JPH02106127A - 発電機保護装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、発電プラントに於いて、水素冷却を行う発電
機の運転に係り、水素密封系の異常時、発電機を安全に
停止させるための好適な発電機保護装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、発電機密封系で異常が発生した場合、現場確認の
上、運転の継続が不可能と判断した場合、水素ガス供給
の停止と、発電機内水素ガスの放出を手動で行うことに
していた。

尚、この種の装置として関連するものには、例えば特開
昭５０−１３９９１４号公報がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術では、水素密封油系の異常が発生してから
発電機損傷、又は、火災・爆発に至るまでの時間は短時
間であり、水素密封油系の異常検知からの処理判断、ま
た手動処理では発電機損傷または火災・爆発発生に至ら
しめるか、又は、火災・爆発を拡大させる問題があった
。

又、従来の技術では、発電機をトリップせずに、水素ガ
ス供給弁の全開、水素ガス放出弁開、消火剤噴射弁を開
くことができるので、誤操作によって発電機内の水素ガ
ス圧力を低下させ、発電機自体を損傷させる問題があっ
た。

本発明の目的は、このような問題点を解決することにあ
る。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、一種の予測診断方法を適用し、水素ガス密
封油系の異常に至らしめる原因の中で、早急に処置しな
ければ発電機の損傷、又は、火災・爆発に至る事象を検
出することと、水素ガス密封油系の異常事象の中でも、
早急に処置しなければ発電機損傷、又は、火災・爆発に
至る事象を検知してから、タービン停止、発電機を停止
し、その後、水素ガス供給の停止、水素ガス放出、及び
、発電機軸封部への消火剤の噴射を自動的に行わせるこ
とにより達成される。

〔作用〕

発電機水素密封油系の異常検出器は、異常事象が処理さ
れずに継続すると、発電機損傷、又は。

火災・爆発に至る事象を選択検知し、発電機を自動停止
させる緊急停止信号を作る。緊急停止信号は、発電機の
駆動源であるタービンを停止させ、次に発電機を停止さ
せ、さらに発電機停止後は、水素ガス供給弁を全閉させ
、水素ガス放出弁を開くので、発電機水素密封油系の異
常時は、早急に発電機を停止させ、火災・爆発の原因と
なる発電機内の水素ガスを早急に除去することができる
。

さらに、前述の緊急停止信号は、消火剤の噴射弁を全開
させるので、たとえ、火災・爆発が発生しても、早急に
消火が可能であり、又は、火災拡大の防止が可能である
。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図ないし第３図により説
明する。

第１図は本発明の全体構成を示したものである。

発電機１は、各軸受５で支えられた軸４で直列に接続さ
れた高圧タービン２と低圧タービン３によって駆動され
ている。

高圧タービン２へは主蒸気止め弁７、及び、加減弁８を
通してタービン駆動蒸気が流入し、低圧タービン３へは
、中間止弁９、及び、インターセプト弁１０を通してタ
ービン駆動蒸気が流入する。

それぞれの弁には、全開を検出するリミットスイッチ６
が設けられている。

両タービンによって駆動された発電機１には界磁しゃ断
器１３を経由して供給される励磁電流によって電力を発
生する。発生した電力は主しゃ断器１１を経由して電力
系統へ送られる。一方、発生電力の一部は発電所内動力
用として所内変圧器しゃ断器１２を経由してプラントを
構成する各機に供給される。

発電機内は、内部発生熱の除去のために、水素が充填さ
れているが、これが発電機１と軸４との貫通部から漏れ
ないように、油で密封するために密封油装置１４が設け
られる。

密封油装置１４からは、密封油が油供給管１５を通して
供給され、戻り油が戻り油管１６を通して密封油装置１
４に戻される。

発電機１内の水素ガス圧力が低下すると、水素ガスを補
給するため、又、初期の水素ガスを充填するために、水
素ガス供給弁１７が設けられる。

一方、発電機１内、外に於いて異常の発生時、水素ガス
を抜く必要がある場合、水素ガス放出弁１８を開くとと
もに、水素ガス供給弁１７を全開にする。

一方、発電機１内、外で火災が発生した場合、消火をす
るため、消火噴射弁１９を開いて消火剤を噴射する。

発電機保護装置２０へは、発電機軸受５上に設けられた
振動検出器２１からの軸振動信号２２、発電機内外に設
けられた火災検知器２３からの火災検知信号２４、発電
機１内の水素ガス圧力検知器２５からの水素ガス圧力信
号２６と、密封油装置からの密封油系監視信号２７が入
力される。

これらの諸信号より、発電機保護装置２０が密封油系等
の故障したことを検知し、至急、発電機１内の水素ガス
を大気へ放出する必要ありと判断すると、タービントリ
ップ指令２８、を危急しや断装置２９に出力する。

危急しゃ断装置２９は、これを受けて、主蒸気止め弁７
、加減弁８、中間止弁９、及び、インターセプト弁１０
に全開指令を与える。

発電機保護装置２０は、これらのタービン主弁が全閉し
た事を主弁の弁位置信号３１によって、タービンがトリ
ップしたことを判断する。

タービンがトリップすると、発電機保護装置２ｏは発電
機トリップ指令３２を出力し、主しゃ断器１１、所内変
圧器しゃ断器１２、及び、界磁しゃ断器１３を開かせる
。

発電機保護装置２ｏは、発電機がトリップした事を複数
のしゃ断器位置から判断すると、水素ガス供給弁３４に
対して全開指令３４を、水素ガス放出弁１８に対して、
開指令３５を、消火剤噴射弁１９に対して開指令３６を
、それぞれ、出力する。

