2017 Fiscal Year Annual Research Report
New proposal of development method of innovative power apparatus with a super high reliability by supercomputing with super high frequency wide band discharge currents
| Project/Area Number |
26630115
|
|---|
| Research Institution | Kyushu Institute of Technology |
|---|
Principal Investigator |
大塚 信也 九州工業大学, 大学院工学研究院, 准教授 (60315158)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
|
| Keywords | 電力機器 / 部分放電 / 診断 / 電磁波 / 大規模解析 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、電力機器診断の最適化をもたらす革新的機器開発法を提案することであり、事故や故障のない極めて信頼性の高い賢い電力システム構築に機器レベルで貢献することである。これまでに世界に先駆けて30GHz前後の超広帯域の放電電流波形を測定できる装置を構築し（現在70GHz前後まで拡大）、電力機器の代表的な絶縁媒体中の放電電流波形を取得している。この波形データを入力信号として、スーパーコンピュータ等の大規模コンピュータにより変電所等の数10mの実電力設備規模で、放電放射電磁波の伝搬特性を高時間・高空間分解解析による大規模計算を目指した。特に、2016年10月末に都内に大停電をもたらした電力ケーブルに適用を拡大して、電力ケーブル劣化モデルにおける部分放電電流波形を超広帯域計測によりデータ取得し、特徴量を検討した。この結果に基づき、最適なセンサ仕様、機器構成、およびセンサと機器の配置を明らかにすることを目指した。また、この一連の検討方法を機器開発法として一般化し、将来の機器設計の標準ツールとなるよう目指した。
その結果、劣化部を含む電力ケーブルをモデル化し、電気トリー発生有無での電流波形の特徴量を明らかにし、それらの電流波形を用いて放射電磁波の発生伝搬をモデル解析し、アンテナ位置や帯域の影響を検討した。更にこの結果を検証するための解析実験を行ない、本研究が提案している診断技術開発の方法論が検証できた。即ち、電力機器の各種絶縁物の劣化状態に対応する電流波形を超広帯域測定により取得していると、大きさや形状、構造の異なる個々の電力機器にカスタマイズされた診断技術の開発が原理的に可能となることを実験ならびに解析により示すことができた。このように診断技術の新しい開発方法の方法論を提示、検証できたため、本研究の目的は達成された。
|
