を連続運転する制御をすれば、絶縁低下など
に起因する事故が未然に防止されることになる。

また、タップ巻線の電流検出手段による検出電流値によ
り、タップ切換時の切換開閉器接触子の消耗量を演算す
ることで、その結果を前記検出結果に組み入れ、判定結
果の信頼性を上げることができる。

つまり、検出した多角的データで適切な判定を実施する
ことにより、異常の兆候を事前に感知可能な総合的な運
転監視システムを構築することができ、変圧器の計画停
止や定期検査の推進など、機器の運営に支障を与えない
適切な処置ができるものである。

もちろん、個々の検出手段と監視手段とによっても部分
的ではあるけれども、運転監視システムが構成できる。

（以下余白） ［実施例］ 以下、本願発明の一実施例について、図面を参照して説
明する。

第２Ａ図に、本願発明の負荷時タップ切換器の運転監視
システムの一実施例の構成を示す。

第２図において１本実施例が適用される負荷時タップ切
換器ＬＴＣは、電流切換のための接触部５を備えた切換
開閉器ＤＳと、タップ巻線のタップを選択、接続するタ
ップ選択器ＴＳと、これらの即動系等とを備えて構成さ
れる。基本的には、上述した第５図に示す負荷時タップ
切換器ＬＴＣと同一の構成である。従って、同一の部分
には同一符号を付すこととして、説明を繰り返さない。

本実施例の負荷時タップ切換器ＬＴＣが、上述した従来
のものと相違する点は、検出手段を構成するセンサ部を
有する点にある。

すなわち、切換開閉器ＤＳ内部の圧力検出部Ｓ１を該切
換開閉器ＤＳの機構部９の上面に設け、切換開閉器ＤＳ
の操作軸６の操作軸歪検出部Ｓ２を機構部９側に近接し
た操作軸６上に設け、また。

電動操作機構ＤＭに近接した伝動軸１０上に伝動軸歪検
出部Ｓ３を設けである。

圧力検出部Ｓ１は、前記機構部９の上面以外の部分、例
えば、側面に設けてもよい、すなわち。

切換開閉！ｌＩＤ５内部の圧力が伝わる任意の位置に設
けることができる。

また、操作軸歪検出部Ｓ２は１機構部９内の位置でもよ
い、同様に、伝動軸歪検出部Ｓ３は、機構部９側の伝動
軸上でもよい、すなわち、それぞれの歪が発生する任意
の場所でよく、点検のし易さなどを考慮した適切な位置
に選べる。

上述した圧力検出部８１．操作軸歪検出部Ｓ２゜伝動軸
歪検出部Ｓ３は、それぞれ１箇所に限らず、複数箇所に
同じ検出部を配置してもよい、同一の検出内容の検出部
１例えば、圧力検出部Ｓ１を複数設定すると、Ｗｓ定定
差差少なくすることができて好ましい、また、操作軸歪
検出部８２等では。

これを複数箇所に配置することにより、測定誤差を少な
くすると共に、歪の発生分布をも検出することができて
、軸体の疲労等を検出できる利点もある。

なお、圧力検出、歪検出は、上記対象物に限らず、他の
部材についても、行なうことができる。

ここで、これら圧力検出部５１、切換開閉器操作軸歪検
出部Ｓ２、および、伝動軸歪検出部Ｓ３には、追従性が
良く、信頼性の高いセンサ、例えば、歪ゲージを使用し
、該ゲージの抵抗変化により信号を検出する方式をとる
。もっとも、圧力。

歪等を検出できる他のセンサを用いてもよい。

次に１本実施例を構成する監視手段の一例について説明
する。

第２Ａ図に示すように、本実施例の監視手段は。

入力回路２０と、演算回路３０と、判定回路４０と、表
示回路５０とを備えた処理装置ＰＵにより構成される。

この処理装置１ＰＵは、例えば、第２Ｅ図に示すような
ハードウェアにより構成することができる。

すなわち、監視システム全体の制御、演算、判定等を実
行するＣＰＵ９０と、該ＣＰＵ９０の動作プログラムを
格納するＲＯＭ９１と、各種設定基準値の格納やワーク
エリヤを設定するＲＡＭ９２とをこれらに、入力回路２
０および表示回路５０が接続されて、処理装置ＰＵが構
成される。この処理装置ＰＵには、タップ切換ロック回
路５３も接続される。

