JP2002135917A

JP2002135917A - 送変電設備

Info

Publication number: JP2002135917A
Application number: JP2000321647A
Authority: JP
Inventors: Takashi Yazawa; 孝矢澤; Toru Kuriyama; 透栗山; Hiroshi Koyama; 博小山; Midori Otsuki; みどり大槻; Shiyunji Nomura; 俊自野村
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2000-10-20
Filing date: 2000-10-20
Publication date: 2002-05-10
Anticipated expiration: 2020-10-20
Also published as: JP4409745B2

Abstract

(57)【要約】【課題】超電導機器が設置される際の効率を高めるとと
もに、信頼性、冗長性を向上させる。【解決手段】変電所１０および開閉所にそれぞれ送変電
機器が設置された送変電設備において、前記送変電機器
の超電導機器を冷却するための低温冷媒を蓄える冷媒貯
留槽２０と、この冷媒貯留槽２０内の低温冷媒を冷却す
る低温冷凍機２１とを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、発電所側の上位系
統から需要家側の下位系統に電力を送電するために電圧
変換する変電所、あるいは送電系の配分を行う開閉所に
それぞれ送変電機器が設置された送変電設備に係り、特
に送変電機器の少なくとも一つの機器を低温冷媒によっ
て冷却する送変電設備に関する。

【０００２】

【従来の技術】超電導を応用する分野において、電力へ
の応用は期待されている分野の一つである。この基本的
なコンセプトは、抵抗ゼロで大電流を流せることにあ
る。実際、電力機器のように交流通電の場合には、超電
導導体内で交流損失を生ずる。その交流損失を除去する
ために必要な冷凍機の電気入力を考慮しても、従来の銅
などの常電導金属のオーミック損失よりも損失が低減さ
れる利点がある。この利点を活用した応用機器として
は、送電ケーブルや変圧器などが挙げられる。また、前
記利点以外に超電導状態から過電流により常電導に転移
した際の抵抗発生を利用した限流器なども超電導による
電力応用機器として挙げられる。

【０００３】これら送電ケーブル、変圧器、限流器につ
いては、個々の機器についての検討や試作が進められて
いるが、これらの機器は未だ実用化レベルまで至ってい
ないのが現状である。すなわち、現用器を凌駕する実用
化レベルまで機器の性能を高めることが重要課題であ
る。そして、次の実用化段階としては、実際に各機器が
変電所などの電力設備として設置される際のことを十分
考慮する必要がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、送電
ケーブル、変圧器、限流器について、現状では、機器と
して実用化レベルまで、すなわち現用器を凌駕するレベ
ルまで高めることが重要な課題である。その次の実用化
段階として、実際に各機器が変電所などの電力設備とし
て、設置される際のことを考慮する必要があり、具体的
に以下ような課題が挙げられる。

【０００５】まず、第一に冷却の問題が挙げられる。変
電所などに複数の超電導機器が設置される際には、効
率、信頼性、冗長性が考慮された冷凍冷却設備が求めら
れる。

【０００６】また、第二に超電導送電ケーブルの電気的
な保護の問題がある。送電ケーブルは、機器として単独
で考慮すべきではなく、定格電流に対する過電流の保護
を含めて考える必要がある。さらに、第三に超電導の導
入による他の付帯機器との整合性である。つまり、超電
導を導入した際に温度環境、絶縁環境などをいかに整合
あるいは共用させるかが課題である。

【０００７】本発明は上記事情を考慮してなされたもの
で、超電導機器が設置される際の効率を高めるととも
に、信頼性、冗長性を向上させた送変電設備を提供する
ことを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明では、発電所側の上位系統から
需要家側の下位系統に電力を送電するために電圧変換す
る変電所および送電系の配分を行う開閉所にそれぞれ送
変電機器が設置された送変電設備において、前記送変電
機器の超電導機器を冷却するための低温冷媒を蓄える冷
媒貯留槽と、この冷媒貯留槽内の低温冷媒を冷却する低
温冷凍機とを備えたことを特徴とする。

