JPS61207155A - 発電装置 - 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〕 この発明は非常用ガスタービン発電装置等の発電装置に
係り、特に発電機冷却系統の性能低下による焼損、運転
中の停止等の防止に関するものである。

〔従来の技術〕

第６図は例えば「電設工業Ｊ（１９８２年７月号）に記
載された従来のガスタービン発電装置の構成を、空気の
流れを中心にして示した説明図であシ、発電機（１）と
ガスタービン機関Ｃ以下ガスタービンと言う）（２）と
が減速機（３）を介して結合され、これらが電動式の潤
滑油冷却器（５）と共に防音パッケージ（４）に格納さ
れている。

ここで、防音パッケージ（４）には発電機（１）、ガス
タービン（２）、潤滑油冷却器（６）等の冷却系統を形
成する換気入口（６）および換気出口（８）が形成され
ており、さらに、ガスタービン（２）の燃焼系統を形成
する燃焼吸気入口（γ）および排気ガス出口（９］が形
成されている。

また、防音パッケージ（４）の外部には発電装置制御盤
（至）が設置され、上記発電機（１）およびガスタ−ビ
ン（２）と主回路、制御回路配線０１）によって接続さ
れている。

この第６図において、発電装置制御盤（１０）からの運
転指令によりガスタービン（２）が起動され、その回転
力が減速機（８）を介して発電機（１）に云えられてこ
の発電機（１）が運転される。このとき、ガスタービン
（２）は自刃で燃焼吸気人口（γ）から空気を取入れる
と同時に燃料を燃焼せしめ、排気ガス出口（９）を通じ
て排気ガスを外部に排出しながら運転を継続する。発電
機（１）も換気入口（６）から自刃で冷却空気を取入れ
てその内部を冷却し、さらに、その排風と潤滑油冷却器
（６）を通った空気とが合流してガスタービン（２）を
外部から冷却した後、換気出口（８）から排出される。

なお、発電装置制御盤叫は発電機（１）の制御と併せて
ガスタービン（２〕の自動起動、停止、計測および保護
をも行なっている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来のガスタービン発電装置は以上のように構成されて
おシ、原動機としてディーゼル機関を用いる発電装置に
比べて風量も多いことから、防音パッケージ（４）内の
吸音内張りや、換気入口（６）、換気出口（８）の外側
の吸音材に厘埃が付着して目詰りを起こし、冷却系統の
風量が著しく減少することがあった。しかしながら、こ
の従来の発電装置にあっては風量減少等の冷却系統の異
常を検知する手段を持たなかったがために、これらの異
常に伴なって起こる発電機（１）の異常過熱、防音パッ
ケージ（４）内の配線の溶断や短絡を早期に検出するこ
とができるようになった。従って、停電等により暫時、
継続運転しなければならない場合に、運転を継続するこ
とができなくなるという問題点があった０ この発明はかかる問題点を解決するためになされ声もの
で、発電機冷却系統の性能低下等の異常を初期段階で発
見し得、これによって、重大な損傷を回避し得ると共に
、安全に継続運転し得る発電装置の提供を目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係る発電装置は第１図に示すように冷却風を
内部に吸排する冷却系統を有する発電機（１）の吸気温
度および排風温度を温度検出手段（１０１）によって検
出する他、発電機（１）の負荷量を負荷量検出手段によ
って検出する。また、負荷量検出手段（１０２）の出力
信号に基づいて温度上昇基準演算手段（１０３）が冷却
系統の吸気側から見た排風側の温度上昇基準値を負荷量
に対応させて算出する一方、比較手段（１０４）が温度
検出手段（１０１）の出力信号に基づいて実際の吸気温
度および排風温度の偏差分を算出すると共に、この偏差
分と上記温度上昇基準値とを比較する。さらに、比較手
段（１０４）の出力結果を表示手段（１０５）に表示さ
せるものである。　　゛ 〔作用〕 発電機（１）の内部温度は負荷量に対応して変化するの
で、吸気温度および排気温度の偏差分も負荷量に対応し
て変化するが、冷却系統が正常であれば負荷量に応じて
吸気側から見た排気側の温度上昇分を予測し得るため、
温度上昇基準演算手段（１０３）がその偏差分を演算し
て温度上昇基準値として出力する。一方、温度検出手段
（１０１）が吸気温度および排風温度を検出して、その
検出値を比較手段（１０４）に与えると、この比較手段
は実際の温度偏差分を演算すると共に上記温度上昇基準
値と比較して、その結果を示す信号を表示手段に与える
。冷却系統に目詰り等の異常があれば風量が少なくなっ
て実際の温度偏差分はかなり大きくなるため、実際の温
度偏差分が温度上昇基準値を超えたとき、表示手段が異
常表示を行なう。

