鉄道建設・運輸施設整備支援機構 北陸新幹線(長野・金沢間 ......2015/02/03...

12
23 明電時報 通巻 344 号 2014 No.3 1 まえがき װઢʢɾʣͷɼ࿏Ԇ228kmͷେͰΔɻͷԆ ৳ʹɼ༻มઃඋɾॴؾඋɾઢઃඋͳͲͷɾೲೖΛߦɻ 第1図ʹ৽װઢͷૹมϩέʔγϣϯΛ ɻಛʹ༻มઃඋͰɼ50Hz ͱ 60Hz ͷ ҟͳΔपݯΛಥ߹ΘΔҟप ΓɼΕʹରԠઃඋͱγεςϜͷߏஙେ ͳ՝Ͱɻ本稿では,課題の対策を含め, 納入した設備について紹介する。 2 き電用変電設備 ೲೖϙετɼ෦มॴʢSSʣ ɼߴ ॴʢSPʣ ɼ܂औॿॴʢSSPʣ ɼ ৽ੜ SSP ͷ 4 ϙετͰΔɻ ෦SSɼ 154kV 2 ճઢΛΒड ɼ70MVAͷείοτมѹثͰ୯૬60kVΛ 2ճઢʹѹΔɻ୯૬60kVɼרมѹ ثΛհ୯૬30kVΛӦۀઢʹΛ Δɻ第2図ʹ৽෦ SS ͷओճ࿏ઢଓਤΛ ɻ 2.1 受電遮断器 ෦SSʹ168kVΨεःஅثΛೲೖɻΨ εःஅثΛ༻ΔͱͰখܗɾԽΛਤ Δɻ第1表ʹఆΛɼ第3図ʹ 168kV Ψ εःஅثΛɻ 概 要 鉄道建設・運輸施設整備支援機構 北陸新幹線(長野・金沢間)  変電設備・配電設備・電車線設備紹介 衛藤憲行 Noriyuki Eto 森戸啓介 Keisuke Morito キーワード 整備計画,き電制御,配電制御,地球環境,異周波 北陸新幹線は,高崎で上越新幹線と分岐し,長野・富山・金 沢を経て敦賀・大阪を結ぶ整備新幹線計画である。 東京・長野間は,1997 年に長野新幹線として部分開業して おり,長野・金沢間はその延伸部にあたる。 北陸新幹線(長野・金沢間)は,2015 年春に開業予定であ るが,これにより東京駅~金沢駅間の所要時間は,現在の約 4時間から約 2 時間 30 分に短縮される。なお,金沢・敦賀間は 約 10 年後の開業を予定している。 当社が納入した主な電気設備は,列車電源を供給するき電用 変電設備,駅電気室・配電線路電源を供給する配電設備,軌道 内整備・防災設備を担う電車線設備である。また,き電用変電 設備を 4 ポスト,配電設備を 3 ポスト,電車線設備一式を納入 した。 上越妙高 糸魚川 新潟県 黒部宇奈月温泉 黒部宇奈月温泉 富山 富山県 野・ 金沢間 長野・金沢間 沢・ 敦賀間 工事延長114km 線路延長125km 金沢・敦賀間 工事延長114km 線路延長125km 工事延長231km 工事延長231km 線路延長228km 線路延長228km 新高岡 新高岡 金沢 小松 加賀温泉 加賀温泉 石川県 芦原 温泉 芦原 温泉 福井 福井 福井県 敦賀 (白山総合 車両基地 (仮称)) 飯山 長野 長野県 南越 (仮称) 南越 (仮称) 北陸新幹線の路線図

Upload: others

Post on 01-Mar-2021

0 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: 鉄道建設・運輸施設整備支援機構 北陸新幹線(長野・金沢間 ......2015/02/03  · 36.045 5.555 47.645 41.600 49.945 新板倉 SSP 新妙高 SSP 新岩井 SSP

23明電時報 通巻 344号 2014 No.3

1 ま え が き

北陸新幹線(長野・金沢間)の工事区間は,線路延長約228kmの長大区間である。当社はこの延伸工事に伴い,き電用変電設備・配電所電気設備・電車線設備などの製作・納入を行った。第1図に北陸新幹線の送変電ロケーションを

示す。特にき電用変電設備では,50Hzと60Hzの異なる周波数電源を突き合わせる異周波区間があり,これに対応した設備とシステムの構築が大きな課題であった。本稿では,課題の対策を含め,納入した設備について紹介する。

2 き 電 用 変 電 設 備

納入ポストは,新黒部変電所(SS),新高田き

電区分所(SP),新桑取補助き電区分所(SSP),新能生SSPの4ポストである。新黒部SSは,154kV 2回線を北陸電力㈱から受

電し,70MVAのスコット変圧器で単相60kVを 2回線に降圧している。単相60kVは,単巻変圧 器を介して単相30kVを営業線車両にき電をしている。第2図に新黒部SSの主回路電線接続図を示す。

2.1 受電遮断器新黒部SSに168kVガス遮断器を納入した。ガ

ス遮断器を採用することで小形・軽量化を図っている。第1表に定格事項を,第3図に168kVガス遮断器を示す。

変電設備・納入設備の紹介

概 要

独鉄道建設・運輸施設整備支援機構北陸新幹線(長野・金沢間) 変電設備・配電設備・電車線設備紹介

衛藤憲行 Noriyuki Eto森戸啓介 Keisuke Morito

キーワード 整備計画,き電制御,配電制御,地球環境,異周波

北陸新幹線は,高崎で上越新幹線と分岐し,長野・富山・金

沢を経て敦賀・大阪を結ぶ整備新幹線計画である。

東京・長野間は,1997年に長野新幹線として部分開業して

おり,長野・金沢間はその延伸部にあたる。

北陸新幹線(長野・金沢間)は,2015年春に開業予定であ

るが,これにより東京駅~金沢駅間の所要時間は,現在の約

4時間から約2時間30分に短縮される。なお,金沢・敦賀間は

約10年後の開業を予定している。

当社が納入した主な電気設備は,列車電源を供給するき電用

変電設備,駅電気室・配電線路電源を供給する配電設備,軌道

内整備・防災設備を担う電車線設備である。また,き電用変電

設備を4ポスト,配電設備を3ポスト,電車線設備一式を納入

した。

上越妙高糸魚川

新潟県黒部宇奈月温泉黒部宇奈月温泉

富山富山県

長野・金沢間長野・金沢間

金沢・敦賀間工事延長114km線路延長125km

金沢・敦賀間工事延長114km線路延長125km

工事延長231km工事延長231km線路延長228km線路延長228km

新高岡新高岡

金沢小松

加賀温泉加賀温泉 石川県芦原温泉芦原温泉福井福井

福井県

敦賀

(白山総合車両基地(仮称)) 飯山

長野

長野県

南越(仮称)南越(仮称)

北陸新幹線の路線図

Page 2: 鉄道建設・運輸施設整備支援機構 北陸新幹線(長野・金沢間 ......2015/02/03  · 36.045 5.555 47.645 41.600 49.945 新板倉 SSP 新妙高 SSP 新岩井 SSP

24 明電時報 通巻 344号 2014 No.3

2.2 き電用変圧器新黒部SSに70MVAスコット変圧器を納入した。主な特長は,次のとおりである。⑴ 従来,変圧器の騒音対策として防音建屋を設備していたが,変圧器本体を低騒音化することで建屋レス化が図られた。これによって工事施工の簡略化を実現した。⑵ 電界強度の解析技術の進歩で,コンパクト化を実現した。⑶ スコット変圧器は,中性点をフル絶縁することでM点用アレスタを省略した。第2表に定格事項を,第4図に70MVAスコット変圧器を示す。

2.3 き電用遮断器絶縁媒体に乾燥空気を用いた環境に優しいエコロジータイプのタンク形真空遮断器を導入した。SF6ガスレスのため地球温暖化防止に貢献するほ

か,ガス回収や遮断部保守が不要なことから, ライフサイクルコスト(LCC)も低減している。また,アルミ性タンクの採用で塗装レスとした。第3表に定格事項を,第5図に72/36kVエコ・タンク形真空遮断器を示す。

2.4 切替用開閉器低操作電流形の電磁操作方式切替用開閉器を納

入した。異周波突き合わせポストには,高耐圧形を納入した。対象ポストは,新高田SP及び新糸魚川SPとなる。第4表に定格事項を,第6図に36kV切替用開閉器を示す。

2.5 電鉄用配電盤各ポストには,機能集約形の電鉄用配電盤を設

置した。第7図に監視制御盤を第8図に新黒部SSのシステム構成図を示す。配電盤の主な特長は,以下のとおりである。

12.009 10.8657.8157.315

73.303

JR東 JR西

12.83115.7258.602 12.481 9.901 13.13610.8159.034

37.343

10.843

36.02137.282 23.951

13.6479.356

20.74419.162

56.505

2.300

2.300

10.128

278k

m84

4m

255k

m14

8m

356k

m34

8m

266k

m01

3m

242k

m66

7m

189k

m16

0m

219k

m12

7m

311k

m65

3m

343k

m21

2m

292k

m49

1m

332k

m39

7m

301k

m52

5m

179k

m54

5m

321k

m55

4m

き電距離

234k

m85

2m

18

1km

84

5m

変電所間隔

210k

m52

5m

AT間隔

198k

m51

6m

新糸魚川SP

新高田SP

154kV

新能生SSP

新梶屋敷SSP

新上越SS

154kV

新水橋SSP

154kV

新津幡SP

提供 :  鉄道建設・運輸施設整備支援機構独

新白山SS

新桑取SSP

新朝日SSP

新金沢SSP

154kV

新富山SP

新射水SSP

新小矢部SSP 白山総合

車両基地

白山総合車両基地SS

154kV

新高岡SS

新魚津SSP

新黒部SS

新境川ATP

新小松北金沢線154kV

新小松線154kV

南金沢

富山

送電系統図

舟橋線154kV

江口

笠間線154kV

新富山

き電系統図

石曽根 舟橋

南福岡線154kV

富山線154kV

舟橋江口線154kV

上越

南福岡

青海線154kV

: 電力会社 開閉所

線路縦断図

北金沢: 電力会社 変電所

: 変電所 (SS)

