油入変圧器状態監視装置：コア機能、選定ポイント、アプリケーションガイドライン

• 油浸変圧器状態監視装置は、変圧器の運転状態をリアルタイムで収集、分析、早期警告するための特別な装置です。
• 油温、油面、部分放電、溶存ガスなどの主要パラメータを監視することで、故障のリスクを大幅に低減することができる。
• オンライン・モニタリングは、オフライン検出よりも継続的なリアルタイムの状態把握が可能であり、重要な場所での使用に適している。
• 機種選定にあたっては、監視パラメータ、設置条件、通信方法、規格の実施状況などを総合的に検討する必要がある。
• イノテラは、油浸変圧器の幅広い用途に対応した専門的な状態監視ソリューションを提供しています。

まず、油入変圧器の状態監視装置とは何か。

油入変圧器状態監視装置は、油入変圧器の運転状態をリアルタイムで監視し、データを収集し、異常警告を行うために特別に設計された一種のインテリジェントな計器および装置です。変圧器本体または付属品に設置された各種センサーにより、温度、油面、絶縁状態、ガス含有量などの主要データを継続的に収集し、これらのデータをバックエンドシステムに送信して分析・判断することで、運転・保守担当者が設備の健康状態をタイムリーに把握できるようにします。

油入変圧器は、電力システム、工業、鉱業企業、鉄道輸送、データセンターなどで広く使用されており、送配電の中核機器である。高圧、高温環境下での長期運転により、内部の絶縁油と絶縁材料は時間とともに徐々に老化し、効果的に監視しなければ、一度故障が発生すると、電力供給の信頼性に影響を与えるだけでなく、重大な安全事故を引き起こす可能性があります。

したがって、信頼性の高い状態監視装置一式を装備することは、変圧器の安全で安定した運転を確保するための重要な手段である。

次に、なぜ油浸変圧器に状態監視が必要なのか。

変圧器自体にはすでに保護リレーが付いているのに、なぜ状態監視装置を追加する必要があるのか？この2つの位置づけは、実は根本的に異なります。

保護リレーが故障しているイベント後迅速なアクションは、回路を遮断し、「事後保護」に属している。発生前異常の最初の兆候は「事前警告」として検出される。

以下の点は、コンディション・モニタリングの必要性を示している：

• 変圧器の故障には前兆があることが多い：絶縁体の老朽化、部分放電、オイルの劣化などの問題は、深刻な故障を引き起こす前に、数日から数週間にわたって異常信号を発することが多く、監視装置はこうした初期の特徴を捉えることができる。
• 定期的な停電は維持にコストがかかる：従来のオフライン点検では、停電作業が必要となり、生産と電力供給に影響を及ぼしていた。オンラインモニタリングは、停電することなく設備の状態を継続的に把握し、メンテナンス計画を最適化することができる。
• クリティカルな機器が "病気になる "ことがあってはならない：病院、データセンター、鉄道など、電力供給に敏感な場所では、予兆があればタイムリーに対応する必要があり、状態監視はそれを保証する最も直接的な手段である。
• 電力業界標準の要件を満たす：国家電網（State Grid）、南方電網（Southern Power Grid）、および関連する業界標準には、重要な変圧器のオンライン監視に関する明確な要件がある。

第3に、油浸式変圧器の状態監視装置は、どのようなパラメーターを監視できるか？

完全油浸変圧器状態監視装置典型的には、以下のようなコア・パラメータのカテゴリーをカバーすることができ、それぞれが異なるタイプの故障とリスク判断の基礎に対応している。

そのうちのひとつだ。溶存ガス分析（DGA）変圧器内の潜在故障を判定する最も効果的な手段の1つとして業界で認められているこの装置は、部分放電、過熱、湿気を含む幅広い種類の故障を特定することができ、高度な監視装置の中核をなす機能モジュールです。

IV.オンライン・モニタリングとオフライン・テストの違いは何ですか？

モニタリング方法を選択する際、ユーザーはオンラインとオフラインのどちらが適切か迷うことが多い。両者にはそれぞれ特徴があり、異なるシナリオに適用できるため、以下の表で視覚的に比較することができる。

一緒に考えてみよう。オンライン・モニタリングは、電力主変圧器、産業用重要負荷、無人変電所などに適している。オフラインテストは、オンラインモニタリングや定期的な綿密な検査のための設備が整っていないサイトの補完手段として適している。

