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世界最大容量セパレート冷却式ガス絶縁変圧器の実用化

  • 写真なし川田 治央
  • 写真なし池田 正巳
セパレート冷却式ガス絶縁変圧器の構造概念

図1 セパレート冷却式ガス絶縁変圧器の構造概念

シート巻線と冷却パネルの構造

図2 シート巻線と冷却パネルの構造

セパレート冷却式ガス絶縁変圧器の定格

表1 セパレート冷却式ガス絶縁変圧器の定格

 世界最大容量セパレート冷却式ガス絶縁変圧器の実用化に成功した。昭和59年より東京電力(株)と(株)東芝にて共同開発を開始し、昭和63年に154kV200MVA器を東京電力(株)旭変電所に初適用し、油絶縁からガス絶縁への変更による安全性向上を実現し、後の275kV地下式変電所に対するガス絶縁変圧器初適用に向けた技術確立に大きく貢献した。

 都心過密圏に供給する地下式変電所は、その重要性から信頼性と防災対策に特段の配慮が必要であった。さらに用地取得難やコストダウンの観点から、昭和59年より東京電力(株)と(株)東芝と共同で大容量ガス絶縁変圧器の実用化に着手した。

 開発当初は、一般需要家の小容量器で既に実績のあるガス冷却方式(絶縁油の代わりにSF6ガスを循環させる方式)の大容量ガス絶縁変圧器の開発を目指したが、SF6ガスの熱容量および熱伝導率は油に比べて小さく、油冷却方式と同等の冷却性能を得るために流速を高くする必要があるが、大形化する巻線内部の局部的な流速を正確に把握するには当時の技術では困難であり、新たに絶縁方式と冷却方式を分離したセパレート冷却・シート巻線方式を選定した。これは、絶縁はSF6ガスにより所要の絶縁性能を確保、冷却は冷却性能に優れた不燃冷媒であるフロロカーボン液を、シート巻線に巻き込んだ冷却パネル内絶縁ホースを介して巻線内を循環させることにより冷却を行う方式である。この開発により、地下式変電所への適用のため小形軽量化に努めた結果、昭和63年に154kV200MVA器を初適用した。

 本研究の成果に対して、電気学会は、1990年、川田 治央(東京電力(株))、池田 正巳((株)東芝)に電気学術振興賞(進歩賞)を贈った。

文献

[1] 川田治央,山形芳文,村上陽一,小島剛、世界最大容量200MVAガス絶縁変圧器の実用化、1989年、東芝レビュー,44巻,11号
[2] 戸田克敏,池田正巳,寺西常治、次世代変電技術 変圧器の新時代をひらく絶縁変圧器技術、1995年、東芝レビュー,50巻,5号
[3] 戸田克敏,池田正巳,石岡康昭,毛受新一、電力用変圧器 ガス絶縁変圧器の絶縁材料の熱劣化特性、1995年、電気学会論文誌B,115巻,4号

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