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2014 年度 実績報告書

実用超伝導電力機器に必須の運転監視と診断に関する基礎研究

研究課題

研究課題/領域番号 25820106
研究機関鹿児島大学

研究代表者

川越 明史  鹿児島大学, 理工学研究科, 准教授 (40315396)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
キーワード超伝導電力機器 / 監視 / クエンチ / 診断 / 交流損失 / 超伝導変圧器
研究実績の概要

本研究では,高温超伝導コイルで生じる局所的な異常を,安全で簡便に測定できる画期的な新異常測定法(電磁エネルギーフロー観測法)を応用し,高温超伝導コイルや高温超伝導電力機器の健全性を常時監視できる新モニタリングシステムの開発を目指している。本研究の目的は,本測定法で観測される信号と実際の巻線状態との関係を実験と理論の両面から明らかにし,本システムの基礎を確立することである。平成26年度も,1ターンコイルサンプルの測定を行うとともに,高温超伝導変圧器の異常監視装置への適用性の検討を進めた。1ターンサンプルコイルの実験では,1ターンサンプルコイルの異常測定実験装置を用い,種々の条件で測定を行った。単層15ターンのソレノイドコイルの中の任意の1ターンがおかれる電磁環境を模擬して実験を行った。高温超伝導変圧器の異常監視装置に関しては,特に監視装置の汎用性の向上についてピックアップコイルの形状の改良を行った。その結果は以下の通りである。
・ツイストなしBi-2223多芯テープ線材の局所異常を発生させた時の測定を行った結果,どのターンを模擬した条件でも,異常発生時のエネルギーフローの変化を観測することができた。
・また,どのターンで常電導転移が発生しても,測定信号は大幅に小さくなることも確認された。
・線材に加わる磁界が小さくなっても,垂直磁界成分が大きくなると,常電導転移時の測定信号の低下が大きくなることが測定された。
・異常測定に用いる電界測定ピックアップコイルは,被測定コイルの径方向に引き出された形状である。このため,異常測定装置の設置条件に制約を与える。そこで,磁界測定用ピックアップコイルと同形状のピックアップコイルを使用する方法を考案し,この場合でも異常の測定が可能なことを示した。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2014

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] Detection of Local Abnormalities in Windings of High-Temperature Superconducting Transformers by Using Pick-Up Coils2014

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Hiwatashi, Ryoma Mizoue, Akifumi Kawagoe, Tohru Eguchi
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Applied Superconductivity

      巻: 24 ページ: 9001104

    • DOI

      10.1109/TASC.2013.2288801

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A Measurement Method of AC Losses in Superconducting Coils Using Poynting's Vector Method2014

    • 著者名/発表者名
      Akifumi Kawagoe, Hideki Higuchi, Naoki Matsufuji
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Applied Superconductivity

      巻: 24 ページ: 9000604

    • DOI

      10.1109/TASC.2013.2288154

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Measurements of Magnetization Losses in A Superconducting Coil under Changing External Magnetic Fields Spreading to Radial Direction2014

    • 著者名/発表者名
      Akifumi Kawagoe, Hideki Higuchi, Takumi Shiraki, Masataka Iwakuma
    • 学会等名
      27th International Symposium on Superconductivity, ISS2014
    • 発表場所
      タワーホール船堀(東京都江戸川区)
    • 年月日
      2014-11-25 – 2014-11-27
  • [学会発表] ポインチングベクトル法による超伝導変圧器の運転モニタリングシステムの開発(7) -負荷変動中の局所異常検出-2014

    • 著者名/発表者名
      久保 俊貴, 溝上 竜馬, 川越 明史
    • 学会等名
      2014年度秋季低温工学・超電導学会
    • 発表場所
      コラッセ福島(福島県福島市)
    • 年月日
      2014-11-05 – 2014-11-07
  • [学会発表] ポインチングベクトル法を応用した高温超伝導コイルの電磁特性評価2014

    • 著者名/発表者名
      白木 拓弥, 樋口 英輝, 川越 明史,岩熊 成卓
    • 学会等名
      2014年度秋季低温工学・超電導学会
    • 発表場所
      コラッセ福島(福島県福島市)
    • 年月日
      2014-11-05 – 2014-11-07
  • [学会発表] ピックアップコイル対を用いた高温超伝導変圧器巻線の運転監視装置の開発2014

    • 著者名/発表者名
      久保俊貴, 溝上竜馬, 川越明史
    • 学会等名
      平成26年度 電気・情報関係学会九州支部連合大会
    • 発表場所
      鹿児島大学(鹿児島県鹿児島市)
    • 年月日
      2014-09-18 – 2014-09-19
  • [学会発表] ポインチングベクトル法を応用した超伝導コイルの電磁特性評価2014

    • 著者名/発表者名
      白木拓弥, 川越明史, 樋口英輝, 岩熊成卓
    • 学会等名
      平成26年度 電気・情報関係学会九州支部連合大会
    • 発表場所
      鹿児島大学(鹿児島県鹿児島市)
    • 年月日
      2014-09-18 – 2014-09-19

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公開日: 2016-06-01  

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