JPH058782Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、回転電機等の発熱部を有する電気機
器の冷却装置に係り、特にタービン発電機のよう
に固定子巻線の内部に冷却水を循環する冷却装置
の改良に関する。

（従来の技術） 一般にタービン発電機のような大容量回転電機
に於いては、その大電流により発生するジユール
熱のため回転電機全体の温度上昇を来たし、種々
の悪影響を及ぼす。そこで回転電機の温度上昇を
防止するための冷却装置が種々考案されている。
従来大容量タービン発電機は、発熱部である固定
子巻線に冷却水を循環させて直接冷却する方式が
とられている。

第２図は、このように固定子巻線を冷却するタ
ービン発電機冷却装置の系統の一例を示す。この
図に於いて、貯水槽３に貯えられた冷却水は、冷
却水ポンプ４によつて圧送されフイルター５を介
して圧力調整弁６により所定の流量に調整されて
回転電機１に至り、発熱部である固定子巻線を冷
却し高温となつた冷却水をクーラー２により所定
の温度に冷却し貯水槽３に戻るという循環回路に
なつている。

この様に、回転電機の発熱体内に直接冷却水を
導入して冷却を行なうものにあつては、電気的絶
縁性を確保するため、高純度の冷却水が要求され
るため、通水路から冷却水中に溶出する不純物を
除去し冷却水の純度を維持するためのイオン交換
塔７が設けられている。この場合、冷却水を全量
イオン交換塔７に通さなくても純度は維持出来る
ことから主回路から冷却水の一部を分岐し絞り弁
８により流量を調整してイオン交換塔７に通水
し、浄化を行つた後、貯水槽に戻す純度維持回路
を主要構成部分としている。

（考案が解決しようとする問題点） この従来の冷却水供給系統に於いては、回転電
機の発熱部である固定子巻線を冷却した後の冷却
水は、高温となる為、この高温から冷却水ポンプ
４やフイルター５等を保護する目的で循環冷却水
のクーラーは、前記冷却水ポンプ４の上流側に配
置すると同時に冷却装置をコンパクトにするため
貯水槽３とクーラー２を一体にした構造としてい
る。

しかしながらクーラー２で所定の温度に冷却さ
れた循環冷却水の圧力は、貯水槽３に貯留される
と大気圧となり、一方循環冷却水を冷却するため
の二次冷却水は、通常３〜６Kg／cm²の圧力を有し
ており万一クーラーの冷却管等が腐食や潰食によ
つて損傷した場合二次冷却水が循環冷却水側に漏
洩することになる。

つまり循環冷却水は、前述の如く電気的絶縁性
を確保するため導電率1μs／cm²以下の純水であり、
一方、この循環冷却水を冷却する二次冷却水は通
常淡水でありしかもクーラーや冷却水配管の腐食
を抑える為に亜硝酸ソーダ等の腐食抑制剤を添加
している。そのため二次冷却水の導電率は200〜
300μs／cm²と200〜300倍も高くなつている。

従つて、二次冷却水が漏洩した場合、循環冷却
水の導電度が上昇し絶縁性が低下する為、回転電
機を停止させるか又は、冷却を必要としない程度
まで負荷を下げる等、回転電機の運転に支障を来
たす欠点があつた。

本考案の目的とするところは、上記不具合を防
止するために、クーラーの異常を早期に検出し速
やかに予備機に切替えることにより電気機器の安
定した運転を確保出来る信頼性の高い冷却装置を
提供することにある。

〔考案の構成〕

（問題点を解決するための手段） 本考案による電気機器の冷却装置は、第１図に
示す如く、常用クーラーと予備クーラー、これら
のクーラーへの流路を変える各切替弁９、クーラ
ー入口側の冷却水の純度を検出する導電率センサ
ー１０とクーラー出口側の冷却水の純度を検出す
る導電率センサー１１、及びこれらの純度を比較
し各切替弁９を制御するコントローラー１４を備
えた構成とする。

（作用） 運転中に於いて、導電率センサー１０でクーラ
ーの入口側の純度を検出し、導電率センサー１１
ではクーラーの出口側の純度を検出している。そ
してコントローラー１４では常時導電率センサー
１０及び１１で検出した純度の差を比較演算して
おり、万一二次冷却水が漏洩して、循環冷却水の
導電率にあらかじめ設定した値以上の差が生じる
か又はあらかじめ設定した以上の導電率になる
と、コントローラー１４からの信号で各切替弁９
が動作し予備クーラーに切替わる。

