成果報告書詳細
管理番号20120000000195
タイトル*平成22年度中間年報 イットリウム系超電導電力機器技術開発 超電導変圧器技術開発
公開日2012/4/26
報告書年度2010 - 2010
委託先名九州電力株式会社
プロジェクト番号P08016
部署名省エネルギー部
和文要約「和文要約等以下本編抜粋」
1. 研究開発の内容及び成果等 (1)超電導変圧器巻線技術開発
・大電流化技術開発
20MVA(66/6.9kV)変圧器の二次巻線に必要な2kA級大電流化の要素技術として、多層並列導体(12重ね2並列:転位均流モデル)を設計・試作し通電特性を評価した。今回の転位均流モデル(φ350、48ターン)では、導体構成の24素線の転位パラメータ最適化による素線間電流の均一化と新たな転位構造を検証した。液体窒素温度(77K)、交流700A通電時の各素線間における電流分流率のバラツキを確認した。電流分流率バラツキはプラス側が従来の転位方式より若干増となったが、転位構造改良により巻線の機械強度が向上した。
・低損失化巻線技術
線材長が100m級で交流損失1/3以下の細線化線材を用いて、変圧器巻線モデルの交流損失1/3以下の検証のため、低損失化巻線モデル(単相400kVA,定格電圧一次/二次6.9/2.3kV,定格電流一次/二次58/174A)の設計および巻線を試作した。また、変圧器1次巻線の層間接続法(一括・個別)による交流通電特性を検証した。
・耐短絡強度技術開発
20MVA(66/6.9kV)変圧器が系統事故等により発生する短絡電流(%インピーダンス15%相当)において健全性を維持する巻線構造を検証するために、21年度に製作した鉄心付短絡モデル変圧器(単相400kVA,定格電圧一次/二次6.9/2.3kV,定格電流一次/二次58/174A)を短絡発電機により試験した。サブクール液体窒素温度(66K)に設定し、短絡発電機で変圧器一次を加圧励磁後(電圧6.9kV)に変圧器二次を0.2秒間短絡した。0.2秒後の電流は定格電流の約6倍で、試験電圧の降下を考慮すると事前解析値とほぼ同じあった。また、試験前後の%インピーダンス、巻線臨界電流に変化がないことから、短絡電流に対する巻線構造の健全性を確認した。
英文要約Title: The Engineering developments of superconducting power applications of yttrium based coated conductors (the technical development of HTS power transformers) (FY2008-2011) FY2010 annual report

The improvement of transposed conductors, the design and fabrication of model coils for AC loss reduction and short-circuit current testing of the model HTS transformer (400 kVA) had examined. New transposed conductors structure is expected mechanical strength increase. The model coils for AC loss reduction was manufactured by multifilament wires. The model HTS transformer was conformed withstand of short-circuit strength.: The design and fabrication of the model HTS transformer with current limiting function and the test of current limiting characteristics have practiced. The model HTS transformer is 400 kVA, 6.9 kV/2.3 kV. In case of over current, the current decay property and the bubble motion in liquid nitrogen was found out by the testing coils.: The design of 2 MVA-class model HTS power transformer was practiced for the reflection of the technical development. The test plan of 2 MVA-class HTS power transformer was studied.
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