: き電 区分所 (SP)

: 補助き電 区分所 (SSP)

: 変圧 ポスト (ATP)

: 防災 断路器

200km180kmDL=-50m

400m

270km190km 340km

300m

100m

200m

330km 360km350km210km 220km 250km 320km240km230km 300km280km170km

0m

290km 310km260km

黒部江口線154kV新愛本

周波数 60Hz50Hz60Hz

44.695

357k

m80

8m(高

崎起

点)

160km150km140km130km120km

長野県

新潟県

黒部宇奈月温泉St

金沢St

高崎起点 305km800m

糸魚川St

高崎起点 125km385m

白山総合車両基地

高崎起点 213km880m

新高岡St

高崎起点 286km900m

富山St

石川県

新潟県

富山県

富山県

上越妙高St

高崎起点 147km330m

高崎起点

357km400m

飯山St

高崎起点 253km130m

高崎起点 176km880m

高崎起点 345km460m

工事始点

170k

m88

7m

158k

m87

0m

146k

m00

5m

131k

m90

0m

126k

m34

5m12

6km

150m

114k

m10

0m

104k

m03

0m

90k

m30

0m

8.65812.01712.86514.1055.5550.195

12.05010.07013.730

47.6455.55536.045

41.600 49.945

新板倉SSP

新妙高SSP

新岩井SSP

新安茂里SSP

新屋代SSP

153k

m80

0m

165k

m05

0m

新赤沼SP

新長野SS新坂城SS

長野車基長野車基

長野車基SS

新北信東信信濃

吉田

北松本

信濃東信線275kV

東信新北信線275kV

新北信吉田線77kV

275kV

中部電力㈱ 東北電力㈱ 北陸電力㈱

黒部

新愛本黒部線154kV

西上越

西上越線154kV

大所

大所川線154kV

193k

m98

0m

204k

m97

9m

224k

m24

5m

230k

m11

5m

236k

m70

1m

12km

348m

(金沢

起点

)

1.460

1.460

第1図 北陸新幹線の送変電ロケーション

北陸新幹線(長野・金沢間)の送電系統図とき電系統図を示す。当社ポストは,新黒部SS・新高田SP・新桑取SSP・新能生SSPである。

Page 3: 鉄道建設・運輸施設整備支援機構 北陸新幹線(長野・金沢間 ......2015/02/03  · 36.045 5.555 47.645 41.600 49.945 新板倉 SSP 新妙高 SSP 新岩井 SSP

25明電時報 通巻 344号 2014 No.3

LA×2

42kV

10kA

LA×4

84kV

10kA

168k

V 25

kA12

00A

電動

バネ

操作

3サイク

ル R

72kV

120

0A(

20kA

CTT

72kV

120

0A(

20kA

CTTVT

T

LA×3

196k

V10

kA

VTT

DMW

DMW

154k

V

3

LA×3

196k

V10

kA

CTT

CTT

CVT×

311

0V

200/

200V

A×2

1T/3

G3

3

FTr2

72kV

120

0A(

20kA

)72

kV 1

200A

(20

kA)

SN1

72kV

120

0A(

20kA

36kV

120

0A(

20kA

0T2

2×25

0/50

0kVA

33kV

120

0A

70MV

A/35

MVA×

2

50μF

(15

2LE)

168k

V(

25kA

3

CTT

50μF

PV :

F168

-F16

4.5-

F161

油入

自冷

手動

操作

25μF

VTT

VTT

EVT

2M66

kV×2

/110

V×2

200V

A×2

1P

2xF6

3-F6

1.5-

R60-

F58.

5-5

7kV/

210V

油入

自冷

式BC

T×2

1500

/5A

40VA

1PS

n>20

CTT

CTT

CTT

CTT

CT×4

1500

/5A

40VA

1PS

n>2

015

00/5

A40

VA 1

PS n

>20

1500

/5A

40VA

1PS

n>2

0

UV

W

uou

ovv

(20

kA)

25μF

VT11

33kV

/110

V20

0VA

1P

VT13

33kV

/110

V20

0VA

1P

LA×2

42kV

10kA

25μF

CTT

(20

kA)

33kV

120

0A

LA

72kV

120

0A(

20kA

VT12

33kV

/110

V20

0VA

1P

AT2

60/3

0kV

5000

kVA33

kV 1

200A

(20

kA)

72kV

120

0A(

20kA

72kV

120

0A 2

5kA

電動

バネ

操作

手動

操作

油入

自冷

BCT

1500

/5A

40VA

n>2

0

1500

/5A

40VA

1PS

1500

/5A

BCT×

2

40VA

1PS

1500

/5A

BCT×

2

40VA

1PS

n>20

n>20

n>20

3サイ

クル

R

33kV

120

0A

VT14

33kV

/110

V20

0VA

1P

(20

kA)

(20

kA)

LA 42kV

10kA

LA×2

42kV

10kA

25μF

42kV

10kA

25μF

36kV

120

0A(

20kA

BC

T×2(

壁貫

通)

1500

/5A

40V

A1P

S n>

20

CTT

2

BCT×

2(壁

貫通

)15

00/5

A 40

VA1P

S n>

20

CTT

2

BCT×

2(壁

貫通

)15

00/5

A 40

VA1P

S n>

20

CTT

2

BCT×

2(壁

貫通

)15

00/5

A 40

VA1P

S n>

20

CTT

2

SN2

CTT

25μF

CTT

CTT

CTT VT

T

VTT

VTT

40VA

n>2

060

0/5A

1PS

BCT×

3

BCT×

2

VTT

VTT

VTT

VTT

VTT

VTT

VTT

VTT

VTT

VTT

VTT

GP 3KV

10KA

(20

kA)

BCT×

360

0/5A

1PS

40VA

n>2

0

F1

57.5

-R15

4-F1

50.5

-F14

7kV

SV :

60kV

×2

(15

2L)

168k

V12

00A

(25

kA)

計測

計測

同上EV

T 2B

2

計測

計測

計測

計測

CTT

CTT

CTT

CTT

計測

計測

パル

スCT

AC10

0V

L=30

m

NN

(20

kA)

33kV

120

0A

M座T座

u ou ov v

u v w

168k

V 25

kA12

00A

電動

バネ

操作

3サイク

ル R

72kV

120

0A(

20kA

CTT

72kV

120

0A(

20kA

CTTVT

T

VTT

3

LA×3

196k

V10

kA

CTT

CTT

200/

200V

A×2

1T/3

G

FTr1

0T1

2×25

0/50

0kVA

70MV

A/35

MVA×

2

50μF

(15

1LE)

168k

V(

25kA

3

CTT

PV:F

168 -

F164

.5-F

161

油入

自冷

VTT

VTT

EVT

1M66

kV×2

/110

V×2

200V

A×2

1P

2xF6

3-F6

1.5-

R60-

F58.

5-5

7kV/

210V

油入

自冷

式BC

T×2

1500

/5A

40VA

1PS

n>20

CTT

CTT

CTT

CTT

CT×4

1500

/5A

40VA

1PS

n>2

015

00/5

A40

VA 1

PS n

>20

1500

/5A

40VA

1PS

n>2

0

UV

W

uou

ovv

VTT

VTT

40VA

n>2

060

0/5A

1PS

BCTx

3

BCT×

360

0/5A

1PS

40VA

n>2

0

F

157.

5-R1

54-F

150.