（実施例） 以下に本考案の一実施例を図面により説明す
る。第１図に於いて、１は、回転電機であつて、
この回転電機の発熱部に対する冷却水供給系統
は、クーラー２、貯水槽３、冷却水ポンプ４、フ
イルター５、及び圧力調整弁６と冷却水の純度を
検出する導電率センサー１０，１１、クーラーを
切替るための入口側と出口側の切替弁９を主構成
部分とする主回路部分と、イオン交換塔７と絞り
弁８から成る純度維持回路及び検出した導電率の
比較演算と各切替弁に信号を送り動作させる為の
コントローラー１４の制御部分より構成されてい
る。

貯水槽３に貯えられた循環冷却水は、冷却水ポ
ンプ４により圧送されフイルター５を介して圧力
調整弁６により所定の流量に調整されて回転電機
１に至り、発熱部である固定子巻線を冷却し高温
となつた冷却水をクーラー２により冷却して貯水
槽３に戻るという循環回路になつている。

一方冷却水ポンプ４により圧送される循環冷却
水の一部は主回路より分岐し、絞り弁８により流
量調整した後イオン交換塔７へ導かれ、ここで冷
却水を浄化したのち貯水槽へ戻る回路を形成して
いる。

次に作用について説明する。運転中のクーラー
入口側の循環冷却水の導電率を導電率センサー１
０で検出し、この導電率を導電率伝送器１２でア
ナログ信号（４〜20mADC）に変換しコントロ
ーラー１４に入力信号として送る。

同様にクーラー出口側の循環冷却水の導電率を
導電率センサー１１で検出し導電率伝送器１３を
介してコントローラー１４に入力信号として送
る。

そしてこのコントローラー１４は、クーラー入
口側と出口側から送られた信号の絶対値と差をあ
らかじめ設定された値と比較演算し、もし検出し
た値が設定値より大きい場合はコントローラー１
４から各切替弁９に信号を送り各切替弁９を動作
させて冷却水の流路を切替ることによりクーラー
を切替える。

すなわち、冷却管が腐食等によつて損傷し、二
次冷却水が漏洩するとクーラー出口側の循環冷却
水の導電率が上昇し入口側の導電率との差が広が
り異常を検知することが出来る。又、微少な漏洩
でクーラー出入口の差が設定値以下であつても二
次冷却水の導電率は200〜300倍も高いため、循環
冷却水の導電率の絶対値が上昇するので異常を検
知出来る。

以上のようにクーラーの異常（漏洩）を早期に
検知することが出来クーラーを切替える事が出来
る為、回転電機の負荷を下げたり停止することな
く安定した運転を保つことが可能になる。

しかも二次冷却水の漏洩を生じたクーラーはそ
の循環冷却水の出入口共しや断されるので、循環
冷却水が過度に汚染されることなく、また、冷却
装置の運転中に故障したクーラーを修理すること
も可能となる。

なお、本考案は、回転電機のほか、変圧器、強
磁場発生用の大電流コイル、交直変換装置等の電
気機器の冷却に用いることができる。

〔考案の効果〕

以上述べたように本考案によれば、腐食等の要
因によつてクーラーの二次冷却水が循環冷却水中
へ漏洩しても早期に検出することが出来、しかも
自動的に予備クーラーに切替えることが可能とな
るため、電気機器の負荷を変動させることなく安
定した運転が期待出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示すタービン発電
機の冷却装置の系統図、第２図は従来のタービン
発電機の冷却装置を示す系統図である。 １……回転電機、２……クーラー、３……貯水
槽、４……冷却水ポンプ、５……フイルター、６
……圧力調整弁、７……イオン交換塔、８……絞
り弁、９……切替弁、１０……導電率センサー、
１１……導電率センサー、１２……導電率伝送
器、１３……導電率伝送器、１４……コントロー
ラー。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 電気機器の発熱部に純水からなる冷却液を供給
   して液体冷却する循環流路の途中に、冷却液を二
   次冷却水によつて冷却するクーラーを設けた冷却
   装置において、クーラーは常用クーラーと予備ク
   ーラーを備え、常用クーラーと予備クーラーの前
   後の冷却液流路を各切替弁を介して接続し、各切
   替弁の前後において冷却液の導電率を検出する各
   センサーを設け、各センサーの検出結果にもとづ
   いて各切替弁を動作させるコントローラを設け、
   常用クーラーにおける二次冷却水の漏洩を検知し
   て自動的に予備クーラーに切替えるようにしたこ
   とを特徴とする電気機器の冷却装置。