JP5679480B2 - Indirect AC megger measuring instrument and insulation resistance measuring method - Google Patents
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Description
本発明は、間接交流メガー測定器および絶縁抵抗測定方法に関し、特に、特別高圧の変圧器の絶縁抵抗測定に用いるのに好適な間接交流メガー測定器および絶縁抵抗測定方法に関する。 The present invention relates to an indirect AC megger measuring device and an insulation resistance measuring method, and more particularly to an indirect AC megger measuring device and an insulation resistance measuring method suitable for use in measuring an insulation resistance of an extra high voltage transformer.
電力会社の発変電部門における特別高圧の変圧器の定期点検項目の一つとして行われる絶縁抵抗測定(メガー測定)では、変圧器に接地機器である接地形計器用変圧器(以下、「GPT」と称する。)が直接接続されている場合には、変圧器回路がGPTを通して接地状態にあることから、そのままでは絶縁抵抗測定ができないため、GPT主回路を切り離して絶縁抵抗測定を行っている。また、GPT主回路の切離しができない設備構成の場合には、GPTの1次側接地端子を取り外して絶縁抵抗測定を行っている。 Insulation resistance measurement (Megger measurement), which is one of the regular inspection items for extra high voltage transformers in the power generation and substation departments of electric power companies, is a grounded instrument transformer (hereinafter referred to as "GPT"), which is a grounding device. Is directly connected, since the transformer circuit is in the grounded state through the GPT, the insulation resistance measurement cannot be performed as it is, so the insulation resistance measurement is performed by separating the GPT main circuit. Further, in the case of an equipment configuration in which the GPT main circuit cannot be disconnected, the insulation resistance measurement is performed by removing the GPT primary side ground terminal.
なお、下記の特許文献1には、高圧電路の絶縁抵抗測定時のGPTの1次側接地端子の接地線の取外しおよび取付け作業を不要にするために、GPTの1次側接地端子を所定の容量値のコンデンサを介して接地することにより、コンデンサは直流を通さないので絶縁抵抗測定時にはGPTの高圧巻線は大地から切り離されたのと同じ状態になることから、コンデンサを接続したままで絶縁抵抗測定が可能となるようにした接地形計器用変圧器が開示されている。
In
しかしながら、従来の絶縁抵抗測定方法では、以下に示すような問題があった。
(1)GPT主回路を切り離して絶縁抵抗測定を行う方法では、GPT主回路の3本のリード線(図1に示す第1乃至第3のリード線51〜53参照)の取外しおよび取付け作業が必要である。
(2)絶縁抵抗測定に伴いGPT主回路のリード線またはGPTの1次側接地端子の取外しが必要であるため、絶縁抵抗測定に時間を要する。
(3)GPT主回路のリード線の取外し作業は、GPTが設置されている高所作業となるケースが多いため、危険を伴う場合がある。
(4)GPTの1次側接地端子を取り外す方法では、1次側接地端子用の碍子が小さいため、端子取外し作業時に碍子を破損させる可能性があり、碍子を破損させた場合にはGPTが運転できず保護継電器が使用できないケースや復旧できないことがある。
(5)GPT主回路のリード線およびGPTの1次側接地端子の取外しおよび取付け作業を伴うため、締め付け不良や接続忘れの恐れがあり、接地端子においては接続忘れがあった場合には、接地端子部に主回路と同電位の異常電圧が発生して設備が損傷する。
However, the conventional insulation resistance measuring method has the following problems.
(1) In the method of measuring the insulation resistance by separating the GPT main circuit, the removal and attachment of the three lead wires of the GPT main circuit (see the first to third
(2) It takes time to measure the insulation resistance because it is necessary to remove the lead wire of the GPT main circuit or the primary ground terminal of the GPT along with the insulation resistance measurement.
(3) Since the work for removing the lead wire of the GPT main circuit is often performed at a high place where the GPT is installed, it may be dangerous.
(4) In the method of removing the primary side ground terminal of the GPT, since the insulator for the primary side ground terminal is small, there is a possibility that the insulator may be damaged at the time of removing the terminal. In some cases, the protective relay cannot be used or cannot be restored.
(5) GPT main circuit lead wire and GPT primary side grounding terminal are required to be removed and attached, which may lead to poor tightening or forgetting connection. An abnormal voltage with the same potential as that of the main circuit is generated at the terminal, resulting in damage to the equipment.
本発明の目的は、作業性および安全性の向上が図れるとともに碍子および設備の損傷を防止することができる間接交流メガー測定器および絶縁抵抗測定方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an indirect AC megger measuring device and an insulation resistance measuring method capable of improving workability and safety and preventing damage to insulators and equipment.