5-F1

47kV

SV:6

0kV×

2

(15

1L)

168k

V12

00A

(25

kA)

計測

計測

同上

EVT

1B

2

計測

計測

計測

計測

パル

スCT

AC10

0V

L=30

m

M座T座

u ou ov v

u v w

25倍

110V 3

154k

VCV

Tx3

110V

33

110V 3

遠制

500V

A 1P

33kV

/110

VVT

14(

信号

72kV

120

0A(

20kA

)手

動操

T座

M座

絶縁

監視

CTCT 重畳

用CT

絶縁

監視

CT重畳

CTT

RPCイ

ンバ

ータ

40VA

1PS

1500

/5A

BCT×

2

n>20

低騒

低騒

低騒

低騒

低騒

48RP

CM

CTT

CTT

FT

TF

BCTx

240

0/5A

25VA

n>20

,1PS

BCTx

240

0/5A

25VA

n>20

,1PS

KLBC

Tx2

400/

5A25

VAn>

20,1

PS

BCTx

240

0/5A

25VA

n>20

,1PS

8A-RP

CT

BCT

200/

5A25

VAn>

20,1

PSCT

TBC

T20

0/5A

25VA

n>20

,1PS

7500

kVA

LCT

TK

60k/

2460

V4多

重変

圧器

インバ

ータ

7500

kVA

INVT

rT2

(油

入自

冷)

7500

kVA

60k/

2460

V4多

重変

圧器

INVT

rT1

(油

入自

冷)

7500

kVA

60k/

2460

V4多

重変

圧器

INVT

rM2

(油

入自

冷)

7500

kVA

60k/

2460

V4多

重変

圧器

INVT

rM1

(油

入自

冷)

INVT

2

CTT

インバ

ータ

CTT

インバ

ータ

7500

kVA

INVM

2

INVT

175

00kV

A3φ

200V

初期

充電

回路

初期

充電

回路

インバ

ータ

INVM

175

00kV

A3φ20

0V

8A-RPC

CBT

8A-RP

CM

8A-RPC

CBM

計測

計測

VTT

VTT

8A-IN

VT2

8A-IN

VM2

*1*2

*3*1 *2 *3

INV

INV

INV

INV

計測

計測

インバ

ータ

インバ

ータ

インバ

ータ

インバ

ータ

インバ

ータ

インバ

ータ

8A-IN

VT1

8A-IN

VM1

(T6

00RP

CB)

2PDS

72kV

1200

A 電

動操

作12

00A

電動

操作

(T6

00RP

C)GC

B72

kV 1

200A

25kA

3サ

イクル

R電

動バ

VT R

PCT

6600

0V/1

10V

200V

A 1P

VT IN

VT2

6600

0V/1

10V

200V

A 1P

(T6

00IN

V2)

2PD

S72

kV12

00A

電動

操作

VT R

PCM

6600

0V/1

10V

200V

A 1P

VT

INV

T166

000V

/110

V20

0VA

1P

VT

INV

T266

000V

/110

V20

0VA

1P

VT

INV

M1

6600

0V/1

10V

200V

A 1

P

L K

KL

BCT

200/

1A0.

2級BC

T20

0/5A

25VA

n>20

,1PS

BCT

200/

1A0.

2級BC

T20

0/5A

25VA

n>20

,1PS

BCT

200/

1A0.

2級

BCT

200/

1A0.

2級

(富

士電

機製

)15

MV

A×2設

備新

幹線

電力

補償

装置

25μF

LAx2

84kV

10kA

25μF

LAx2

84kV

10kA

36kV

120

0A12

.5kA

電磁

操作

36kV

120

0A12

.5kA

電磁

操作

36kV

120

0A12

.5kA

電磁

操作

36kV

120

0A12

.5kA

電磁

操作

33kV

120

0A36

kV 1

200A

12.5

kA 電

磁操

36kV

120

0A12

.5kA

電磁

操作

(20

kA)

33kV

120

0A36

kV 1

200A

12.5

kA 電

磁操

36kV

120

0A12

.5kA

電磁

操作

48RP

CT

KL

KL

7.2

kV 

200A

(油

入式

F6.75

-R6.

6-F6

.453φ

 300

kVA

7.2

kV 

G50A

(V

相)

600A

F60

0AT

3PMC

CB(

MCCB

1)

KCT

T

CT×2

Tr

PF×3

40kA

3PST

LBS

(MC

CB3)

225A

F60

0AF

600A

T22

5AT

3PMC

CB(

MCCB

2)3P

MCCB

×2

WH

(51R

ーPOT

)A

WL

6600

/110

V10

0VA

ZCT

VT×2

(51G

RーPO

T)

CVT2

2mm

VTT

FV

CVT2

2mm2

(MC

CB5)

225A

F22

5AT

3PMC

CB

絶縁

監視

CT CT×2

重畳

検出

用CT

(MC

CB7)

2PMC

CB50

AF50

AT50

AT50

AF

(MC

CB8)

2PMC

CB

210V

/105

V10

kVA

1φT

Tr(M

CCB6

)3P

MCCB

225A

F17

5AT

6.9k

V40

0A

6.9

kV40

/5A

25VA

1PS

n>10

(26T

ーPOT

600A

F50

0AT

3PMC

CB(

MCCB

4)

(37-

POT)

-F6.

3-6.

15kV

/210

V8A

-POT

×3 ×3

K L K L

K L K L K L

K L K L

K L K L K L

K L K L K L K L

K L K L K L K L

K L K L K L K L

K L K L K L K L

KL K

L

K

K

L

L

KL

KL

K

K

L

L

KLKL

L K

L KL K

L KL K

L K

KL

KL

KL

KL

(融

通電

力計

測用

計測計測

計測

計測

計測

計測

I>

(50

F13)

I>

(51

F13)

Z(

44F1

3)

<U

(27

F13)

I>

(50

FB13

)I

>(

51FB

13)

48TS

33

48S3

3

52R2

GCB

(15

2)

I>

(51

B2M)

89TS

2M(

M602

B)

p(

630T

2)θ

(26

0T2)

(51

0T2)

>I

89TS

2T(

T602

B)

48R2

Wh

I>

(51

B2T)

θ(

26T2

)(33

QT2)

p(

63T2

FTGA

2

検出

器パ

ルス

遠制

へ検

出器

パル

I>

(51

GR2)

I>

(51

T2)

p(

63G1

R2)

p(

63G2

R2)

89RL

E2

受電

2号(

北陸

電力

)3φ

154

kV 6

0Hz

RS

T

(87

T2M)

(87

T2T)

8A-T

S2M

8A-T

S2T

89BT

1(BT

71)

T座TF

M座FT

8A-B

T189

BT2(

BT72

T座TF

M座FT

12

(上

り線

F T

TFFT

89BS

1(BS

601)

ロケータ

89FT

B(60

B)

8A-S

33

89S3

3(33

L)

<U(

27R2

8A-R

CB2

48R1

p(

63G1

R1)

p(

63G2

R1)

8A-R

CB1

8A-R

LE2

8A-R

L2C

CC

M

M

MM

M

M

M

MM

M

M

M

M

M

M

M

W

1500

/5A

40VA

1PS

1500

/5A

BCTx

2

40VA

1PS

1500

/5A

BCTx

2

40VA

1PS

n>20

n>20

n>20

BCTx

2

40VA

1PS

1500

/5A

BCTx

2

n>20W

MM

M

M

M

M

M

<U

(27

B2M) <

U(

27B2

T)U

>(

64B2

3)U

>(

64B2

4)

U>

(64

B22)

U>

(64

B21)

U(

84MT

23)

U(

84MT

24)

U(

84MT

21)

U>

(59

B2M)

U(

84MT

22)

8A-B

T2

EAS3

3

R

Z(

44F1

1)I

>(

51F1

1)I

>(

50F1

1)

<U

(27

F11)

I>

(51

FB11

)I

>(

50FB

11)

48S3

1

48TS

31EA

S31

89SN

1(93

S)

8A-S

N1

F T R東

京方

89FB

12(

12B)

72kV

120

0A(

20kA

)手

動操

作CT

T

89FB

14(

14B)

72kV

120

0A(

20kA

)手

動操

作CT

T

89FB

11(

11B)

CTT

72kV

120

0A(

20kA

)手

動操

作CT

T

89FB

13(

13B)

<U

(27

F12)

(33

AT12

)θ

θ(

26AT

12)

pp

(63

AT12

89AT

12(12

AT)

89FL

12(

12L)

p(

63VA

1F12

)0

1(

79F1

2)52

F12(

12)

VCB

I>

(51

FB12

)I

>(

50FB

12)

I>

(51

F12)

I>

(50

F12)

Z(

44F1

2)

48F1

2

8A-F

CB12

8A-S3

2

8A-F

L12

8A-A

T12

AT4

60/3

0kV

5000

kVA

33kV

120

0A (

20kA

油入

自冷

BCT

1500

/5A

40VA

n>2

0

25倍

低騒

M

89AT

14(14

AT)

8A-AT

14

89S3

4(34

L)

EAS3

248

TS32

48S3

2

(26

AT14

(33

AT14

8A-S

34

EAS3

448

TS34

48S3

4

<U

(27

F14)

RTF

(下

り線

)RTF

Z(

44F1

4)I

>(

51F1

4)I

>(

50F1

4)

(63

AT14

θp

AT1

60/3

0kV

5000

kVA33

kV 1

200A

(20

kA)

油入

自冷

BCT

1500

/5A

40VA

n>2

0BC

T 15

00/5

A

25倍

低騒

M

89AT

11(11

AT)

8A-A

T11

(26

AT11

(33

AT11

(63

AT11

θp

AT3

60/3

0kV

5000

kVA33

kV 1

200A

(20

kA)

油入

自冷

40VA

n>2

0

25倍

低騒

M

89AT

13(13

AT)

8A-AT

13

(26

AT13

(33

AT13

(63

AT13

48F1

48A

-FCB

14

01

(79

F14) 8A

-FTA

M8A

-FTB

89FT

A(60

A)

8A-F

L14

p(

63VA

1F14

)I

>(

51FB

14)

I>

(50

FB14

8A-S

N2

I>

(50

CS34

)I

>

(50

CS31

I>(

50CS

33)

I>

(50

CS32

ロケータ

ロケータ

ロケータ

IdI>

IdI>

VCT

89RL

2

89SN

2(94

S)

48CS

3148

CS33

48CS

3248

CS34

p(

63VA

2F12

)p

(63

VA2F

14)

1500

/5A

40VA

1PS

1500

/5A

BCT×

2

40VA

1PS

1500

/5A

BCT×

2

40VA

1PS

n>20

n>20

BCT×

2

40VA

1PS

1500

/5A

BCT×

2

n>20W

WW

48F1

18A

-FCB

11

01

(79

F11)