【０００９】請求項１記載の発明によれば、送変電機器
の超電導機器を冷却するための低温冷媒を蓄える冷媒貯
留槽と、この冷媒貯留槽内の低温冷媒を冷却する低温冷
凍機とを備えたことにより、低温冷凍機が故障して停止
しても冷媒貯留槽から超電導機器に低温冷媒を供給する
ことができるので、冷却源としての信頼性および冗長性
を向上させることができる請求項２記載の発明では、請
求項１記載の送変電設備機器において、前記送変電機器
は、電圧変換用の変圧器、遮断器，断路器，母線で構成
される開閉器、相調整のための分路リアクトル、短絡電
流抑制のための限流器および上下位系統への送電ケーブ
ルから選択された少なくとも一種であることを特徴とす
る。

【００１０】請求項３記載の発明では、請求項１または
２記載の送変電設備機器において、前記送変電機器は、
複数種が選択され、これら送変電機器間で前記低温冷凍
機および前記冷媒貯留槽を共用することを特徴とする。

【００１１】請求項３記載の発明によれば、複数種の送
変電機器を低温冷凍機および冷媒貯留槽で一括して冷却
することにより、冷却効率を高めることができる。

【００１２】請求項４記載の発明では、請求項１または
２記載の送変電設備機器において、前記送電ケーブルが
超電導送電ケーブルであり、この超電導送電ケーブルに
前記冷媒貯留槽から低温冷媒を送り込む循環ポンプを複
数設けるとともに、前記低温冷凍機を複数設置したこと
を特徴する。

【００１３】請求項４記載の発明によれば、循環ポンプ
および低温冷凍機を複数設置したことにより、少なくと
も１台を停止させることができる冗長性が得られるの
で、機器を停止することなくメンテナンスに対応するこ
とができる。

【００１４】請求項５記載の発明では、請求項１または
２記載の送変電設備機器において、前記限流器が整流器
ブリッジと直流リアクトルとで構成される整流型限流器
であり、前記整流器ブリッジを常温環境下に配置する一
方、前記直流リアクトルのみを低温冷媒により冷却する
ことを特徴とする。

【００１５】請求項５記載の発明によれば、発熱が大で
ある直流リアクトルのみを低温冷却し、整流器ブリッジ
を常温環境下で使用することで、冷却を効率よく行うこ
とができる。

【００１６】請求項６記載の発明では、請求項１または
２記載の送変電設備機器において、前記送電ケーブルが
超電導送電ケーブルであり、この超電導送電ケーブルの
長手方向に所定距離をおいて複数箇所に漏洩センサーを
配置し、この漏洩センサーの検出信号に基づいて冷媒の
漏洩を検出することを特徴とする。

【００１７】請求項６記載の発明によれば、冷媒の漏洩
を検出することにより、冷却システムの異常の有無を容
易に判断することができる。

【００１８】請求項７記載の発明では、請求項６記載の
送変電設備機器において、前記超電導送電ケーブルに流
れる電流値を検出する電流検出器を設け、この電流検出
器および前記漏洩センサーとから得られる両者の検出信
号に基づいて低温冷媒の漏洩の有無およびその漏洩場所
を特定することを特徴とする。

【００１９】請求項７記載の発明によれば、漏洩センサ
ーから得られる情報が異常値を示した場合、それが過負
荷電流によるものか、冷却システムの異常によるものか
を容易に判断することが可能となる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。

【００２１】［第１実施形態］図１は本発明に係る送変
電設備の第１実施形態を示す構成図である。

【００２２】図１に示すように、変電所１０は、発電所
側の上位系統から送電ケーブル１１を経て送電された電
力を需要家側の下位系統の送電ケーブル１２に送電する
ために変圧器１３により変電する。この変圧器１３の上
位および下位系統側には、それぞれ開閉装置１４ａ，１
４ｂおよび限流器１５ａ，１５ｂが設置される。そし
て、送電ケーブル１１，１２を超電導化することから、
事故電流から保護するための限流器１５ａ，１５ｂが接
続されている。また、変電所１０には、相調整のための
分路リアクトル１６も設置されている。

【００２３】これら送電ケーブル１１，１２、変圧器１
３、開閉装置１４ａ，１４ｂ、限流器１５ａ，１５ｂお
よび分路リアクトル１６からなる送変電機器の一部は、
超電導化あるいは常電導であっても、低温冷媒を用いて
冷却されている。

