JPS6059817B2 - 発電機固定子一次冷却水制御装置 - Google Patents
発電機固定子一次冷却水制御装置Info
- Publication number
- JPS6059817B2 JPS6059817B2 JP14612476A JP14612476A JPS6059817B2 JP S6059817 B2 JPS6059817 B2 JP S6059817B2 JP 14612476 A JP14612476 A JP 14612476A JP 14612476 A JP14612476 A JP 14612476A JP S6059817 B2 JPS6059817 B2 JP S6059817B2
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- Japan
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- cooling water
- generator
- stator
- temperature
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は固定千木冷却発電機を採用している発電所に
おける固定子一次冷却水制御装置に関するものである。
おける固定子一次冷却水制御装置に関するものである。
大容量の発電機ては固定子線輪の冷却方式として、一
般に水冷却方式が採用され、一次冷却水として軸冷水、
固定子線輪を直接冷却する２次冷却水として純水を使用
し、一次冷却水、２次冷却水の熱交換のために固定子冷
却水クーラを設置している。発電機熱損失は発電機に連
結されたタービン、復水器、給水ポンプ、ボイラなどよ
りなるランキンサイクルを用いるタービンサイクルの熱
効率（発生する正味の仕事／ボイラで供給する熱量）向
上のために固定子冷却水クーラにて軸冷水に熱回収され
、更に復水熱交換器にて軸冷水の熱を復水に熱回収する
システムがとられる場合がある。このようなシステムに
おいて、発電機入口冷却水温度を発電機負荷に関係なく
一定に制御して水冷却固定子コイルの中を流れる冷却水
温度が上昇しその出口部付近で発生する局部的な蒸発を
防止している。発電機熱損失、即ち、固定子コイルの損
失は発電機負荷、即ち、コイルに流れる電流に比例する
のてコイル抵抗の温度による変化を無視すれば、固定子
コイルにおける熱損失は発電機負荷のほぼ二乗に比例す
る。 したがつて固定子コイルでの発生した熱を固定子
冷却水で回収を計るため固定子クーラによる軸冷水側へ
の回収熱量は発電機負荷のほぼ二乗に比例する。
般に水冷却方式が採用され、一次冷却水として軸冷水、
固定子線輪を直接冷却する２次冷却水として純水を使用
し、一次冷却水、２次冷却水の熱交換のために固定子冷
却水クーラを設置している。発電機熱損失は発電機に連
結されたタービン、復水器、給水ポンプ、ボイラなどよ
りなるランキンサイクルを用いるタービンサイクルの熱
効率（発生する正味の仕事／ボイラで供給する熱量）向
上のために固定子冷却水クーラにて軸冷水に熱回収され
、更に復水熱交換器にて軸冷水の熱を復水に熱回収する
システムがとられる場合がある。このようなシステムに
おいて、発電機入口冷却水温度を発電機負荷に関係なく
一定に制御して水冷却固定子コイルの中を流れる冷却水
温度が上昇しその出口部付近で発生する局部的な蒸発を
防止している。発電機熱損失、即ち、固定子コイルの損
失は発電機負荷、即ち、コイルに流れる電流に比例する
のてコイル抵抗の温度による変化を無視すれば、固定子
コイルにおける熱損失は発電機負荷のほぼ二乗に比例す
る。 したがつて固定子コイルでの発生した熱を固定子
冷却水で回収を計るため固定子クーラによる軸冷水側へ
の回収熱量は発電機負荷のほぼ二乗に比例する。
この固定子冷却水クーラにて軸冷水側に回収された熱
量を復水熱交換器にてタービン、復水器、給水ポンプ、
ボイラよりなるタービンサイクルヘＪ回収するためには
復水熱交換器入口の軸冷水温度をタービンサイクルの復
水温度以上にする必要がある。
量を復水熱交換器にてタービン、復水器、給水ポンプ、
ボイラよりなるタービンサイクルヘＪ回収するためには
復水熱交換器入口の軸冷水温度をタービンサイクルの復
水温度以上にする必要がある。