入力回路２０は、入力インタフェースとして機能し、圧
力検出部Ｓ１．操作軸歪検出部Ｓ２および伝動軸歪検出
部Ｓ３からの検出信号を増幅すると供に、ディジタル信
号に変換する。この入力回路２０は、タップ切り換え毎
に、前記ＣＰＵ９０により起動され、前記各検出部８１
〜Ｓ３から一定周期でサンプリングを行なう機能をも有
している。

演算回路３０は、前記ディジタル化された検出信号に基
づき１て、タップ切り換え時に生する圧力変化、操作軸
歪の変化、および伝動軸歪の変化について、各々検出さ
れた変化の絶対値（ピーク値）および変化の継続時間を
算出する。この他、積分値を求めることもできる。また
、圧力変化については、平均値を求めてもよい。

なお、この演算口Ｎ３０には、前記入力回路２０から送
られる各入力データを少なくともタップ切り換え分記憶
すると供に、演算結果を記憶するメモリを有している。

具体的には、前記ＲＡＭ９２に、このための記憶領域を
設定しである。

判定回路４０は、第２Ｂ図に示すような機能を有する。

すなわち、各検出部８１〜Ｓ３の検出信号が、タップ切
り換え時に、一定のレベル以上出力されていない時には
、検出部自体の異常と判定する検出信号有無判定部４１
ａ〜４１ｅを有している。また、検出信号がある場合に
、各々について、継続時間と絶対値とを設定値と比較し
て、異常の有無を判定する異常有無判定部４２ａ〜４２
ｆと、前記すべての異常有無判定部４２ａ〜４２ｆにお
ける異常なしの判定結果についての論理積をとるアンド
回路４５と、前記すべての異常有無判定部４２ａ〜４２
ｆにおける重大な異常有りの結果についての論理和をと
るオア回路４６と、前記異常有無判定部４２ａ〜４２ｄ
における軽い異常有りの結果についての論理和をとるオ
ア回路４３と、前記異常有無判定部４２ｅおよび４２ｆ
における軽い異常有りの結果についての論理和をとるオ
ア回路４４とを有している。

前記異常有無判定回路４２ａ〜４２ｆは、正常値に対す
る倍数により、基準を設定している。その際、上述した
ように、倍数を大、小の２段に設定して５重大な異常と
軽い異常との２段階の判定を行なっている。

また１表示回路５０は、切換開閉器内の圧力上昇におけ
る異常または操作軸における異常があると、これを警報
表示する切換開閉器警報回路５１と、伝動軸における異
常があると、これを警報表示する開動系警報回路５２と
、監視箇所のいずれかに重大な異常があると、これを警
報表示すると供に、タップ切り換えの停止を指示する信
号を出力するタップ切換ロック回Ｊ１５３と、検出信号
が無い場合に、これを表示する検出信号無し表示回路５
４と、すべての異常有無判定部４２ａ〜４２ｆにおいて
異常が検出されない場合に、システムが正常である旨を
表示する正常表示部５５とを有して構成される。

この表示回路５０は、前記したように、各信号について
、その表示を行なうことができればよい。

本実施例では、パネル上で、各々ランプ表示する構成と
しているが、ＣＲＴ等のデイスプレィ装置の画面上で領
域を設定して、各々表示する構成としてもよい、いずれ
の場合も、対応するメツセージを併せて表示することが
できる。また、音声によりメツセージを出力してもよい
、さらに、印字装置を用いてもよい。

次に、前記のように構成される実施例の作用について説
明する。

タップ切り換え時に、ＣＰＵ９０により入力回路２０が
起動され、前記した圧力検出部Ｓ１、操作軸歪検出部Ｓ
２および伝動軸歪検出部Ｓ３から出力される検出信号を
、入力回路２０において増幅し、サンプリングすると共
に、ディジタル値に変換する。