本発明の間接交流メガー測定器は、特別高圧の変圧器(1)の絶縁抵抗である変圧器絶縁抵抗(R)を測定するための間接交流メガー測定器(10,10’)であって、第1乃至第3の1次側端子が前記変圧器の2次側送電線の第1乃至第3相にそれぞれ接続された第1乃至第3の接地形計器用変圧器(21〜23)の第1乃至第3の2次側端子に印加電圧(V)をそれぞれ印加するための電圧印加手段と、前記印加電圧を前記第1乃至第3の接地形計器用変圧器の前記第1乃至第3の2次側端子にそれぞれ印加したときに該第1乃至第3の接地形計器用変圧器の第1乃至第3の1次側接地端子(2a1〜2a3)をそれぞれ流れる第1乃至第3の1次側電流(i1〜i3)または前記電圧印加手段の出力線に流れる電流を検出するための電流検出手段と、前記変圧器絶縁抵抗を測定するための変圧器絶縁抵抗測定手段とを具備し、前記電圧印加手段が、前記第1乃至第3の接地形計器用変圧器の前記第1乃至第3の1次側端子と大地との間に所定の実効値の交流電圧をそれぞれ誘起させる前記印加電圧を前記変圧器が設置されている高圧系統の電圧階級に基づいて算出し、該算出した印加電圧を該第1乃至第3の接地形計器用変圧器の前記第1乃至第3の2次側端子にそれぞれ印加し、前記変圧器絶縁抵抗測定手段が、前記印加電圧と、前記所定の実効値と、前記第1乃至第3の1次側電流または前記電圧印加手段の出力線に流れる電流とに基づいて、前記変圧器絶縁抵抗を測定することを特徴とする。
ここで、前記印加電圧が、前記第1乃至第3の接地形計器用変圧器の前記第1乃至第3の1次側端子と大地との間に実効値=2,000Vの交流電圧をそれぞれ誘起させる交流電圧であってもよい。
本発明の第1の間接交流メガー測定器は、前記間接交流メガー測定器(10)が、前記印加電圧を出力するための交流電源(11)と、前記第1乃至第3の接地形計器用変圧器の前記第1乃至第3の1次側接地端子をそれぞれ接地するための第1乃至第3の接地線にそれぞれ取り付けられた第1乃至第3のクランプ変流器(211〜213)からそれぞれ入力される前記第1乃至第3の1次側電流に基づいて前記変圧器絶縁抵抗を算出するためのマイクロプロセッサ(14)と、該マイクロプロセッサに接続されたメモリ(15)と、各種データを表示するための表示器(16)と、絶縁抵抗開始指令や前記電圧階級を入力するための操作盤(17)とを具備することを特徴とする。
ここで、前記マイクロプロセッサが、前記第1乃至第3の1次側電流のベクトル和である1次側電流(i)の実効値(ie)を算出するとともに該1次側電流と前記印加電圧との位相差(θ)を求め、次式を用いて前記変圧器絶縁抵抗を計算してもよい。
R={2000/ie}×cosθ
ここで、ie=前記1次側電流の実効値
θ=前記1次側電流と前記印加電圧との位相差
本発明の第2の間接交流メガー測定器は、前記間接交流メガー測定器(10’)が、前記印加電圧を出力するための交流電源(11)と、該交流電源の出力線に設置された変流器(18)と、該変流器から入力される電流に基づいて前記変圧器絶縁抵抗を算出するためのマイクロプロセッサ(14)と、該マイクロプロセッサに接続されたメモリ(15)と、
各種データを表示するための表示器(16)と、絶縁抵抗開始指令や前記電圧階級などを入力するための操作盤(17)とを具備することを特徴とする。
ここで、前記マイクロプロセッサが、前記変流器から入力される電流に基づいて2次側電流(I)の実効値(Ie)を算出するとともに該2次側電流と前記印加電圧との位相差(θ)を求め、次式を用いて前記変圧器絶縁抵抗を計算してもよい。
R={2000/(Ie/変圧比)}×cosθ
ここで、Ie=前記2次側電流の実効値
θ=前記2次側電流と前記印加電圧との位相差
本発明の第1の絶縁抵抗測定方法は、本発明の第1の間接交流メガー測定器を用いて、前記第1乃至第3の接地形計器用変圧器の前記第1乃至第3の2次側端子に前記交流電源から前記印加電圧をそれぞれ印加したときに該第1乃至第3の接地形計器用変圧器の前記第1乃至第3の1次側接地端子をそれぞれ流れる前記第1乃至第3の1次側電流を前記第1乃至第3のクランプ変流器によってそれぞれ検出して、該第1乃至第3のクランプ変流器によってそれぞれ検出された第1乃至第3の1次側電流に基づいて前記変圧器絶縁抵抗を前記マイクロプロセッサによって測定することを特徴とする。
本発明の第2の絶縁抵抗測定方法は、本発明の第2の間接交流メガー測定器を用いて、前記第1乃至第3の接地形計器用変圧器の前記第1乃至第3の2次側端子に前記交流電源から前記印加電圧をそれぞれ印加したときに該交流電源の出力線に流れる電流を前記変流器によって検出して、該変流器によって検出された電流に基づいて前記変圧器絶縁抵抗を前記マイクロプロセッサによって測定することを特徴とする。
The indirect AC megger measuring device of the present invention is an indirect AC megger measuring device (10, 10 ') for measuring a transformer insulation resistance (R) which is an insulation resistance of an extra high voltage transformer (1). First to third grounded-type instrument transformers (2 1 to 2 3) in which the first to third primary terminals are connected to the first to third phases of the secondary transmission lines of the transformer, respectively. ) the first to the third secondary voltage applying means for applying an applied voltage (V) is to terminals, the first of the applied voltage of the first to third grounding type instrument transformer Through the first to third primary ground terminals (2a 1 to 2a 3 ) of the first to third earthing-type instrument transformers when applied to the second to third secondary terminals, respectively . 1st to 3rd primary side current (i 1 to i 3 ) or current for detecting the current flowing through the output line of the voltage applying means Detection means, provided with a transformer insulation resistance measuring means for measuring a pre-Symbol transformer insulation resistance, the voltage applying means, said first through said first to third grounding type instrument transformer The applied voltage for inducing an AC voltage having a predetermined effective value between the third primary side terminal and the ground is calculated based on the voltage class of the high voltage system in which the transformer is installed, and the calculated An applied voltage is applied to each of the first to third secondary terminals of the first to third grounded-type instrument transformers, and the transformer insulation resistance measuring means includes the applied voltage and the predetermined voltage The transformer insulation resistance is measured on the basis of an effective value and a current flowing through the first to third primary currents or an output line of the voltage applying means .