【００２４】すなわち、図１に示す実施形態では、送変
電機器の超電導機器である送電ケーブル１２が循環ポン
プ１７を介挿した冷却配管１８ａを経て冷却源１９ａに
接続されているとともに、送変電機器の超電導機器であ
る限流器１５ａ，１５ｂおよび分路リアクトル１６がそ
れぞれ冷却配管１８ｂ，１８ｃおよび１８ｄを介して冷
却源１９ｂ，１９ｃおよび１９ｄに接続されている。こ
れら冷却源１９ａ〜１９ｄは、低温冷媒を蓄える冷媒貯
留槽としての冷媒バッファ槽２０と、この冷媒バッファ
槽２０内の低温冷凍機２１とから構成されている。

【００２５】上記低温冷媒としては、液化天然ガス，液
体酸素，液体窒素，液体アルゴン，液体ネオン，液体水
素，液体ヘリウムあるいはそれらと六弗化硫黄のうち２
種以上の混合流体が用いられている。ここで、それら液
体の飽和温度だけではなく、飽和温度よりも冷却された
サブクール温度によって冷却された冷媒を用いてもよ
く、また上記液体中に凝固した固体片を浸漬すること
で、融解熱分のエンタルピーを冷却に利用することがで
きる。

【００２６】図２は本実施形態の冷媒バッファ槽２０と
低温冷凍機２１との接続形態を示す概略図である。図２
に示す接続形態は、限流器１５ａ，１５ｂおよび分路リ
アクトル１６がそれぞれ冷却配管１８ｂ，１８ｃおよび
１８ｄを介して冷却源１９ｂ，１９ｃおよび１９ｄの冷
媒バッファ槽２０に接続する際に用いる接続形態であ
る。

【００２７】図３は本実施形態の冷媒バッファ槽２０と
低温冷凍機２１との他の接続形態を示す概略図である。
図３に示す接続形態は、送電ケーブル１２が循環ポンプ
１７を介挿した冷却配管１８ａを経て冷却源１９ａの冷
媒バッファ槽２０に接続する際に用いる接続形態であ
る。この接続形態では、冷却配管１８ａに循環ポンプ１
７が介挿されていることから、冷媒バッファ槽２０に戻
り配管２２が接続されている。

【００２８】図４は本実施形態の冷媒バッファ槽２０と
低温冷凍機２１とのさらに他の接続形態を示す概略図で
ある。図４に示す接続形態は、図３の接続形態に加え、
冷却配管１８ａおよび戻り配管２２が冷媒バッファ槽２
０内において熱交換器２３に接続された接続形態であ
る。なお、この接続形態においては、超電導機器との間
に循環ポンプが設置されてなくてもよい。

【００２９】したがって、超電導機器である送電ケーブ
ル１２は、冷却源１９ａからの低温冷媒を循環ポンプ１
７により循環させて強制冷却されるとともに、超電導機
器である限流器１５ａ，１５ｂおよび分路リアクトル１
６は、冷却配管１８ｂ，１８ｃおよび１８ｄを通して冷
却源１９ｂ，１９ｃおよび１９ｄにより冷却される。

【００３０】このように本実施形態によれば、冷却源１
９ａ〜１９ｄは、低温冷媒を蓄える冷媒バッファ槽２０
と、この冷媒バッファ槽２０内の低温冷凍機２１とから
構成されていることから、低温冷凍機２１が故障して停
止しても冷媒バッファ槽２０から冷却配管１８ａ〜１８
ｄを経て超電導機器に低温冷媒を供給することができる
ので、冷却源１９ａ〜１９ｄの信頼性および冗長性を向
上させることができる。

【００３１】なお、本実施形態では、変電所に適用した
場合について説明したが、送電系の配分を行う開閉所に
適用することも可能である。以下の各実施形態も同様で
ある。

【００３２】［第２実施形態］図５は本発明に係る送変
電設備の第２実施形態を示す構成図である。なお、前記
第１実施形態と同一または対応する部分には同一の符号
を用いて説明する。以下の各実施形態も同様である。

