超伝導技術による電気エルネギーシステムの高効率化

1992 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 04203114
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 岡田 隆夫 京都大学, 工学部, 教授 (10025877)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 正田 英介 東京大学, 工学部, 教授 (40010706) ; 仁田 旦三 京都大学, 工学部, 助教授 (40026266) ; 石郷岡 猛 成蹊大学, 工学部, 教授 (30054373) ; 塚本 修巳 横浜国立大学, 工学部, 教授 (30017975) ; 吉野 勝美 大阪大学, 工学部, 教授 (70029205)
• Keywords: 超伝導 / 電気エネルギー / 交流超伝導線 / 超伝導スイッチ / 絶縁材料 / 超伝導変圧器 / 高温超伝導体 / 高効率

Research Abstract

(1)超伝導マグネットの電力系統への応用 SMESを一機および二機無限大母線系統に接続し,SMESにより定常電力変動を与え,これによる系統動揺の周波数特性を測定した。(2)超伝導機器の電気絶縁材料システムに関する基礎研究 極低温での超伝導機器絶縁材料として共役系高分子,超高延伸高分子を開発し,電気絶縁性と優れた機械的強度,熱拡散,収縮特性を有する事を明らかにした。(3)交流超伝導巻線の安定化の基礎研究 交流電流劣化現象の主要原因が電磁気的なものであることを見出,電流劣化を抑制する手法を提案した。(4)交流用超伝導体構造の最適化 従来測定できなかった導体内電流分布を新しい方法により測定し,ストランド間電気的結合の強さとの関係を明らかにした。(5)超伝導変圧器の保護方式に関する基礎研究 試作した試作し超伝導空心変圧器を用いた実験により,その電圧変動率が十分小さいことを観察した。(6)磁気式超伝導整流素子の開発 超伝導・常電導相転移を利用した磁気式超伝導スイッチの特性把握とそれを応用したパワーエレクトロニクス回路について研究した。(7)超伝導マグネット貯蔵電力変換の高効率・高集積化 多数キャリヤデバイスパワーMOSFETの二次元モデルシミュレーションを用いて最適設計を行った。(8)超伝導技術を用いた新しい電力システムの構成 超伝導電力伝送方式について,システムとしての総合的メリットを定量的に評価した。(9)電力システムへの超伝導機器の導入効果 超伝導モータが負荷機器として電力システムに与える影響をも考察するために,その導入可能性を特性上の得失から明らかにした。

Research Products

• [Publications] 岡田 隆夫,他: "超電導エネルギー貯蔵装置を含む電力系統の特性解析実験" 電力技術研究会資料. PE-92. 31-40 (1992)
• [Publications] 塚本 修巳,他: "AC superconductivity Applications for General Purposes" Workshop on AC Superconductivity. 44-50 (1992)
• [Publications] 住吉 文夫,他: "交流用超伝導線材の交流磁化曲線測定装置の開発" 低温工学. 27. 339-346 (1992)
• [Publications] 仁田 旦三,他: "Switching Behavior of A Magnetically Controlled Superconducting Switch" IEEE Trans.on Magnetics. 28. 418-421 (1992)
• [Publications] 村上 吉繁,他: "電力用半導体素子の極低温特性と極低温動作電力変換器の構成" 低温工学. 27. 124-133 (1992)
• [Publications] 鬼頭 幸生,他: "超電導変圧器巻線における過電流通電時の熱的挙動" 電気学会論文誌. 112-B. 1029-1034 (1992)