JP2000350414A - タービン発電機の運転方法 - Google Patents
タービン発電機の運転方法Info
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- H02K9/00—Arrangements for cooling or ventilating
- H02K9/19—Arrangements for cooling or ventilating for machines with closed casing and closed-circuit cooling using a liquid cooling medium, e.g. oil
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
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Abstract
(57)【要約】
【課題】高耐食を有する銅系材料で構成された固定子コ
イルの高耐食化を図るタービン発電機の運転方法を提供
することにある。 【解決手段】本発明は、銅系材よりなり、内部が水冷却
される固定子コイルを有するタービン発電機の運転方法
において、その運転中にその冷却水中に脱炭酸ガス空気
を吹き込むことを特徴とする。
イルの高耐食化を図るタービン発電機の運転方法を提供
することにある。 【解決手段】本発明は、銅系材よりなり、内部が水冷却
される固定子コイルを有するタービン発電機の運転方法
において、その運転中にその冷却水中に脱炭酸ガス空気
を吹き込むことを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は銅系材料で構成さ
れ、内部が水冷却される固定子コイルを有する新規なタ
ービン発電機の運転方法にあり、特に銅系材料の腐食を
抑制した原子力タービン発電機の運転方法に関する。
れ、内部が水冷却される固定子コイルを有する新規なタ
ービン発電機の運転方法にあり、特に銅系材料の腐食を
抑制した原子力タービン発電機の運転方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、電気機器は大容量化に伴い、そ
の冷却が性能確保や小型化のために必要となる。大型の
原子力あるいは火力プラントのタービン発電機では、実
公昭58−40782 号公報，実公昭59−8449号公報に示すよ
うに機内に水素ガスを封入し、固定子コイル冷却中空素
線内部に水を通す水冷却方式が多く用いられている。こ
の固定子コイルは銅を主成分とする中空素線で構成さ
れ、表面に絶縁層が施されており、素線内部を冷却水が
流れる。また、固定子コイル端部とコネクションパイプ
とは素線箱体で銅を主成分とするろう材によりろう付け
接合されている。
の冷却が性能確保や小型化のために必要となる。大型の
原子力あるいは火力プラントのタービン発電機では、実
公昭58−40782 号公報，実公昭59−8449号公報に示すよ
うに機内に水素ガスを封入し、固定子コイル冷却中空素
線内部に水を通す水冷却方式が多く用いられている。こ
の固定子コイルは銅を主成分とする中空素線で構成さ
れ、表面に絶縁層が施されており、素線内部を冷却水が
流れる。また、固定子コイル端部とコネクションパイプ
とは素線箱体で銅を主成分とするろう材によりろう付け
接合されている。
【０００３】タービン発電機の固定子コイルを冷却する
水冷装置は、貯水槽の水をポンプで加圧し、冷却器で所
定の温度とし、フィルタを通した後、発電機に供給，固
定子コイル内を通り、貯水槽へ戻る配管回路を構成して
いる。この装置では冷却水の純度を保つために、水の一
部をイオン交換樹脂へ供給する純度維持回路及び貯水槽
にたまった水素ガスを屋外へ放出するための排気管が備
えられている。
水冷装置は、貯水槽の水をポンプで加圧し、冷却器で所
定の温度とし、フィルタを通した後、発電機に供給，固
定子コイル内を通り、貯水槽へ戻る配管回路を構成して
いる。この装置では冷却水の純度を保つために、水の一
部をイオン交換樹脂へ供給する純度維持回路及び貯水槽
にたまった水素ガスを屋外へ放出するための排気管が備
えられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】原子力タービン発電機
の水冷装置では、運転中に銅系材料で構成される固定子
コイルが腐食すると、腐食生成物がフィルタに付着して
目詰まりを生じたり、あるいは中空素線内部に堆積して
冷却水流量を低下させ、コイル温度が上昇することによ
る絶縁破壊を生じる懸念がある。そのため、タービン発
電機水冷装置では、特開平9−271156 号公報に示すよう
に、銅を主成分とする金属部品や熱交換器において、酸
化第二銅（ＣｕＯ）の皮膜を前記金属部品等の表面に形
成して高耐食化する方法、あるいは特開平10−262351号
公報で示されるように、コイル表面にあらかじめ酸化処
理を施して酸化第二銅（ＣｕＯ）皮膜を形成した後に、
固定子コイルを組み立てる方法が知られている。しか
し、これらはいずれも初期に固定子コイル表面を酸化し
て酸化第二銅（ＣｕＯ）皮膜を形成し、高耐食化する方
法であり、発電機の運転中に予め形成した酸化皮膜が消
耗して、耐食性が劣化するということまでは考慮されて
いなかった。一方、特開平9−289750 号公報では冷却水
の溶存酸素量の測定結果にもとづき、所定酸素を水冷却
系路内に供給することにより、酸化第二銅（ＣｕＯ）皮
膜を生成維持して固定子コイルの長寿命化を図る方法が
提案されている。しかし、この方法では冷却水中への酸