このためには固定子冷却水クーラを流れる軸冷水量を発
電機熱損失に等価なものに制御する必要がある。ここで
、固定子コイルにおける発電同機の熱損失をＷ）固定子
クーラにながれる軸冷水量をＱとすれば、固定子クーラ
での熱交換による軸冷水の温度上昇ΔＴはΔＴ＝Ｗ／Ｑ
となり、軸冷水量Ｑの固定子コイルにおける発電機熱損
失Ｗの関係を一定に保てば、軸冷水の温度上昇ΔＴが一
定に確保でき、これにより復水熱交換器において復水温
度は復水器の真空度に対応する飽和温度であり、通常一
定量であるので軸冷水入口温度を復水温度より高く維持
できる。即ち、復水熱交換器１の入口復水温度をＴｌＯ
ｌ固定子冷却水クーラ６，７の入口軸冷水温度をＴ１、
固定子クーラでの熱交換による軸冷水温度上昇をΔＴと
すると、Ｔ１＋ΔＴ＞ＴｌＯの関係式を満足するような
ΔＴをあらかじめ選定しておけば、通常Ｔｌ，ＴｌＯは
一定値なので、軸冷水入口温度を復水温度より高く維持
できる。なお、入口軸冷水温度Ｔ１は常時一定温度に制
御されており、復水器の真空度は通常一定であり飽和温
度である復水温度ＴｌＯは一定である。
電機熱損失に等価なものに制御する必要がある。ここで
、固定子コイルにおける発電同機の熱損失をＷ）固定子
クーラにながれる軸冷水量をＱとすれば、固定子クーラ
での熱交換による軸冷水の温度上昇ΔＴはΔＴ＝Ｗ／Ｑ
となり、軸冷水量Ｑの固定子コイルにおける発電機熱損
失Ｗの関係を一定に保てば、軸冷水の温度上昇ΔＴが一
定に確保でき、これにより復水熱交換器において復水温
度は復水器の真空度に対応する飽和温度であり、通常一
定量であるので軸冷水入口温度を復水温度より高く維持
できる。即ち、復水熱交換器１の入口復水温度をＴｌＯ
ｌ固定子冷却水クーラ６，７の入口軸冷水温度をＴ１、
固定子クーラでの熱交換による軸冷水温度上昇をΔＴと
すると、Ｔ１＋ΔＴ＞ＴｌＯの関係式を満足するような
ΔＴをあらかじめ選定しておけば、通常Ｔｌ，ＴｌＯは
一定値なので、軸冷水入口温度を復水温度より高く維持
できる。なお、入口軸冷水温度Ｔ１は常時一定温度に制
御されており、復水器の真空度は通常一定であり飽和温
度である復水温度ＴｌＯは一定である。
本発明はこの点にかんがみなされたもので、その目的と
するところは、固定子冷却水クーラの軸冷水量を発電機
熱損失に等価なものとすることのてきる固定子一次冷却
水制御装置を提供するにある。以下、第１図に示す従来
の発電機固定子一次冷却水制御装置を説明する。
するところは、固定子冷却水クーラの軸冷水量を発電機
熱損失に等価なものとすることのてきる固定子一次冷却
水制御装置を提供するにある。以下、第１図に示す従来
の発電機固定子一次冷却水制御装置を説明する。
第１図において、１は軸冷水１１の熱を発電機に連結さ
れたタービン、復水器、給水ポンプ、ボイラなどよりな
るタービンサイクルの復水１３に回収する復水熱交換器
、２は汽力発電所内のボイラ、タービン、発電機などの
機器冷却水として使用される軸冷水１１を循環させる軸
冷水ポンプ、３は軸冷水１１を温度調整するための海水
熱交換器、４は軸冷水温度を一定に制御するための温度
調整弁、５は軸冷水圧力．を一定に制御するための圧力
調整弁、６と７はクーラ点検、補修時などに作動させる
入口弁６１，７１、出口弁６２，７２を有し、軸冷水１
１と固定子冷却水１２を熱交換させるための固定子冷却
水クーラ、８は発電機入口冷却水温度を一定に制．御す
るための温度調整弁、９は発電機、１０は固定子冷却水
を循環させるための固定子冷却水ポンプである。なお、
固定子冷却クーラをここでは２台使用しているが、１台
が故障した時には出口弁を操作して軸冷水をしや断して
残り１台のクーラ・能力に見あうところまて発電機出力
を制限して運転を継続することができる。第１図の場合
、発電機負荷と固定子冷却水クーラ出口軸冷水温度との
関係をみると、発電機熱損失は発電機負荷のほぼ２乗に
比例するのて固定子冷却水クーラ６，７における軸冷水
温度上昇は、発電機負荷のほぼ２乗に比例する。
れたタービン、復水器、給水ポンプ、ボイラなどよりな
るタービンサイクルの復水１３に回収する復水熱交換器
、２は汽力発電所内のボイラ、タービン、発電機などの
機器冷却水として使用される軸冷水１１を循環させる軸
冷水ポンプ、３は軸冷水１１を温度調整するための海水
熱交換器、４は軸冷水温度を一定に制御するための温度
