前例がない長距離ケーブルの課題解決に挑め ～発揮された住友電工グループの強みとシナジー～
电线メーカーの枠を超えたソリューションの提供
东日本大震灾を机に、电力业界に再生可能エネルギーの拡大という构造的変化の兆しが现れていた。こうした中、住友电工グループは、新たな取引先となる再生可能エネルギー事业者からは、电力ケーブルの提供のみならず、発电所を电力系统と连系するために、系统设计を含めた送変电ソリューションを提供することが期待されていた。
こうした课题意识を持ちつつ、住友电工は事业者の中でも注目されていた骋笔滨にアプローチ。その当事者が现在电力プロジェクト事业部の技师长である真山修二だ。约5年前、骋笔滨がウィンドファームつがるの具体的検讨を进めていた时期だった。
「当时はお付き合いのなかった骋笔滨様に手を尽くしアポを取り、坂木部长（现骋笔滨社长）にお目にかかることが出来ました。最初、当社の构想をご纳得いただくのが难関であったことを鲜明に覚えています。しかし、当社グループが考えるソリューションを説明し続けた结果、『住友电工に电気设计を任せてみたい』というお话をいただき大変感激しました。そこで受変电设备の日新电机（株）、电気工事の住友电设（株）と连携し、送変电设备全てを当社グループでカバーすべく各社のキーパーソンに兼务出向いただき、横串を通す体制を整えました。そして着工までの期间、电気系全体の基本设计や许认可申请の支援、ルート検讨などを精力的に进めました。それまで経験のない受変电や土木工事を含め全体を设计できるのか、これほどの长距离线路を2年で完工できるのか、途中で大いに悩みました。しかし3社のエンジニアで议论を深める中で『できる』という确信と、各社の製品を并べて提供するだけではない大きなソリューション価値に気付くことができたのです」（真山）
长距离送电における课题?送电ロス?ルート选定
国内最大规模の陆上风力発电所であるウィンドファームつがるの建设には、前例のない课题もあった。各风车からの発电电力を33办痴の地中配电线で集电し、154办痴に昇圧した后、电力会社（东北电力ネットワーク（株））の変电所までの约34办尘を地中送电する设计だ。当时、送変电设备に係るディレクターを担当し、现在、电线?エネルギー事业本部の技师长を务める太田一雄は「地中送电で34办尘もの长距离を送电するケースは、当时はあり得ない规模だった」と指摘する。
「34㎞は、东京?横浜间に匹敌する距离です。课题の1つが送电ロス。そこで、当初予定されていた66办痴送电から154办痴送电への电圧変更を提案しました。电気の原理に基づけば合理的と考えられる提案で、66办痴送电时と比べて送电ロスが大幅に低减。加えて布设するケーブル本数も削减?軽量化できたため、管路土木工事量の低减、桥梁添架*の施工性アップにも寄与しました。しかし、新たに大きな课题が明らかになりました。电力系统に长距离ケーブルを连系することで発生する特异现象（电圧変动や高调波共振现象等）を解决する必要があったのです。この特异现象への対策はケーブルの电気的特性と変电机器设计を一体的に検讨する必要があり、チャレンジングな取り组みとなりました」（太田）
想定される特異現象は 後述の5つ。太田ら住友電工の技術者と共にその解決に挑んだのが、日新電機?システムエンジニアリング部の植村浩之である。植村は最適な電気システムの構築に向け、電力会社との技術協議、設計図の作成、機器の製作、納入据付など、風力発電所の要である送変電設備に関し、円滑かつ迅速にプロジェクトを進行させる役割を担った。では長距離ケーブルに起因する特異現象とは何か。
*ケーブルを道路桥（钢桥?笔颁桥）に添架すること。
最大の课题「5つの特异现象」を解明、解决に导く
「本事业では、一般的な工场やビル向けの送変电设备ではあり得ないほど长距离の高圧ケーブルを布设する必要がありました。送电时には、特异现象が発生することがあるため、电力会社からその适用には十分に事前検讨するように要请されていたのです」（植村）。
特异现象の多くは、これまで住友电工グループが培ってきた知见や経験の范囲を超えるものだった。それらにどのようにして対策を讲じたのか。植村は语る。
「地中に埋设する电力ケーブルはその构造から架空送电线よりケーブルにたまる电気の量が非常に大きい。私たちはこれを静电容量とか、充电容量と呼びますが、长距离ケーブルでは极めて大きくなります。これが5つの特异现象の原因です。それぞれの现象について検讨を重ね、解决策を得ました。
1点目は、地络（高电圧の漏电）事故时の事故遮断の动作への影响。ケーブルにたまっていた电気が事故电流と共に流れ込み、事故电流を増加させることで正常に事故遮断できない恐れがあります。このケーブルから流れ込む电流を、逆方向の电流で打ち消すため変圧器の中性点に补偿リアクトルを设置しました。
2点目は、ケーブルの充电容量により、电力会社の规定する电圧変动范囲を逸脱すること。长距离ケーブルを分割する连系开闭所を设け、そこにケーブルの充电容量を打ち消すための装置、分路リアクトルを设置しました。
3点目は、过电圧による机器损伤。変电所の遮断器を开放して停电したとしても、ケーブルには电気（电荷）が残留する特徴があるため、遮断器を再投入すると、机器を损伤する恐れがありました。これに対し、放电装置（接地形机器）で対応し、问题なく放电可能であることを検証し解决しました。
4点目が、高调波共振。高调波とは商用周波数（50贬锄?60贬锄）の5倍?7倍等の周波数で、本来不要なものが存在して正常な电気の波形を歪ませます。长距离ケーブルの静电容量と电力系统（インダクタンス）とのバランスが崩れ共振现象が発生すると电力系统に内在している高调波が拡大し、机器等の过热を発生させる恐れがありました。そこで高调波共振を抑制するために高调波フィルタを设置しました。
5点目が、设置した中性点补偿リアクトルや分路リアクトルの影响による零ミス现象。これは、电気事故発生时に、事故电流が通常の交流波形と异なり直流のようにゼロ点と交差しない状态となる现象です。この状态になると、事故电流を遮断できず遮断器を损伤させる恐れがありました。そこで中性点补偿リアクトルの抵抗分を大きくしたり、分路リアクトルを先行遮断することで対策を行いました」（植村）
この取り组みは、2017年3月から始まり、电力会社との度重なる协议を経て电力会社から承认が出たのは同年12月。実に9カ月の时间をかけて、ウィンドファームつがるの系统连系が実现する运びとなった。
