1. HOME
  2. 電気・情報関連(専門)
  3. 研究情報(登録番号1362)

6kV-1000kvA級一貫超伝導送電モデルシステムの開発

一貫超伝導送電モデルシステム(PROMISE)の全景

図1 一貫超伝導送電モデルシステム(PROMISE)の全景

一貫超伝導送電モデルシステム(PROMISE)の超伝導変圧器と超伝導限流器

図2 一貫超伝導送電モデルシステム(PROMISE)の超伝導変圧器と超伝導限流器

一貫超伝導送電モデルシステム(PROMISE)の実負荷電力伝送試験

図3 一貫超伝導送電モデルシステム(PROMISE)の実負荷電力伝送試験

大都市地域に対して大容量・高信頼度の電気エネルギーを供給するための電力システムの将来の有力候補として、超伝導送電方式が期待されている。しかし、これまでは、発電機、変圧器、送電ケーブルなどの個々の電力機器の超伝導化が試みられ、個々の基本特性が検討されているに過ぎない。超伝導送電方式を実現するためには、ケーブルを含め、複数の超伝導機器を同一のクライオスタット内で接続・冷却した一つのシステムとしての特性を検討しなければならないが、そのような実証的研究はまったくなされていない。

将来の電力システムでは、大容量・高信頼度の電気エネルギー供給を行うために、従来技術を上回る画期的な技術的属性を備えた送電技術の開発が望まれる。その一つの有力候補として、超伝導送電方式が考えられる。開発者らは、超伝導電力機器による送電方式の一つの極限形態として「一貫超伝導送電システム」を提案し、その実証モデルシステムを設計・製作した。本モデルシステムは、超伝導変圧器、超伝導限流器および超伝導模擬ケーブルから構成され、それらを一括して全長:6650mm、全高:1600mmの大型クライオスタット内の液体ヘリウム中に直接浸漬したものである。これは、発電機端変電所から都市の地中ケーブル系統の起点変電所に至る各種の超伝導電力機器を共通する超伝導環境下で一つのシステムとして統合的に運用しようとする試みである。本モデルシステムにおいて、世界で初めて6kV-1000kVAの電力伝送に成功し、超伝導システムによる電力伝送を実証した。同時に、長尺構造における面積・体積効果を含めた液体ヘリウムによる6kV耐圧を達成している。このようなシステムでは過電流に対する各機器のクエンチ電流協調が必要であることを先見的に指摘し、本システムで限流器によるクエンチ保護が可能であることを実現している。体積854リットルの大容量クライオスタットへの液体ヘリウムの充填技術を確立するとともに、液体ヘリウムへの侵入熱を独自の解析手法で分析し、実用上問題ないことを示した。

以上のように一貫超伝導送電モデルシステムは、将来の超伝導送電システムの実現可能性を実証的に示した機器として高く評価できる。

電気学会は、この成果を称えて、鬼頭幸生氏(名古屋大学)、長房利明氏(中部電力㈱)、佐藤亘氏(愛知電機㈱)、三宅清市氏(昭和電線電纜㈱))に、1995年、電気学会振興賞(進歩賞)を贈呈した。


文献

[1] 鬼頭幸生,大久保仁,松村年郎,早川直樹,横水康伸,唐 躍進,加藤丈佳,大上賀久,熊野智幸,三宅清市,佐藤 亘,佐藤一彦、一貫超伝導送電モデルシステム(PROMISE)の6kV・170A課電・通電試験、1994年、電気学会論文誌B 114巻9号, pp.947-948
[2] 唐 躍進,清水洋隆,加藤丈佳,早川直樹,横水康伸,松村年郎,大久保仁,鬼頭幸生,三宅清市,熊野智幸,波多野正幸,佐藤 亘,佐藤一彦、一貫超伝導送電モデルシステム(PROMISE)用3000/6000V,1000kVA級超伝導変圧器の基本特性、1995年、電気学会論文誌B 115巻4号, pp.337-345
[3] 加藤丈佳,清水洋隆,唐 躍進,早川直樹,横水康伸,松村年郎,大久保仁,鬼頭幸生,長房利明,三宅清市,熊野智幸,波多野正幸,佐藤 亘,佐藤一彦、一貫超伝導送電モデルシステム(PROMISE)による実負荷電力伝送、1995年、電気学会論文誌B 115巻8号, pp.992-1000
[4] Y. Kito, H. Okubo, T. Matsumura, N. Hayakawa, Y. Yokomizu, Y.J. Tang, T. Kato, Y. Oue, T. Kumano, S. Miyake, W. Sato, K. Sato、Practical Performance up to 6kV-170A of Prospective Power Transmission Model System Integrated under Superconducting Environment - PROMISE、1994年、Trans. IEE of Japan, Vol.114-B, No.9, pp.947-948
[5] Y.J. Tang, H. Shimizu, T. Kato, N. Hayakawa, Y. Yokomizu, T. Matsumura, H. Okubo, Y. Kito, Y.Oue, S. Miyake, T. Kumano, M. Hatano, K. Sato, W. Sato、The Performance of a 3,000V/6,000V, 1,000kVA Class Superconducting Transformer Developed for a Prospective Power Transmission Model System Integrated under Superconducting Environment (PROMISE)、1995年、Trans. IEE of Japan, Vol.115-B, No.4, pp.337-345
[6] T. Kato, H. Shimizu, Y.J. Tang, N. Hayakawa, Y. Yokomizu, T. Matsumura, H. Okubo, Y. Kito, T. Nagafusa, S. Miyake, T. Kumano, M. Hatano, K. Sato, W. Sato、First Trial of the Electric Power Transmission of 3.8kV-460kA through the Prospective Power Transmission Model System Integrated under Superconducting Environment - PROMISE、1995年、Trans. IEE of Japan, Vol.115-B, No.8, pp.992-1000

関連する研究を検索

分野のカテゴリ

電気・電力
(電力輸送)
電気・電力
(エネルギー新技術)

関連する出来事

データなし

世の中の出来事

1995
阪神・淡路大震災が起こる。
1995
地下鉄サリン事件が起こる。

Webページ

データなし

博物館等収蔵品

データなし

キーワード

電力システム、電力機器、超伝導変圧器、超伝導限流器、超伝導ケーブル、液体ヘリウム、送電、超伝導・超電導
Page Top