Here, the applied voltage, respectively an alternating voltage of an effective value = 2,000 V between the first to third above the earth type instrument transformer first through the third primary-side terminal and the ground An alternating voltage to be induced may be used.
The first indirect AC megger measuring device of the present invention is an AC power source (11) for the indirect AC megger measuring device (10) to output the applied voltage, and for the first to third grounding type meters. First to third clamp current transformers (21 1 to 21 3 ) respectively attached to first to third ground lines for grounding the first to third primary side ground terminals of the transformer, respectively. ), A microprocessor (14) for calculating the transformer insulation resistance based on the first to third primary currents respectively input from the memory, and a memory (15) connected to the microprocessor; A display (16) for displaying various data and an operation panel (17) for inputting an insulation resistance start command and the voltage class are provided.
Here, the microprocessor calculates an effective value (ie) of a primary side current (i) that is a vector sum of the first to third primary side currents, and the primary side current and the applied voltage. And the transformer insulation resistance may be calculated using the following equation.
R = {2000 / ie} × cos θ
Where ie = effective value of the primary side current
θ = phase difference between the primary side current and the applied voltage The second indirect AC megger measuring device of the present invention is an AC power source for the indirect AC megger measuring device (10 ′) to output the applied voltage. (11), a current transformer (18) installed on the output line of the AC power supply, and a microprocessor (14) for calculating the transformer insulation resistance based on the current input from the current transformer And a memory (15) connected to the microprocessor;
A display (16) for displaying various data and an operation panel (17) for inputting an insulation resistance start command and the voltage class are provided.
Here, the microprocessor position between the applied voltage and the secondary current and calculates the effective value of the secondary-side current (I) to (Ie) based on the current that will be input from the current transformer You may obtain | require a phase difference ((theta)) and may calculate the said transformer insulation resistance using following Formula.
R = {2000 / (Ie / transformation ratio)} × cos θ
Where Ie = effective value of the secondary current
θ = phase difference between the secondary current and the applied voltage The first insulation resistance measuring method of the present invention uses the first indirect AC megger measuring device of the present invention to The first to third grounded-type instrument transformers when the applied voltage is applied from the AC power source to the first to third secondary terminals of the topographic instrument transformer, respectively . The first to third clamp current transformers detect the first to third primary currents respectively flowing through the three primary ground terminals, respectively, and the first to third clamp current transformers are detected. The transformer insulation resistance is measured by the microprocessor on the basis of the first to third primary side currents detected respectively by the microprocessor.
The second insulation resistance measuring method of the present invention uses the second indirect AC megger measuring device of the present invention to perform the first to third secondary of the first to third earthing-type instrument transformers. the current flowing through the output line of the AC power when applying the application voltage from the AC power supply to the positive terminal respectively detected by the current transformer, the transformer on the basis of the current detected by the displacement current transformer The insulation resistance is measured by the microprocessor.