8A-FL

11

p(

63VA

1F11

p(

63VA

2F11

n>20

1500

/5A

40VA

1PS

1500

/5A

BCT×

2

40VA

1PS

1500

/5A

BCT×

2

40VA

1PS

n>20

n>20

BCT×

2

40VA

1PS

1500

/5A

BCT×

2

n>20W

48F1

38A

-FCB1

3

01

(79

F13)

8A-F

L13

p(

63VA

1F13

p(

63VA

2F13

) n>20

48DS

33

48DS

32

48DS

34

52R1

GCB

(15

1)

I>

(51

B1M)

89TS

1M(

M601

B)

p(

630T

1)θ

(26

0T1)

(51

0T1)

>I

89TS

1T(T6

01B)

Wh

I>

(51

B1T)

θ(

26T1

)(33

QT1)

p(

63T1

FTGA

1

I>

(51

GR1)

I>

(51

T1)

89RL

E1

受電

1号(

北陸

電力

)3φ

154

kV 6

0Hz

RS

T

(87

T1M)

(87

T1T)

8A-T

S1M

8A-T

S1T

<U(

27R1

)8A

-RLE

1

8A-R

L1

<U

(27

B1M)

<U

(27

B1T)

U>

(64

B13)

U>

(64

B14)

U>

(64

B12)

U>

(64

B11)

U(

84MT

13)

U(

84MT

14)

U(

84MT

11)

U>

(59

B1M)

U(

84MT

12)

IdI>

IdI>

VCT

89RL

1

14金

沢方

面11

東京

方面

13金

沢方

f>(

95F1

2)f>

(95

F11)

RR

R

CC

C

RR

R

LA×3

196k

V10

kA50

μF

CC

C

RR

R

CC

C

RR

R

CR

CR

CR

CR

CR

CR

CR

LA×2

42kV

10kA

25μF

CR

CR

CR

CRCR

CRCR

CR

CR

CR

LA×4

84kV

10kA

25μF

CR

CR

CR

CR

CR

89BS

2(BS

602)

89RP

CT(

M60

0RPC

B)2P

DS72

kV

M89

RPCM

52RP

CT(

M60

0RPC

)GC

B72

kV 1

200A

25kA

3サ

イクル

R電

動バ

52RP

CM

89IN

VT2

(T6

00IN

V2)

2PD

S72

kV12

00A

電動

操作

89IN

VT1

M(

M60

0IN

V2)

2PD

S72

kV12

00A

電動

操作

89IN

VM

2M

(M

600I

NV

1)2P

DS

72kV

1200

A 電

動操

89IN

VM

1

52S3

2A(

32A)

52S3

2B(

32B)

52S3

1A(

31A)

52S3

1B(

31B)

89S3

2(32

L)52

S34B

(34

B)

52S3

4A(

34A)

8A-S

3148

DS31

89S3

1(31

L)52

S33B

(33

B)

52S3

3A(

33A)

I>

(50

INVT

T2)

I>

(51

INVT

T2)

I>

(50

INVT

M2)

I>

(51

INVT

M2)

I>

(50

INVT

T1)

I>

(51

INVT

T1)

I>

(50

INVT

M1)

I>

(51

INVT

M1)

(33

INVT

T2)

p(

63IN

VTT2

)θ

(26

INVT

T2)

(33

INVT

T1)

p(

63IN

VTT1

)θ

(26

INVT

T1)

(33

INVT

M2)

p(

63IN

VTM2

)θ

(26

INVT

M2)

(33

INVT

M1)

p(

63IN

VTM1

)θ

(26

INVT

M1)

I>

(50

RPCM

)I

>(

51RP

CM)

I>

(50

RPCT

)I

>(

51RP

CT)

p(

63G2

RPCT

p(

63G1

RPCT

)<

U (27

RPCM

p(

63G2

RPCM

p(

63G1

RPCM

)<

U(

27RP

CT)

60Hz

60Hz

RPC

室所

内盤

(高

圧予

備電

源盤

所内

I>

予備

電源

3φ3

W 

6.6

kV 

60Hz

I  >

予備

工事

用電

源(1

)工

事用

電源

(2)

θ OT二

次盤

ロード

ヒー

<別途

>

I>

Wh

72kV

120

0A(

20kA

72kV

120

0A 2

5kA

電動

バネ

操作

3サイ

クル

R

CTT

CTT

RPCイ

ンバ

ータ

(融

通電

力計

測用

)M

89FL

14(

14L)

72kV

120

0A(

20kA

(融

通電

力計

測用

)M

89FL

11(

11L)

72kV

120

0A(

20kA

(融通電

力計測用

)M

89FL

13(

13L)

52F1

4(14

) VC

B

Wh

72kV

120

0A 2

5kA

電動

バネ

操作

3サイ

クル

R

CTT

CTT

RPCイ

ンバ

ータ

52F1

1(11

) VC

B72

kV 1

200A

25k

A3サ

イク

ル R

CTT

RPCイ

ンバ

ータ

52F1

3(13

) VC

B

Wh

Wh

電力

補償

装置

第2図

新黒部SS主回路電線接続図

新黒部SSの主回路構成を示す。154kV受電・スコット変圧器を採用している。

Page 4: 鉄道建設・運輸施設整備支援機構 北陸新幹線(長野・金沢間 ......2015/02/03  · 36.045 5.555 47.645 41.600 49.945 新板倉 SSP 新妙高 SSP 新岩井 SSP

26 明電時報 通巻 344号 2014 No.3

第1表 受電用遮断器 定格事項

新黒部SSに納入した受電用遮断器の定格事項を示す。

項目 定格形式 ガス遮断器絶縁媒体 SF6ガス台数 2台定格電圧 168kV定格電流 1200A定格遮断電流 25kA定格遮断時間 3サイクル標準動作責務 R号操作方式 電動バネ操作軸 三相一体形総質量 6600kg

第3図 168kVガス遮断器

168kVガス遮断器の外観を示す。三相一体形・遮断部・機構部ともにSF6ガス絶縁となっている。

第4図 70MVAスコット変圧器

70MVAスコット変圧器の外観を示す。一次側154kV・二次側60kV×2回線となっている。

第5図 72/36kVエコ・タンク形真空遮断器

72/36kVのエコ・タンク形真空遮断器の外観を示す。機構部は乾燥空気絶縁,遮断部は真空絶縁とし,脱SF6化を図っている。

第2表 き電用変圧器 定格事項

新黒部SSに納入したき電用変圧器の定格事項を示す。スコット結線で,60kV×2回線に降圧する。

項目 定格結線方式 スコット結線形式 屋外油入自冷式台数 2台定格容量 70MVA定格の種類 連続(300% 2分間)相数 3/2定格一次電圧 F168 ~ R154 ~ F147kV(7タップ)定格二次電圧 60kV×2総質量 135,000kg

第3表 き電用遮断器 定格事項

き電用遮断器の定格事項を示す。絶縁媒体は乾燥空気で,地球温暖化防止に貢献している。

納入ポスト 新黒部SS 新高田SP形式 真空遮断器絶縁媒体 乾燥空気台数(台) 4 2極数(P) 2定格電圧(kV) 72 36定格電流(A) 1200定格遮断電流(kA) 25定格遮断時間(サイクル) 3標準動作責務 R号操作方式 電動バネ総質量(kg) 1800 1700

Page 5: 鉄道建設・運輸施設整備支援機構 北陸新幹線(長野・金沢間 ......2015/02/03  · 36.045 5.555 47.645 41.600 49.945 新板倉 SSP 新妙高 SSP 新岩井 SSP

27明電時報 通巻 344号 2014 No.3

⑴ 大容量高速のPLC(Programmable Logic Controller)を採用し,連動処理をラダーシーケンスで構築することで高速化を実現した。また,二

重化することで信頼性の向上を図った。⑵ 集中形次世代デジタル継電器の採用で,高機能・高性能なシステムを実現した。また装置の二重化で,信頼性の向上を図った。⑶ 各装置間をEthernet LAN(Local Area Network)で接続することで,他メーカの装置を含むシステム構成が容易になった。⑷ 新設時の現地連動試験の際,遮断器の動作回数の低減と中央連動確認の効率化を考慮し,シミュレータ盤を導入した。⑸ 連絡遮断回線や簡易遠制回線にノイズの影響がない光ケーブルを採用し,信頼性の向上を図った。⑹ 所内低圧盤及び蓄電池制御盤に活線絶縁監視装置を設け,メンテナンスの省力化を図った。⑺ 計測装置を別途設け,現在値表示,日報・月報の集計のほか,検査用集計機能を追加し,保全業務と現地検査の効率化を図った。⑻ 変電所用配電盤側の主な自動機能は,以下のとおりである。⒜ 受電自動切替,受電再閉路⒝ き電再構成,き電再閉路,き電自動開放⒞ 切替個別自動連動,切替用開閉器異常時の予備器自動切替⒟ 63AT発生時の89AT自動開放

第4表 切替用開閉器 定格事項

切替用開閉器の定格事項を示す。新高田SP納入品は高耐圧仕様で,極間のみ60kV耐圧としている。

納入ポスト 新黒部SS 新高田SP(高耐圧)形式 真空開閉器台数(台) 8 8使用場所 屋内極数 単極用途 切替用操作方式 電磁操作式定格電圧(kV) 36極間絶縁電圧(kV) 42 60定格周波数(Hz) 60 50/60定格電流(A) 1200定格投入電流(kA) 31.5定格短時間電流(kA) 12.5(2s)定格開極時間(s) 0.05以下極間商用周波耐電圧(kV)100 140対地商用周波耐電圧(kV)70極間衝撃波耐電圧(kV) 250 350対地衝撃波耐電圧(kV) 200動作責務 O-(1s)-C,C-(1s)-O総質量(kg) 270kg