調整弁、５は軸冷水圧力．を一定に制御するための圧力
調整弁、６と７はクーラ点検、補修時などに作動させる
入口弁６１，７１、出口弁６２，７２を有し、軸冷水１
１と固定子冷却水１２を熱交換させるための固定子冷却
水クーラ、８は発電機入口冷却水温度を一定に制．御す
るための温度調整弁、９は発電機、１０は固定子冷却水
を循環させるための固定子冷却水ポンプである。なお、
固定子冷却クーラをここでは２台使用しているが、１台
が故障した時には出口弁を操作して軸冷水をしや断して
残り１台のクーラ・能力に見あうところまて発電機出力
を制限して運転を継続することができる。第１図の場合
、発電機負荷と固定子冷却水クーラ出口軸冷水温度との
関係をみると、発電機熱損失は発電機負荷のほぼ２乗に
比例するのて固定子冷却水クーラ６，７における軸冷水
温度上昇は、発電機負荷のほぼ２乗に比例する。
従つて発電機９が低負荷で運転される場合、固定子冷却
水クーラ６，７における軸冷水１１の温度上昇は小さく
、復水熱交換器１で熱交換するのに必要な軸冷水１１の
温度上昇が確保できず、復水熱交換器１の使用が不可能
となる。一方、固定子冷却水クーラ６，７を流れる軸冷
１水１１の流量はクーラ６，７の出入口の圧力差により
決まり、クーラ入口の軸冷水の圧力は圧力調節弁５によ
り常時一定に制御され、また軸冷水ポンプ２への戻りラ
インの圧力も一定なので、クーラの出入り口の圧力差は
一定となり、したがつて固定子クーラ６，７を流れる軸
冷水量は一定となる。
水クーラ６，７における軸冷水１１の温度上昇は小さく
、復水熱交換器１で熱交換するのに必要な軸冷水１１の
温度上昇が確保できず、復水熱交換器１の使用が不可能
となる。一方、固定子冷却水クーラ６，７を流れる軸冷
１水１１の流量はクーラ６，７の出入口の圧力差により
決まり、クーラ入口の軸冷水の圧力は圧力調節弁５によ
り常時一定に制御され、また軸冷水ポンプ２への戻りラ
インの圧力も一定なので、クーラの出入り口の圧力差は
一定となり、したがつて固定子クーラ６，７を流れる軸
冷水量は一定となる。
そして、固定子冷却水の発電機入口の温度に基ついて、
固定子冷却水温度調整弁８により固定子冷却水クーラ６
，７のバイパス流量を変え発電機入口冷却水温度を一定
に制御しているので、軸冷却水１１側を制御することに
よつてクーラ部での熱交換による時間遅れがなく発電機
負荷変化時の固定子コイルでの熱損失の変化に対して応
答の良い制御が得られる。前述のような長所を生かしつ
つ、欠点を修正するため、固定子冷却水ラインの制御は
従来通りとし、発電機出口冷却水温度を検出し、この温
度により固定子冷却水クーラ６，７を流れる軸冷水１１
を発電機熱損失に等価な流量に制御し、固定子冷却水ク
ーラ６，７における軸冷水１１の温度上昇を確保しよう
とするのが本発明である。以下、本発明に係る発電機固
定子一次冷却水制御装置について第２図を参照してその
説明をする。
固定子冷却水温度調整弁８により固定子冷却水クーラ６
，７のバイパス流量を変え発電機入口冷却水温度を一定
に制御しているので、軸冷却水１１側を制御することに
よつてクーラ部での熱交換による時間遅れがなく発電機
負荷変化時の固定子コイルでの熱損失の変化に対して応
答の良い制御が得られる。前述のような長所を生かしつ
つ、欠点を修正するため、固定子冷却水ラインの制御は
従来通りとし、発電機出口冷却水温度を検出し、この温
度により固定子冷却水クーラ６，７を流れる軸冷水１１
を発電機熱損失に等価な流量に制御し、固定子冷却水ク
ーラ６，７における軸冷水１１の温度上昇を確保しよう
とするのが本発明である。以下、本発明に係る発電機固
定子一次冷却水制御装置について第２図を参照してその
説明をする。
第２図中第１図と同一部分には同一符号を付しその説明
を省略する。１５は発電機出口温度を検出する温度検出
器でその出力は第３図に示す後述の軸冷却水量制御部３
０を介し調整弁１４を制御する。ここで発電機負荷と固
定子冷却水クーラ６，７を流れる軸冷水量との関係は次
のとおりである。（１）式 Ｔ１：固定子冷却水クーラ入口軸冷水温度Ｔ２：固定子
冷却水クーラ出口軸冷水温度Ｔ３：発電機入口冷却水温
度 ここでＴ１は軸冷水が常時冷却水クーラと温度調節弁４
にて一定に制御され、Ｔ３は発電機入口冷却水が固定子
クーラを温度調節弁８により常時一定に制御され、また