素の導入法いかんによっては原子力タービン発電機水冷
装置の貯水槽内あるいは大気開放管内での水素爆発が懸
念される。
の水冷装置では、運転中に銅系材料で構成される固定子
コイルが腐食すると、腐食生成物がフィルタに付着して
目詰まりを生じたり、あるいは中空素線内部に堆積して
冷却水流量を低下させ、コイル温度が上昇することによ
る絶縁破壊を生じる懸念がある。そのため、タービン発
電機水冷装置では、特開平9−271156 号公報に示すよう
に、銅を主成分とする金属部品や熱交換器において、酸
化第二銅（ＣｕＯ）の皮膜を前記金属部品等の表面に形
成して高耐食化する方法、あるいは特開平10−262351号
公報で示されるように、コイル表面にあらかじめ酸化処
理を施して酸化第二銅（ＣｕＯ）皮膜を形成した後に、
固定子コイルを組み立てる方法が知られている。しか
し、これらはいずれも初期に固定子コイル表面を酸化し
て酸化第二銅（ＣｕＯ）皮膜を形成し、高耐食化する方
法であり、発電機の運転中に予め形成した酸化皮膜が消
耗して、耐食性が劣化するということまでは考慮されて
いなかった。一方、特開平9−289750 号公報では冷却水
の溶存酸素量の測定結果にもとづき、所定酸素を水冷却
系路内に供給することにより、酸化第二銅（ＣｕＯ）皮
膜を生成維持して固定子コイルの長寿命化を図る方法が
提案されている。しかし、この方法では冷却水中への酸
素の導入法いかんによっては原子力タービン発電機水冷
装置の貯水槽内あるいは大気開放管内での水素爆発が懸
念される。
【０００５】また、固定子コイルの銅の腐食により生成
する腐食生成物のフィルタへの目詰まり、あるいは固定
子コイル内部に堆積して冷却水流量が低下する現象は原
子力プラントで生じ、火力プラントでは生じないという
特徴がある。
する腐食生成物のフィルタへの目詰まり、あるいは固定
子コイル内部に堆積して冷却水流量が低下する現象は原
子力プラントで生じ、火力プラントでは生じないという
特徴がある。
【０００６】本発明の目的は、銅系材料で構成されてい
る固定子コイルの高耐食化を図るタービン発電機及び原
子力タービン発電機の運転方法を提供することにある。
る固定子コイルの高耐食化を図るタービン発電機及び原
子力タービン発電機の運転方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題は、固定子コイ
ルの水に接する表面に、酸化第二銅（ＣｕＯ）の皮膜を
生成し、その皮膜を維持する装置と運転方法により解決
できる。すなわち、本発明はタービン発電機の運転中に
冷却水中へ連続的に脱炭酸ガス空気を吹き込み、好まし
くは冷却水中の溶存酸素濃度を１〜４ppm にした５０℃
以上の温水を循環させることにより達成できる。また、
本発明は水を冷却水配管内に循環させ、かつ一定時間ご
とに窒素等の不活性ガスを吹き込むことにより冷却配管
内の腐食生成物を除去し、その後に脱炭酸ガス空気を吹
き込み、液中の溶存酸素濃度を１〜４ppm にした５０℃
以上の温水を循環させる装置及び運転方法により達成で
きる。用いられる水は純度の高いことが望ましい。これ
は処理における孔食等の局部腐食の発生を抑えるためで
ある。温度は５０〜９０℃以内で高温であるほど効果的
である。
ルの水に接する表面に、酸化第二銅（ＣｕＯ）の皮膜を
生成し、その皮膜を維持する装置と運転方法により解決
できる。すなわち、本発明はタービン発電機の運転中に
冷却水中へ連続的に脱炭酸ガス空気を吹き込み、好まし
くは冷却水中の溶存酸素濃度を１〜４ppm にした５０℃
以上の温水を循環させることにより達成できる。また、
本発明は水を冷却水配管内に循環させ、かつ一定時間ご
とに窒素等の不活性ガスを吹き込むことにより冷却配管
内の腐食生成物を除去し、その後に脱炭酸ガス空気を吹
き込み、液中の溶存酸素濃度を１〜４ppm にした５０℃
以上の温水を循環させる装置及び運転方法により達成で
きる。用いられる水は純度の高いことが望ましい。これ
は処理における孔食等の局部腐食の発生を抑えるためで
ある。温度は５０〜９０℃以内で高温であるほど効果的
である。
【０００８】空気中には通常炭酸ガスが０.０４ 重量％
含まれるが、本発明においてはこの炭酸ガス量を５０pp
m 以下、好ましくは１０ppm 以下、より好ましくは２pp
m 以下とした冷却水が好ましい。
含まれるが、本発明においてはこの炭酸ガス量を５０pp
m 以下、好ましくは１０ppm 以下、より好ましくは２pp
m 以下とした冷却水が好ましい。
【０００９】腐食反応は電気化学的に進行するために、
銅と銅が曝される環境とを誘電体で遮断することにより
電子の移行反応が遮断でき腐食の抑制ができる。酸化第
二銅（ＣｕＯ）は比誘電率が室温で１８.１ の誘電体で
あるので、表面を緻密で金属材料と密着性のよい酸化皮
膜として最も好ましい酸化第二銅（ＣｕＯ）で被覆する
ことにより、銅の腐食を抑制し、また腐食生成物である
酸化第一銅(Ｃｕ2Ｏ）の放出速度を著しく低減できる。
銅と銅が曝される環境とを誘電体で遮断することにより
電子の移行反応が遮断でき腐食の抑制ができる。酸化第
二銅（ＣｕＯ）は比誘電率が室温で１８.１ の誘電体で
あるので、表面を緻密で金属材料と密着性のよい酸化皮
膜として最も好ましい酸化第二銅（ＣｕＯ）で被覆する
ことにより、銅の腐食を抑制し、また腐食生成物である
酸化第一銅(Ｃｕ2Ｏ）の放出速度を著しく低減できる。
【００１０】本発明は原子力タービン発電機水冷装置に
おいて、冷却水系に液中の溶存酸素濃度をモニターする
測定系を設置したことを特徴とする。また、本発明は液
中の溶存酸素濃度をモニターし、冷却水中の溶存酸素濃
