変圧器は現代の電力システムにおいて重要な役割を担い、効率的な送配電を担っています。その信頼性は、変圧器内部の故障によるリスクを軽減するために設計された保護機構に大きく依存しています。これらの保護機構の中でも、特に負荷時タップ切換装置（OLTC）の安全確保のために、油サージリレー（OSR）は不可欠です。

OLTCは変圧器の中で最も機械的に複雑な部品であり、電圧を安定させるために継続的に動作します。OLTCは常時スイッチングし、電気的ストレスにさらされるため、故障が発生しやすく、専用の保護装置が不可欠です。

変圧器の油サージリレーについて

オイルサージリレーは、OLTCを突然の内部故障から保護するために特別に設計された、精密に調整された油作動式保護装置です。OLTC内で短絡やアーク放電などの内部異常が発生した場合、リレーは変圧器の絶縁油の急激なサージを検知し、直ちにトリップ指令を発して変圧器を遮断し、軽微な故障が重大な故障にエスカレートする前に保護します。

OSR は他の保護リレーとは明確に異なります。メイン タンク内のガス蓄積やオイル レベルの変化を監視するブッフホルツ リレーとは異なり、OSR は OLTC コンパートメント専用であり、通常は OLTC タンクと専用のコンサベータの間に設置されます。

石油高騰とは何ですか?

変圧器の運転において、油サージとは、急速な故障の進行によって引き起こされる油の突然の変位を指します。油がOSRを通過すると、フラップまたはベーンが偏向し、電気接点が閉じて警報またはトリップ回路が作動します。このサージは、いくつかの運転異常によって引き起こされる可能性があります。

• 内部障害OLTC 内のアークや巻線ショートなどにより、突然の圧力スパイクが発生します。

• 熱過渡現象急激な温度変化により流体の動きが誘発されます。

• 機械的な故障タップ切換システム自体に不具合が生じ、油の流れが妨げられる可能性があります。

軽微なオイルの動きのほとんどは無害であり、負荷変動や熱膨張に関連しています。しかし、真の故障によって引き起こされる真のオイルサージには、迅速な対応と機械的な対応が必要です。オイルの動きは以下のように分類されます。

• 普通: 温度や負荷の変動による変化が緩やかです。

• 適度: 一時的な急増。軽微な障害によるものと考えられます。

• 急速な: 重大な内部障害による高速サージのため、直ちに切断する必要があります。

ブッフホルツリレーとオイルサージリレーの違い

多くの技術者は、OSRを、より一般的なブッフホルツリレーと混同しています。どちらも油入変圧器の保護機能を果たしますが、その役割は大きく異なります。以下にその違いを示します。

したがって、どちらも貴重なコンポーネントを保護しますが、OSR は、機械的にアクティブで頻繁に循環する OLTC に特化して、細かく調整された高速防御を提供します。

OLTCに専用の保護が必要な理由

OLTCは、変圧器の機械サブシステムの中でも最も複雑な部類に入ると言えるでしょう。負荷がかかった状態でも、OLTCは絶えず接点の移動と開閉を繰り返すため、持続的な摩耗、接点アーク放電、そして最終的には故障発生の可能性が高くなります。

OLTCの通常運転では、標準的なリレーシステムでは誤報を発するほどの微量のガスが発生する可能性があります。OSRは、無害なガス蓄積ではなく、深刻な流体サージの検知のみに焦点を当てることでこの問題を回避し、不要な停止やメンテナンス作業を大幅に削減します。

OSR トリップを引き起こす可能性のある一般的な OLTC 障害モードは次のとおりです。

• タップチェンジャーの接点間のアーク放電

• ダイバータまたはセレクタ機構内の短絡

• 接地時のフラッシュオーバー

• OLTCコンパートメント内の油の急激な絶縁破壊

このような事態が発生すると、ほぼ瞬間的にオイルが蒸発したり、強制的に流体が移動したりして、OSR を作動させる圧力サージが発生する可能性があります。

メンテナンスプラクティス: OSR の信頼性の確保

オイルサージリレーは、故障が発生するまで受動的に動作するため、通常の使用状況で作動することはほとんどありません。しかしながら、動作準備状態を確認するために、定期的な試験と検証が不可欠です。

• 機械的チェック: テスト ボタンを操作するか、リンケージを手動で作動させて (設計でサポートされている場合)、内部のフロートまたはパドルが自由に動き、スイッチ コンタクトがアクティブになることを確認します。

• 電気試験: 絶縁抵抗測定 (メガー) と高電圧テスト (例: 2 kV、60 秒間) によってトリップ回路の整合性を検証し、リレーの内部絶縁とスイッチングの信頼性を証明します。

• オイル分析特にOSRトリップ後は、変圧器油を採取して検査してください。一般的な評価項目には、破壊電圧（BDV）、溶存ガス（DGA）、PPM汚染などがあります。これらの試験は、油の劣化の有無、ろ過または交換の必要性を判断するのに役立ちます。

• 予防手順シリカゲルブリーザーと濾過システムの使用により、オイルの品質を長期にわたって維持し、水分の浸入と粒子汚染を最小限に抑えることができます。

機械的な整備に加え、OLTC機構や主要な変圧器部品（および関連駆動システムの電動モーターのオーバーホール）を定期的に実施することで、継続的な運用の健全性を確保します。変圧器油の定期的な再生、特にろ過と脱水サイクルは、絶縁性能を維持し、耐用年数を延ばします。

結論

オイルサージリレーは、変圧器の信頼性確保に決定的な役割を果たす、高度に特殊化された保護装置です。OLTCコンパートメント内の急激な油面上昇を検知し、数ミリ秒以内に反応することで、局所的な故障が大規模な変圧器故障に発展するのを防ぎます。ブッフホルツリレーとの違いは、オペレータが故障箇所を正確に特定し、ダウンタイムと保守コストを削減できることです。