本発明の間接交流メガー測定器および絶縁抵抗測定方法は、以下に示す効果を奏する。
(1)GPT主回路のリード線またはGPTの1次側接地端子の取外し作業を不要にすることができるため、絶縁抵抗測定時間を従来の手法に比べて大幅に短縮することができ、1次側接地端子用の碍子の破損や接続忘れなどに伴う設備損傷のリスクをなくすことができるとともに、点検に伴う付帯費用を不要にすることができる。
(2)高所などにおける危険が伴うGPT主回路のリード線の取外し作業を不要にすることができるため、安全性を向上させることができる。
The indirect AC megger measuring device and the insulation resistance measuring method of the present invention have the following effects.
(1) Since it is not necessary to remove the lead wire of the GPT main circuit or the primary side ground terminal of the GPT, the insulation resistance measurement time can be greatly shortened compared to the conventional method. It is possible to eliminate the risk of equipment damage due to breakage of the insulator for the side ground terminal or forgetting connection, etc., and it is possible to eliminate the incidental costs associated with inspection.
(2) Since it is possible to eliminate the work of removing the lead wire of the GPT main circuit which is dangerous at high places, safety can be improved.
上記の目的を、交流電源から第1乃至第3のGPTの2次側端子に印加電圧を印加したときに第1乃至第3のGPTの第1乃至第3の1次側接地端子をそれぞれ流れる第1乃至第3の1次側電流または交流電源の出力線に流れる電流に基づいて変圧器絶縁抵抗を測定することにより実現した。 For the above purpose, when an applied voltage is applied from the AC power source to the secondary side terminals of the first to third GPTs, the first to third primary side ground terminals of the first to third GPTs flow respectively. This was realized by measuring the transformer insulation resistance based on the first to third primary side currents or the current flowing through the output line of the AC power supply.
以下、本発明の間接交流メガー測定器および絶縁抵抗測定方法の実施例について図面を参照して説明する。
本発明の一実施例による間接交流メガー測定器10は、図1に示すように、1次側端子が特別高圧の変圧器1の2次側送電線の第1乃至第3相にそれぞれ接続された第1乃至第3のGPT21〜23の2次側端子に印加電圧V(第1乃至第3のGPT21〜23の1次側端子と大地との間に実効値=2,000Vの交流電圧を誘起させる交流電圧)を印加したときに第1乃至第3のGPT21〜23の第1乃至第3の1次側接地端子2a1〜2a3をそれぞれ流れる第1乃至第3の1次側電流i1〜i3を検出して、検出した第1乃至第3の1次側電流i1〜i3に基づいて変圧器1の絶縁抵抗R(以下、「変圧器絶縁抵抗R」と称する。)を測定することを特徴とする。
Embodiments of an indirect AC megger measuring device and an insulation resistance measuring method according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, the indirect AC
そのため、変圧器絶縁抵抗Rを測定する際には、第1乃至第3のGPT21〜23の2次側端子および2次側共通端子と配電盤との間に設置されたGPT2次側ナイフスイッチ3を切るとともに、第1乃至第3のGPT21〜23の3次側端子と配電盤との間に設置されたGPT3次側ナイフスイッチ4を切って、第1乃至第3のGPT21〜23の2次側端子をGPT2次側ナイフスイッチ3にそれぞれ接続する第1乃至第3の2次側配線L1〜L3と第1乃至第3のGPT21〜23の2次側共通端子をGPT2次側ナイフスイッチ3に接続する2次側共通配線LCとの間に印加電圧Vを間接交流メガー測定器10から印加する。
また、第1乃至第3のGPT21〜23の1次側接地端子2a1〜2a3をそれぞれ接地する第1乃至第3の接地線に第1乃至第3のクランプ変流器211〜213をそれぞれ取り付けて、第1乃至第3のクランプ変流器211〜213によってそれぞれ検出された第1乃至第3の1次側電流i1〜i3を間接交流メガー測定器10に入力する。
間接交流メガー測定器10では、第1乃至第3の1次側電流i1〜i3に基づいて変圧器絶縁抵抗Rが測定される。
Therefore, when measuring the transformer insulation resistance R, the GPT secondary side knife switch installed between the secondary side terminals and the secondary side common terminals of the first to third
The first to third GPT2 1 to 2 3 of the primary-
In the indirect AC
間接交流メガー測定器10は、図2に示すように、印加電圧Vを出力するための可変絶縁交流電源11と、可変絶縁交流電源11から入力される印加電圧Vおよび第1乃至第3のクランプ変流器211〜213から入力される1次側電流i1〜i3をデジタルデータに変換するためのアナログ/デジタル変換器12(以下、「A/D変換器12」と称する。)と、入出力インターフェース13(以下、「I/O13」と称する。)と、第1乃至第3の1次側電流i1〜i3に基づいて変圧器絶縁抵抗Rを算出するためのマイクロプロセッサ14(以下、「MPU14」と称する。)と、MPU14に接続されたメモリ15と、各種データを表示するための表示器16と、絶縁抵抗開始指令や試験対象回路の電圧階級などを入力するための操作盤17とを具備する。
なお、可変絶縁交流電源11、A/D変換器12、MPU14、表示器16および操作盤17はI/O13と接続されている。
As shown in FIG. 2, the indirect AC
The variable insulation
可変絶縁交流電源11の2本の出力線のうちの1本の出力線(以下、「第1の出力線」と称する。)は外部で3分岐されたのちに第1乃至第3の2次側配線L1〜L3にそれぞれ接続されており、他の1本の出力線(以下、「第2の出力線」と称する。)は2次側共通配線LCに接続されている。 One of the two output lines of the variable insulated AC power supply 11 (hereinafter referred to as “first output line”) is branched into three branches and then first to third secondary. The other output lines (hereinafter referred to as “second output lines”) are connected to the side wirings L 1 to L 3 , respectively, and are connected to the secondary side common wiring L C.