度が１ppm 以下の場合は冷却水中に脱炭酸ガス空気を吹
き込む制御機構を有することを特徴とする。
おいて、冷却水系に液中の溶存酸素濃度をモニターする
測定系を設置したことを特徴とする。また、本発明は液
中の溶存酸素濃度をモニターし、冷却水中の溶存酸素濃
度が１ppm 以下の場合は冷却水中に脱炭酸ガス空気を吹
き込む制御機構を有することを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】［実施例１］温水を用いた純銅製
の中空素線の酸化処理は以下の工程で実施した。用いた
中空素線は断面が矩形で冷却水が流れる開口部は、横幅
が３.５mm，縦幅が１.５mm，板厚は１.０mm であり、線
長は５ｍである。酸洗により付着スケールを除いた中空
素線を複数束ね、その一方に温水の導入口を設け通水す
る。表１に温水中での空気飽和（溶存酸素濃度４ppm）
と酸素飽和（溶存酸素濃度２０ppm）の酸化処理条件を
示す。表には酸化処理後の試料を温度６５℃，流速１.
８ｍ／ｓ ，溶存酸素濃度２０ppb の純水中で１００時
間腐食試験後の腐食速度及び腐食生成物の放出速度を調
べた結果も併記した。酸化処理を施すと腐食速度及び腐
食生成物の放出速度が著しく低減される。特に酸素飽和
の方が効果が大きい。
の中空素線の酸化処理は以下の工程で実施した。用いた
中空素線は断面が矩形で冷却水が流れる開口部は、横幅
が３.５mm，縦幅が１.５mm，板厚は１.０mm であり、線
長は５ｍである。酸洗により付着スケールを除いた中空
素線を複数束ね、その一方に温水の導入口を設け通水す
る。表１に温水中での空気飽和（溶存酸素濃度４ppm）
と酸素飽和（溶存酸素濃度２０ppm）の酸化処理条件を
示す。表には酸化処理後の試料を温度６５℃，流速１.
８ｍ／ｓ ，溶存酸素濃度２０ppb の純水中で１００時
間腐食試験後の腐食速度及び腐食生成物の放出速度を調
べた結果も併記した。酸化処理を施すと腐食速度及び腐
食生成物の放出速度が著しく低減される。特に酸素飽和
の方が効果が大きい。
【００１２】
【表１】
【００１３】次に、酸化処理した材料を長期腐食試験し
て耐食性を調べた。
て耐食性を調べた。
【００１４】図３は空気飽和状態で酸化処理した試料の
銅の腐食量の経時変化を、図４は同じく空気飽和状態で
酸化処理した試料の腐食生成物放出量の経時変化を示
す。試験は温度６５℃,流速１.８ｍ／ｓの純水中に空気
を吹き込み、液中の溶存酸素濃度４ppmにした場合と窒
素ガスを吹き込み脱気（２０ppbの）状態の場合で行っ
た。図から、本発明の空気飽和（４ppm ）に保持した場
合は２０ppb の場合に比較して腐食量及び腐食生成物放
出量は著しく低減されることがわかる。このように、常
時空気を試験液中に吹き込むことにより、腐食速度及び
腐食生成物の放出速度に著しく効果のあることがわか
る。
銅の腐食量の経時変化を、図４は同じく空気飽和状態で
酸化処理した試料の腐食生成物放出量の経時変化を示
す。試験は温度６５℃,流速１.８ｍ／ｓの純水中に空気
を吹き込み、液中の溶存酸素濃度４ppmにした場合と窒
素ガスを吹き込み脱気（２０ppbの）状態の場合で行っ
た。図から、本発明の空気飽和（４ppm ）に保持した場
合は２０ppb の場合に比較して腐食量及び腐食生成物放
出量は著しく低減されることがわかる。このように、常
時空気を試験液中に吹き込むことにより、腐食速度及び
腐食生成物の放出速度に著しく効果のあることがわか
る。
【００１５】図５は腐食生成物放出速度に及ぼす液中の
溶存酸素濃度を調べた結果である。図から、液中の溶存
酸素濃度は１ppm から空気飽和の４ppm に保持すること
で、腐食生成物の放出速度が著しく低減できることがわ
かる。液中に空気を吹き込んだ場合、これ以上溶存酸素
濃度が上昇することはない。導入する空気としては空気
中に約０.０４％ 含まれる炭酸ガスの影響で水の電導度
の上昇が懸念されるので、脱炭酸ガス空気を使用する必
要がある。
溶存酸素濃度を調べた結果である。図から、液中の溶存
酸素濃度は１ppm から空気飽和の４ppm に保持すること
で、腐食生成物の放出速度が著しく低減できることがわ
かる。液中に空気を吹き込んだ場合、これ以上溶存酸素
濃度が上昇することはない。導入する空気としては空気
中に約０.０４％ 含まれる炭酸ガスの影響で水の電導度
の上昇が懸念されるので、脱炭酸ガス空気を使用する必
要がある。
【００１６】［実施例２］図１は本発明の一実施例であ
るタービン発電機の水冷却系統図を示したものである。
原子力タービン発電機の水冷装置は、貯水槽１の水をポ
ンプ２で加圧し、冷却器３で所定の温度とし、フィルタ
４を通した後、発電機５に供給，固定子コイル６内を通
り、貯水槽１へ戻る配管回路を構成している。貯水槽の
水温を上げるためには、ヒータタンク１８及び昇温ヒー
タ１９が設けられており、また冷却系内に空気を送り込
むための空気ボンベ２０及び空気供給弁２１が備えてあ
る。また、この装置では冷却水の純度を保つために、水
の一部をイオン交換樹脂７へ供給する純度維持回路８及
び貯水槽に貯まった水素ガスを屋外へ放出するための排
気管９が備えられている。固定子コイル６は図２に示す
ように、銅を主成分とする中空素線からなる配管１０で
構成され、表面に絶縁層１１が施されており、素線内部
を冷却水が流れる。また、固定子コイル端部とコネクシ
ョンパイプ１２とは素線箱体１３で銅を主成分とするろ
う材によりろう付け接合されている。
るタービン発電機の水冷却系統図を示したものである。
原子力タービン発電機の水冷装置は、貯水槽１の水をポ
ンプ２で加圧し、冷却器３で所定の温度とし、フィルタ
