乾式変圧器と油入変圧器の温度モニタリング

I. 乾式変圧器の温度監視

1.コア・モニタリング・ポイント

• 巻取り温度乾式変圧器の巻線は主な熱源（銅やアルミニウムの損失によって発生する熱）であり、巻線の絶縁は温度に直接影響されるため、モニタリングの中心になります。
• コア温度コアはヒステリシス損失や渦電流損失により発熱し、通常は巻線温度よりやや低い程度であるが、異常時（コアが多点接地されている場合など）には過熱することがあり、補助的な監視が必要である。
• 環境温度乾式変圧器は空冷に依存しており、周囲温度が冷却効率に直接影響するため(例えば、高温環境では巻線の温度上昇が高くなる)、基準ベンチマークとして使用する必要がある。

2.モニタリング方法

• 直接測定（推奨）::
  ワインディング製造時に白金測温抵抗体（Pt100） pt100 高精度（誤差 ± 0.1 ℃）、強い安定性は、乾式変圧器の温度監視のための最初の選択です。
• 間接的モニタリング::
  あらかじめセンサーが組み込まれていない乾式変圧器の場合赤外線温度計巻線表面温度の非接触測定（表面温度は内部ホットスポット温度より低く、約5～10℃の誤差があることに注意）、または「周囲温度＋巻線電流の計算温度上昇」による推定（精度が低く、一時的な監視にのみ使用）。

3.温度限界（中核的安全指標）

注：「温度上昇限度」とは、巻線温度と周囲温度（周囲温度は40℃を基準）の差のことで、限度を超えると絶縁体の老化を早める。

4.監視システムと保護機能

• 温度コントローラーはPt100信号を受信し、巻線温度をリアルタイムで表示し、保護ロジックを内蔵しています：
  • 過熱アラーム：温度が「アラームしきい値」に達すると（例えば、レベルFは130℃に設定されている）、可聴アラームと視覚アラームが作動し、O&M担当者に点検を促す；
  • 過熱トリップ：温度が "トリップしきい値"（例：クラスFは150℃に設定されている）に達すると、絶縁体の焼損を避けるために変圧器の電源を遮断するためにトリップ信号が出力されます。
• 強制空冷式乾式変圧器の場合、温度調節器も温度に応じて自動的に起動・停止する。冷却ファン(例えば、温度が100℃を超えると開始し、80℃を下回ると停止する）ことにより、放熱効果を高める。

5.メンテナンスポイントの監視

• Pt100センサーの定期校正（1年に1回）により、測定精度が保証されます；
• センサーと巻線の接触が堅いことを確認する（緩いと測定値が低くなる）；
• 巻線表面を清掃する（ほこりがたまると放熱が妨げられ、誤った高温になることがある）；
• 温度コントローラーのアラームとトリップ機能を確認する（アナログ信号でテスト）。

油浸変圧器の温度モニタリング

1.コア・モニタリング・ポイント

• トップオイル温度絶縁油は上向きの対流で加熱され、上部の油温は油の中で最も高い温度で、変圧器全体の放熱状態を直接反映し、最も重要な監視ポイントです。
• 巻線ホットスポット温度巻線内部の最高温度（冷却方法にもよるが、上油温より5～15℃高い）は、絶縁体の経年劣化に直接影響する（油浸変圧器の絶縁紙のホットスポット限界温度は105℃）。
• ボトム油温オイルの循環が正常かどうかを判断するのに役立つ（通常、上層と下層の温度差は約10～20℃。）

2.モニタリング方法

• 油温測定::
  タンク上部に設置（油面より10～20cm下）温度センサー一般的なタイプは以下の通り：
  • 膨張温度計（水銀/アルコール、直読式、現場モニタリング用）；
  • 白金測温抵抗体（Pt100）または熱電対（モニタリングシステムへの遠隔伝送用、精度±0.5℃）。
• 巻線ホットスポット温度計算::
  直接測定できない場合は、「トップオイル温度＋巻線電流の追加温度上昇」によって間接的に温度を算出する：
  巻線ホットスポット温度 = 上部油温 + (定格電流でのホットスポット温度上昇) x (実電流 / 定格電流)² の値。
  (注：定格電流でのホットスポット温度上昇は、製造業者により通常10～15℃である）。

3.温度限界（中核的安全指標）

• トップオイル温度通常運転時は85℃以下（この時の巻線のホットスポット温度は約95～100℃）、短時間運転時は95℃以下（ホットスポット温度は≦105℃）；
• 巻線ホットスポット温度最大許容温度105℃（この温度を超えると絶縁紙の老化が著しく促進され、耐用年数が著しく短くなる）；
• 環境温度40℃以上は、負荷を減らして油温を制限してください）。

4.監視システムと保護機能

• 油温コントローラートップオイルの温度を監視し、2段階の保護レベルを設定：
  • アラーム：油温が80℃になるとアラームが鳴る（放熱不足の可能性あり）；
  • トリップ：油温が 90℃に達したときにトリップする（ホットスポット温度が 105℃を超えないようにする）。
• 巻線温度アナログコントローラー変流器を通して巻線電流を収集し、上部油温と組み合わせて巻線ホットスポット温度を計算し、油温コントローラと同様の（巻線の実際の状態に近い）アラームとトリップ機能を提供します。
• 強制オイル循環トランスには、オイルポンプとラジエーターファンの作動状態の監視も必要である（故障すると油温が急上昇する）。

5.メンテナンスポイントの監視

• 油温センサーのオイル漏れを定期的に点検してください（オイル浸漬型センサーは、シールの不具合により漏れることがあります）；
• 温度測定装置を較正し（年に1回）、トップオイル温度の測定誤差が2℃以下になるようにする；
• オイルレベル（オイルレベルが低いと放熱面積が減少し、油温が上昇する）とオイルの質（オイルの劣化は放熱効率を低下させる）を点検する；
• 冷却装置（オイルポンプ、ファン）の連動機能を確認する（油温が60℃に達したときの自動始動など）。

第三に、乾式変圧器と油浸式変圧器の温度監視におけるコアの違いである。

概要