次に、MPU14の動作について、図3に示すフローチャートを参照して説明する。
MPU14は、絶縁抵抗開始指令および試験対象回路の電圧階級が操作盤17からI/O13を介して入力されると(ステップS11)、第1乃至第3のGPT21〜23の1次側端子と大地との間に実効値=2,000Vの交流電圧が誘起する印加電圧V(実効値Ve=2000/変圧比)を電圧階級に基づいて算出したのち、算出した印加電圧Vを出力するように可変絶縁交流電源11に対してI/O13を介して指示する(ステップS12)。
たとえば、印加電圧Vの実効値Veは、11kV系では20.0V、22kV系では10.0V、66kV系では3.3V、110kV系では2.0Vとなる。
これにより、印加電圧Vが、第1乃至第3の2次側配線L1〜L3と2次側共通配線LCとの間にそれぞれ印加されて、第1乃至第3のGPT21〜23の1次側接地端子2a1〜2a3に第1乃至第3の1次側電流i1〜i3がそれぞれ流れる。
印加電圧Vと第1乃至第3のクランプ変流器211〜213によってそれぞれ検出された第1乃至第3の1次側電流i1〜i3とは、A/D変換器12によってデジタルデータに変換されたのちにI/O13を介してMPU14に入力される。
Next, the operation of the
When the
For example, the effective value Ve of the applied voltage V is 20.0 V for the 11 kV system, 10.0 V for the 22 kV system, 3.3 V for the 66 kV system, and 2.0 V for the 110 kV system.
As a result, the applied voltage V is applied between the first to third secondary wirings L 1 to L 3 and the secondary common wiring L C , respectively, and the first to
The applied voltage V and the first to third primary currents i 1 to i 3 detected by the first to third clamp
MPU14は、入力された第1乃至第3の1次側電流i1〜i3のベクトル和の実効値ie(以下、第1乃至第3の1次側電流i1〜i3のベクトル和を「1次側電流i」と称する。)を算出するとともに1次側電流iと印加電圧Vとの位相差θを求める(ステップS13)。
The
その後、MPU14は、以下に示す(1)式を用いて変圧器絶縁抵抗Rを計算する(ステップS14)。
R={2000/ie}×cosθ (1)
ここで、ie=1次側電流iの実効値
θ=1次側電流iと印加電圧との位相差
Thereafter, the
R = {2000 / ie} × cos θ (1)
Where ie = effective value of primary side current i
θ = phase difference between primary current i and applied voltage
その後、MPU14は、求めた変圧器絶縁抵抗Rが500MΩ以上(500MΩ≦R)であれば「良好」と判断し、求めた変圧器絶縁抵抗Rが100MΩ以上500MΩ未満(100MΩ≦R<500MΩ)であれば「要注意」と判断し、求めた変圧器絶縁抵抗Rが100MΩ未満であれば「不良」と判断して、判断結果をI/O13を介して表示器16に表示させる(ステップS15〜S18)。
Thereafter, the
その後、MPU14は、操作盤17からの指示に応じて、印加電圧V、第1乃至第3の1次側電流i1〜i3、1次側電流iおよび変圧器絶縁抵抗Rをメモリ15に記憶したり表示器16に表示させたりする(ステップS19)。
Thereafter, the
以上の説明では、第1乃至第3のクランプ変流器211〜213から入力される第1乃至第3の1次側電流i1〜i3に基づいて変圧器絶縁抵抗Rを測定したが、図4に示すように間接交流メガー測定器10’のように可変絶縁交流電源11の第1の出力線に変流器18を設置し、可変絶縁交流電源11の第1の出力線に流れる電流を変流器18によって検出し、検出した電流に基づいて変圧器絶縁抵抗Rを測定してもよい。
この場合には、MPU14は、変流器18からA/D変換器12およびI/O13を介して入力される電流に基づいて2次側電流Iの実効値Ieを算出するとともに2次側電流Iと印加電圧Vとの位相差θを求め、以下に示す(2)式を用いて変圧器絶縁抵抗Rを計算する。
R={2000/(Ie/変圧比)}×cosθ (2)
ここで、Ie=2次側電流Iの実効値
θ=2次側電流Iと印加電圧との位相差
なお、変流器18は可変絶縁交流電源11の第2の出力線に設置してもよい。
In the above description, the transformer insulation resistance R is measured based on the first to third primary currents i 1 to i 3 input from the first to third clamp
In this case, the
R = {2000 / (Ie / transformation ratio)} × cos θ (2)
Where Ie = effective value of secondary side current I
θ = phase difference between secondary current I and applied voltage Note that the
次に、間接交流メガー測定器10,10’を用いた変圧器1の絶縁抵抗測定の検証試験を行った結果について、図5および図6(a),(b)を参照して説明する。
この実証試験は、図5に示すように、間接交流メガー測定器10の代わりに可変交流電源51を使用して印加電圧Vを第1乃至第3のGPT21〜23の2次側端子に印加し、模擬機器52を第1乃至第3のGPT21〜23の各1次側端子に接続線53を用いて接続するとともに、第1乃至第3のGPT21〜23の第1乃至第3の1次側接地端子2a1〜2a3を接地線54に接続して、以下のようにして行った。
(1)図2に示した間接交流メガー測定器10のように1次側電流i(第1乃至第3の1次側電流i1〜i3)に基づいて変圧器絶縁抵抗Rを測定する方法(以下、「第1の絶縁抵抗測定方法」と称する。)については、可変交流電源51からの印加電圧Vを電圧計55で測定するとともに、第1乃至第3のGPT21〜23の1次側接地端子2a1〜2a3にそれぞれ流れる第1乃至第3の1次側電流i1〜i3のベクトル和である1次側電流iを接地線54に取り付けたクランプ変流器55によって測定し、測定した1次側電流iに基づいて上述した(1)式を用いて模擬機器52の絶縁抵抗r(以下、「模擬機器絶縁抵抗r」と称する。)を求めることにより行った。