Ｑ２は固定子冷却水量が固定子冷却水量ポンプの特性と
固定子冷却水系の損失から決められ、常時一定となり、
したがつてＴｌ，Ｔ３，Ｑ２は定数としてみることがで
き、固定子クーラ６，７における軸冷水の温度上昇を一
定とすれはＴ２も一定となり、（１）式は・・・・（２
）式となり、固定子冷却水クーラ軸冷水流量Ｑ１は発電
機出口冷却水温度Ｔ４に比例する。
を省略する。１５は発電機出口温度を検出する温度検出
器でその出力は第３図に示す後述の軸冷却水量制御部３
０を介し調整弁１４を制御する。ここで発電機負荷と固
定子冷却水クーラ６，７を流れる軸冷水量との関係は次
のとおりである。（１）式 Ｔ１：固定子冷却水クーラ入口軸冷水温度Ｔ２：固定子
冷却水クーラ出口軸冷水温度Ｔ３：発電機入口冷却水温
度 ここでＴ１は軸冷水が常時冷却水クーラと温度調節弁４
にて一定に制御され、Ｔ３は発電機入口冷却水が固定子
クーラを温度調節弁８により常時一定に制御され、また
Ｑ２は固定子冷却水量が固定子冷却水量ポンプの特性と
固定子冷却水系の損失から決められ、常時一定となり、
したがつてＴｌ，Ｔ３，Ｑ２は定数としてみることがで
き、固定子クーラ６，７における軸冷水の温度上昇を一
定とすれはＴ２も一定となり、（１）式は・・・・（２
）式となり、固定子冷却水クーラ軸冷水流量Ｑ１は発電
機出口冷却水温度Ｔ４に比例する。
すなわち固定子冷却水クーラ６，７における軸冷水１１
の温度上昇を発電機負荷変動に無関係に一定に制御する
には、固定子冷却水クーラ軸冷水量を発電機出口冷却水
温度に比例制御することになる。なお、固定子クーラの
バイパス流量は軸冷水、発電機固定子コイルとの熱交換
に関与しないので関係しない。第３図に本発明の固定子
冷却水クーラ軸冷水量制御部３０の実施例を示す。第３
図において、１５は発電機出口冷却水温度検出器、１６
は１５て検出した温度を電気信号に変換する抵抗温度変
換器、１７は発電機負荷に等価な固定子冷却水クーラ軸
冷水量を求めるための演算回路、演算器出力信号１８と
制御部３０内にあらかじめセットされたバイアス信号１
９は加算点２０にて加えられ固定子冷却水クーラ軸冷水
量調整弁１４の開度信号２１となる。以上説明したよう
に、本発明は発電機出口冷却水温度を検出し、この温度
により、固定子冷却水クーラ軸冷水量を調整し、発電機
負荷に無関係に軸冷水１１の温度上昇を確保し、復水熱
交換器１でのタービンサイクルの復水１３への熱回収を
可能ならしめようとしたもので、本発明によれは発電機
負荷に無関係に復水熱交換器１の使用が可能となりター
ビツサイクルの熱効率の向上させる効果がある。
の温度上昇を発電機負荷変動に無関係に一定に制御する
には、固定子冷却水クーラ軸冷水量を発電機出口冷却水
温度に比例制御することになる。なお、固定子クーラの
バイパス流量は軸冷水、発電機固定子コイルとの熱交換
に関与しないので関係しない。第３図に本発明の固定子
冷却水クーラ軸冷水量制御部３０の実施例を示す。第３
図において、１５は発電機出口冷却水温度検出器、１６
は１５て検出した温度を電気信号に変換する抵抗温度変
換器、１７は発電機負荷に等価な固定子冷却水クーラ軸
冷水量を求めるための演算回路、演算器出力信号１８と
制御部３０内にあらかじめセットされたバイアス信号１
９は加算点２０にて加えられ固定子冷却水クーラ軸冷水
量調整弁１４の開度信号２１となる。以上説明したよう
に、本発明は発電機出口冷却水温度を検出し、この温度
により、固定子冷却水クーラ軸冷水量を調整し、発電機
負荷に無関係に軸冷水１１の温度上昇を確保し、復水熱
交換器１でのタービンサイクルの復水１３への熱回収を
可能ならしめようとしたもので、本発明によれは発電機
負荷に無関係に復水熱交換器１の使用が可能となりター
ビツサイクルの熱効率の向上させる効果がある。
第１図は従来の発電機固定子冷却水系統図、第２は本発
明の発電機固定子冷却水系統図、第３図は本発明の制御
系統図である。 １・・・復水熱交換器、２・・・軸冷水ポンプ、３・・
・海水熱交換器、４・・・軸冷水温度調整弁、５・・・
軸冷水・圧力調整弁、６・・・固定子冷却水クーラ、７
・・・固定子冷却水クーラ、８・・・固定子冷却水温度
調整弁、９・・・発電機、１０・・・固定子冷却水ポン
プ、１１・・軸冷水、１２・・・固定子冷却水、１３・
・・復水、１４・・・固定子冷却水クーラ軸冷水量調整