これらのデータは、演算回路３０に送られて。

二こで、監視すべき対象物の状態を表わすデータが求め
られる。

すなわち、圧力変化については、１タップ切り換えにつ
いて数秒以下の範囲で、第６Ａ図に示すような圧力変化
を生じる。そこで、この圧力変化のピーク値の絶対値と
、圧力変化の継続時間とを算出する。

また、操作軸歪は、１タップ切り換えについて、約５０
ｍ５程度、第６Ｂ図に示すように、歪が発生し、その大
きさが変化する。そこで、この歪の変化のピーク値の絶
対値と、歪の継続時間とを求める。

さらに、伝動軸歪は、１タップ切り換えについて、約５
秒程度、第６Ｃ図に示すような波形で歪が発生し、変化
する。そこで、この歪の変化のピーク値の絶対値と、歪
の継続時間とを求める。

これらの演算結果は１判定回路４０に送られて。

設定基準と比較され、異常の有無が判定される。

判定回路４０では、まず、１タップ切り換え毎に、前記
した各検出信号が存在しているか否かを。

検出信号有無判定部４１ａ〜４１ｃにおいて行なう、こ
こでは、例えば、前記演算回路３０から出力される演算
結果が、正常値に比較して著しく小さい場合、対応する
検出部が動作していないか。

または、タップ切換電源の異常でタップ切り換えが行な
われていないと判定する。ここで、ＷＪ者は。

この現象が演算結果の一部か全部かで区別できる。

すなわち、一部であれは、これに対応する検出部の異常
であり、一方、すべての演算結果が異常であれば、タッ
プ切り換えが行なわれていないと判別できる。

この結果は、検出信号無し表示回路５４に送られ、警報
表示される。

上述のようにして、検出信号有無の判定を行なうことが
可能であることは、次の理由による。すなわち、圧力検
出の場合、タップ切り換え時には、正常、異常にかかわ
らず、アークが発生し、これによって絶縁油が分解して
、ガスが発生する。このガスにより切換開閉器内の圧力
が上昇する。従って、タップ切り換えの指示がなされて
いるにもかかわらず、圧力検出信号が低いレベルのまま
であれば、タップ切り換えが行なわれていないか、また
は、圧力検出部Ｓ１自体に故障があることが分かる。

同様に、操作軸歪および伝動軸歪についても。

それぞれの軸が正常に回転していても、ある程度の歪が
発生するので、これを利用して、各々の検出部Ｓ２また
はＳ３の異常が発見できる。

なお、すべての検出部８１〜Ｓ３が同時に故障すること
は、起きる確率が低いので、殆んど発生しない、従って
、すべての検出部８１〜Ｓ３の検出出力が無い場合には
、タップ切換えが行なわれていないこと、すなわち、駆
動力を発生していないことと考えられる。

検出信号が存在する場合には、各検出信号について、そ
れぞれ異常の有無が判定される。　ｆＪ１定は、前記演
算回路で算出された継続時間および絶対値について各々
行なわれる。また、これらの継続時間および絶対値につ
いては、それぞれ、下判定値と上判定値とを設定しであ
る。前者は、装置を停止させるに至らない軽い異常、後
者は、装置を停止させる必要のある重大な異常に対応す
る。

なお、これらの判定値は本実施例では、正常値の倍数に
より設定しである。すなわち、異常有無判定回路４２ａ
〜４２ｆの各々には、第２Ｂ図において（）内に示す数
値のような判定基準が設定される。

今、圧力の絶対値が、たとえば、下判定値である正常値
の２倍以上、または、継続時間が正常値の２倍以上にな
った時には、切換開閉器ＤＳに切換時のアークが伸びる
ような何らかの異常兆候が考えられるとして、判定回路
４０の判定結果が切換開閉器警報回路５１に導びかれて
、警報表示をすることになる。そして、圧力の絶対値が
たとえば、上判定値である正常値の３倍以上、または、
Ｊｌｌ待時間正常値の４倍以上になった時には、異常が
進展しつつあるとして、判定回路４００判定結果がタッ
プ切換を停止するタップ切換ロック回路５３に導かれ、
モータＭによるタップ切換を停止する。もちろん、それ
以外の正常運転時には、判定同ｓ４０の判定結果が正常
を表示する正常表示部５５に導かれることは言うまでも
ない。

