富士电机技术期刊

专辑：有助于电力稳定供应和节能的电源系统

可再生能源使用的增加导致了能源供需环境发生变化，数字化发展带来了社会基础设施和产业系统的升级，伴随着这些发展，电力的稳定供应和工厂、设施中设备的稳定运行需求不断增加。同时，国际上的相关措施不断强化，环保和设备小型化需求也在不断高涨。
本特辑将介绍富士电机为满足这些需求而开发的技术，其中包括设备稳定运行和环保产品（节能、降低环境负荷），以及有助于设备小型化的强力组件（设备）、系统的相关技术。

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［专辑寄语］电力稳定供应的变迁与挑战

Blaabjerg, Frede, Ph.D.
三谷　康范九州工业大学校长工学博士

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有助于电力稳定供应和节能的电源系统的现状与展望

河野　正志、松本　　康

富士电机提供的设备和系统有助于实现电力稳定供应、设备稳定运行和节能。在数据中心电源系统方面，基于丰富的交付经验，富士电机正在推进“电气设备整体方案”，其中包括特高压受变电设备、紧急用发电设备、变电设备、UPS系统。此外，为实现电力稳定供应，富士电机还致力于地区微电网技术的开发和推广、高电压·大容量变压器和气体绝缘开关设备（GIS）的开发，以及作为产业用电源的变压整流装置的开发，并在此基础上解决电源系统课题。

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有助于数据中心电力稳定供应的大容量不间断电源系统

滨田　一平

近年来，随着信息系统的云端化和电子商务的增加，全球范围内正在新建大规模的数据中心（DC）。为了向此类DC供应稳定电力，大容量不间断电源系统的需求越来越高。富士电机拥有与电源系统相关的电气设备产品阵容，并正在推进“电气设备整体方案”，从而提高供电可靠性和经济效益。通过将电源系统的主要装置，即不间断电源装置（UPS）的小型化，削减了UPS系统的安装面积。通过将I/O-M的功能转移至周边柜，缩短了安装施工时间。通过HE模式，实现了节能化。

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提高冗余性和维护性的电源系统的构建技术

安本　浩二、根本　健司、北谷　裕次

随着数据中心（DC）的大规模化，不间断电源装置（UPS）的容量不断扩大。在使用UPS的电源系统中，面临的课题包括确保维护时的冗余性和防止误操作，以及抑制电源切换时和大容量变压器接通时的电压波动。为了构建提高冗余性和维护性的电源系统，可通过N+2冗余系统确保冗余性，同时采用带有旋转控制钥匙开关的控制电路，防止电源切换时的误操作。另外，通过电源切换时断路器的依次接通，以及将两个并联的高压变压器串接成1台大容量变压器，可抑制导致电压波动的励磁涌流。

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有助于电力稳定供应的数据中心用电源切换柜

村津　宏树、若林　郁也、德田　　刚

随着信息系统的云端化和电子商务的发展，对服务器等信息设备稳定供应电力的需求越来越高。为此，富士电机开发了在电源系统冗余结构之一的2N（双重化）系统中，电源系统切换所需的电源切换柜。为了实现切换的高速化、低损耗化和小型化，采用了同时使用机械开关和半导体开关的混合型切换器。另外，通过内置维护旁路用断路器、主要设备的冗余化、基于UPS同步功能降低切换时对负载的影响等措施，提高电源系统的可靠性，有助于电力的稳定供应。

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有助于铁路安全和稳定运输的电力管理系统

植草　秀明、山地　智文、白仓　善积

为了通过变电站和馈电区分站向电车和车站供电，对电力系统进行集中管理的电力管理系统除了持续供应稳定电力的作用之外，还需要具有提高变电站等的系统运行和维护运行效率的功能。富士电机通过提供满足这种客户需求的电力管理系统，在完善故障恢复功能等的同时，还提高了画面显示可视性，实现了系统小型化，为铁路的安全和稳定运输做出了贡献。

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有助于原材料制造设备稳定运行的工业电源

渡部　幸平、冈崎　洋平、浅田　雅人

根据用途，原材料制造设备会使用各种工业电源。其中，铝冶炼所用的变压整流装置，每台的容量超过了数百MVA，因此引发了相应问题。为解决这些问题，推进了基于各种仿真和谐波系统分析的最佳设计。其结果，通过提高各种分析精度、优化材料，实现了变压整流装置的小型化和可靠性的提高；通过整流器内短路事故仿真，确认了事故发生时的安全性；通过变压整流装置所产生的谐波分析，防止了整个电源系统的电源质量下降等问题。

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加强了更换措施并提高了运行稳定性的中容量不间断电源装置

川崎　大介、附田　原大、筒井　重男

为了在停电和电源故障时能继续供电，用于工厂和广播设备的中容量不间断电源装置（UPS）的需求不断高涨。针对各负载设备规格，中容量UPS需要多种类型的产品阵容。同时，客户也期望对设备更新能提供灵活响应，并通过预测性维护确保稳定运行。富士电机新开发的中容量UPS“FX 系列”通过削减安装面积和扩大电池适用电压的范围，可满足更换中的各种需求。此外，通过利用异常征兆检测功能进行部件故障诊断，可在故障发生前更换老化严重的部件，提高了运行的稳定性。

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有助于降低环境负担的棕榈油脂肪酸酯绝缘油变压器

彦坂　知行、千叶公一郎

一直被用作油浸式变压器绝缘油的矿物油存在废弃时的CO2排放、漏油时的环境污染等问题。此外，植物类绝缘油在冷却效果和氧化稳定性等方面也存在问题。富士电机与狮王株式会社合作，通过对棕榈油进行酯化/ 蒸馏/ 精制处理，开发出了运动粘度低、氧化稳定性高的棕榈油脂肪酸酯绝缘油（PFAE）。此外，还开发了使用PFAE的棕榈油脂肪酸酯绝缘油变压器，实现了优异的绝缘/ 冷却/ 长期稳定性。PFAE可循环利用，在废弃处理时也无需特别处理，在土壤中漏油时也可通过微生物进行生物降解，减少对环境的影响。

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［专辑寄语］电力稳定供应的变迁与挑战

有助于电力稳定供应和节能的电源系统的现状与展望

有助于数据中心电力稳定供应的大容量不间断电源系统

提高冗余性和维护性的电源系统的构建技术

有助于电力稳定供应的数据中心用电源切换柜

有助于铁路安全和稳定运输的电力管理系统

有助于原材料制造设备稳定运行的工业电源

加强了更换措施并提高了运行稳定性的中容量不间断电源装置

有助于降低环境负担的棕榈油脂肪酸酯绝缘油变压器