(2)図4に示した間接交流メガー測定器10’のように2次側電流Iに基づいて変圧器絶縁抵抗Rを測定する方法(以下、「第2の絶縁抵抗測定方法」と称する。)については、可変交流電源51からの印加電圧Vを電圧計55で測定するとともに、2次側電流Iを可変交流電源51の共通出力線(2次側共通配線LCに接続されている。)に取り付けたクランプ変流器57によって測定し、測定した2次側電流Iに基づいて上述した(2)式を用いて模擬機器絶縁抵抗rを求めることにより行った。
Next, the result of the verification test for measuring the insulation resistance of the
As shown in FIG. 5, this demonstration test uses a variable
(1) The transformer insulation resistance R is measured based on the primary side current i (first to third primary side currents i 1 to i 3 ) as in the indirect alternating
(2) A method of measuring the transformer insulation resistance R based on the secondary current I as in the indirect AC
第1の絶縁抵抗測定方法についての実証試験結果は、図6(a)に示すように、模擬機器52の絶縁抵抗を10MΩ、5MΩ、2MΩおよび1MΩと設定したときの模擬機器絶縁抵抗rの測定値は7.52MΩ(誤差=−25%)、4.34MΩ(誤差=−13%)、1.94MΩ(誤差=−3%)および0.81MΩ(誤差=−19%)であった。なお、この試験では、検証に使用した模擬機器52に流れる漏洩電流成分が印加電圧Vと同相成分が殆どであり、印加電圧Vと漏洩電流との位相差θによる影響が小さいことから、位相差による補正(cosθ)は省略した。
ここで、誤差が最大−25%と大きくなった理由としては、クランプ変流器56として微小電流が検出可能な機材が準備できずに0〜20Aの測定範囲となる機材を使用したことによると考えられる。したがって、微小電流が検出可能なクランプ変流器を使用することにより、第1の絶縁抵抗測定方法によって変圧器絶縁抵抗Rをより誤差が少なく測定できることが確認できた。
As shown in FIG. 6A, the result of the verification test for the first insulation resistance measurement method is the measurement of the simulated equipment insulation resistance r when the insulation resistance of the
Here, the reason why the error is as large as −25% is that the clamp
第2の絶縁抵抗測定方法についての実証試験結果は、図6(b)に示すように、模擬機器52の絶縁抵抗を10MΩ、5MΩ、2MΩおよび1MΩと設定したときの模擬機器絶縁抵抗rの測定値は1.40MΩ(誤差=−86%)、1.25MΩ(誤差=−75%)、0.90MΩ(誤差=−55%)および0.55MΩ(誤差=−45%)であった。
これにより、GPTに流れる電流の成分のうち模擬機器絶縁抵抗rが小さいほど印加電圧Vと同相の2次側電流Iの成分は増加するが90度遅れの2次側電流Iの成分は大きく変化しないことが確認できたが、2次側電流Iに基づいて変圧器絶縁抵抗Rを算出することは困難であることが判明した(この理由としては、模擬機器絶縁抵抗rに比較してGPTの励磁インピーダンスの抵抗成分が小さいためと考えられる)。
しかしながら、第2の絶縁抵抗測定方法では、GPTの励磁電流の影響を受けるが、実証試験結果が実際の模擬機器絶縁抵抗rよりも小さくなる方向の誤差となるために安全方向の判断となることから、測定した変圧器絶縁抵抗Rが許容範囲外となる場合にのみ、従来と同様にGPT主回路のリード線またはGPTの1次側接地端子の取外しを行って変圧器絶縁抵抗Rを測定すればよいので、従来の絶縁抵抗測定方法を補完するという点では効果的であることが判明した。
As shown in FIG. 6B, the result of the verification test for the second insulation resistance measurement method is the measurement of the simulated equipment insulation resistance r when the insulation resistance of the
As a result, among the current components flowing through the GPT, the component of the secondary current I in phase with the applied voltage V increases as the simulated device insulation resistance r decreases, but the component of the secondary current I delayed by 90 degrees greatly changes. However, it has been found that it is difficult to calculate the transformer insulation resistance R based on the secondary current I (this is because the GPT is compared with the simulated equipment insulation resistance r). This is probably because the resistance component of the excitation impedance is small).
However, the second insulation resistance measurement method is affected by the excitation current of the GPT, but the verification test result is an error in a direction that becomes smaller than the actual simulated equipment insulation resistance r, so that the safety direction is judged. Therefore, only when the measured transformer insulation resistance R is outside the allowable range, the lead wire of the GPT main circuit or the primary side ground terminal of the GPT is removed and the transformer insulation resistance R is measured as before. As a result, it proved effective in complementing the conventional insulation resistance measurement method.