４を通した後、発電機５に供給，固定子コイル６内を通
り、貯水槽１へ戻る配管回路を構成している。貯水槽の
水温を上げるためには、ヒータタンク１８及び昇温ヒー
タ１９が設けられており、また冷却系内に空気を送り込
むための空気ボンベ２０及び空気供給弁２１が備えてあ
る。また、この装置では冷却水の純度を保つために、水
の一部をイオン交換樹脂７へ供給する純度維持回路８及
び貯水槽に貯まった水素ガスを屋外へ放出するための排
気管９が備えられている。固定子コイル６は図２に示す
ように、銅を主成分とする中空素線からなる配管１０で
構成され、表面に絶縁層１１が施されており、素線内部
を冷却水が流れる。また、固定子コイル端部とコネクシ
ョンパイプ１２とは素線箱体１３で銅を主成分とするろ
う材によりろう付け接合されている。
【００１７】この装置を用いて、運転中のタービン発電
機の固定子コイル接水部の酸化処理する作業を以下の手
順により実施する。先ず、コイル表面を継続的に酸化第
二銅（ＣｕＯ）皮膜を形成する手順を示す。１）ヒータ
タンク１８内の水を昇温ヒータ１９により５０〜９０℃
に昇温し、貯水槽１に供給する。２）貯水槽１から冷却
水配管へ水を循環させる。３）水を冷却水配管に循環さ
せている間に、一定時間ごとに空気ボンベ２０より空気
を間欠的に吹き込む。空気吹き込みを実施する間隔は約
２０時間が目安で、また一回の吹き込み時間は１５分程
度とする。しかし、空気は連続的に吹き込んでも何ら問
題はない。なお、空気源は計装空気あるいは空気ボンベ
とする。また、空気ボンベは炭酸ガスが０.５ppm以下で
ある脱炭酸ガス空気を用いると水の電導度上昇がなく、
また銅の腐食を抑えることができる。
機の固定子コイル接水部の酸化処理する作業を以下の手
順により実施する。先ず、コイル表面を継続的に酸化第
二銅（ＣｕＯ）皮膜を形成する手順を示す。１）ヒータ
タンク１８内の水を昇温ヒータ１９により５０〜９０℃
に昇温し、貯水槽１に供給する。２）貯水槽１から冷却
水配管へ水を循環させる。３）水を冷却水配管に循環さ
せている間に、一定時間ごとに空気ボンベ２０より空気
を間欠的に吹き込む。空気吹き込みを実施する間隔は約
２０時間が目安で、また一回の吹き込み時間は１５分程
度とする。しかし、空気は連続的に吹き込んでも何ら問
題はない。なお、空気源は計装空気あるいは空気ボンベ
とする。また、空気ボンベは炭酸ガスが０.５ppm以下で
ある脱炭酸ガス空気を用いると水の電導度上昇がなく、
また銅の腐食を抑えることができる。
【００１８】また、固定子コイル接水部に付着した酸化
物を洗浄除去する際は、図１に示す空気ボンベ２０に代
えて窒素ボンベ２２により窒素を供給する。この装置を
用いて、運転中のタービン発電機の固定子コイル接水部
に付着した酸化物を窒素等の不活性ガスを吹き込んだ水
で洗浄除去した後に、酸化処理する作業は以下の手順に
より実施する。先ず最初に付着している酸化物を除去す
る手順を示す。４）貯水槽１から冷却水配管へ循環させ
る水の供給量を通常運転時の５倍程度に高める。例え
ば、通常５００Ｌ／minで循環させている場合は、３０
００Ｌ／minとする。５）４）の状態で約５時間水を循
環させた最後に約１５分間を目安として窒素を冷却水配
管へ吹き込み、そのバブル効果により洗浄効果を高め
る。６）水の循環を一旦停止し、配管内を点検する。
７）４）から６）を３回繰り返した後にフィルタ４を交
換する。８)４)から７）を３回繰り返し、冷却配管内を
洗浄する。９）冷却配管中の水の循環を停止し、配管内
及び貯水槽の水を抜く。１０）貯水槽に新たに水を供給
する。１１）１）から３）を実施し、冷却配管内を酸化
処理する。
物を洗浄除去する際は、図１に示す空気ボンベ２０に代
えて窒素ボンベ２２により窒素を供給する。この装置を
用いて、運転中のタービン発電機の固定子コイル接水部
に付着した酸化物を窒素等の不活性ガスを吹き込んだ水
で洗浄除去した後に、酸化処理する作業は以下の手順に
より実施する。先ず最初に付着している酸化物を除去す
る手順を示す。４）貯水槽１から冷却水配管へ循環させ
る水の供給量を通常運転時の５倍程度に高める。例え
ば、通常５００Ｌ／minで循環させている場合は、３０
００Ｌ／minとする。５）４）の状態で約５時間水を循
環させた最後に約１５分間を目安として窒素を冷却水配
管へ吹き込み、そのバブル効果により洗浄効果を高め
る。６）水の循環を一旦停止し、配管内を点検する。
７）４）から６）を３回繰り返した後にフィルタ４を交
換する。８)４)から７）を３回繰り返し、冷却配管内を
洗浄する。９）冷却配管中の水の循環を停止し、配管内
及び貯水槽の水を抜く。１０）貯水槽に新たに水を供給
する。１１）１）から３）を実施し、冷却配管内を酸化
処理する。
【００１９】以上の操作における酸化処理を実施例１と
同様の条件によって実施した後の固定子コイルの接水表
面には継続的に酸化第二銅（ＣｕＯ）が形成される。黒
褐色の酸化第二銅（ＣｕＯ）を形成した固定子コイル
は、発電機の運転中に腐食が進行することなく、また腐
食生成物の放出が抑制されるためにタービン発電機の性
能が維持でき、信頼性の高いタービン発電機が提供でき
る。なお、新設コイルにおいては上述の付着酸化物を除
去する洗浄工程を省略し、酸化第二銅（ＣｕＯ）皮膜を
継続的に形成する工程のみを実施することで同様の効果
が得られる。
同様の条件によって実施した後の固定子コイルの接水表
面には継続的に酸化第二銅（ＣｕＯ）が形成される。黒
褐色の酸化第二銅（ＣｕＯ）を形成した固定子コイル
は、発電機の運転中に腐食が進行することなく、また腐
食生成物の放出が抑制されるためにタービン発電機の性
能が維持でき、信頼性の高いタービン発電機が提供でき