第7図 新黒部SS監視制御盤

新黒部SSの監視制御盤の外観を示す。操作盤・監視盤・各PLC盤,保護連動装置・連遮装置・計測装置の構成となる。

第6図 36kV切替用開閉器

36kV切替用開閉器の外観を示す。低操作電流形とし,高耐圧形も納入した。

Page 6: 鉄道建設・運輸施設整備支援機構 北陸新幹線(長野・金沢間 ......2015/02/03  · 36.045 5.555 47.645 41.600 49.945 新板倉 SSP 新妙高 SSP 新岩井 SSP

28 明電時報 通巻 344号 2014 No.3

I/F

<PL

C機

能>

■模

擬機

器応

動■

模擬

加圧

■模

擬故

障発

生■

列車

有無

模擬

■C

B・D

Sのイ

ンタ

ーロ

ック

<G

OT

機能

>■

機器

の単

独・直

接設

定■

機器

応動

時間

設定

■模

擬機

器・

実機

器の

設定

■列

車有

無の

設定

■模

擬加

圧の

設定

■LK

(入

・切

)の設

GO

T地震

感震

器盤

RIO(

2乗)

RIO(

1乗)

[凡

例]

GO

T :

デジ

タル

製液

晶画

面C

PU

: C

PU

モジ

ュー

ルP

OW

: 電

源モ

ジュ

ール

DI/

O :

デジ

タル

入出

力モ

ジュ

ール

ETI/

F :

イー

サネ

ットイ

ンタ

フェ

ース

モジ

ュー

ルシ

リア

ルI/F

: シ

リア

ルイ

ンタ

フェ

ース

モジ

ュー

ルLA

NI/F

: ロ

ーカ

ルLA

Nイ

ンタ

フェ

ース

モジ

ュー

ルI/

F :

イン

タフ

ェー

スユ

ニット

(回

路構

築)

PI :

保護

連動

装置

T形

端子

設備

機器

火報

自動

消火

装置

空調

.etc

I/F

PIO

AC

絶縁

監視

DC

絶縁

監視

AC

絶縁

監視

(DC1

00V)

(AC2

00V)

(AC1

00V)

蓄制

盤所

内盤

各装

置へ

I/F

電力

指令

制 御 ・ 監 視 部

故 障 ・ 計 測 部

BL

操作

パネ

ル切

液晶

画面A B

84,V

D

操作

盤計

測装

低圧

電源

光変

換装

連絡

遮断

装置

監視

RPC

連動

PLC

盤 イン

タフ

ェー

ス盤

シミ

ュレ

ータ

連遮

PLC

盤切

替P

LC盤

ATロ

ケー

タ・

50C

S盤保

護連

動装

置(PI

<操

作パ

ネル

機能

>■

機器

制御・

状態

監視

GO

T

GO

T

<G

OT

表示

機能

>■

故障

表示

■シ

ステ

ム状

態表

示■

ME

故障(

ガイ

ダン

ス)

■機

器動

作時

間回

数表

示■

系統

図及

び設

定画

面■

故障

履歴

PIO

■遠

制装

置イ

ンタ

フェ

ース(

制御

・表

示)

■受

電・き

電機

器制

御(遠

方・

直接

・単

独・

試験

)■

自動

連動(

受電

・き

電・

切替

VS予

備器

)■

LK(

保安

鎖錠

)■

DS開

閉時

間測

定■

総括

機能

■連

遮バ

ック

アッ

プ■

故障

鎖錠

解■

常時

監視

同左

RS-232C

1系

■連

遮装

置イ

ンタ

フェ

ース

■常

時監

信号

装置

列車

情報P

IO隣

接ポ

スト

連遮

1系

連遮

2系

隣接

ポスト

光 ケー

ブル

I/F

■保

護連

動(保

護継

電器

要素

・機

械故

障・

不応

動検

出)

■故

障鎖

錠(86

-1・8

6-2

)リレ

ーセ

ット■

機械

式ト

リッ

プ接

点取

込■

計測

 ・電

流・

電圧

・電

力量

・力

率 ・

事故

波形

 ・C

B投

入・

開放

時間

・切

替時

間 ・

き電

再閉

路時

間 ・

CB

単純

動作

回数

 ・電

流階

級別

CB

動作

回数

■き

電再

閉路

■自

己診

2系

1系

2系

■切

替VS

個別

自動

連動

■切

替C

B状

態監

視■

常時

監視

■48

T・48

S受

50C

S34

50C

S33

50C

S32

50C

S31

PI

<ロ

ケー

タ>

■故

障標

点電

流検

出■

計測

値情

報伝

送<

50CS

>■

切替

セク

ショ

ン故

障検

出■

自己

診断

ATロ

ケー

PI (1系

)PI (2系

)PI (共

通-2

)PI (共

通-1

遠制

装置

子局

(1

系)

遠制

装置

子局

(2系

1系

POWCPU

POWCPULAN

シリアルシリアルI/Oリンク

POWCPUETI/FDI/O

DI/O

ETI/F1ETI/F2

DI/O

DI/O

LANI/F

ETI/F3

POWCPU

ETI/F1ETI/F2LENI/FDI/O

DI/O

POWCPU

ETI/F1ETI/F2LENI/FDI/O

DI/O

POWCPU

ETI/F1ETI/F2LENI/FDI/O

DI/O

POWCPU

ETI/F1ETI/F2LENI/FDI/O

DI/O

IF・P

LC1

2系

IF・P

LC2

同左

C D

CD

FL-n

et

(1

系)

PI(

2系)

PI

故 障 ・ 計 測 部 制 御 ・ 監 視 部操

作パ

ネル

入切

BL

液晶

画面

84,V

D

GO

TG

OT

RPCイ

ンバ

ータ

制御

I/F

MD

E

HD

D

■現

在値

表示

■現

在値

表示

■日

報表

示■

月報

表示

■時

限間

記録

表示

■列

車走

行記

録表

示■

事故

波形

表示

■帳

CT

VT

DS

CB

切替

VS

RPC-

PLC

IF(

1系)

RPC-

PLC

IF(

2系)

RPC -

PLC

(1系

)RP

C-P

LC(

2系)

I/Oリ

ンク

Ⅱ(光

ルー

プ)

PEリ

ンク

<明

電舎

I/F

明電

舎用

スイ

ッチ

ング

ハブ

Ethe

rnet(

100B

ASE

-TX

/FX

)光

通信

遠制

手配

Ethe

rnet(

10B

ASE

-T)

Ethe

rnet(

10B

ASE

-T)

Ethe

rnet(

10B

ASE

-T)

Ethe

rnet(

10B

ASE

-T)

Ethe

rnet(

10B

ASE

-T)

Ethe

rnet(

10B

ASE

-T)

CRT

M

M

機器

・計

第8図

新黒部SSシステム構成図

新黒部SSの配電盤システム構成図を示す。機能別集中二重化構成とし,大容量処理・高速化を実現した。

Page 7: 鉄道建設・運輸施設整備支援機構 北陸新幹線(長野・金沢間 ......2015/02/03  · 36.045 5.555 47.645 41.600 49.945 新板倉 SSP 新妙高 SSP 新岩井 SSP

29明電時報 通巻 344号 2014 No.3

2.6 異周波対策新高田SP~新糸魚川SP間は50Hz区間であり,

その両隣の区間は60Hz区間である。異周波による設備への影響を考え,以下の対策を図った。大前提として,60Hz定格の巻線機器に50Hzの電源を印加すると過励磁(1.2倍)となり機器損傷につながることから,50Hz電源を60Hz区間に延長しないこととしている。⑴ 機器定格の共用化  新高田SP:金沢方面~新糸魚川SP:東京方面間の巻線機器の定格は,50/60Hz共用機とした。第9図に異周波区間と共用機器製作範囲を示す。対象ポストは,新高田SP・新桑取SSP・新能生SSPである。⑵ 非同期対策⒜ 極間電圧の拡大対策  50Hzと60Hzが付き合わせとなるセクションでは,周波数のずれによって最大180°の位相のずれが生じる。第10図に異周波突き合わせ箇所の位相のずれを示す。き電電圧30kVの位相が180°ずれることによって,極間電圧が60kVとなることがあるため,切替用開閉器は極間60kV(LI350kV/AC140kV)に耐えられる高耐圧切替用開閉器を納入した。対象ポストは新高田SPである。⒝ 電車線・信号対策  異周波の遊流が信号に与える影響を考慮し,電車線側・変電側で以下の対策を図っている。対象ポストは新高田SPである。

ⅰ レールに絶縁部を設け,異周波が容易に伝わらないようにしている。本対策によって,車両がレール絶縁部を通過する際,微小の電位差でアークが発生するため,レール絶縁部の劣化が早くなることが懸念される。このため,車両がレール絶縁部を通過する時にレール絶縁部を短絡するレール絶縁短絡器を納入した。ⅱ BT(吸上変圧器)を中セクションに設置することで,遊流電流を自ポストに戻しやすくしている。ⅲ 異周波の影響を少なくするため,外線ケーブルに同軸ケーブルを採用している。また,これによってケーブル保護継電器を追加している。

