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超電導発電機の実証試験の成功について

1999年6月22日

 当社は、通産省工業技術院ニューサンシャイン計画「超電導電力応用技術開発」の一環として、 新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)からの受託により超電導発電関連機器・材料技術研究組合(Super-GM)(理事長:森井清二・関西電力相談役)の研究テーマとして、 昨年12月から実施してきた7万キロワット級超速応型超電導発電機の実証試験において、 発電機の諸特性の検証や電圧を一定に保つための同期調相機運転における実電力系統での連系試験など、 予定されていたすべての試験で成功を収めました。

 当社は、系統擾乱時に急速に励磁電流を変化させて発電機電圧を調整し、 電力動揺を抑制できる超速応型ロータの開発を担当しました。
 当社は、昭和63年度から本ロータの開発に着手し、 超速応型超電導発電機に適した超電導線やロータの材料、構造の開発を順次進め、 各種部分モデルによる検証を経て平成9年度にロータを完成させました。 ロータは、平成10年10月から関西電力株式会社大阪発電所構内のSuper-GM試験センターに据え付けられ、 同年12月から各種実証試験を実施してきました。 当社が行った実証試験の主な成果は下記の通りです。

(1)定格電圧10kV、力率89%(遅れ)の条件で有効電力64,500kWの発電に成功しました。

(2)定格運転状態から超電導発電機としては世界最高の電流変化率で界磁電流を変化させても、 界磁巻線はクエンチ(超電導より常電導への転移現象)することなく、 安定的に運転できることを実証しました。

(3)過速度試験や突発短絡試験など過酷条件下での試験でも 、超電導発電機は電気的・機械的に安定であり、 その構造が健全であることを実証しました。

(4)Super-GMが関西電力株式会社と共同で実施した実電力系統との連系試験において、 系統電圧、発電機容量ともに世界最大の組み合わせとなる、 77kV系統に接続された超電導発電機を4万kVAで同期調相機運転し、 超電導発電機が電力系統での各種変動に対して安定した運転特性を示すことを実証しました。

 今回、当社の実証試験が成功したことによって、 超電導発電機の次世代の開発段階である20万キロワット級パイロット機の設計・製作に必要な技術確立の見通しが得られ、 超電導発電機が実用化に向けて大きく前進したことになります。

*超電導発電機・・・界磁巻線に超電導線を用いた発電機で、 電気抵抗がないため、発電の高効率化を実現できる。


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