1 変圧器
21〜23 第1乃至第3のGPT
2a1〜2a3 第1乃至第3の1次側接地端子
3 GPT2次側ナイフスイッチ
4 GPT3次側ナイフスイッチ
51〜53 第1乃至第3のリード線
10,10’ 間接交流メガー測定器
11 可変絶縁交流電源
12 A/D変換器
13 I/O
14 MPU
15 メモリ
16 表示器
17 操作盤
18 変流器
211〜213 第1乃至第3のクランプ変流器
51 可変交流電源
52 模擬機器
53 接続線
54 接地線
55 電圧計
56,57 クランプ変流器
L1〜L3 第1乃至第3の2次側配線
LC 2次側共通配線
R 変圧器絶縁抵抗
r 模擬機器絶縁抵抗
V 印加電圧
Ve 印加電圧Vの実効値
i 1次側電流
ie 1次側電流iの実効値
i1〜i3 第1乃至第3の1次側電流
I 2次側電流
Ie 2次側電流Iの実効値
S11〜S19 ステップ
1
14 MPU
15
Claims (8)
第1乃至第3の1次側端子が前記変圧器の2次側送電線の第1乃至第3相にそれぞれ接続された第1乃至第3の接地形計器用変圧器(21〜23)の第1乃至第3の2次側端子に印加電圧(V)をそれぞれ印加するための電圧印加手段と、
前記印加電圧を前記第1乃至第3の接地形計器用変圧器の前記第1乃至第3の2次側端子にそれぞれ印加したときに該第1乃至第3の接地形計器用変圧器の第1乃至第3の1次側接地端子(2a1〜2a3)をそれぞれ流れる第1乃至第3の1次側電流(i1〜i3)または前記電圧印加手段の出力線に流れる電流を検出するための電流検出手段と、
前記変圧器絶縁抵抗を測定するための変圧器絶縁抵抗測定手段とを具備し、
前記電圧印加手段が、前記第1乃至第3の接地形計器用変圧器の前記第1乃至第3の1次側端子と大地との間に所定の実効値の交流電圧をそれぞれ誘起させる前記印加電圧を前記変圧器が設置されている高圧系統の電圧階級に基づいて算出し、該算出した印加電圧を該第1乃至第3の接地形計器用変圧器の前記第1乃至第3の2次側端子にそれぞれ印加し、
前記変圧器絶縁抵抗測定手段が、前記印加電圧と、前記所定の実効値と、前記第1乃至第3の1次側電流または前記電圧印加手段の出力線に流れる電流とに基づいて、前記変圧器絶縁抵抗を測定する、
ことを特徴とする、間接交流メガー測定器。 An indirect AC megger measuring device (10, 10 ') for measuring a transformer insulation resistance (R) which is an insulation resistance of an extra high voltage transformer (1),
First to third grounded-type instrument transformers (2 1 to 2 3) in which the first to third primary terminals are connected to the first to third phases of the secondary transmission lines of the transformer, respectively. ) and the first to third secondary voltage applying means for applying each applied voltage (V) at the terminals of,
First of the first to third grounding type instrument transformer when applying respectively the applied voltage to the first to third secondary terminals of the first to third grounding type instrument transformer First to third primary side currents (i 1 to i 3 ) flowing through the first to third primary side ground terminals (2a 1 to 2a 3 ), respectively, or a current flowing to the output line of the voltage applying means are detected. Current detection means for
A transformer insulation resistance measuring means for measuring the transformer insulation resistance ,
The voltage application means induces an AC voltage having a predetermined effective value between the first to third primary terminals of the first to third grounded-type instrument transformers and the ground, respectively. The voltage is calculated based on the voltage class of the high voltage system in which the transformer is installed, and the calculated applied voltage is used as the first to third secondary of the first to third grounded-type instrument transformers. Apply to each side terminal,
The transformer insulation resistance measuring means is configured to change the voltage based on the applied voltage, the predetermined effective value, and the first to third primary currents or the current flowing through the output line of the voltage applying means. Measuring the insulation resistance,
An indirect AC megger measuring device.