⑶ 異周波混触保護対策  50Hzと60Hzの異周波電源が混触したときの電流波形は,55Hzの波形が0.1秒の周期で強弱を繰り返すビート状の事故電流となることが分かっている。第11図に異

第10図 異周波突き合わせ箇所の位相のずれ

50Hzと60Hzが突き合わせとなる箇所では,周期的に180°の位相のずれが発生し,このとき2倍の電圧が発生する。

50Hz 60Hz

180°のずれ

50/60Hz共用機器範囲

中部電力60Hz

新長野SS

60Hz 60Hz

※塗りつぶしは当社納入ポスト

50Hz(60Hz)

新高田SP 新桑取SSP 新梶屋敷SSP 新黒部SS新上越SS 新能生SSP 新糸魚川SP

東北電力50Hz

50/60Hz共用機を納入

北陸電力60Hz

第9図 異周波区間と共用機器製作範囲

新高田SP~新糸魚川SP間は50/60Hz共用機を納入した。

Page 8: 鉄道建設・運輸施設整備支援機構 北陸新幹線(長野・金沢間 ......2015/02/03  · 36.045 5.555 47.645 41.600 49.945 新板倉 SSP 新妙高 SSP 新岩井 SSP

30 明電時報 通巻 344号 2014 No.3

周波混触事故時の電流波形を示す。通常の44Fと50Fリレーでは,未検出・誤検出の可能性があるため,異周波混触継電器を別途採用した。異周波保護継電器は,以下のとおりである。⒜ 95F  異周波混触時の55Hz成分を検出する要素⒝ 68F  相手側変電所の周波数成分のレベルと混触比率を検出する要素対象ポストは,新黒部SS,新高田SPである。⑷ サンプリング周波数切替対策  50Hz区間の保護継電器は,通常50Hz電源をサンプリング入力して事故検出を行っている。この区間に60Hz電源が延長された場合,サンプリングの不一致によって正常な事故検出ができなくなる。これを解消するため,60Hz電源の延長時には,延長直前に連絡遮断装置によって系統構成情報(60Hz切替信号)を伝搬する方式とした。この信号を保護継電器に入力し,50Hzと60Hzの設定を切り替える機能を採用した。万が一,60Hz切替信号を得られない場合に備え,保護継電器内部に設けた周波数検知器で自ら設定周波数を切り替える機能も有している。対象ポストは,新高田SP・新桑取SSP・新能生SSPである。

3 配 電 所 電 気 設 備

北陸新幹線の納入ポストは,西笠原配電所(DP)・糸魚川DP・新黒部DPの3ポストである。

配電所電気設備は,電力会社から6.6kV 1回線又は2回線で受電するとともに非常用発電装置(糸魚川DP及び新黒部DP)で,受電回線が停電した場合にも電力供給が行える設備である。配電系統は,沿線と平行した配電線路設備の電源を高圧で配電し,駅舎の照明設備・防災設備・機械設備・信号・通信設備の電源を低圧に降圧して供給する。第12図に新黒部DPの単線接続図を示す。

3.1 高圧配電盤遮断器・断路器などの機器は,閉鎖配電盤に収納している。遮断器は電磁操作式を採用し,縮小化と制御電源容量の低減を図った。またモールド変圧器を採用し,不燃対策を図った。西笠原DPでは,絶縁媒体として乾燥圧縮空気を使用した乾燥空気絶縁閉鎖盤を採用し,主回路をタンク内に密閉することで設備環境の影響を受けない設備,感電しない設備,長寿命でメンテナンスが容易な設備にした。第13図に西笠原DPの高圧配電盤を,第14図に糸魚川DPの高圧配電盤を示す。また,各配電所は電力会社から受電する設備で

あるが,系統のインピーダンスが大きく,変圧器の励磁突入電流による電圧降下が問題となり,全配電所で変圧器の励磁突入電流を抑制する対策が必要となった。そのため励磁突入電流抑制機能付き高圧負荷開閉器の採用及び励磁突入電流が3倍以下となる変圧器を採用した。

3.2 配電所システム構成西笠原DPは,大容量高速PLCを採用し,各機

器の連動はハード回路で構成している。糸魚川DP及び新黒部DPは,自動停復電連動処

理を行うために,大容量高速PLCを二重化し,信頼性の向上を図った。またデジタル継電器は,各回線単位にまとめられた分散形デジタル継電器を採用し,信頼性を確保した。第15図に西笠原DPのシステム構成図を,第16図に糸魚川DPのシステム構成図を示す。

第11図 異周波混触事故時の電流波形

50Hzと60Hzの異周波が混触したときは,55Hzの波形が0.1秒周期で強弱を繰り返す波形となる。

Page 9: 鉄道建設・運輸施設整備支援機構 北陸新幹線(長野・金沢間 ......2015/02/03  · 36.045 5.555 47.645 41.600 49.945 新板倉 SSP 新妙高 SSP 新岩井 SSP

31明電時報 通巻 344号 2014 No.3

3φSC

(油

入)

7020

V10

6kva

r

PF×3

7.2k

V10

A(C)

40kA

VMC

6.6k

V20

0A4k

A

SR1(

モー

ルド)

6.6k

V6.

38kv

ar6%

SR2(

モー

ルド)

6.6k

V6.

38kv

ar6%

SR3(

モー

ルド)

6.6k

V9.

57kv

ar6%

SR4(

モー

ルド)

6.6k

V9.

57kv

ar6%

DC1

CTT

PI-B

1 VT×2

6600

/110

V

Fx2

20A

PF×3

7.2k

V 1A

40k

A

VTT

3 ZVT

250p

F×3

EA

VCB

7.2k

V60

0A12

.5kA

PI-F

12

3φT(

モー

ルド)

1000

kVA

PV : F

6.75

-R6.

6-F6

.45

F6.3-

6.15

kVSV

:6.6

kV

3PDS

7.2k

V60

0A

WL

PI-R

2

※2

VTT 3

PC-Iへ

(I/O

リンク2

3PDS

7.2k

V60

0AVT

×266

00/1

10V

PF×3

7.2k

V1A

40kA

PF×2

20A

VCB

7.2k

V60

0A12

.5kA

CT×2

300/

5ACT

T 3

VCT

3φ3W

 6.6k

V 60

Hz電

力会

WL

PI-R

1

※1

VTT 3

Fx1

3A

PC-Iへ

(I/O

リンク

2)

PI-F

22

3PDS

7.2k

V60

0A

PI-F

32

3φT(

モー

ルド)

500k

VAPV

: F6.

75-R

6.6-

F6.4

5

-F6

.3-6.

15kV

SV : 6

.6kV

3φT(

モー

ルド)

750k

VAPV

: F6

.75-

R6.6

-F6.

45

-F6

.3-6

.15k

VSV

: 21

0V

3φT(

モー

ルド)

500k

VAPV

: F6

.75-

R6.6

-F6.

45

-F6

.3-6

.15k

VSV

: 21

0V

3PA

CB

220V

1600

A65

kAO

CR付

CT×2

2000

/5A

3PMC

CB10

0AF

100A

T

PC-2

へ(

4~20

mA)

Fx2

3A

※A

※A

※1※2

TCT×

25+

5/5A

保守

用回

線・P

H(

金沢

方1

号)

保守

用回

線・P

H(

東京

方2

号)

保守

用回

線(

東京

方1

号)

駅・S

CH

・配

電所

内一

般系

(非

常系

)駅

・SC

H・

配電

所内

非常

系(

防災

系)

CTT 3

EB CT×2

3000

/5A

Fx2

3A

VT×2

6600

/110

V

PF×3

7.2k

V1A

40kA

PF×2

20A

CT×2

300/

5A22

37SC

137

SC2

37SC

3

30SC

130

SC2

30SC

3

55

22Fx

2 3A

DC2

DC3

3PAC

B22

0V25

00A

85kA

OCR付

PC-2

へ(

4~20

mA)

67RP

1

LA

VTZV

T

ZCT

PAS

7.2K

V40

0AVT

,ZVT

内蔵

SOG動

3φ3W

 6.6k

V 60

Hz電

力会

PAS

7.2K

V40

0AVT

,ZVT

内蔵

SOG動

VTT

3VT

T2

CLR

200Ω

VTT

3VT

T2

3φEV

T3φ

EVT

6600

/110

/

V19

0 3

Fx2

20A

Fx2

20A

CLR

200Ω

Fx2

20A

Fx2

20A

Fx2

20A

Fx2

20A

PF×3

7.2k

V1A 40

kA

VTT

3VT

T2

37SC

4

30SC

4

DC4

Fx1

3A

CH

VCT

67RP

2

VTZV

T

ZCT

CH

CHCH

PI-F

11

VCB

7.2k

V60

0A12

.5kA

CT×2

150/

5ACT

T 3CT

T 3CT

T 3CT

T 3CT

T 3

PC-Iへ

(I/O

リンク2

2

CH

3PLB

S7.

2kV

200A

電動

操作

PI-F

42

保守

用回

線(

金沢

方2

号)

VTT

3VT

T2

EB

3PDS

7.2k

V60

0A

CHCH

CH

3φT(

モー

ルド)

50kV

APV

: F6.

75-R

6.6-

F6.4

5

-F6.

3-6.

15kV

SV : 2

10V

EBFx

23A

37TR

12-E

3PLB

S7.

2kV

200A

PF×3

7.5

A(T)

40kA

3PMC

CB22

5AF

150A

T

30MC

CB12

-E

3φT(

モー

ルド)

50kV

APV

: F6

.75-

R6.6

-F6.

