HTS電力ケーブルの銅フォーマ部に存在する液体窒素を考慮した短絡事故時の端末部の圧力上昇解析

Transient Stability Simulation on Pressure of HTS Power Cable forced cooled by sub-cooled Nitrogen


我妻 洸 (早大); 古瀬 充穂, 淵野 修一郎 (産総研); 増田 孝人, 大屋 正義 (住友電工); 本庄 昇一, 三村 智男, 市川 裕志, 原 築志 (東京電力)


Abstract:HTS超電導電力ケーブルは、サブクールの液体窒素が加圧循環され,かつ限られた断面積の断熱管の中に収容されるので、長尺の実ケーブルにおいては短絡事故時の現象を模擬した過渡安定解析が重要である。
我々は,HTS超電導電力ケーブルのコア最内層にある銅フォーマ部に存在する液体窒素による影響を考慮した、管路内の冷却特性を模擬できる計算コードを開発し、これを用いて,66kv、 200MVA、30mの実験ケーブルの短絡事故時の超電導ケーブル内の導体、および冷媒の挙動・現象を解明するために過渡熱安定性シミュレーションを数値解析で行ってきた。解析結果は温度の解析結果については、ほぼ納得のゆく結果を得ることが出来ることを報告した。しかし、電流の入出力端末部やリザーバタンクなどの圧力の解析は実験値との乖離がみられ、モデルを含めて改善が必要となった。今回、窒素循環ポンプを含む解析モデルを構築し、圧力変動シュミレーションコードを開発し、圧力の変動解析も実験結果を再現出来る結果を得たので報告する。