〔実施例〕

第２図はこの発明の一実施例の構成説明図であり、（１
）〜（ロ）は上記従来装置と全く同一のものである。こ
れ以外の（２）は換気入口（６）の内側に設けられた消
音器、０＠は発電機（１）の冷却系統を形成する排風ダ
クト、ｏ４は発電機（１）の吸気温度を検出する温度検
出器、（ロ）は発電機（１）の排風温度を検出する温度
検出器、鏑は温度検出器Ｑ→、（ロ）の検出信号、発電
機負荷量検出装置（ロ）および発電機運転検出接点（至
））の出力信号に基づいて冷却系統に異常があるか否か
を点検してその結果を表示する自動点検装置である。な
お、この実施例では潤滑油冷却器（５）が独自に外部か
ら吸気するように防音パッケージ（４）の土壁部に取付
けられている。

第３図はマイクロコンピュータを主体とする自動点検装
置α６）の詳細な構成を示すブロック図で、温度検出器
０→、邸）、発電機負荷量検出装置Ｃ１７）および発電
機運転検出接点（至））の信号を取込んで処理に好適な
信号に変換する入力装置（２１）と、この入力装置（２
１）を介して得られ信号を一旦記憶する他、論理判断や
演算を実行するプログラムおよび演算結果を記憶させる
記憶装置−と、この記憶装置（４）のプログラムの内容
に従って入力装置母）からデータを取入れて記憶装置−
に記憶させたシ、その記憶値を用いて論理判断や演算を
実行してその結果を再び記憶装置−に記憶させると共に
外部に出力する演算制御装置（２３）と、この演算制御
装置（４））が外部に出力しようとする信号を表示装置
に）および補助リレーに）を駆動するに好適な信号に変
換する出力装置−とを備えている。

上記の如く構成された本実施例の動作を第４図に示し次
負荷量と温度上昇基準値との関係を示した線図および第
５図のフローチャートをも参照して以下に説明する。

先ず、発電装置制御盤−によってガスタービン（２）、
発電機（１）等が運転されると、自動点検装置α６）に
電源が投入され、ステップ（８１）で発電機運転検出接
点（１８）の状態から発電装置が運転中か否かを判定し
、運転中であれば温度検出器０→、　＜１５＞、発電機
負荷量検出装置（１７）によってそれぞれ検出される発
電機（１）の吸気温度θ２、排風温度θ、および負荷量
ＸＷをステップ−で読取って記憶装置−に記憶させる。

次に、ステップ−では記憶装置に記憶された負荷量ＸＷ
″ｔ−基にして、第４図−に示した関係式にょシ温度上
昇基準θ８を算出し、次のステップ−で吸気温度θ０、
排風温度θ２の偏差分θ、−０２を求めると共に、この
偏差分θ、−０２が温度上昇基準値θ８を超えたか否か
を判定する。