ここでは、−例として、圧力検出部Ｓ１をとり上げて説
明したが、他の操作軸歪検出部Ｓ２および伝動軸歪検出
部Ｓ３についても、同様にして。

検出値の絶対値と継続時間をそれぞれ別々に正常値と比
較するようにして、その結果を、アンド回路またはオア
回路により、各々警報回路や表示部に導くようになって
いる。

前記実施例が構成する通常システムとしては。

タップ切換時にトリガーをかけることで、その都度、検
出部８１〜Ｓ３を作動させればよい、しかし、圧力検出
部Ｓ１のみは、必要に応じ切換しない時の圧力をも検出
させることにより、負荷時タップ切換鼎運転状態全般の
監視が可能となる。そうすることで、なおいっそうの信
頼度を上げることができる。

前記した実施例では、切換開閉器の内部圧力。

操作軸歪、伝動軸歪について、検出を行なっているが、
いずれか一つまたは二つについて検出を行なう構成とし
てもよい、この場合、内部圧力の検出を検出項目に含め
ることが好ましい。また、この他の項目についても監視
を行なうことが好ましい１例えば、後述する絶縁油の汚
損度、切換開閉器の接触子の消耗量等についての監視が
挙げられる。

前記実施例は、伝動軸により駆動力が伝達されて、操作
軸が疑動操作される構造のタップ切換器に適用される例
であるが１本願発明は、これに限定されない、すなわち
、即動源からの開動力を伝達する手段と、該伝達手段に
より開動されて、タップ切換器を切換操作する操作手段
とを備える構造を有する負荷時タップ切換器に、広く適
用することができる。この場合、伝達手段は、前記した
伝動軸に限らず、駆動力を伝達する機能を有する伝動体
１例えば、棒状材、カム、歯車機構等を広く含むものか
ら、最適なものが選定される。同様に、操作手段は、前
記した操作軸に限らず、前記伝達手段からの駆動力を受
けて、タップ切り換え操作を行なう機能を有する操作体
、例えば、操作桿、カム、歯車機構等を広く含むものか
ら、最適なものが選定される。

従って、前述した実施例における伝動軸歪検出は、伝達
手段の歪検出の一例であり、操作軸歪検出は、操作手段
の歪検出の一例である。

また、処理装置ＰＵは、以下の実施例においても同様で
あるが１例えば、電動操作機構ＤＭ内に収納することが
できる。もちろん、この位置に限らず、他の位置に設け
ることも可能である。その−例としては、図示しない別
８１１の制御室内に設けることが挙げられる。

また、前記表示回路２０は、その目的によって任意に選
ぶことができる。また、カラー表示などを採用し、表示
画面上で色分けなどにより、正常、警報、あるいは、タ
ップ切換ロックの別を容易に判別可能にするのも良い、
もちろん９表示の内容を更に細分化し、前記表示が切換
開閉器に関するものなのか、あるいは、伝動軸に関する
ものなのかなどを同時に示し、問題の生じている部分が
どこか分かるようにすると、実用的である。

次に１本願発明の他の実施例について説明する。

この実施例は、前記した実施例の負荷時タップ切換器に
、活線浄油機が設けられている場合の例である。すなわ
ち、負荷時タップ切換器ＬＴＣに活線浄油機１５が付く
場合に、入口側油導管１２に油汚損度検出部Ｓ４を設け
る構成としたものである。なお９本実施例は、活線浄油
機の部分を除いては、前記した実施例と同一の構成であ
るから。

本実施例では、相違する点を中心として説明する。

活線浄油機１５は、内部に濾材１４ａとポンプ１４ｂと
を有し、油導管１２．１３を介して、切換開閉器ＤＳに
接続されている。

前記油汚損度検出部Ｓ４は、第２Ｃ図に示すように、入
口側油導管１２をはさんで光発光部８１と受光部８２と
を備えて構成される。

また、この油汚損度検出部Ｓ４の出力は、前記した第２
Ａ図に示すように、処理装置ＰＵに入力される。すなわ
ち、この処理装置ＰＵが、監視手段を構成している。

処理回路ＰＵの入力回路２０は、油汚損度検出部Ｓ４の
出力信号をサンプリングすると共に、ディジタル値に変
換する機能を有する。また、演算回路３０は、前記検出
信号に基づいて、光の透過率を算出すると共に、これを
保持する機能を有する。