一方、水素ガス供給弁３４全閉位置信号３７、水素ガス
放出弁全開位置信号３８と、消火剤噴射弁全開位置信号
３９を、発電機保護装置２０に入力する。

第２図は、発電機保護装置２０の内部回路を示す。

本回路では、ＯＲ素子４ｏ、メモリ素子４１、ＡＮＤ素
子４２と、各種異常、状態検知回路で構成されている。

軸振動信号２２から、軸封部、又は、発電機内損傷検知
、損傷予副を行い１発電機１をトリップし、水素ガス供
給弁３４を全開、水素ガス放出弁３５を開、消火剤噴射
弁３６を開とする必要がありと判断された時は、密封油
系異常信号６ｏを出力する。

又、密封油系監視信号２７からは、密封油系異常検知を
行い、火災検知信号２４からは１発電機内、外火災検知
を行い、軸振動信号２２と同様に発電機１をトリップし
、水素ガス供給弁２４を全開、水素ガス放出弁３５を開
、消火剤噴射弁３６を開とする必要がありと判断された
時は、緊急停止信号４３を出力する。

緊急停止信号４３はメモリ素子（Ｍ−１）４１に入力さ
れメモリされる。尚、メモリ素子（Ｍ−１）４１の出力
はリセット押釦等の信号を含んだメモリ素子（Ｍ−１）
リセット信号４４によってリセットされる。メモリ素子
（Ｍ−１）４１の出力緊急停止信号４３は、水素ガス供
給弁全開指令３４、水素ガス放出弁間指令３５と消火剤
噴射弁開指令３６が出力されてから、答弁がその位置に
なるまでは少くとも保持される。

緊急停止信号４３は、メモリ素子（Ｍ−２）４１に入力
され、タービントリップ指令２８が出力される。尚、メ
モリ素子（Ｍ−２）４１はタービントリップ状態信号４
４によってリセットされる。

緊急停止信号４３が出力され、タービントリップ検知回
路によって、タービントリップ移行信号４５は、タービ
ントリップ状態信号４４と、緊急停止信号４３をＡＮＤ
素子４２に入力することによって得られる。

タービントリップ移行信号４５は、メモリ素子（Ｍ−３
）４１に入力され、その出力は、発電機１をトリップす
べく主しゃ断器開指令、所内変圧器しゃ断器開指令、及
び、界磁しゃ断器開指令３２を発する。

尚、メモリ素子（Ｍ−３）４１は、発電機トリップ検知
回路からの発電機トリップ状態信号４７によってリセッ
トされる。

水素ガス供給弁の全開指令３４、水素ガス放出弁の開指
令３５、と消火剤噴射弁開指令３６は、緊急停止信号４
３と、発電機トリップ状態信号４７をＡＮＤ素子４２に
入力することによって得られる。

前述の指令信号によって、答弁が規定の動作を行ない、
発電機１内の水素ガス圧力が低下したことを圧力大気検
知回路で検知した上で、リセット押釦を操作すると、Ａ
ＮＤ素子４２によってメモリ素子（Ｍ−１）４１がリセ
ットされ、密封油系異常信号４３がリセットされる。

これにより、水素ガス供給弁全開指令３４、水素ガス放
出弁開指令３５と消火剤噴射弁開指令３６がリセットさ
れる。

第３図は、軸振動信号に異常が現われた場合の発電機保
護装置２０の動作を表わしたものである。

軸振動信号２２から軸封部、又は、発電機内損傷検知、
損傷予測回路によって０点で密封油系異常信号５０が発
せられると、タービントリップ指令２８が出力され、タ
ービンがトリップする。

これによりタービンがトリップ状態信号４４を発すると
タービントリップ指令２８がリセットされる。

タービンがトリップすると、発電機１にトリップ指令３
２が発せられ、発電機１がトリップ状態信号３３を発し
て、発電機トリップ指令信号３２がリセットされる。

発電機がトリップすると、水素ガス供給弁全開指令３７
、水素ガス放出弁全開指令３８と、消火剤噴射弁開指令
３９が発らせれ、発電機１内の水素ガスが大気へ放出さ
れる。

発電機１内の水素ガス圧力がほぼ大気圧になってからリ
セット押釦を操作すると、緊急停止信号４３がリセット
される。

〔発明の効果〕

本発明によれば、密封油系の異常を早く検出でき、発電
機内外損傷が予測でき、異常時の対処が素速くでき発電
機を損傷させることなく、又は、損傷を最少限にとどめ
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の系統図、第２図は発電機保
護装置の内部回路図、第３図は発電機保護装置の動作説
明図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、冷却媒体に水素ガスを使用する発電機と、前記発電
   機内の水素ガスを外部に流出させないための水素密封系
   と、前記発電機に不足する前記水素ガスを供給するため
   の水素ガス供給弁と、前記発電機内から大気へ前記水素
   ガスを放出するための水素ガス放出弁と、発電機軸封部
   に消火剤を噴射するための消火剤噴射弁と、前記水素密
   封系そのものの異常と前記水素密封系が損傷に至る原因
   を検知する異常検知手段とで構成された発電機設備に於
   いて、 前記異常検知手段からの水素密封系異常信号によつて、
   タービンを停止させ前記発電機のしや断器を開き、その
   後、前記水素ガス供給弁を全閉し、前記水素ガス放出弁
   を開き、前記消火剤噴射弁を開くことを特徴とする発電
   機保護装置。