2001 Fiscal Year Annual Research Report
超伝導限流器と超伝導変圧器との複合多機能化に関する研究
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12450109
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
大久保 仁 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (90213660)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
長屋 重夫 中部電力(株), 電力技術研究所, 研究員
加藤 克巳 名古屋大学, 工学研究科, 助手 (20293665)
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| Keywords | 超伝導限流変圧器 / 漏れインピーダンス / 限流インピーダンス / 故障電流 / 過渡安定度 / 過電圧 / ジュール発熱 / 超伝導復帰時間 |
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| Research Abstract |
本研究では,超伝導電力機器の新しい機能創製を目指して,超伝導変圧器に限流機能を複合化させた「超伝導限流変圧器」(Superconducting Fault Current Limiting Transformer:SFCLT)を提案し,検討を行った.その結果,以下の知見が得られた.
(1)SFCLTの電力システムへの導入シミュレーション
本研究では,超高圧基幹送電システムを模擬した1機無限大母線モデル系統において,500kV/275kV変電所の主変圧器としてSFCLTを導入することを想定した.275kV送電線の1回線3相地絡故障と一連の遮断器開閉動作シーケンスを設定し,SFCLTの漏れインピーダンス(%Z)および限流インピーダンス(到達抵抗値:R_<sc>, 時定数:τ)をパラメータとして,発電機の相差角動揺,故障電流,過電圧および熱的特性について検討した.
(2)SFCLTのモデル器製作・システム導入動作試験
SFCLT動作パラメータの最適化を行ったシミュレーション結果に基づいて,275V/105V,6.25kVAの3相SFCLTモデル器を設計・製作を行った.また,この3相SFCLTを275kV実送電線を想定した,1/1000スケール模擬送電線に適用し故障電流抑制効果と過渡安定度向上効果との両立の可能性について実験的に検証を行った.その結果,SFCLTの単体試験から,供試3相SFCLTは超伝導変圧器および超伝導限流器としての設計仕様を満たしておりSFCLTの基礎的な特性・機能を有していることを明らかにした.また,模擬送電線を用いての実証試験から,3相SFCLTは正常に機能しており,定常状態においては変圧器として機能し,故障発生時には超伝導限流器の機能が付加されることを明らかにした.以上の各試験結果とシミュレーションとがよく一致し,SFCLTを電力システムに導入することにより,変圧器の漏れインピーダンスの低減が可能となり,電力システムの過渡安定度向上および故障電流抑制の両立が可能となることを実験的に明らかにした.
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[Publications] 加川 博明: "超電導限流変圧器の動作特性と電力システムへの導入効果"電気学会論文誌B. 121巻,11号. 1572-1578 (2001)
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[Publications] H.Kagawa: "Experimental Study on Superconducting Fault Current Limiting Transformer(SFCLT) for Fault Current Suppression and System Stability Improvement"Physica C. (掲載決定). (2002)
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[Publications] 加川 博明: "超電導限流変圧器(SFCLT)の電力システム導入効果に関する実験的検討"電気学会 電力・エネルギー部門大会. No.351 (2001)
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[Publications] 加川 博明: "実系統を想定した超電導限流変圧器(SFCLT)の実証試験"電気関係学会東海支部連合大会. No.139 (2001)
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[Publications] 加川 博明: "超電導限流変圧器(SFCLT)のクエンチ発現・伝搬特性に関する検討"電気学会超電導応用電力機器/リニアドライブ合同研究会. 37-42 (2002)
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[Publications] 加川 博明: "超電導限流変圧器(SFCLT)のクエンチ伝搬メカニズムに関する実験的検討"電気学会全国大会. No.5-015 (2002)