一方１判定回路４０は、前記算出された光透過率につい
て、設定した基準値を越えるか否か判定する透過率判定
部４２ｇと、透過率が設定値を越えている場合には、活
線浄油機のポンプ１４ｂを停止させるよう指示する停止
指示回路４７と、透過率が設定値に達しない時、ポンプ
１４ｂの運転を継続させるよう制御する浄油機制御回ｊ
１％４８と。

この制御回路４８の出力信号を受けて、浄油に要する時
間を計時し、絶縁油の汚損の程度を求める汚損度算出回
路４９とを有している。表示回路５０は、前記算出され
た汚損度を表示する汚損度表示回路５６を有している。

次に５本実施例の作用について説明する。

本実施例は、入口側油導管１２中を流れる絶縁油７の汚
損度により、光通透過部８５　ａ　！　８５　ｂを透過
して受光部８２が受ける光量が変化することを利用した
ものである。

この油汚損度検出部Ｓ４により検出された光情報は、第
２Ａ図に示す処理装置ＰＵに入力され、入力回路２０で
ディジタル化され、さらに、演算回路３０において透過
率が算出される。

算出された透過率は、第２Ｂ図に示す透過率判定部４２
ｇにおいて、予め設定された基準値と比較される。なお
、前記基準値は、許容限界に対応する透過率の１倍に設
定しである。

ここで、基準値に達しない場合、すなわち、汚損度が基
準値の１倍を越える場合には、浄油機制御回路４８で活
線浄油機１５を運転継続させ、基準値以下になるまで停
止させないようになっている。これは、絶縁油７の状態
を常に十分な絶縁耐力を有する状態に保持することを意
味し、絶縁低下などに起因する事故を未然に防止する作
用を担うものである。

他に、油汚損度検出部Ｓ４としては、第２Ｄ図に示すも
ののように、入口側油導管１２の中に−対の電極８３．
８４を設けて構成されるものでもよい、これは、電圧を
加えることで、該電極８３゜８４間を通過する絶縁油７
の耐電圧値を検出器８８により検出することによって、
油の汚損度を検出する。これによっても、第２Ｃ図に示
す油汚損度検出部と同様の効果が得られる。

なお、本実施例において、汚損度算出回路４９により算
出された汚損度により、切換開閉器ＤＳ内で、絶縁油を
異常に汚損する現象が発生していることを検知すること
ができる。すなわち、絶縁油自体が新しいものである場
合には、その異常な汚損は、内部での異常、特に、異常
アークやアーク継続によって生じていると考えることが
できる。

従って、この汚損度の監視のみにより、運転監視システ
ムを構成することができる。

もっとも、前記した第１Ａ図に示すように、圧力検出等
の監視と組み合せることが好ましい、さらに、前記した
第１Ａ図に示すように、圧力検出、操作軸歪および伝動
軸歪と、この汚損度とを組み合せればより好ましい。

次に１本願発明のさらに他の一実施例について説明する
。

本実施例は、−船釣な負荷時タップ切換器に適用される
もので、第３図に、本実施例の構成の概要を示す。

第３図において、本実施例が適用される負荷時タップ切
換器は、変圧器のタップ巻線２のタップ３を選択器ＴＳ
と、固定接触子７１および可動接触子７２を有する切換
開閉器ＤＳとを有する。

この負荷時タップ切換器に適用される監視システムは、
負荷電流ＩＯを計測する任意ｍ絡端位置に設けられる電
流検出部Ｓ５と、この電流検出部Ｓ５により検出した電
流を処理する処理装置ＰＵとにより構成される。

