変圧器油は電力変圧器にとって重要な部品であり、絶縁や冷却などの機能を果たします。変圧器の信頼性の高い動作と電力網全体の安定性を確保するには、変圧器油の定期的かつ適切な点検が不可欠です。ここでは、変圧器油の点検の主な手順と方法をご紹介します。

検査前の準備

始める前に、

検査を行う際は、安全確保が不可欠です。変圧器の電源が切断され、安全手順に従って絶縁されていることを確認してください。手袋や安全メガネなどの適切な個人用保護具を着用してください。さらに、サンプリング容器、検査キット、メーターなどの必要な工具や機器を用意してください。

目視検査

オイルレベルチェック

目視検査の最初のステップは、油面の確認です。ほとんどの変圧器には、油面計または油面計が装備されています。油面は、計器に表示されている範囲内にある必要があります。油面が通常より低い場合は、変圧器のタンクまたは継手からの漏れを示している可能性があります。これは、ガスケットの損傷、タンクの亀裂、または接続部の緩みが原因である可能性があります。一方、油面が高い場合は、過度の加熱によって油が通常の限度を超えて膨張するなど、内部の問題の兆候である可能性があります。色彩と透明度の検査

油の色と透明度を調べましょう。新鮮で清潔な変圧器油は通常、透明または淡黄色です。油が黒ずんでいたり、濁っていたり、スラッジのような粘度になっている場合は、トラブルの兆候かもしれません。油が黒ずんでいる場合は、酸化が進んでいる可能性があります。酸化は、油が高温や酸素に長時間さらされると起こります。濁りは、水分の侵入や汚染物質の存在が原因である可能性があります。スラッジの形成は、油添加剤の分解や酸化生成物の蓄積に伴って起こることが多いです。

サンプリングと実験室分析

サンプリング手順

変圧器油の代表的なサンプル採取は、検査プロセスの重要な部分です。油を採取するには、清潔で承認されたサンプリング容器を使用してください。サンプル採取場所は、変圧器内の油の全体的な状態を反映するように慎重に選択する必要があります。例えば、変圧器タンクの底部には汚染物質や水分が溜まりやすいため、サンプルはそこから採取されることが多いです。サンプル採取前に、サンプルポートを清掃し、外部からの汚染物質の混入を防ぎましょう。

絶縁破壊電圧試験

最も重要な実験室試験の一つは、絶縁破壊電圧試験です。この試験は、オイルの電気的ストレス耐性を測定します。オイルサンプルに高電圧源を印加し、オイルが分解して電気を伝導する電圧を記録します。メーカーの仕様や過去の試験結果と比較して絶縁破壊電圧が低い場合、オイルの絶縁特性が低下していることを示します。これは、水分、汚染物質、あるいは経年劣化や過熱によるオイルの分子構造の破壊が原因である可能性があります。

酸性度試験

変圧器油は時間の経過とともに酸化により酸性化します。油の酸性度（通常は酸価で表されます）を測定することで、油の状態を評価することができます。酸価の上昇は、油が劣化していることを示しています。酸性化した油は、巻線や金属タンクなどの変圧器内部の部品を腐食させる可能性があります。この腐食は電気性能の低下、そして深刻な場合には機器の故障につながる可能性があります。

溶存ガス分析（DGA）

溶存ガス分析は強力な診断ツールです。油中に溶解している水素、メタン、エチレン、アセチレンなどのガスの種類と量を分析します。変圧器内では、巻線の過熱、アーク放電、部分放電など、様々な種類の故障が発生すると、それぞれ特有のガスパターンが発生します。例えば、高温過熱はメタンとエチレンの生成につながり、アーク放電はアセチレンを生成する可能性があります。これらのガスパターンを分析することで、技術者は変圧器内の潜在的な問題を特定し、適切な予防措置を講じることができます。

水分含有量測定

変圧器油中の水分は、油の絶縁強度を著しく低下させる可能性があるため、極めて望ましくありません。水分含有量を測定する方法はいくつかあります。一般的な方法の一つは、静電容量またはインピーダンスの原理に基づく水分計を使用することです。鉱油を充填した変圧器の場合、許容される水分含有量は通常30～50ppm（百万分率）未満です。エステルベースの変圧器油の場合、許容範囲はエステルの種類によって異なり、通常は50～100ppmの範囲です。測定された水分含有量が許容範囲を超える場合は、真空脱水などのプロセスで油を乾燥させる必要がある場合があります。

粒子数とサイズ分析

変圧器油中の固体粒子の存在も、変圧器の性能に影響を与える可能性があります。粒子カウンタは、油サンプル中の粒子の数と粒度分布を測定するために使用できます。粒子数が多い場合、または粒子数が多い場合、ベアリングや冷却システムの可動部など、変圧器の内部部品に摩耗を引き起こす可能性があります。さらに、粒子は絶縁破壊の起点となり、変圧器全体の信頼性を低下させる可能性があります。大量の粒子が検出された場合は、ろ過による除去が必要になる場合があります。

結論として、変圧器油の点検には、目視検査、サンプリング、そして実験室での試験の組み合わせが含まれます。これらの点検を定期的に実施し、結果を正確に解釈することで、電力系統運用者は油の劣化や変圧器の問題の早期兆候を検知し、変圧器の安全かつ効率的な運用を確保することができます。