1. HOME
  2. 電気・情報関連(専門)
  3. 研究情報(登録番号494)

500kVを目指した超高圧ガス絶縁変圧器の開発

  • 写真なし橋本 安雄
  • 写真なし菅 寿郎
  • 写真なし佐藤 辰夫
77kV40MVA蒸発冷却式ガス絶縁変圧器(プロトタイプ)の外観

図1 77kV40MVA蒸発冷却式ガス絶縁変圧器(プロトタイプ)の外観

275kV蒸発冷却式ガス絶縁変圧器(プロトタイプ)の外観

図2 275kV蒸発冷却式ガス絶縁変圧器(プロトタイプ)の外観

蒸発冷却式ガス絶縁変圧器の構造概念図

図3 蒸発冷却式ガス絶縁変圧器の構造概念図

蒸発冷却式ガス絶縁変圧器の冷却システムの説明図

図4 蒸発冷却式ガス絶縁変圧器の冷却システムの説明図

SF6ガス絶縁真空スイッチ式負荷時タップ切換器の外観

図5 SF6ガス絶縁真空スイッチ式負荷時タップ切換器の外観

77kV40MVA蒸発冷却式変圧器(プロトタイプ)の定格

表1 77kV40MVA蒸発冷却式変圧器(プロトタイプ)の定格

275kV蒸発冷却式ガス絶縁変圧器(プロトタイプ)の定格

表2 275kV蒸発冷却式ガス絶縁変圧器(プロトタイプ)の定格

 都市部に500kV変電所を建設するには、用地取得難、住居地近接などの課題から、変電所主要機器である変圧器の小型化、防災性・環境調和性などが一層要求される。この対応策として、絶縁、冷却媒体として不燃性のSF6ガスを用いたガス絶縁変圧器が有効であるが、ガス冷却だけでは目標とする500kV大容量変圧器の実現は困難であった。そこで、三菱電機㈱と関西電力㈱は、従来のガス絶縁変圧器の技術をもとに、冷却媒体として蒸発性の液体であるフロロカーボン液を使用した蒸発冷却式ガス絶縁変圧器の開発実用化に取り組み、77kV 40MVA変圧器(図1)および275kV 300MVA変圧器(図2)を完成するとともに、負荷時タップ切換器の真空スイッチ内蔵ガス絶縁化を実現した。

 蒸発冷却式ガス絶縁変圧器の構造概念図を図3に示す。変圧器はSF6ガスを満たしたタンク内に密封されており、この密封系の中でフロロカーボン液をポンプによって循環させ、フロロカーボン液の蒸発と凝縮のサイクル(図4)によって得られる高い冷却効率を利用するものである。

 蒸発冷却式ガス絶縁変圧器の特徴としては、次のとおりである。
 (1)小形・軽量である。
   油入変圧器の鉱油に比べて比重の軽いSF6ガス(鉱油の1/100)に置き換わるため、その分軽量化が図れる。また、冷却能力の大きい蒸発冷却式の採用により変圧器寸法を小型化できる。
 (2)不燃性である。
   SF6ガスおよびフロロカーボン液は、物理的、科学的に安定であり、不燃性かつ不活性である。このため、消火設備や防災設備の大幅な簡素化が図れるだけでなく、噴油対策、排油槽などの設備も不要となる。
 (3)低騒音である。
   変圧器外箱の遮音効果が大きく、騒音が小さい。
 (4)据付作業性、運転保守性が良い。
   油入変圧器のように据付時の油のろ過、脱気注油などの油処理が不要である。SF6ガスおよびフロロカーボン液は科学的に安定しているので絶縁物の経年劣化が少なく長寿命が期待できるとともに運転保守性もよい。
 (5)変電所のトータルガス絶縁化が達成できる。
   開閉装置、母線などのガス絶縁化とあわせて変圧器をガス絶縁化することにより、変電所のトータルガス絶縁化が達成できる。
 (6)SF6ガス絶縁真空スイッチ式負荷時タップ切換器(図5)の採用 真空スイッチの採用により、タップ切換時のアークによる分解ガス発生やガスの汚損がなく、このため活線浄油器が不要となるほか、変圧器の保守点検作業において大きな比重を占める負荷時タップ切換器の点検周期の延長が可能となる。
 これらの技術確立は、500kVガス絶縁変圧器実現を可能にし、さらに500kV系統の都心部導入を容易に実現するものであった。

 本研究の成果に対して、電気学会は、1985年、橋本 安雄(関西電力㈱)、菅 寿郎(三菱電機㈱)、佐藤 辰夫(三菱電機㈱)に電気学術振興賞(進歩賞)を贈った。

文献

[1] 佐藤辰夫,山内 敦,春本容正,吉田良男 他、77kV 40MVA蒸発冷却式ガス絶縁変圧器の開発、1982年、電気学会全国大会
[2] 菅 寿郎,渡辺次男,春本容正,吉田良男 他、高電圧大容量蒸発冷却式ガス絶縁変圧器の基礎開発、1983年、電気学会全国大会
[3] 玉置栄一,博多哲郎,黒田 豊,吉田良男 他、275kVガス絶縁変圧器の開発、1984年、電気関係学会関西支部連合大会

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
(電気機器)

関連する出来事

1991年
275kVのガス絶縁変圧器運転開始

世の中の出来事

1985
つくば市で科学万博が開幕する。
1985
電電公社が民営化され、NTTが発足する。

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

変電、高電圧・大電流、静止器、ガス絶縁、変圧器、変電、静止器
Page Top