前記電流検出部Ｓ５としては、例えば、変流器が使用さ
れる。

前記処理装置ＰＵは、前記した各実施例と同様に、第２
Ｅ図に示すハードウェアにより構成することができる。

この処理装置ＰＵは５機能的には。

入力回路２０と、演算回路３０と、判定回路４０と１表
示回ｊ＄５０とを有して構成される。

入力回路２０は、前記した各実施例における機の他、電
流信号をサンプリングすると共に、デ°イジタル化する
機能を有する。

演算回路３０は、前記した各実施例における機能の他、
接触子消耗量を算出する機能、およびそれまでの接触子
消耗量を記憶保持する機能を有する。

判定回路４０は、第４図に示すように、上述した第２Ｂ
図に示すものとほぼ同じ構成である。相違する点は、オ
ア回路４３の後段に、接触子消耗量判定部６０を設けて
構成されることである。

表示回路５０は、接触子交換時期表示部５７を付加した
ことの他は、前記第２Ｂ図に示したものと同し構成であ
る。

次に１本実施例の作用について説明する。

まず、電流検出部Ｓ５で検出された電流信号は入力回路
２０に送られ、ディジタル値に変換され、演算回路３０
に送られる。この演算回路３０では。

タップ切換毎に接触子７１．７２の消耗量が算出される
。その演算結果は、前記圧力検出部Ｓ１、操作軸歪検出
部８２等からの結果と共に１判定回路４０に導かれる。

これと同時に、接触子交換時期表示部５７に送られ、接
触子の交換時期を表示する。これよって、計１的交換作
業など運営上の便宜をはかることができる。

次に、前記演算回路３０における接触子消耗量の算出は
、つぎのように行なわれる。

すなわち、接触子消耗量は切換電流のｎ乗（−般にｎ″
Ｆ　１．６）に比例することが実験的に知られている。

そこで負荷の変動に比例するタップ切換毎の電流値を知
ることにより、その都度の接触子消耗量を求めることが
できる。これを積算することで、精度の高い消耗量累計
がわかる。

ここで、ｉ回目における１回の切り換え時の脱色子消耗
量をΔＷ、とし、その時の電流を工、とするとΔＷｔは
次式で求められる。

ΔＷ、″：ＩＬ つぎに、（ｉ−１）回目までの累計消耗量をＷ、−８と
すると、ｉ回目における累計消耗量ＷＩは、次式により
求まる。

Ｗ　ｔ　＝　Ｗ　ｔ　−１＋ΔＷ。

従って、タップ切り換え毎に電流を測定し、これにより
ΔＷ１を求め、これを順次累積加算することにより、消
耗量の統計が求まる。

ところで、切換回数が大きくなり、接触子の消耗量が多
くなったり、接触子間の消耗量のアンバランス量が多く
なってくると、切換開閉器の接触子のオン−オフ時間、
すなわちシーケンス時間が長くなり、タップ切換時の発
生アークが伸びる方向になる。この現象を利用するのが
、前記接触子消耗量判定部６０である。前記結果を接触
子消耗判定部６０に送ることで、もし、切換開閉器ＤＳ
内の正常時より高い斥力の上昇が生じた場合、それが接
触子消耗量大により、アーク伸びの発生確率の高い状態
でそうなったのか１反対にほとんど新品の状態であるに
もかかわらず、軸の固渋などによりタップ切換速度が遅
くなって生じたのか。

現象の推定もでき、より信頼性の高い判定ができる。

前記した実施例は、接触子消耗量の算出を行なう機能の
他、前記した他の実施例の機能を組み合せた例であるが
５本実施例固有の接触子消耗量の算出機能のみにより監
視システムを構成することも可能である。

［発明の効果］ 本発明によれば、タップ切換に伴なう圧力、歪汚損等の
各種変化の検出部を設け、検出値を基準値と比較判定す
ることで、切換開閉器と伝動部などの駆動系に関する不
具合を事前に予測し、負荷時タップ切換器の事故を未然
に防止可能な運転監視システムを提供できる。