【００３３】図５に示すように、本実施形態では、複数
の送変電機器である送電ケーブル１２、変圧器１３、開
閉装置１４ａ，１４ｂ、限流器１５ａ，１５ｂおよび分
路リアクトル１６が冷却配管１８を介して共用の冷却源
１９に接続して冷却される。この共用の冷却源１９は、
前記第１実施形態と同様に低温冷媒を蓄える冷媒バッフ
ァ槽２０と、この冷媒バッファ槽２０内の低温冷凍機２
１とから構成されているなお、本実施形態では、送電ケーブル１２、変圧器１
３、開閉装置１４ａ，１４ｂ、限流器１５ａ，１５ｂお
よび分路リアクトル１６を低温冷媒により冷却するよう
にしたが、少なくとも二つ、つまり複数種の送変電機器
を冷却源１９により冷却するようにすればよい。

【００３４】このように本実施形態によれば、複数の送
変電機器である送電ケーブル１２、変圧器１３、開閉装
置１４ａ，１４ｂ、限流器１５ａ，１５ｂおよび分路リ
アクトル１６を共用の冷却源１９により一括で冷却する
ことから、前記第１実施形態のように送変電機器ごとに
冷却源を配置するより高効率に冷却することができる。

【００３５】［第３実施形態］図６は本発明に係る送変
電設備の第３実施形態を示す構成図である。

【００３６】本実施形態では、図３に示すように低温冷
凍機および循環ポンプが複数機で構成されている。すな
わち、１つの冷媒バッファ槽２０に対して３つの低温冷
凍機を２１ａ〜２１ｃが設置されるとともに、送電ケー
ブル１２内に挿通された冷却配管２４に対して３台並列
に循環ポンプ１７ａ〜１７ｃが設置されている。なお、
送電ケーブル１２は、上記のように冷却配管２４を挿通
させた超電導送電ケーブルであり、管路２５内に挿通し
て設けられている。

【００３７】したがって、低温冷媒は冷媒バッファ槽２
０から３台の循環ポンプ１７ａ〜１７ｃを経て送電ケー
ブル１２内の冷却配管２４に供給されて送電ケーブル１
２が冷却される。冷却した後の冷媒は、戻り配管２２を
経て冷媒バッファ槽２０に戻される。

【００３８】このように、低温冷凍機２１および循環ポ
ンプ１７は必ずしも単独機である必要はない。単独機で
は、定期的なメンテナンスのたびに機器を停止する不具
合がある。本実施形態では、３つの低温冷凍機２１ａ〜
２１ｃが設置されるとともに、３台並列に循環ポンプ１
７ａ〜１７ｃが設置されている。特に、必要されている
容量に対して、１／Ｎの容量を有する低温冷凍機２１ａ
〜２１ｃおよび循環ポンプ１７ａ〜１７ｃを（Ｎ＋１）
台以上の並列運転とすれば、少なくとも１台を停止させ
ることができる冗長性が得られるので、機器を停止する
ことなくメンテナンスに対応することができる。

【００３９】なお、本実施形態では、送電ケーブル１２
に適用した場合について説明したが、送電ケーブル１１
についても適用することもできる。また、以下の実施形
態において送電ケーブル１２に適用した場合、送電ケー
ブル１１にも適用可能であるとする。

【００４０】［第４実施形態］図７は本発明に係る送変
電設備の第４実施形態を示す構成図である。

【００４１】本実施形態では、図７に示すように冷媒バ
ッファ槽２０に低温冷凍機２１ａが設置されるととも
に、変電所間を接続する超電導送電ケーブルである送電
ケーブル１２の途中にも所定の距離をおいて低温冷凍機
２１ｂ，２１ｃが配置されている。

【００４２】このように本実施形態によれば、必要な冷
凍能力を複数の低温冷凍機２１ａ〜２１ｃに分散配置す
ることにより、循環ポンプ１７の容量を低減させること
ができる。

【００４３】なお、本実施形態では、低温冷凍機２１ａ
〜２１ｃを分散配置したが、これに限らず冷媒バッファ
槽２０または循環ポンプ１７を分散配置するようにして
もよい。また、低温冷凍機２１，冷媒バッファ槽２０、
循環ポンプ１７の３者のうちの複数を分散配置すること
も可能である。