る。なお、新設コイルにおいては上述の付着酸化物を除
去する洗浄工程を省略し、酸化第二銅（ＣｕＯ）皮膜を
継続的に形成する工程のみを実施することで同様の効果
が得られる。
【００２０】表２に固定子コイル内部に酸化処理をした
場合としない場合とで、タービン発電機を運転したとき
の固定子コイルの腐食の進行状態を比較した結果を示
す。本発明を実施することにより固定子コイルの腐食速
度は約１／２０に、固定子コイルから放出される腐食生
成物の放出速度は約１／５に低下することがわかった。
場合としない場合とで、タービン発電機を運転したとき
の固定子コイルの腐食の進行状態を比較した結果を示
す。本発明を実施することにより固定子コイルの腐食速
度は約１／２０に、固定子コイルから放出される腐食生
成物の放出速度は約１／５に低下することがわかった。
【００２１】
【表２】
【００２２】本発明の装置と運転方法により、継続的に
酸化第二銅（ＣｕＯ）を形成した固定子コイルは、発電
機の運転中に腐食が進行することなく、また腐食生成物
の放出が抑制されるために、タービン発電機の性能が維
持でき信頼性の高いタービン発電機が提供できる。
酸化第二銅（ＣｕＯ）を形成した固定子コイルは、発電
機の運転中に腐食が進行することなく、また腐食生成物
の放出が抑制されるために、タービン発電機の性能が維
持でき信頼性の高いタービン発電機が提供できる。
【００２３】［実施例３］図６は本発明の他の実施例で
ある冷却水系に溶存酸素濃度計２４を設置したタービン
発電機の水冷却系統図を示したものである。本測定器に
より、冷却水の溶存酸素濃度を常時モニターし、冷却水
の溶存酸素濃度が１ppm 以下の場合は冷却水系に脱炭酸
ガス空気を吹き込み、冷却水の溶存酸素濃度を常時１〜
４ppm に保持する。図７は本発明の他の実施例を示すも
ので冷却水系に溶存酸素濃度計２４を設置して冷却水中
の溶存酸素濃度を測定するとともに、この溶存酸素濃度
計２４から出力された信号（溶存酸素濃度の変化）を比
例，積分，微分動作するＰＩＤコントローラ２５により
処理し、このＰＩＤコントローラにより空気供給弁２１
を電気的に制御する。例えば冷却水の溶存酸素濃度を４
ppm と設定した場合には、制御された空気供給弁を経て
空気ボンベ２０により冷却水系に供給される空気の供給
量をコントロールし、冷却水系の溶存酸素濃度を常時４
ppm に保持する。
ある冷却水系に溶存酸素濃度計２４を設置したタービン
発電機の水冷却系統図を示したものである。本測定器に
より、冷却水の溶存酸素濃度を常時モニターし、冷却水
の溶存酸素濃度が１ppm 以下の場合は冷却水系に脱炭酸
ガス空気を吹き込み、冷却水の溶存酸素濃度を常時１〜
４ppm に保持する。図７は本発明の他の実施例を示すも
ので冷却水系に溶存酸素濃度計２４を設置して冷却水中
の溶存酸素濃度を測定するとともに、この溶存酸素濃度
計２４から出力された信号（溶存酸素濃度の変化）を比
例，積分，微分動作するＰＩＤコントローラ２５により
処理し、このＰＩＤコントローラにより空気供給弁２１
を電気的に制御する。例えば冷却水の溶存酸素濃度を４
ppm と設定した場合には、制御された空気供給弁を経て
空気ボンベ２０により冷却水系に供給される空気の供給
量をコントロールし、冷却水系の溶存酸素濃度を常時４
ppm に保持する。
【００２４】本発明を実施することにより、タービン発
電機の運転中継続的に酸化第二銅（ＣｕＯ）を形成した
固定子コイルは発電機の運転中に腐食が進行することな
く、また腐食生成物の放出が抑制されるために、タービ
ン発電機の性能が維持でき信頼性の高いタービン発電機
が提供できる。
電機の運転中継続的に酸化第二銅（ＣｕＯ）を形成した
固定子コイルは発電機の運転中に腐食が進行することな
く、また腐食生成物の放出が抑制されるために、タービ
ン発電機の性能が維持でき信頼性の高いタービン発電機
が提供できる。
【００２５】
【発明の効果】本発明によれば、タービン発電機、特に
原子力タービン発電機の固定子コイルの内部に運転中に
酸化皮膜を生成維持することで腐食が抑制され、それに
伴うさまざまな不具合現象を回避することができるとと
もに、タービン発電機固定子コイルの長寿命化を図るこ
とができる。
原子力タービン発電機の固定子コイルの内部に運転中に
酸化皮膜を生成維持することで腐食が抑制され、それに
伴うさまざまな不具合現象を回避することができるとと
もに、タービン発電機固定子コイルの長寿命化を図るこ
とができる。
【図１】本発明の一実施例である原子力タービン発電機
水冷装置の系統図。
水冷装置の系統図。
【図２】タービン発電機水冷装置の固定子コイルの概略
図。
図。
【図３】本発明の銅の腐食量の経時変化を示す線図。
【図４】本発明の腐食生成物の放出量の経時変化を示す
線図。
線図。
【図５】本発明の溶存酸素濃度と腐食生成物放出速度の
関係を示す線図。
関係を示す線図。
【図６】本発明の他の実施例である原子力タービン発電
機水冷装置の系統図。
機水冷装置の系統図。
【図７】本発明の他の実施例である原子力タービン発電
機水冷装置の系統図。
機水冷装置の系統図。
１…貯水槽、２…ポンプ、３…冷却器、４…フィルタ、
５…発電機、６…固定子コイル、７…イオン交換樹脂、
８…純度維持回路、９…排気管、１０…配管、１１…絶
縁層、１２…コネクションパイプ、１３…素線箱、１８
…ヒータタンク、１９…昇温ヒータ、２０…空気ボン
ベ、２１…空気供給弁、２２…窒素ボンベ、２４…溶存
酸素濃度計、２５…ＰＩＤコントローラ。
５…発電機、６…固定子コイル、７…イオン交換樹脂、
８…純度維持回路、９…排気管、１０…配管、１１…絶