V. 油浸変圧器状態監視装置の動作原理

油浸変圧器状態監視装置の動作原理は複雑ではなく、「知覚-伝送-分析-早期警報」の4つのリンクとして要約することができる。

ステップ1：知覚
変圧器の様々な部分に設置されたセンサーは、温度、振動、ガス濃度、電気量などの物理量のデータを継続的に収集する。例えば、巻線温度測定用の光ファイバーセンサー、局所放電検出用の超音波センサー、ガス分析用の電気化学センサーなどです。

ステップ2：トランスミッション
収集された生データは、有線（RS485、イーサネット）または無線（4G/5G、LoRa）を介して、ローカルアグリゲーションユニットまたはクラウドサーバーに送信される。最新のデバイスは通常、複数の通信プロトコルを同時にサポートし、IEC 61850やModbusなどの標準インターフェースと互換性があります。

ステップ3：分析
バックグラウンド・システムは、受信したデータに対してリアルタイム計算と過去の傾向分析を行い、予め設定された閾値モデルまたは診断アルゴリズムと組み合わせて、現在の機器の状態が正常範囲にあるかどうかを判断する。

ステップ4：早期警告
異常が検出されると、システムは即座にアラームを作動させ、SMS、APPプッシュ、音と光のアラームで関係者に通知し、O&Mの意思決定の基礎となる故障報告書を作成する。

VI.この装置を設置する際に注意することは何ですか？

適切な設置は、本機を確実に作動させるための前提条件です。以下は、いくつかの重要な考慮事項です：

1.センサーの取り付け位置

温度センサーは、油層にできるだけ近い変圧器タンクの上部にインストールする必要があります。ローカル放電センサーは、信号に影響を与える金属の閉塞を避けるために、ボックスの壁の外側に固定する必要があります。

2.電磁両立性

変圧器周辺の電磁環境は複雑であるため、信号ケーブルにはシールドを施し、データ歪みの原因となる干渉を避けるため、強力な電力線から十分な距離を保つ必要がある。

3.保護レベル要件

高湿度、高塩水噴霧または極端な温度環境では、デバイスの屋外設置は、保護レベルIP65以上を選択する必要があり、さらにデバイスの適用温度範囲と防錆処理を確認する必要があります。

4.接地

接地電位差による測定エラーや機器の損傷を防ぐため、本機の接地は変圧器の主接地網に確実に接続すること。

5.試運転と検収

インストールの完了後、フルパラメータ相互変調を実施する必要があります、センサーデータと一致の実際の値を確認するために、通信リンクが滑らかである、アラーム機能は、使用する前に正常である。

VII.どのように実際のニーズに応じて適切な監視装置を選択するか？

市場にはさまざまな機能を備えた幅広い製品があり、多くのユーザーは何から手をつけていいのかわからない。以下の選択比較表は、素早くニーズを整理するのに役立ちます。

上記の寸法に加え、モデルを選択する際には以下の点にも注目すべきである：

• 標準プロトコルに対応しているかどうか：既存のSCADAやディスパッチシステムとの統合を容易にするため、IEC 61850やModbus TCPなどの標準プロトコルをサポートする製品が優先されます。
• メーカーのサービス能力現地での設置と試運転、遠隔での技術サポート、スペアパーツの供給など、完璧なアフターサービス体制が長期安定使用の保証となる。
• 資格と認定：製品は、関連する型式試験報告書、電力業界試験、および実際に使用される規格への準拠を保証する認証が必要である。

8、油入変圧器の状態監視の関連規格と基準

油浸変圧器の状態監視分野は、比較的完璧な標準システムを形成している、選択とエンジニアリングの実装では、実装を参照する必要があります。以下は、一般的に使用されている主な標準です：

• GB/T 7595--運転中の変圧器油の品質基準で、油中の溶存ガスの限度に関する要求事項を規定している。
• DL/T 722-DGA診断の中核となる、変圧器油中の溶存ガスの分析と判定に関するガイドライン。
• DL/T 1498--変圧器の状態評価ガイドライン。各状態量の採点方法と総合的な評価プロセスが規定されている。
• GB/T 4703-局所放電センサーの校正および試験要件に関する部分放電測定基準。
• IEC 60076-7-温度限界と熱モデル計算方法を網羅した油浸変圧器負荷ガイドライン。
• Q/GDW 11304--オンライン変圧器監視装置の技術的要件を詳述している。