弁、１５・・・発電機出口冷却水温度、１６・・・抵抗
温度変換器、１７・・・固定子冷却水量演算器、１８・
・・演算器出力信号、１９・・・調整弁開度バイアス信
号、２０・・・加算点、２１・・・固定子冷却水クーラ
軸冷水流量調整弁開度指令信号。
明の発電機固定子冷却水系統図、第３図は本発明の制御
系統図である。 １・・・復水熱交換器、２・・・軸冷水ポンプ、３・・
・海水熱交換器、４・・・軸冷水温度調整弁、５・・・
軸冷水・圧力調整弁、６・・・固定子冷却水クーラ、７
・・・固定子冷却水クーラ、８・・・固定子冷却水温度
調整弁、９・・・発電機、１０・・・固定子冷却水ポン
プ、１１・・軸冷水、１２・・・固定子冷却水、１３・
・・復水、１４・・・固定子冷却水クーラ軸冷水量調整
弁、１５・・・発電機出口冷却水温度、１６・・・抵抗
温度変換器、１７・・・固定子冷却水量演算器、１８・
・・演算器出力信号、１９・・・調整弁開度バイアス信
号、２０・・・加算点、２１・・・固定子冷却水クーラ
軸冷水流量調整弁開度指令信号。
Claims (1)
- １ 発電機固定子コイルを固定子冷却水クーラで水冷却
する二次冷却系と、この固定子冷却水クーラの一次冷却
水として軸冷水を使用し、この軸冷水の熱を復水熱交換
器を介して発電機に連結されたタービン、復水器、給水
ポンプ、復水熱交換器およびボイラなどからなるタービ
ンサイクルの復水に回収する発電機固定子冷却水装置に
おいて、軸冷水の流量を調節するための調節弁、発電機
出口の冷却水温度を検出するための温度検出器と、この
温度検出器からの温度信号に基づいて発電機熱損失と等
価な軸冷水量の流量値を求める演算部とを備え、この演
算部の出力に応じて前記調節弁を制御することを特徴と
する発電機固定子一次冷却水制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14612476A JPS6059817B2 (ja) | 1976-12-07 | 1976-12-07 | 発電機固定子一次冷却水制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14612476A JPS6059817B2 (ja) | 1976-12-07 | 1976-12-07 | 発電機固定子一次冷却水制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5371203A JPS5371203A (en) | 1978-06-24 |
| JPS6059817B2 true JPS6059817B2 (ja) | 1985-12-26 |
Family
ID=15400681
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14612476A Expired JPS6059817B2 (ja) | 1976-12-07 | 1976-12-07 | 発電機固定子一次冷却水制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6059817B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4190829A (en) * | 1978-09-15 | 1980-02-26 | General Electric Company | Current/flow comparator |
| JPS5635652A (en) * | 1979-08-31 | 1981-04-08 | Toshiba Corp | Controlling device for cooling of electric machine |
| JPS59166397U (ja) * | 1983-04-25 | 1984-11-07 | 北芝電機株式会社 | 誘導加熱装置 |
-
1976
- 1976-12-07 JP JP14612476A patent/JPS6059817B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5371203A (en) | 1978-06-24 |
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