縁層、１２…コネクションパイプ、１３…素線箱、１８
…ヒータタンク、１９…昇温ヒータ、２０…空気ボン
ベ、２１…空気供給弁、２２…窒素ボンベ、２４…溶存
酸素濃度計、２５…ＰＩＤコントローラ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤井 和美 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 佐野 貴彦 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式会 社日立製作所日立工場内 Ｆターム(参考） 5H609 BB03 BB12 BB19 PP02 PP06 PP09 QQ04 QQ09 QQ18 RR37 RR46 RR50 RR53 RR68 RR69 RR73 SS04 SS20 SS21
Claims (7)
- 【請求項１】銅系材料で構成され、内部が水冷却される
固定子コイルを有するタービン発電機の運転方法におい
て、該発電機の運転中に前記固定子コイルの冷却水中に
脱炭酸ガス空気を吹き込むことを特徴とするタービン発
電機の運転方法。 - 【請求項２】銅系材料で構成され、内部が水冷却される
固定子コイルを有するタービン発電機の運転方法におい
て、該発電機の運転中に前記冷却水中に定期的または連
続的に脱炭酸ガス空気を吹き込み、前記冷却水の溶存酸
素濃度１〜４ppm 及び５０℃以上として循環させること
により、前記コイル内表面に酸化皮膜を継続して形成さ
せることを特徴とするタービン発電機の運転方法。 - 【請求項３】銅系材料で構成され、内部が水冷却される
固定子コイルを有するタービン発電機の運転方法におい
て、前記冷却水の中に定期的または連続的に不活性ガス
を吹き込むことにより、前記固定子コイル及びその冷却
配管内の腐食生成物を除去し、その後に前記冷却水中に
脱炭酸ガス空気を吹き込み、該冷却水中の溶存酸素濃度
を１〜４ppm 及び５０℃以上にして循環させることによ
り、前記コイル内表面に酸化皮膜を継続して形成させる
ことを特徴とするタービン発電機の運転方法。 - 【請求項４】請求項１〜３のいずれかにおいて、前記冷
却水中の溶存酸素濃度をモニターすることを特徴とする
タービン発電機の運転方法。 - 【請求項５】請求項４において、前記冷却水中の溶存酸
素濃度が１ppm 以下のとき、前記冷却水中に脱炭酸ガス
空気を吹き込むことを特徴とするタービン発電機の運転
方法。 - 【請求項６】銅系材料で構成され、内部が水冷却される
固定子コイルを有する原子力タービン発電機水冷装置の
運転方法において、前記発電機の運転中に前記冷却水中
に定期的または連続的に脱炭酸ガス空気を吹き込み、前
記冷却水中の溶存酸素濃度１〜４ppm 及び５０℃以上と
して循環させることを特徴とする原子力タービン発電機
の運転方法。 - 【請求項７】銅系材料で構成され、内部が水冷却される
固定子コイルを有する原子力タービン発電機水冷装置の
運転方法において、前記冷却水中に定期的または連続的
に不活性ガスを吹き込むことにより前記コイル及びその
冷却配管内の腐食生成物を除去し、その後に前記冷却水
中に脱炭酸ガス空気を吹き込み、該冷却水中の溶存酸素
濃度１〜４ppm 及び５０℃以上として循環させることを
特徴とする原子力タービン発電機の運転方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11156040A JP2000350414A (ja) | 1999-06-03 | 1999-06-03 | タービン発電機の運転方法 |
| DE10027260A DE10027260C2 (de) | 1999-06-03 | 2000-05-31 | Turbogenerator und Verfahren zum Betreiben eines Turbogenerators sowie Verwendung des Turbogenerators und des Verfahrens bei einem Kernkraftwerk |
| US09/585,333 US6459750B1 (en) | 1999-06-03 | 2000-06-02 | Turbine generator and operating method thereof, and nuclear power plant and operating method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11156040A JP2000350414A (ja) | 1999-06-03 | 1999-06-03 | タービン発電機の運転方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000350414A true JP2000350414A (ja) | 2000-12-15 |
Family
ID=15619013
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11156040A Pending JP2000350414A (ja) | 1999-06-03 | 1999-06-03 | タービン発電機の運転方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6459750B1 (ja) |
| JP (1) | JP2000350414A (ja) |