【００４４】［第５実施形態］図８は本発明に係る送変
電設備の第５実施形態を示す構成図である。

【００４５】本実施形態では、図８に示すように、低温
冷媒により冷却される低温機器としての限流器１５に
は、電力導入部のブッシング２６が２つ取り付けられ、
限流器１５がこれらのブッシング２６および接続線２７
を介して常温で六弗化硫黄ガス環境下に設置された送変
電機器としての開閉装置１４ａ，１４ｂに電気的に接続
されている。

【００４６】ブッシング２６は、限流器１５内の低温部
から限流器１５外部の高温部にかけて大きな温度勾配を
有している。つまり、ブッシング２６の高温部の温度を
摂氏−２０度よりも高温に保つことにより、圧力０．６
ＭＰａの六弗化硫黄ガスが液化しない範囲内となり、六
弗化硫黄ガスにより絶縁された常温環境下の開閉装置１
４ａ，１４ｂを限流器１５に直接接続することができ
る。

【００４７】そして、限流器１５は、低温冷凍機２１に
より冷却された冷媒バッファ槽２０からの低温冷媒によ
り冷却される。

【００４８】このように本実施形態によれば、低温機器
として限流器１５を常温環境下に配置される送変電機器
としての開閉装置１４ａ，１４ｂを接続する場合、低温
冷媒により冷却される限流器１５の電力導入部に相当す
るブッシング２６の高温側を摂氏−２０度よりも高温に
保持したことにより、低温機器と常温環境下に配置され
る送変電機器とを直接接続することができる。

【００４９】なお、本実施形態では、低温機器として限
流器１５を、送変電機器として開閉装置１４ａ，１４ｂ
をそれぞれ選択したが、これ以外の送変電機器を適宜選
択して用いてもよい。

【００５０】［第６実施形態］図９は本発明に係る送変
電設備の第６実施形態を示す構成図である。

【００５１】本実施形態では、図９に示すように開閉装
置３０が主として遮断器３１、断路器３２、変成器３
３、避雷器３４および接地装置３５から構成されてい
る。そして、開閉装置３０内の機器の少なくとも一部を
低温冷媒で絶縁するとともに、遮断器３１の消弧媒体と
して低温冷媒が用いられている。

【００５２】このように本実施形態によれば、開閉装置
３０内の機器の少なくとも一部を低温冷媒で絶縁するこ
とで、低温機器との接続が容易になる。また、遮断器３
１の消弧媒体として低温冷媒を用いることにより、アー
クエネルギーを効率よく吸収することができ、遮断性能
を向上させることができる。その結果、脱六弗化硫黄化
を図ることができる。

【００５３】［第７実施形態］図１０は本発明に係る送
変電設備の第７実施形態を示す構成図である。

【００５４】本実施形態では、図１０に示すように短絡
電流抑制の限流器として整流型限流器３７が適用され、
この整流型限流器３７は整流器ブリッジ３８と直流リア
クトル３９とを有して構成されている。そして、この直
流リアクトル３９は冷媒貯留槽としての低温容器４０内
に収納されている。

【００５５】すなわち、低温容器４０内に収納された直
流リアクトル３９は、低温容器４０に設置されたブッシ
ング２６および接続線２７を介して整流器ブリッジ３８
に電気的に接続されている。

【００５６】このように本実施形態によれば、整流型限
流器３７において、発熱が大である直流リアクトル３９
のみを低温冷却し、整流器ブリッジ３８を常温環境下で
使用することで、冷却を効率よく行うことができる。

【００５７】［第８実施形態］図１１は本発明に係る送
変電設備の第８実施形態を示す構成図である。

【００５８】本実施形態では、図８に示すように超電導
送電ケーブルである送電ケーブル１２内の長手方向に所
定距離をおいて複数箇所に漏洩センサー（あるいは温度
センサー）４２が配置されている。そして、漏洩センサ
ー４２は、信号線４３を介して監視装置４４に接続され
ている。

【００５９】したがって、漏洩センサー４２の検出信号
は、信号線４３を経て監視装置４４に送出され、この監
視装置４４では、漏洩センサー４２の検出信号に基づい
て送電ケーブル１２の冷媒の漏洩を監視し、システムの
制御系へと反映させる。あるいは、漏洩箇所を特定し
て、復旧作業の手間を省くことも可能である。なお、漏
洩センサー４２としては、例えば圧電素子型圧力センサ
ーが用いられる。

