変圧器の油面計など付属部品のメンテナンス方法の備忘録

高圧受電設備（受変電設備）の中核を担う変圧器（トランス）は
電力会社から送られてくる高電圧（一般的に 6,600V）を
施設内で使用可能な低電圧（200Vや 100V）に降圧する重要な装置となる。

変圧器の基本原理

左図：変圧器の原理図　右図：変圧器の等価回路図

変圧器は、上左図のように
鉄心に二つの巻線を巻いたものとなる。

一次巻線 N1 に交流電圧 V1 を印加すると
鉄心内部に磁束φ が発生し、電磁誘導により
二次巻線 N2 に交流電圧 V2 が発生する。

このとき

となり、二次巻線には巻数に比例した電圧が発生する。
また

となり、二次巻線には巻数に反比例した電流が流れる。
※一次側から見た変圧器の1相分の等価回路は右上図参照。

具体例

一次側の巻数が二次側の33倍であれば
6,600V を 200V に変換できる。

変圧器は電気エネルギーを磁気エネルギーに変換し、さらに電気エネルギーに変換することにより
電圧と電流を変えることができる機器となる。

周波数の変更は不可。

変圧器の主な種類

絶縁方式や設置環境によって
大きく以下の2種類に分けられる。

油入変圧器

鉄心と巻線が絶縁油の中に収められており、絶縁油は絶縁と冷却の役目を果たしている。
外箱の周囲は波形状やパイプ状をしており、放熱の働きをしている。
他の変圧器に比べて安価なため、最もよく使用されている。

• 特徴: 冷却性能と絶縁性に優れ、比較的安価。
• 注意点: 絶縁油は可燃性であるため、火災への配慮が必要。
  また、定期的な油面点検や油耐圧試験が必要になる。

モールド変圧器

上図のように、巻線部分をエポキシ樹脂（絶縁物）でモールドした変圧器。
油入変圧器より高価だが、絶縁油を使用していないため、難燃性で消火設備の軽減も得られる。
公共施設や病院など重要箇所の受電設備、あるいは地下室の受電設備などで使用される。

油入変圧器と異なり、モールド変圧器の表面は巻線導体とほぼ同じ電位になっており
触れると危険。

• 特徴: 難燃性が高く、火災のリスクが低いため、ビル内や地下街などの防災性が求められる場所に多用される。
• 注意点: 油入式に比べて高価で、湿気や塵埃の影響を受けやすい。

油入変圧器を構成する付属品についての交換周期

部品及び材料	交換周期（年）
油気密ガスケット類	10～15
ダイヤル温度計	10
呼吸口	10～15
同上用油	1～3
吸湿呼吸器	10～15
同上吸湿剤	1～3（適宜）
油面計	10～15

表1　付属品の交換推奨時期

油入変圧器を構成する付属品は、変圧器の正常な運転を維持するために
その状態によって交換・修理が必要となる。

保守・点検時に、下記のように「付属品の交換推奨時期」（上表）に至らない場合でも
劣化がある場合は速やかに交換が推奨される。付属品の劣化を放置すれば
最悪の場合、変圧器本体の故障に至る可能性があるため。
付属品を交換する場合には、変圧器の仕様及び性能にあったものと交換してください。

付属品の点検方法

付属品の目視点検

左図：油面計付温度計　右図：油面計付ダイヤル温度計

付属品で想定される劣化を下表に示す。
目視点検で問題があれば、交換する必要がある。

付属品の劣化で変圧器本体の気密が保持できなくなると
水分が変圧器内部に浸入し、絶縁油の絶縁破壊電圧が低下したり、水分量が増加する。
最悪の場合、絶縁の劣化により変圧器本体の故障に至る可能性がある。

表2　油入変圧器付属品で想定される劣化による不良
【対象：油入変圧器　容量：2000kVA以下　電圧：高圧、低圧】

付属品で想定される劣化	発生箇所	具体的内容
部品の損傷による気密不良	・油面計付温度計 ・油面計付ダイヤル温度計	油面表示面に経年劣化や外力（小石等の飛来）によってクラックが発生し、気密が保持できなくなる可能性がある。（油面表示を上下させるために油面計と変圧器内部とは小さい穴で繋がっている）
錆による気密不良	・放圧弁 ・油面計付温度計 ・油面計付ダイヤル温度計	部品のパッキン当たり面に錆が発生し、シール不良となる。または、他の錆が放圧弁の弁下部、変圧器カバー上の油面計用フランジに進行し、シール不良で気密が保持できなくなる可能性がある。
部品開閉でのパッキン劣化による気密不良	ハンドホール	ハンドホール（カバー）をタップ電圧の変更等で開けた際、閉時に過締めや片締めがあると、シール不良で気密性が保持できなくなる可能性がある。
外部荷重による気密不良	ブッシング	配線用ケーブルのサポートが不十分でブッシングに過度の荷重が掛かり、シール不良で気密性が保持できなくなる可能性がある。

絶縁油の点検（付属品の劣化が発見された場合）

屋外設置で変圧器本体に水分浸入の可能性がある場合は
絶縁油を点検し問題があれば対策の必要がある。

表　水分浸入の可能性がある場合の絶縁油の点検

点検項目	点検の要点（いずれかに該当する場合）	原因	対策
絶縁油	・全酸化（0.2mgKOH/g未満が望ましい） ・体積抵抗率（50℃、1×10¹²Ω・m超過が目安） ・絶縁破壊電圧（30kV以上が望ましい） ・水分量（35ppm未満が望ましい）	絶縁油の劣化・吸湿	絶縁油のろ過又は交換

参考資料

https://www.daihen.co.jp/products/electric/faq/parts/q13.html
株式会社　ダイヘン　

ホーム>製品情報>電力機器>電力機器Q&A>部品>Q13. 油入変圧器　
油面計など付属部品のメンテナンスについて教えてください　電力機器Q&A 部品
より引用