ここで、偏差分θ、−０２と温度上昇基準値θ８とが次
式 ％式％（１） の関係にあれば、次のステップ■）に進んで経過時間の
判定がなされ、さらに、ステラグーで運転中か、否かの
判定の後、ステップ−で冷却系統の状態が「正常」であ
る旨を表示装置に）に表示させ、さらに、補助リレー■
を動作させてこれに繋がる図示しない記録装置に「良」
を記録させる。なお、発電装置の運転中、常時（１）式
の関係にあれば、上述したステップ■〜に）の処理が一
定時間ごとに繰返されると共だ表示装置に）に「正常」
が表示さｈへ記録装置に「良」が記録される。

一方、ステップ−での判定の結果、偏差分θ□−０２と
温度上昇基準値θ８とが次式 ０式％（２） の関係にあれば冷却系統に異常があるものとして、ステ
ップ■で表示装置（財）に異常を表示せしめ、図示しな
い記録装置にも「異常」が記録される。

かぐして、発電機（１）の冷却系統の状態が自動点検装
置知）によって常時点検されるので、冷却系統の性能低
下を早期に発見することができる。

なお、上記実施例では表示装置および記録装置に、冷却
系統が正常か否かの点検結果を表示、記記録させたが、
経過時間に対応させて発電機（１）の吸気温度θ２、排
風温度θ□、発電機負荷ｔｘｗおよび温度上昇基準値θ
８を記録装置に記録させることによって異常時の状況を
より細かに把握することができる。

また、上記実施例では非常用ガスタービン発電装置に対
する自動点検装置について説明したが、本発明はこれに
限定されるものではなく、原動機の種類が異っても、あ
るいは用途が異るものにも適用し得るものである。

なおまた、上記実施例の発電機負荷量検出装置（ロ）は
瞬時電力を測定しているが、その代わりに電流、力率を
検出しても、あるいはこれらを同時に検出した値を用い
てもよい。ただし、これらの検出値を一定時間忙ついて
平均したものを用いるならばさらに高精度の点検が可能
になる。

〔発明の効果〕

以上の説明によって明らかなようにこの発明によれば、
発電機運転中の吸気温度、排風温度および負荷量を検出
すると共に、マイクロコンピュ゛−タ等の演算処理装置
により発電機冷却系統の性能の低下を初期段階で判定し
得るように構成したので、運転中の発電機の異常過熱、
パッケージ内配線の溶断や短絡を未然に防止し得、装置
の信頼性も格段に向上される。

【図面の簡単な説明】

同実施例の主要部の詳細な構成を示すブロック図、第４
図は同実施例の作用を説明する九めの負荷量と温度上昇
基準値との関係を示す線図、第５図は同実施例の作用を
説明するためのタイムチャート、第６図は従来の発電装
置の構成説明図である。 （１）壷・発電機（２）・・ガスタービン機関（４）・
・防音パッケージ （６）・・換気人口　　　（７）・・燃焼吸気人口（８
）・・換気出口　　　（９）・・排気ガス出口（至）・
・発電装置制御盤 （１９）・・排風ダク）　　　（１４）、（ロ）・・温
度検出器■）・・自動点検装置 α７）・φ発電機負荷量検出装置 鎚）・・発電機運転検出接点 （２１１・・入力装置　　　（ロ）・・記憶装置−）・
・演算制御装置　−・Φ出力装置（２５）・・表示装量 なお、各図中同一符号は同一″または相蟲部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 冷却風を内部に吸排する冷却系統を有する発電機と、こ
   の発電機の吸気温度および排風温度をそれぞれ検出する
   温度検出手段と、前記発電機の負荷量を検出する負荷量
   検出手段と、この負荷量検出手段の出力信号に基づき、
   前記冷却系統の吸気側から見た排風側の温度上昇基準値
   を負荷量に対応させて算出する温度上昇基準演算手段と
   、前記温度検出手段の出力信号に基づき、前記吸気温度
   および排風温度の偏差分を算出し、この偏差分と前記温
   度上昇基準値とを比較する比較手段と、この比較手段の
   比較結果により前記温度の偏差分が前記温度上昇基準値
   を超えたとき前記冷却系統が異常であることを表示する
   表示手段とを具備したことを特徴とする発電装置。