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2016 Fiscal Year Annual Research Report

Development of Electrical Insulation Techniques for Future HVDC Electric Power Equipment

Research Project

Project/Area Number 26289081
Research InstitutionAichi Institute of Technology

Principal Investigator

大久保 仁  愛知工業大学, 工学部, 教授 (90213660)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 加藤 克巳  新居浜工業高等専門学校, その他部局等, 准教授 (20293665)
Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
Keywords直流高電圧 / 電気絶縁 / 電界解析 / 部分放電 / 絶縁破壊 / 帯電現象 / 極性反転
Outline of Annual Research Achievements

(1) 直流高電圧印加下における直流部分放電の測定技術の確立とメカニズムの確立:各種電極を用い,直流部分放電および直流帯電現象の電界分布依存性について特性を把握した.特に正・負極性部分放電の等価緩和半径を求め,極性差に基づいて直流部分放電の発生と進展メカニズムを解明した.さらに電界計算と実験結果の議論に基づいて,直流高電圧下における部分放電開始電圧と絶縁破壊電圧の推定技術を確立した.
(2) 直流機器部分放電診断技術の確立:これまでの直流部分放電特性,帯電特性のメカニズム解明結果に基づき,直流電力機器の外部電気絶縁診断技術の検討を行った.また直流部分放電特性の定量化結果データに基づき,直流電力機器特有のセンサ原理の考案,検出システムの検討を行った.あわせて絶縁診断結果の評価技術についても検討を行った.
(3) 直流極性反転下における電気絶縁技術の確立:直流極性反転界における電気絶縁特性について,電界解析並びに空気中における直流反転実験により,部分放電特性,絶縁破壊特性を把握した.その結果,交直変換変圧器や直流ガス絶縁開閉装置(HVDC-GIS)においては極性反転電圧下において最も厳しい電気絶縁ストレスになることを定量的に指摘することができた.
(4) 直流電力機器における電気絶縁技術の確立:上記及び,これまでの本研究の成果を通して,交流直流変換器・変換用変圧器,直流ガス絶縁開閉装置(HVDC-GOS)などの直流電気絶縁基礎技術の確立と機器運転条件下における特性把握,そして機器試験電圧ならびに絶縁設計の考え方の提案を行った.

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Causes of Carryover

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Expenditure Plan for Carryover Budget

28年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (7 results)

All 2017 2016

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (5 results)

  • [Journal Article] A Calculation Model for Predicting Partial-discharge Inception in a Non-uniform Air Gap while Considering the Effect of Humidity2017

    • Author(s)
      Toshiaki Rokunohe; Tatsuro Kato; Hiroki Kojima; Naoki Hayakawa; Hitoshi Okubo
    • Journal Title

      IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation

      Volume: Vo.24 Pages: pp.1123-1130

    • DOI

      10.1109/TDEI.2017.005920

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Fabrication and Simulation of Permittivity Graded Materials for Electric Field Grading of Gas Insulated Power Apparatus2016

    • Author(s)
      Naoki Hayakawa, Junya Ishiguro, Hiroki Kojima, Katsumi Kato, Hitoshi Okubo
    • Journal Title

      IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation

      Volume: Vol.23 Pages: pp.547-554

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 直流高電圧印加時の空気中複合絶縁における部分放電・帯電・絶縁破壊特性2017

    • Author(s)
      高林享平,古屋鋪樹,酒井崇行,中根龍一,加藤克巳,大久保仁
    • Organizer
      電気学会 全国大会
    • Place of Presentation
      富山大学,富山市
    • Year and Date
      2017-03-17
  • [Presentation] 直流高電圧ガス絶縁開閉装置(HVDC-GIS)の極性反転に基づく電気絶縁性能の検討2017

    • Author(s)
      中根龍一,酒井崇行,古屋鋪樹,高林享平,加藤克巳,大久保仁
    • Organizer
      電気学会 全国大会
    • Place of Presentation
      富山大学,富山市
    • Year and Date
      2017-03-17
  • [Presentation] HVDC electric field control by pressboard arrangement in oil-pressboard composite electrical insulation systems2016

    • Author(s)
      H. Okubo, T. Sakai, T. Furuyashiki, K. Takabayashi, K. Kato
    • Organizer
      IEEE CEIDP 2016, Toronto, Canada, No.141, Session 1-7
    • Place of Presentation
      Toronto, Canada
    • Year and Date
      2016-10-16 – 2016-10-20
  • [Presentation] DC Partial Discharge and Flashover Characteristics and Charging Activity on Solid Insulator in Air2016

    • Author(s)
      K. Takabayashi, T. Furuyashiki, T. Sakai, H. Okubo
    • Organizer
      IEEE CEIDP 2016, Toronto, Canada, Session 4B
    • Place of Presentation
      Toronto, Canada
    • Year and Date
      2016-10-16 – 2016-10-20
  • [Presentation] 交直変換用油入変圧器内のプレスボード配置による電界制御効果2016

    • Author(s)
      酒井崇行,古屋鋪樹,高林享平,大久保仁
    • Organizer
      電気学会 電力エネルギー部門大会
    • Place of Presentation
      九州工業大学,北九州市
    • Year and Date
      2016-09-07

URL: 

Published: 2018-01-16  

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