45

-F6.

3-6.

15kV

SV :

210V

EB

CT×2

150/

5A

(4~

20mA

Fx2

3A

PC-Iへ

37TR

113P

LBS

7.2k

V20

0APF

×3

7.5A

(T)

40kA

3PM

CCB

225A

F15

0AT

30MC

CB11

PI-F

21

CT×2

200/

5A

PC-Iへ

(I/O

リンク2

2

CHPI

-F31

CT×2

75/5

A

PC-Iへ

(I/O

リンク2

2

CHPI

-F41

CT×2

40/5

A

PC-Iへ

(I/O

リンク2

2

CHPI

-F5

CT×2

100/

5A

PC-Iへ

(I/O

リンク2

2

CH

CTT 3

PI-B

2 VT×2

6600

/110

V

Fx2

20A

PF×3

7.2k

V 1A

40k

A

VTT

3 ZVT

250p

F×3

EA

Fx2 3A

PI-F6

CT×2

75/5

ACT

T 3

PC-Iへ

(I/O

リンク2

2

CHCT

×215

0/5A

CTT 3

CHCH

CHCH

CHCH

PF0.

8-18

00mi

n-1-5

4.7A

1800

min-1

EXT

6600

/85V

CVT3

8sq

625k

VA-4

P-66

00V-

60Hz

588k

W

LOT

EGT

N

EXACAV

R

CTT 3

3PVC

B7.

2kV

600A

12.5

kA

SC 0.2μ

F×3KKL

ZCT

600A

 20

0/1.

5mA

L

6600

/110

VVT

T 3

FPT-

38sq

R

90R

初期

励磁

電源

DC

100V

F3A 2

Z

D

100V

A

(902

)(9

03)

F1A 4

F20A 2

84G

2VT

92.5Ω

(電

磁式

, 低サ

ージ)

 VB

RD-6

213S

A

51GG

51G

59G

27G

WhWCOSφ

HzAV

Wh/W/

COSφ

/

Hz/A/

V/

CT×2

75/5

A40

VA1P

Sn>

5

V0~

9000

V

VS

W0~

750W

COSφ

ASA

0~75

A

Hz

LEAD

0.5~

1.0~

LAG0

.5

IPMAT

Ⅱ 

CHCH

CHCH

配電

所内

一般

系配

電所

内非

常系

(11

3A)

【納

入外

【納

入外

【納

入外

【納

入外

(11

1)

(11

2)

CH

10kW

h/P

10kW

h/P

CTT 3

CTT 3

1kW

h/P

(4~

20mA

)PC

-Iへ

1kW

h/P

V MV0

Hz

V MV0

Hz

MV0

MV0

MV0

MV0

(11

3B)

(11

4A)

(11

4B)

(11

5)

(SC

1)

(SC

2)(

SC3)

(SC

4)(

311)

(11

6)(

117A

)(

117B

(21

2)

(21

1)

(11

8)(

312)

(11

9)(

120)

(12

1)

(30

1)(

302)

(30

3)(

304)

(32

1)(3

22)

(52

1)(5

22)

突入

倍率3

倍以

下突

入倍

率3

倍以

下突

入倍

率3

倍以

ZCT

600A

ZCT

600A

FAN

3PMC

CBMC

3φA

C200

FAN

3PMC

CBMC

VT 6600

/110

V

7.2k

VPF

×2

1A 

40kA

Fx1

3A

WLVT 66

00/1

10V

7.2k

VPF

×2

1A 

40kA

Fx1

3A

WL

3PLB

S7.

2kV

200A

3PLB

S7.

2kV

200A

3PMC

CB50

AF50

AT

配電

所内

防災

30MC

CBF1

2

30MC

CBF2

2

可調

整型

可調

整型

バスダ

クト3φ

3W 2

500A

バスダ

クト3φ

3W 1

500A

CV

T100

mm

2C

VT1

00m

m2

CV

T22m

m2

CV

T22m

m2

CV

T22m

m2

CV

T22m

m2

CV

T60m

m2

CV

T60m

m2

CV

T100

mm

2

CV

T100

mm

2

FPT3

8mm

2

CV

T22m

m2

CV

T22m

m2

CV

T22m

m2

FPT3

8mm2

CV

T100

mm

2

LA【

納入

外】

【納

入外

積算

度数

計(埋

込形

取付

)99

9999

99

PG1

DC10

0V

1kVA

(SC

1)3φ

SC(

油入

)70

20V

106k

var

(SC

2)3φ

SC(

油入

)70

20V

160k

var

(SC

3)3φ

SC(

油入

)70

20V

160k

var

(SC

4)

(42

SC1)

PF×3

7.2k

V10

A(C)

40kA

VMC

6.6k

V20

0A4k

A

(42

SC2)

PF×3

7.2k

V10

A(C)

40kA

VMC

6.6k

V20

0A4k

A

(42

SC3)

PF×3

7.2k

V10

A(C)

40kA

VMC

6.6k

V20

0A4k

A

(42

SC4)

(52

BT)

VCB

7.2k

V60

0A12

.5kA

(52

GB)

VCB

7.2k

V60

0A12

.5kA

(52

F6)

(TT

R1)

3φT(

モー

ルド)

1000

kVA

PV : F

6.75

-R6.

6-F6

.45

F6.3-

6.15

kVSV

:6.6

kV3φ

AC2

00V

(TT

R2)

(89

F1)

WhW cosφ

AV

(89

R1)

3PDS

7.2k

V60

0A

(89

R2)

(52

R1)

VCB

7.2k

V60

0A12

.5kA

(52

R2)

WhW cosφ

AV

(89

F2)

3PDS

7.2k

V60

0A

(89

F3)

3PDS

7.2k

V60

0A

(89

F4)

(TT

R3)

3φT(

モー

ルド)

500k

VAPV

: F6.

75-R

6.6-

F6.4

5

-F6

.3-6.

15kV

SV : 6

.6kV

突入

倍率3

倍以

(TT

R4)

(TR

21)

(TR

22)

(52

L22)

(MC

CBF2

2)

AV

θ(

26TT

R1)

<U

(27

R1)

I>

(51

R1)

I>

(50

R1)

<U

(27

B1)

U>

(59

B)

U>

(64

B1)

<U

(27

R2)

I>

(51

R2)

I>

(50

R2)

θ(

26TT

R2)

θ(

26TT

R3)

θ(

26TR

21)

U>

(64

F1)

<U

(27

F1)

U>

(64

F2)

<U

(27

F2)

U>

(64

F3)

<U

(27

F3)

I>

(51

L22)

θ(

26TR

22)

(52

L21)

AVI

>(

51L2

1)

(52

F1)

VCB

7.2k

V60

0A12

.5kA

(52

F2)

VCB

7.2k

V60

0A12

.5kA

(52

F3)

VCB

7.2k

V60

0A12

.5kA

(52

F4)

VCB

7.2k

V60

0A12

.5kA

(52

F5)

I>

(51

F1)

WhA W

M(

89T1

)3P

LBS

7.2k

V20

0A電

動操

M(

89T2

θ(

26TT

R4)

U>

(64

F4)

<U

(27

F4)

(89

BT)

(TR

12-E

)θ

(26

TR12

-E)

(89

TR12

-E)

(MC

CB12

-E)

(TR

11)

θ(

26TR

11)

AV

(89

TR11

(M

CCB1

1)I

>(

51F2

WhA WI

>(

51F3

WhA WI

>(

51F4

WhA WI

>(

51F5

WhA W

<U

(27

B2)

U>

(64

B2)

I>

(51

F6)

WhA W

MCCB

GTAG

41I

U

52G

I>

I> <

UU>

Wh

h

Wh

Wh

Wh

AV Wh

I>

(67

F5)

I>

(67

F6)

(89

TR21

)(

89TR

22)

(MC

CBF1

2)

(49

TTR1

)(

49TT

R2)

C

第一

配電

第二

配電

6600

/110

/

V19

0 3

PF×3

7.2k

V1A 40

kA3φ

EVT

CLR

200Ω

Fx2

20A

Fx2

20A

CLR

200Ω

6600

/110

/

V19

0 3

PF×3

7.2k

V1A 40

kA3φ

EVT

CLR

6600

/110

/

V19

0 3

PF×3

7.2k

V1A 40

kA

第12図新黒部DP単線接続図

新黒部DPの主回路構成を示す。6.6kV2回線受電,非常用発電機を持つ。

Page 10: 鉄道建設・運輸施設整備支援機構 北陸新幹線(長野・金沢間 ......2015/02/03  · 36.045 5.555 47.645 41.600 49.945 新板倉 SSP 新妙高 SSP 新岩井 SSP

32 明電時報 通巻 344号 2014 No.3

第14図 糸魚川DP高圧配電盤

糸魚川DPの高圧配電盤の外観を示す。

第13図 西笠原DP高圧配電盤

西笠原DPの高圧配電盤の外観を示す。乾燥空気絶縁方式で,周囲環境に影響が少なく,メンテナンスが容易である。

I/O

PLC(P4000)

GOT

監視制御盤

制御・表示

表示

PC(μPORT M5)

遠方制御装置(納入外)

L2SW

プリンタ

計測管理装置

表示PLCK(RC500)

直流電源制御盤絶縁抵抗

(納入外)

計測

RS-232C/RS-485変換器(K3SC-10)

計測

52LB2遮断器開閉極時間

(MCD-96)

PI-F22(IPMAT Ⅱ)

PI-SC(IPMAT Ⅱ)