【図面の簡単な説明】 第１Ａ図は本願発明の負荷時タップ切換器の運転監視シ
ステムの構成を示すブロック図、第１Ｂ図は本願発明の
負荷時タップ切換器の運転監視システムの構成に使用す
る監視装置の構成を示すブロック図、第２Ａ図は本願発
明の負荷時タップ切換器およびその運転監視システムの
一実施例の構成を示す説明図、第２Ｂ図は本願発明の監
視システムにおける判定回路および表示回路の一実施例
の機能構成示すブロック図、第２Ｃ図および第２Ｄ図は
各々本願発明の負荷時タップ切換器の運転監視システム
の他の実施例の構成要素の一部を示す要部断面図、第２
Ｅ図は本願発明の監視システムの構成に使用できるハー
ドウェアの構成の一例を示すブロック図、第３図は本願
発明の監視システムのさらに他の実施例の構成を示す説
明図、第４図は前記実施例を含む本願発明の監視システ
ムの構成に使用できる判定回路および表示回路の他の実
施例を示すブロック図、第５図は従来の負荷時タップ切
換器の構成を示す説明図、第６Ａ＠は圧力の時間変化を
示すグラフ、第６Ｂ図は操作軸歪の時間変化を示すグラ
フ、第６Ｃ図は伝動軸歪の時間変化を示すグラフである
。 ＬＴＣ・・・負荷時タップ切換器、ＴＳ・・・タップ選
択器、ＤＳ・・・切換開閉器、Ｓｌ・・・圧力検出部、
Ｓ２・・・操作軸歪検出部、Ｓ３・・・伝動軸歪検出部
、Ｓ４・・・油汚損度検出部、Ｓ５・・・電流検出部、
　ＤＭ・・・電動操作機構、１・・・変圧器タンク、２
・・・タップ巻線、３・・・タップ、６・・・操作軸、
１０・・・伝動軸。 １５・・・活線浄油機、２０・・・入力回路、３０・・
・演算回路、４０・・・判定回路、５０・・・表示回路
、４Ｌａ〜４１ｃ・・・検出信号有無判定部、４２ａ〜
４２ｆ・・・異常有無判定部、５１・・・切換Ｎ閉器警
Ｎ回路。 ５２・・・駆動系警報回路、５３・・・タップ切換ロッ
ク回路、５４・・・検出信号無し表示回路、５５・・・
正常表示部。