| DE (1) | DE10027260C2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7038759B2 (en) | 2001-07-09 | 2006-05-02 | Canon Kabushiki Kaisha | Exposure apparatus |
| KR101933030B1 (ko) | 2012-04-03 | 2018-12-28 | 밥콕 노엘 게엠베하 | 에너지를 저장하고 방출하는 스케일러블한 장치 |
| WO2021154743A1 (en) * | 2020-01-28 | 2021-08-05 | Kowitz Arthur Leon | System for cooling an electric motor |
| US12261501B2 (en) | 2020-01-28 | 2025-03-25 | Blak Llc | System for cooling an electric motor |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10359559A1 (de) * | 2003-12-18 | 2005-07-28 | Mtu Aero Engines Gmbh | Gasturbine, insbesondere Flugtriebwerk |
| US20060043801A1 (en) * | 2004-08-27 | 2006-03-02 | Caterpillar Inc. | Liquid cooled switched reluctance electric machine |
| US20070031284A1 (en) * | 2005-08-03 | 2007-02-08 | Speranza A John | Oxygen reduction system for nuclear power plant boiler feedwater and method thereof |
| CN102565156B (zh) * | 2010-12-09 | 2013-09-11 | 中国科学院金属研究所 | 一种应急冷却水系统 |
| CH715681A2 (de) * | 2018-12-21 | 2020-06-30 | Svobatech Ag | Verfahren und Anlage zur Kühlung von Generatoren. |
| WO2021222402A1 (en) * | 2020-04-28 | 2021-11-04 | Exelon Generation Company | Copper-fouling resistant stator water cooling (swc) system and method |
| CN111577403B (zh) * | 2020-05-28 | 2023-03-03 | 黑龙江工程学院 | 一种具有外置循环冷却的汽轮发电机 |
Family Cites Families (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3089969A (en) * | 1955-10-15 | 1963-05-14 | Bbc Brown Boveri & Cie | Cooling arrangement for turbogenerators |
| US3625815A (en) * | 1968-04-30 | 1971-12-07 | Sulzer Ag | Control system for controlling a nuclear reactor plant |
| DE2557085A1 (de) * | 1975-12-18 | 1977-07-07 | Otto & Co Gmbh Dr C | Vorrichtung zur regulierung der wandtemperatur eines druckkessels |
| DE3266769D1 (en) * | 1981-06-09 | 1985-11-14 | Ivor Taylor Rowlands | Nuclear power plant |
| US4470948A (en) * | 1981-11-04 | 1984-09-11 | Westinghouse Electric Corp. | Suppression of malfunction under water-solid conditions |
| JPS6238393A (ja) * | 1985-08-14 | 1987-02-19 | 株式会社日立製作所 | 非常用炉心冷却方法及び装置 |
| US4682068A (en) * | 1985-09-16 | 1987-07-21 | General Electric Company | Liquid cooled static excitation system for a dynamoelectric machine |
| JPH068914B2 (ja) * | 1986-10-20 | 1994-02-02 | 株式会社日立製作所 | 沸騰水型原子力プラントの放射性物質の付着抑制方法 |
| FR2619950B1 (fr) * | 1987-08-24 | 1991-11-29 | Framatome Sa | Procede de protection d'un reacteur nucleaire a eau pressurisee contre les defaillances du dispositif d'arret d'urgence |