前記印加電圧を出力するための交流電源(11)と、
前記第1乃至第3の接地形計器用変圧器の前記第1乃至第3の1次側接地端子をそれぞれ接地するための第1乃至第3の接地線にそれぞれ取り付けられた第1乃至第3のクランプ変流器(211〜213)からそれぞれ入力される前記第1乃至第3の1次側電流に基づいて、前記変圧器絶縁抵抗を算出するためのマイクロプロセッサ(14)と、
該マイクロプロセッサに接続されたメモリ(15)と、
各種データを表示するための表示器(16)と、
絶縁抵抗開始指令や前記電圧階級を入力するための操作盤(17)と、
を具備することを特徴とする、請求項1または2記載の間接交流メガー測定器。 The indirect AC megger measuring device (10)
An AC power supply (11) for outputting the applied voltage;
First to third attached to first to third ground lines for grounding the first to third primary side ground terminals of the first to third grounded-type instrument transformers, respectively. and based clamp current transformer from (21 1 to 21 3) in the first to third primary current is inputted, the microprocessor for calculating the transformer insulation resistance (14),
A memory (15) connected to the microprocessor;
A display (16) for displaying various data;
An operation panel (17) for inputting an insulation resistance start command and the voltage class ;
The indirect AC megger measuring device according to claim 1 or 2, characterized by comprising:
R={2000/ie}×cosθ
ここで、ie=前記1次側電流の実効値
θ=前記1次側電流と前記印加電圧との位相差
ことを特徴とする、請求項3記載の間接交流メガー測定器。 The microprocessor calculates an effective value (ie) of a primary side current (i) that is a vector sum of the first to third primary side currents, and calculates the level of the primary side current and the applied voltage. Obtain the phase difference (θ) and calculate the transformer insulation resistance using the following equation: R = {2000 / ie} × cos θ
Where ie = effective value of the primary side current
The indirect AC megameter according to claim 3, wherein θ is a phase difference between the primary side current and the applied voltage.
前記印加電圧を出力するための交流電源(11)と、
該交流電源の出力線に設置された変流器(18)と、
該変流器から入力される電流に基づいて前記変圧器絶縁抵抗を算出するためのマイクロプロセッサ(14)と、
該マイクロプロセッサに接続されたメモリ(15)と、
各種データを表示するための表示器(16)と、
絶縁抵抗開始指令や前記電圧階級などを入力するための操作盤(17)と、
を具備することを特徴とする、請求項1または2記載の間接交流メガー測定器。 The indirect AC megger measuring device (10 ′)
An AC power supply (11) for outputting the applied voltage;
A current transformer (18) installed on the output line of the AC power supply;
A microprocessor (14) for calculating the transformer insulation resistance based on the current input from the current transformer;
A memory (15) connected to the microprocessor;
A display (16) for displaying various data;
An operation panel (17) for inputting an insulation resistance start command, the voltage class, and the like;
The indirect AC megger measuring device according to claim 1 or 2, characterized by comprising:
R={2000/(Ie/変圧比)}×cosθ
ここで、Ie=前記2次側電流の実効値
θ=前記2次側電流と前記印加電圧との位相差
ことを特徴とする、請求項5記載の間接交流メガー測定器。 The microprocessor the phase difference between the applied voltage and the secondary current to calculate an effective value (Ie) of the based on the current that will be input from the current transformer secondary current (I) (theta ) And calculate the transformer insulation resistance using the following equation: R = {2000 / (Ie / transformation ratio)} × cos θ
Where Ie = effective value of the secondary current
The indirect AC megameter according to claim 5, wherein θ is a phase difference between the secondary current and the applied voltage.
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