【００６０】このように本実施形態によれば、送電ケー
ブル１２内の長手方向に所定距離をおいて複数箇所に漏
洩センサー４２を配置し、冷媒の漏洩を検出することに
より、冷却システムの異常の有無を容易に判断すること
ができる。

【００６１】なお、本実施形態では、送電ケーブル１２
内の長手方向に所定距離をおいて複数箇所に漏洩センサ
ー４２を配置した例について説明したが、この漏洩セン
サー４２に代えて温度センサーを配置するようにしても
よい。この場合、温度センサーとしては、抵抗型や熱電
対型が例として挙げられる。

【００６２】［第９実施形態］図１２は本発明に係る送
変電設備の第９実施形態を示す構成図である。

【００６３】本実施形態では、図９に示すように図８の
実施形態と異なり、漏洩センサー４２ａを管路２５内で
はあるが送電ケーブル１２の外周側であって、その長手
方向に所定距離をおいて複数箇所に配置している。この
漏洩センサー４２ａとしては、例えばレーザー照射によ
り反射・屈折を測定するタイプが用いられる。

【００６４】このように本実施形態によれば、漏洩セン
サー４２ａを送電ケーブル１２の外周側であって、その
長手方向に所定距離をおいて複数箇所に配置したことに
より、漏洩センサー４２ａやその信号線の敷設作業を簡
素化することができる。

【００６５】なお、本実施形態でも前記第８実施形態と
同様に、漏洩センサー４２ａに代えて温度センサーを配
置するようにしてもよい。この場合、温度センサーとし
ては、例えば水晶振動子をケーブル内に埋設し、その発
信信号を測定するタイプのもの挙げられる。

【００６６】また、前記第８実施形態あるいは前記第９
実施形態においては、漏洩センサー４２，４２ａ（ある
いは温度センサー）を、同一箇所に２個ずつ配置させ、
それぞれの信号が信号線４３を介して監視装置４４に接
続する構成も考えられる。このように構成にすることに
より、センサーから得られる情報が異常値を示した場合
に、それがセンサー自体の異常によるものか、冷却シス
テムの異常であるかを容易に判断することが可能とな
る。

【００６７】［第１０実施形態］図１３は本発明に係る
送変電設備の第１０実施形態を示す構成図である。

【００６８】本実施形態では、図１３に示すように前記
第８実施形態の構成に加えて、送電ケーブル１２に流れ
る電流の大きさを検出する電流検出器４５を設置し、そ
の検出値信号を信号線４３を介して監視装置４４に送出
するようにしている。

【００６９】この監視装置４４では、漏洩センサー４２
（あるいは温度センサー）から得られる信号と電流検出
器４５から得られる信号を用いて冷却システムの異常を
検知する。

【００７０】このように本実施形態によれば、漏洩セン
サー４２から得られる情報が異常値を示した場合、それ
が過負荷電流によるものか、冷却システムの異常による
ものかを容易に判断することが可能となる。

【００７１】なお、本発明は上記各実施形態に限定され
ることなく、種々の変更が可能である。例えば、冷媒バ
ッファ槽２０の位置を送電ケーブル１２の最高地点より
高く設置することにより、低温冷凍機２１あるいは循環
ポンプ１７の停止時でも高低差圧により送電ケーブル１
２への冷媒の圧送が可能となる。

【００７２】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、前
記送変電機器の超電導機器を冷却するための低温冷媒を
蓄える冷媒貯留槽と、この冷媒貯留槽内の低温冷媒を冷
却する低温冷凍機とを備えたことにより、冷却源の信頼
性と冗長性を高めることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る送変電設備の第１実施形態を示す
構成図。

