電力プラント電気システムの統合最適化ソリューション
Ⅰ. 核心目標
発電効率を向上させ、電力供給の信頼性を確保し、全ライフサイクルの運用コストを削減し、電力システムの知的制御を達成する。
Ⅱ. コアサブシステム最適化ソリューション
電力変圧器専用ソリューション
問題点分析: 変圧器は電力伝送の重要なハブであり、総プラントエネルギー損失の3%~5%を占める。故障による停止は完全なプラント停電につながる。
1. 変圧器選択と技術革新
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最適化方向 |
実施戦略 |
技術的利点 |
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超効率変圧器 |
SCRBH15クラス以上の非晶質合金変圧器またはグレード1のエネルギーエフィシェント油浸変圧器を採用 |
無負荷損失が40%~70%削減され、単位あたり年間10万kWhの節約 |
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インピーダンス最適化設計 |
短絡電流に基づいてインピーダンス値をカスタマイズ（±2%精度） |
短絡影響を抑制し、機器の安全性を高める |
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知能冷却システム |
VFDファン+オイルポンプを統合し、調整制御を行う |
60%未満の負荷では消費電力が50%削減され、騒音が65dB以下 |
2. 主要性能強化パス
graph LR
A[電磁最適化] --> B[ステップラップコア]
A --> C[エポキシ樹脂真空鋳造]
B --> D[渦電流損失が15%削減]
C --> E[部分放電<5pC]
E --> F[寿命が40年に延長]
3. デジタルO&Mシステム
- 状態センシング層
- 組み込み型光ファイバ温度センサー（±0.5°C精度）
- オンラインDGA監視（H₂, C₂H₂警告閾値≤1ppm）
- 知能診断プラットフォーム
- IEEE C57.91熱老化モデルによる寿命予測
- 強化学習アルゴリズムによる巻線間故障位置特定（≥92%精度）
Ⅲ. システムレベルの協調最適化
変圧器-サブシステム統合
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協調モジュール |
最適化措置 |
包括的な利益 |
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発電機 |
18パルス整流変圧器構成 |
THDが8%→2%に減少 |
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開閉装置 |
変圧器-GIS保護協調時間≤15ms |
障害除去速度が3倍速くなる |
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負荷管理 |
±10%動的電圧制御（OLTC） |
電圧適合率≥99.99% |
Ⅳ. 定量化された実装の利益
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指標 |
最適化前 |
最適化後 |
改善 |
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包括的な効率 |
95.2% |
98.1% |
↑ 3.04% |
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計画外停止 |
年2.3回 |
年0.2回 |
↓ 91.3% |
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kWh当たりの石炭消費量 |
285g/kWh |
263g/kWh |
↓ 7.7% |
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O&Mコスト |
18 USD/kVA/年 |
9.5 USD/kVA/年 |
↓ 47.2% |
Note: 標準石炭換算
Ⅴ. 主要な技術的保障
- ライフサイクルコスト（LCC）モデル
- 調達コスト比率: 75% → 45%、20年間のO&M最適化を強調
- 電気-熱-機械多物理シミュレーション (ANSYS Maxwell + Fluent)
- ホットスポット温度誤差≤3K、設計余裕が15%削減
