1996 Fiscal Year Annual Research Report
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07405013
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| Research Institution | Kyushu Institute of Technology |
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Principal Investigator |
匹田 政幸 九州工業大学, 工学部・電気工学科, 教授 (40156568)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
早川 直樹 名古屋大学, 理工科学総合研究センター, 助教授 (20228555)
大久保 仁 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (90213660)
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| Keywords | 送電線 / 縮小モデル鉄塔 / 磁界分布 / SF_6ガス中部分放電 / 電磁波スペクトル / 位相ゲート制御 / 電力設備診断 |
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| Research Abstract |
近年、電力設備の高電圧・大容量化は著しく,また設備形態も屋外から屋内へ,そして地下へと多様化が進んでいる.このような背景のもと,電力設備で発生する様々な高電圧現象を電磁環境という点から体系的に解明していくことは,供給信頼度を高める上で必要不可欠な問題である.このような観点より,本研究では電力設備周辺の電磁環境を解明するために,
(1)高精度測定技術の確立
(2)電力設備周辺磁界分布および電磁環境の定量的な把握
を試みた.本研究の平成8年度にて得られた主な結果を以下にまとめる.
送電線周辺の極低周波領域の磁界分布を定量的に把握するために,縮小モデル送電鉄塔を用いた測定を実施した.縮小モデルを用いることにより,実規模送電線では測定が困難な
(1)垂直方向分布や広い領域の磁界分布
(2)不平衡電流による磁界分布
を測定するとともに,理論値と比較することにより送電線鉄塔周辺の磁界分布を定量的に把握した.
三相電流により発生する磁界は,位相がずれることによりお互いの磁界を打ち消し合うように作用するのに対し,不平衡電流にはそのような作用がずれるために,磁界強度分布に対し大きな影響を与えることを確かめた.さらに,電線弛度の磁界分布に対する影響を測定および解析を行い,今回の試験条件下では鉄塔による磁界の変歪の影響は小さいことを確認した.
アンテナ/スペクトラムアナライザを含んだ電磁波受信装置を用いて,位相ゲート制御法を適用することにより,正/負サイクルに発生する部分放電(PD)による放射電磁波を区別して測定した.その結果,PDによる放射電磁波は実際のPDの放電電荷量に対応したスペクトラム利得として受信されることを示した.次に,ゼロスパン測定を導入することにより交流1サイクルに対するPD電流パルス/放射電磁波の任意の周波数成分の時間変化を測定した.
さらに,位相ゲート制御法を用いて空気中ノイズを模擬した空気中PDから,電力機器内部の微弱なPD信号を模擬したSF_6ガス中PDの電磁波スペクトラムを分離・識別する手法を示した.
次に,空気中PDおよびSF_6ガス中のPDの放電電荷量を任意に変化させた場合について,電磁波スペクトラムによりSF_6ガス中のPD信号を識別できる識別可能範囲を示した.その結果,周波数帯域が高くなるほどSF_6ガス中PDのスペクトラムのみが残るので,空気中PDから分離・識別できる識別可能範囲が広くなることを示した.このように,実機器を対象とした数10pC程度のPD測定では本手法が十分有効であることを述べた.
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[Publications] 星野俊弘・加藤達朗・早川直樹・匹田政幸・植田俊明・大久保仁: "位相ゲート制御法による外部ノイズとSF_6ガス中部分放電電磁波スペクトラムの識別" 電気学会論文誌B. Vol.116-B No.10. 1218-1223 (1996)
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[Publications] M.Hikita・H.Yamashita・T.Hoshino T.Kato・N.hayakawa・T.Ueda・H.Okubo: "Electromagnetic Noise Spectrum Caused by Partial Discharge in Air at High Voltage Substations" Trans.IEEE Power Engineering Society,Power Deliverly. (掲載決定). (1997)
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[Publications] M.Hikita・T.Hoshino・T.Kato・N.Hayakawa・T.Ueda・H.Okubo: "Discrimination of Partial Discharge Electromagnetic Signal in SF_6 Gas from External Noises Using Phase Gate Control Method" IEEE International Symposium on Electrical Insulation. Vol.1. 117-120 (1996)
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[Publications] M.Shimizu・T.Nagae・N.Hayakawa・M.Hikita・H.Okubo: "Measurement of Magnetic Field Distribution around Power Transmission Line using Reduced-scale Model" 10th International Symposium on High Voltage Engineering. (発表予定). (1997)
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[Publications] T.Hoshino・M.Hikita・H.Okubo: "Radiation Mechanism of Electromagnetic Wave from Partial Discharge Analyzed by Half-Wave Dipole Antenna Model" 10th International Symposium on High Voltage Engineering. (発表予定). (1997)
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[Publications] H.Okubo・M.Yoshida・T.Takahashi・T.Hoshino・M.Hikita・A.Miyazaki: "Partial Discharge Measurement in Long Distance SF_6 Gas Insulated Transmission Line(GIL)" 10th International Symposium on High Voltage Engineering. (発表予定). (1997)