【図２】第１実施形態の冷媒バッファ槽と低温冷凍機と
の接続形態を示す概略図。

【図３】第１実施形態の冷媒バッファ槽と低温冷凍機と
の他の接続形態を示す概略図。

【図４】第１実施形態の冷媒バッファ槽と低温冷凍機と
のさらに他の接続形態を示す概略図。

【図５】本発明に係る送変電設備の第２実施形態を示す
構成図。

【図６】本発明に係る送変電設備の第３実施形態を示す
構成図。

【図７】本発明に係る送変電設備の第４実施形態を示す
構成図。

【図８】本発明に係る送変電設備の第５実施形態を示す
構成図。

【図９】本発明に係る送変電設備の第６実施形態を示す
構成図。

【図１０】本発明に係る送変電設備の第７実施形態を示
す構成図。

【図１１】本発明に係る送変電設備の第８実施形態を示
す構成図。

【図１２】本発明に係る送変電設備の第９実施形態を示
す構成図。

【図１３】本発明に係る送変電設備の第１０実施形態を
示す構成図。

【符号の説明】

１０変電所１１送電ケーブル１２送電ケーブル１３変圧器１４ａ，１４ｂ開閉装置１５，１５ａ，１５ｂ限流器１６分路リアクトル１７，１７ａ〜１７ｃ循環ポンプ１８，１８ａ〜１８ｄ冷却配管１９，１９ａ〜１９ｄ冷却源２０冷媒バッファ槽（冷媒貯留槽）２１，２１ａ〜２１ｃ低温冷凍機２２戻り配管２３熱交換器２４冷却配管２５管路２６ブッシング２７接続線３０開閉装置３１遮断器３２断路器３３変成器３４避雷器３５接地装置３７整流型限流器３８整流器ブリッジ３９直流リアクトル４０低温容器４２漏洩センサー４３信号線４４監視装置４５電流検出器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者小山博神奈川県川崎市川崎区浮島町２番１号株式会社東芝浜川崎工場内 (72)発明者大槻みどり東京都府中市東芝町１番地株式会社東芝府中事業所内 (72)発明者野村俊自神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地株式会社東芝横浜事業所内Ｆターム(参考） 5G013 AA01 AA04 BA01 CA18 CA20 5G321 BA01 CB02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】発電所側の上位系統から需要家側の下位
系統に電力を送電するために電圧変換する変電所および
送電系の配分を行う開閉所にそれぞれ送変電機器が設置
された送変電設備において、前記送変電機器の超電導機
器を冷却するための低温冷媒を蓄える冷媒貯留槽と、こ
の冷媒貯留槽内の低温冷媒を冷却する低温冷凍機とを備
えたことを特徴とする送変電設備。
【請求項２】請求項１記載の送変電設備機器におい
て、前記送変電機器は、電圧変換用の変圧器、遮断器，
断路器，母線で構成される開閉器、相調整のための分路
リアクトル、短絡電流抑制のための限流器および上下位
系統への送電ケーブルから選択された少なくとも一種で
あることを特徴とする送変電機器。
【請求項３】請求項１または２記載の送変電設備機器
において、前記送変電機器は、複数種が選択され、これ
ら送変電機器間で前記低温冷凍機および前記冷媒貯留槽
を共用することを特徴とする送変電設備。
【請求項４】請求項１または２記載の送変電設備機器
において、前記送電ケーブルが超電導送電ケーブルであ
り、この超電導送電ケーブルに前記冷媒貯留槽から低温
冷媒を送り込む循環ポンプを複数設けるとともに、前記
低温冷凍機を複数設置したことを特徴する送変電設備。
【請求項５】請求項１または２記載の送変電設備機器
において、前記限流器が整流器ブリッジと直流リアクト
ルとで構成される整流型限流器であり、前記整流器ブリ
ッジを常温環境下に配置する一方、前記直流リアクトル
のみを低温冷媒により冷却することを特徴とする送変電
設備。
【請求項６】請求項１または２記載の送変電設備機器
において、前記送電ケーブルが超電導送電ケーブルであ
り、この超電導送電ケーブルの長手方向に所定距離をお
いて複数箇所に漏洩センサーを配置し、この漏洩センサ
ーの検出信号に基づいて冷媒の漏洩を検出することを特
徴とする送変電設備。
【請求項７】請求項６記載の送変電設備機器におい
て、前記超電導送電ケーブルに流れる電流値を検出する
電流検出器を設け、この電流検出器および前記漏洩セン
サーとから得られる両者の検出信号に基づいて低温冷媒
の漏洩の有無およびその漏洩場所を特定することを特徴
とする送変電設備。