PI-F3(IPMAT Ⅱ)

PI-F21(IPMAT Ⅱ)

PI-F12(IPMAT Ⅱ)

PI-F11(IPMAT Ⅱ)

PI-B(IPMAT Ⅱ)

PI-R(IPMAT Ⅱ)

PI-F14(IPMAT Ⅱ)

PI-F13(IPMAT Ⅱ)

52F14遮断器開閉極時間

(MCD-96)

52LB1遮断器開閉極時間

(MCD-96)

52F13遮断器開閉極時間

(MCD-96)

52SC遮断器開閉極時間

(MCD-96)

52F3遮断器開閉極時間

(MCD-96)

52F2遮断器開閉極時間

(MCD-96)

52F12遮断器開閉極時間

(MCD-96)

52F11遮断器開閉極時間

(MCD-96)

52R遮断器開閉極時間

(MCD-96)

高圧変圧器盤(保守用)11301-1

高圧変圧器盤(保守用)12301-2

高圧変圧器盤(保守用)2302

一般系変圧器盤311

表示

表示

計測・表示

Ethernet Ethernet(遠制メーカ手配)

(611)

その他設備

ツイストペアケーブル

(当社手配)

(111) (112) (113) (117) (118)

・高圧受電方向地絡(67RP)・直流制御電源異常(80B2, 80B1)・直流電源盤重故障(30BHA)・直流電源盤軽故障(30BLA)・火災(28D)・配電所ケーブル故障(CAO)・配電所入室(92)・低圧重故障(DP-MCCB)

(612)

RS-232C(当社手配)

RS-485(当社手配)

I/OリンクⅡ(メタル)

RS-232C

ツイストペアケーブル

IOリンクⅡ(メタル)

(114) (115) (116)

Ethernet(当社手配)

第15図 西笠原DPシステム構成図

西笠原DPの配電盤システム構成を示す。配電所PLCは1重系とし,配電盤の連動はハード回路で構成されている。

Page 11: 鉄道建設・運輸施設整備支援機構 北陸新幹線(長野・金沢間 ......2015/02/03  · 36.045 5.555 47.645 41.600 49.945 新板倉 SSP 新妙高 SSP 新岩井 SSP

33明電時報 通巻 344号 2014 No.3

(11

2)遮

断器

開閉

極時

間52

R(

MC

D -96

(納

入外

)直

流電

源盤

活線

絶縁

抵抗

測定

変換

器 

611納

入RS

-485

/RS

-232

C

(11

1)89

R

PI -R

PI -F

12

PI -F

22

PI -F

11P

I-F21

PI-F

3P

I-B1

(11

2)52

R V

T

(SC

1)42

SC1

(SC

2)42

SC2

(SC

3)42

SC3

(SC

4)42

SC4

(30

1)TT

R1

(30

2)TT

R2(

119)

89F2

EV

T(

311)

TR1

(51

1)52

L1

(11

8)89

T189

F1 E

VT

(11

3)52

F152

F2(

114)

52F3

VT

ZV

T

(11

5)52

BT

52G

B

非常

系P

CP

C -E

(11

7)

<低

圧配

電盤

(納

入外

)>故

障(

DP -

MC

CB

2)

I/F

一般

系P

CP

C -R

配電

所P

LC 1

対象

機器

<監

視制

御盤

>状

態, 故

障表

示 

警報

ほか

<防

災, 建

屋>

防災

設備

 入

室ほ

(11

1)

<低

圧配

電盤

(納

入外

)>故

障(

DP -

MC

CB

1)

I/F

I/F

GO

T

#HU

B-B

#HU

B -A

光回

線(遠

制メ

ーカ

手配

伝送

線(IO

リン

ク2

メタ

ル)

RS-4

85

RS-2

32C

RS-2

32C

RS-2

32C

光回

線(遠

制メ

ーカ

手配

)Et

hern

et 1

0BA

SE-T

伝送

線(IO

リン

ク2

メタ

ル)

計測

: 変

圧器

2次電

流, 電

圧, 電

力量(

アナ

ログ

信号

10B

ASE

-T10

BA

SE-T

配電

所P

LC 2

遠制

装置

子局

A系

SW-H

UB

SW-H

UB

遠制

装置

子局

B系

(別

途)

(61

2)

(61

1)

PC

-I1(

P400

0)

計測

用パ

ソコ

PC

-I2(

RC50

0)

GO

T

100B

ASE

-TX

/FX

I/F

項目

計測

項目

PLC

GO

T拡

張IO

I/F

: プ

ログ

ラマ

ブル

ロジ

ック

コント

ロー

ラ:

グラ

フィッ

クオ

ペレ

ーシ

ョン

ター

ミナ

ル:

リモ

ート

入出

力装

置:

イン

タフ

ェー

スリ

レー

計測

デー

保守

デー

高圧

受電

高圧

配電

変圧

器二

次低

圧分

岐発

電機

高圧

遮断

器非

常用

発電

機直

流制

御回

開閉

動作

時間

停復

電連

動検

定時

間絶

縁抵

電圧

, 電流

, 電力

, 電力

量, 力

率電

流, 電

力, 電

力量

電圧

, 電流

, 電力

量電

圧, 電

流, 電

力量

電圧

, 電流

, 周波

数, 電

力, 電

力量

, 力

率, 運

転時

性能

発電

機P

CP

C -EG

(90

3)

I/F

PI -F

3

PI -B

2

(11

6)52

F4

(51

2)52

L2M

CC

BF2

(11

7)V

T(

312)

TR2

(90

1)G

TG

PI -

EG2

(90

2)52

G

(別

途)

(別

途)

(納

入外

)一

斉点

灯 

CC

盤制

御 

表示

 故

□RS

-232

C ・

PC -

I2~

直流

電源

盤 :

事手

配 ・

PC -

I2~

一斉

点灯

盤 :

斉点

灯盤

メー

カ手

配□

RS-4

85 ・

611収

納変

換器

~11

2盤

収納

MC

D -96

工事

手配

 ・11

6盤収

納M

CD -

96~

902

収納

MC

D -96

工事

手配

(11

3A)

遮断

器開

閉極

時間

52F1

(M

CD -

96)

(11

3B)

遮断

器開

閉極

時間

52F2

(M

CD -

96)

(11

4)遮

断器

開閉

極時

間52

F3(

MC

D -96

)(

115A

)遮

断器

開閉

極時

間52

BT

(M

CD -

96)

(11

5B)

遮断

器開

閉極

時間

52G

B(

MC

D -96

)(

116)

遮断

器開

閉極

時間

52F4

(M

CD -

96)

(90

2)遮

断器

開閉

極時

間52

G(

MC

D -96

第16図糸魚川DPシステム構成図

糸魚川DPの配電盤システム構成図を示す。各PCと光ループで結合し,回線断でも逆ループで監視制御ができる。

Page 12: 鉄道建設・運輸施設整備支援機構 北陸新幹線(長野・金沢間 ......2015/02/03  · 36.045 5.555 47.645 41.600 49.945 新板倉 SSP 新妙高 SSP 新岩井 SSP

34 明電時報 通巻 344号 2014 No.3

3.3 自動定期検定機能糸魚川DP及び新黒部DPは,機器の制御回路の健全性の確認を含め,停復電連動の自動点検機能を有する。所定の条件成立後,監視制御盤から停電模擬信号を与えることで停電連動を実行させて発電機運転に切り替える。一定時限後,停電模擬信号を復帰させて復電連動を実行させる。本機能によって,保守作業の合理化を図った。

3.4 計測装置計測装置を設け,現在値表示,日報・月報を集計している。また,高圧遮断器の開閉極時間を計測し,遮断器動作の良否を判定している。これによって,高圧遮断器の経年劣化による動作不良を発見することができる。これらの機能で保全業務の効率化を図った。

4 電 車 線 設 備

トンネル防災用断路器(以下,TDS)を7ポストに納入した。TDSは,トンネル内で架線事故,火災が発生した際に事故点を区分し,健全回線へき電可能とすることで,トンネル内の列車を引き出す役割を持つ重要な設備である。

4.1 トンネル防災用断路器トンネル内設置のため,設置環境を考慮し密閉形のGISを採用した。第5表に定格事項を示す。

4.2 監視制御TDSの制御は近くの変電ポストから簡易遠制で監視制御を行う。制御電源は,現地に設置する蓄電池制御盤で供給される。

5 む す び

整備新幹線計画における北陸新幹線は,この 先敦賀延伸,最終的には大阪まで結合する計画である。今回納入した各設備が機能を十分に発揮し,安全で迅速な新幹線運行に貢献することで,上信越・北陸地方~東京間を移動する人々の重要な足となることを期待する。最後に,本設備製作にあたり,ご指導とご協力をいただいた多くの関係者の皆様に深く感謝の意を表する次第である。

・�本論文に記載されている会社名・製品名などは,それぞれの会社の商標又は登録商標である。�

《執筆者紹介》

衛藤憲行Noriyuki Eto

電鉄システム事業部技術部電鉄用変電設備のエンジニアリング業務に従事

森戸啓介Keisuke Morito

電鉄システム事業部技術部電鉄用変電設備のエンジニアリング業務に従事

第5表 トンネル防災用断路器

トンネル防災用断路器の定格事項を示す。災害時にトンネル内の電源区分が必要な時に使用する。

項目 定格設置場所 屋外(トンネル内)定格電圧 36kV定格電流 1200A定格短時間電流 12.5kA-2s面数 14台(2台/ポスト)