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. １．伝動体を介して伝達される駆動力により、操作体を
   駆動操作して、タップ切り換え操作が行われる切換開閉
   器を有する負荷時タップ切換器の運転監視システムであ
   って、 前記切換開閉器の器内圧力の変化を検出する圧力検出部
   、前記操作体に発生する歪を検出する操作体歪検出部、
   または、前記伝動体に発生する歪を検出する伝動体歪検
   出部のうち、少なくとも一つを有する検出手段と、 該検出手段の検出信号に基づいて、運転状態を監視する
   監視手段とを備えることを特徴とする負荷時タップ切換
   器の運転監視システム。
2. ２．伝動体を介して伝達される駆動力により、操作体を
   駆動操作して、タップ切り換え操作が行われる切換開閉
   器を有する負荷時タップ切換器の運転監視システムであ
   って、 前記切換開閉器の器内圧力の変化を検出する圧力検出部
   、前記操作体に発生する歪を検出する操作体歪検出部、
   および、前記伝動体に発生する歪を検出する伝動体歪検
   出部を有する検出手段と、 該検出手段の各検出信号に基づいて、運転状態を監視す
   る監視手段とを備えることを特徴とする負荷時タップ切
   換器の運転監視システム。
3. ３．伝動体を介して伝達される駆動力により、操作体を
   駆動操作して、タップ切り換え操作が行われる切換開閉
   器を有する負荷時タップ切換器の運転監視システムであ
   って、 タップ巻線のタップ切り換え時の電流を検出する電流検
   出部を有する検出手段と、 該電流値に基づいて、切換開閉器の接触子の消耗量を算
   出し、該算出結果に基づいて、接触子の消耗を監視する
   機能を有する監視手段とを備えることを特徴とする負荷
   時タップ切換器の運転監視システム。
4. ４．切換開閉器内の絶縁油を浄化する活線浄油機を備え
   、かつ、伝動体を介して伝達される駆動力により、操作
   体を駆動操作して、タップ切り換え操作が行われる切換
   開閉器を有する負荷時タップ切換器の運転監視システム
   であって、前記切換開閉器の器内圧力の変化を検出する
   圧力検出部、前記操作体に発生する歪を検出する操作体
   歪検出部、または、前記伝動体に発生する歪を検出する
   伝動体歪検出部のうち少なくとも一つと、絶縁油の汚損
   度を検出する油汚損度検出部とを有する検出手段と、 該検出手段の検出信号に基づいて、運転状態を監視する
   監視手段とを備えることを特徴とする負荷時タップ切換
   器の運転監視システム。
5. ５．伝動体を介して伝達される駆動力により、操作体を
   駆動操作して、タップ切り換え操作が行われる切換開閉
   器を有する負荷時タップ切換器の運転監視システムであ
   って、 前記切換開閉器の器内圧力の変化を検出する圧力検出部
   、前記操作体に発生する歪を検出する操作体歪検出部、
   または、前記伝動体に発生する歪を検出する伝動体歪検
   出部のうち、少なくとも圧力検出部を有し、かつ、タッ
   プ巻線のタップ切り換え時の電流を検出する電流検出部
   を有する検出手段と、 該検出手段の検出信号に基づいて、運転状態を監視する
   監視手段とを備え、 かつ、該監視手段は、電流検出部により検出される電流
   値に基づいて、切換開閉器の接触子の消耗量を算出して
   、接触子の消耗を監視すると共に、前記圧力検出部によ
   り検出された圧力に異常がある場合に、前記接触子の消
   耗との関係を判別する機能を有して構成されることを特
   徴とする負荷時タップ切換器の運転監視システム。
6. ６．タップ切り換え時のアークにより絶縁油が分解され
   て生するガスによる圧力変化、タップ切り換え時に切換
   開閉器の操作体に生する歪、および／または．タップ切
   り換え時に前記操作体に駆動力を伝達する伝動体に生す
   る歪を検出し、これらの検出結果を正常時の変化と比較
   して、タップ切り換え時の異常を検出することを特徴と
   する負荷時タップ切換器の運転監視方法。
7. ７．切換開閉器内の圧力が伝わる任意の位置、該切換開
   閉器の切換操作を行なう操作体における歪が発生する任
   意の位置、該操作体に駆動力を伝達する伝動体における
   歪が発生する任意の位置の少なくとも１箇所に、圧力ま
   たは歪を検出するセンサを配置して構成されることを特
   徴とする負荷時タップ切換器。
8. ８．センサにより検出される対象物の状態を表す信号に
   基づいて、該状態について、ピーク値、継続時間、積分
   値、平均値、累積値および変化パターンのうち少なくと
   も１種のデータを求め、このデータと設定された判定基
   準とを比較して、異常の有無を判定し、該判定結果を出
   力することを特徴とする状態監視方法。
9. ９．センサにより検出される対象物の状態を表す信号に
   基づいて、該状態について、ピーク値、継続時間、積分
   値、平均値、累積値および変化パターンのうち少なくと
   も１種のデータを算出する演算手段と、このデータと設
   定された判定基準とを比較して、異常の有無を判定する
   判定手段と、該判定結果を出力する出力手段とを備える
   ことを特徴とする状態監視装置。
10. １０．複数個のセンサにより各々検出される対象物の状
    態を表す信号に基づいて、該対象物の状態について、ピ
    ーク値、継続時間、積分値、平均値、累積値および変化
    のパターンのうち、少なくとも１種のデータを算出し、
    これらのデータと設定された判定基準とを比較して、異
    常の有無を判定すると共に、複数の判定結果のいずれに
    も異常がない場合にシステムが正常であるとし、いずれ
    かに異常がある場合にシステムが異常であると判断する
    ことを特徴とする状態監視方法。
11. １１．複数個のセンサにより各々検出される対象物の状
    態を表す信号に基づいて、該対象物の状態について、ピ
    ーク値、継続時間、積分値、平均値、累積値および変化
    パターンのうち、少なくとも１種のデータを算出する演
    算手段と、これらのデータと設定された判定基準とを比
    較して、異常の有無を判定すると共に、複数の判定結果
    のいずれにも異常がない場合にシステムが正常であると
    し、いずれかに異常がある場合にシステムが異常である
    と判断する判定手段と、該判定結果を出力する出力手段
    とを備えることを特徴とする状態監視装置。