プロジェクトの入札・検収プロセスにおいては、製品の技術仕様が規格の要求事項と一致していることを確認するため、サプライヤーに関連規格への適合表明書の提出を明示的に求めることが推奨される。

IX.よくある失敗の早期警告とその対処法

状態監視装置の中核的価値は、問題を事前に検出することである。以下に、一般的な異常信号の種類と、それに対応する対処法を示します：

1.高い油温が続く

考えられる原因：過負荷運転、ラジエターの詰まり、冷却システムの故障。処置の提案：点検冷却ファン/水冷システムの運転状況、負荷レベルを確認し、必要に応じて負荷を下げて運転する。

2.溶存ガス（H₂、CH₄、C₂H₂）濃度の上昇

考えられる原因：内部部分放電または過熱。アセチレン（C₂H₂）の存在は通常、内部アーク放電のシグナルであり、これは危険度の高いシグナルであるため、点検のために直ちに停止すべきである。

3.局所的な排出量の急激な増加

考えられる原因：絶縁体の湿気、絶縁油の劣化、エアギャップ欠陥の存在。処置の提案：DGAデータと組み合わせて総合的に判断し、オイルサンプルのテストと精密診断を手配する。

4.原油レベルの継続的な低下

考えられる原因：オイル漏れ、オイルリザーバーカプセルの破損。推奨：現場点検による漏れ箇所の確認、適時のオイル補充、シール不良の修理。

5.コア接地電流の異常

考えられる原因：鉄心の多点接地、絶縁破壊。対処案：停電点検を手配し、鉄心の絶縁抵抗を測定し、接地回路を調査する。

X.なぜ、より多くのユーザーがイノテラのモニタリング機器を選ぶのですか？

油浸変圧器の状態監視ソリューションを提供する数多くのプロバイダーの中でも、特に注目されている。イノテック専門的な製品システムと豊富なエンジニアリングの経験により、より多くのユーザーの信頼と選択を得ている。

電力設備監視の専門家

イノテラは電力設備の状態監視分野に深く関わっており、油温監視、油面監視、部分放電検出、溶存ガスオンライン分析、その他のコア監視モジュールを製品ラインアップに含み、「画一的な」汎用製品ではなく、さまざまなサイズや電圧レベルの変圧器に的を絞ったソリューションを提供できる。

主流の規格に準拠し、互換性が高い

DL/T 1498、Q/GDW 11304およびその他の業界標準に厳格に準拠して設計された猪寺の監視装置は、IEC 61850、Modbus TCP、MQTTおよびその他の通信プロトコルをサポートし、国家電網、華南ネットワーク・ディスパッチ・システム、およびサードパーティの運転・保守プラットフォームにシームレスにアクセスでき、柔軟な展開と便利なアクセスを実現します。

完璧なアフターサービス体制

INNOTECは、プロジェクト前のプログラム相談、設置、試運転指導から、遠隔技術サポート、試運転後の定期メンテナンスに至るまで、ライフサイクル全般にわたるサービス保証を提供し、ユーザーが「監視、良好な使用、便利なメンテナンス」という目標を真に達成できるよう支援します。

幅広い用途に対応

110kV変電所主変圧器、35kV産業用特殊変圧器、データセンター、病院、鉄道など、電力供給の高い信頼性が要求される場所でも、イノテックは成熟した導入事例と豊富な現場経験を有しています。

油浸変圧器の信頼性の高い状態監視ソリューションをお探しでしたら、ぜひINNOTECにご連絡ください。

責任を否定または制限する声明

この記事は参考用であり、油浸変圧器状態監視装置の一般的な紹介を目的としている。本記事の技術パラメータ、標準仕様、およびアプリケーションの推奨は、いかなるプロジェクトの実施または調達の決定においても、唯一の根拠となるものではない。実際のプロジェクトでは、専門的かつ技術的な担当者が、特定の機器モデル、現場条件、関連規格と組み合わせて評価・確認する必要がある。本記事の著者および発行者は、本記事の内容を参照したことから生じる直接的または間接的な損失について、一切の責任を負わないものとする。