| JPH079477B2 (ja) * | 1987-09-09 | 1995-02-01 | 株式会社日立製作所 | 原子力発電プラントの放射能低減法及び原子力発電プラント |
| US5271044A (en) * | 1991-03-14 | 1993-12-14 | Hitachi, Ltd. | Boiling water nuclear reactor and start-up process thereof |
| JP2687780B2 (ja) * | 1991-10-14 | 1997-12-08 | 株式会社日立製作所 | 原子炉の水素注入設備 |
| US5276720A (en) * | 1992-11-02 | 1994-01-04 | General Electric Company | Emergency cooling system and method |
| US5364508A (en) * | 1992-11-12 | 1994-11-15 | Oleh Weres | Electrochemical method and device for generating hydroxyl free radicals and oxidizing chemical substances dissolved in water |
| MY115423A (en) * | 1993-05-27 | 2003-06-30 | Kobe Steel Ltd | Corrosion resistant copper alloy tube and fin- tube heat exchanger |
| US5368633A (en) * | 1993-08-12 | 1994-11-29 | Morrison-Knudson (An Idaho Corporation) | Pressurized radioactive gas treatment system |
| JP3149738B2 (ja) * | 1995-07-26 | 2001-03-26 | 株式会社日立製作所 | 沸騰水型原子力発電プラント及びその運転方法 |
| DE19548321C1 (de) * | 1995-12-22 | 1997-02-20 | Siemens Ag | Kühleinrichtung zur Kühlung von elektrischen Maschinen, insbesondere von Turbogeneratoren |
| JP3860856B2 (ja) * | 1996-03-29 | 2006-12-20 | 株式会社日立製作所 | 防食被覆処理の出来る水冷却装置及び防食被覆処理の出来る水冷却方法 |
| JP3498475B2 (ja) * | 1996-04-22 | 2004-02-16 | 株式会社日立製作所 | 冷却水供給装置 |
-
1999
- 1999-06-03 JP JP11156040A patent/JP2000350414A/ja active Pending
-
2000
- 2000-05-31 DE DE10027260A patent/DE10027260C2/de not_active Revoked
- 2000-06-02 US US09/585,333 patent/US6459750B1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7038759B2 (en) | 2001-07-09 | 2006-05-02 | Canon Kabushiki Kaisha | Exposure apparatus |
| US7057703B2 (en) | 2001-07-09 | 2006-06-06 | Canon Kabushiki Kaisha | Exposure apparatus |
| US7391496B2 (en) | 2001-07-09 | 2008-06-24 | Canon Kabushiki Kaisha | Exposure apparatus |
| KR101933030B1 (ko) | 2012-04-03 | 2018-12-28 | 밥콕 노엘 게엠베하 | 에너지를 저장하고 방출하는 스케일러블한 장치 |
| WO2021154743A1 (en) * | 2020-01-28 | 2021-08-05 | Kowitz Arthur Leon | System for cooling an electric motor |
| US11095192B1 (en) | 2020-01-28 | 2021-08-17 | Arthur Leon Kowitz | System for cooling an electric motor |
| US12261501B2 (en) | 2020-01-28 | 2025-03-25 | Blak Llc | System for cooling an electric motor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| DE10027260C2 (de) | 2002-12-12 |
| US6459750B1 (en) | 2002-10-01 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20051122 |
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| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060322 |