JPS61210852A

JPS61210852A - 回転電機の口出装置

Info

Publication number: JPS61210852A
Application number: JP4926985A
Authority: JP
Inventors: Eiichi Takahashi; 栄一高橋
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1985-03-14
Filing date: 1985-03-14
Publication date: 1986-09-19

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】〔発明の技術分野〕本発明は冷却を均一化した回転電機の口出装置に関する
。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

大容量タービン発電機のような回転電機になると、出力
取出し用の口出装置の口出ブッシングに流れる電流も大
きくなり、従来のガス冷却では間に合わなくなってくる
。その他の液冷ブッシングを採用するのが一般的になっ
て来た。このブッシングへの冷却水は、すでに固定子コ
イルの冷却に使用している冷却系から分岐するのが簡便
である。

又、ブッシングのみならず、これに接続される接続リン
グや口出導体も含め、−貫した冷却をすることで寸法的
に小さい導体を用いるようにすることが望ましいことは
言うまでもない、しかしながら、これらの導体は形状に
よって冷却効果も異なり、これらの部品がすべて同量の
冷却水量を欲していない時がある。例えば従来、ガス冷
却の口出導体はその導体であるところの銅棒の外径が、
機械強度的に、所望の寸法を必要とするため、水冷にし
ても冷却水量は少なくて済む場合もある。又、水冷にす
ると、巻線用固定子コイルの冷却系から分岐するために
は、その系に対し、流量、圧力損失等もバランスしてい
なければならない。

例えば従来、ガス冷却のブッシングを使用してきたもの
が、容量の増加に伴ない、第７図のように４並列星形接
続の回転電機の巻線用固定子コイル（１）の軸方向両側
に接続した接続リング（２）から出力を取り出して、所
望の渡り導体（３）を所望コイル端部に配設して、無記
号矢印のように冷却水を流してやり、口出導体（４）か
ら中性点あるいは１相の端子ｘ−Ｘ、あるいはＵ−０１
を接続していた。

これが第９図のように、固定子コイル（１）の片側端で
出力を取り出そうとした場合は、接続リング（２）の形
状は、従来の第８図のように短かい円弧状から、第１０
図に示すように長い円弧状部の両端に接続点（２ａ）　
、　（２ｄ）を設けたものと、短かい円弧状部の両端に
接続点（２ｂ）　、（２ｃ）を設けたものとを用い、両
者の重ね合う部分は共通流路としたものとすることが最
初に考えられる。第１０図において。

（５）は接続導体、（６）は水冷の口出ブッシング、（
７）はターミナル台、（８ｂ）は絶縁接続管である。

第１０図においては、接続リング（２）に流れる冷却水
の一部を、口出ブッシング（６）に分岐することで、こ
の口出ブッシング（６）への適量水を得ることは容易に
なったが、この図の右半分の出口側になった接続点（２
ｃ）　、　（２ｄ）の間の接続リング部は、流量が少な
くなり、かつ高温側になるため、冷却効率が低下する。

この様な熱くなった冷却水を固定子コイル（１）（第９
図参照）に戻すことは、局部的な高温部を作ることにな
り、設計的な限界を作ることとなり１機械裕度を少なく
してしまう。

また第１１図においては第１０図のブッシング（６）下
端から排出していた水を、ブッシング上部に還流させる
ことで、ブッシング下部の排水用の絶縁接続管を省略し
、ブッシング下部に取付く相分離母線との干渉を防ぎ、
相分離母線接続部の作業性の悪化を防止すると同時に、
接続リングの左右の冷却水量を等しくする案であるが、
この手段はブッシングの通水抵抗を大にするため、矢張
り第１θ図の場合と同様の設計的な限界を作ることにな
り。

機械的裕度を少なくしてしまう。

この上うに従来の考え方の延長においては、種種の点で
欠点があり、よりバランスのとれた冷却水の流れが要求
されていた。

〔発明の目的〕

本発明は固定コイル冷却水系と圧力、温度のバランスを
取りながら、接続リングや口出導体、口出ブッシング等
に対し適量の冷却水を配分した回転電機の口出装置を提
供することを目的とする。

〔発明の概要〕

本発明においては、４並列星形接続の巻線用固定子コイ
ルと、この固定子コイルに接続リングを介して接続する
口出導体と、この口出導体に接続する口出ブッシングと
を備え、これらの導体内に冷却水を通す回転電機の口出
装置において、各相とも長短２本の接続リングを設け、
口出導体に近い位置に接続点を有するほぼ円弧状の第１
の接続リングは両端の接続点から冷却水を取り入れ、口
出ブッシングを通し、第１の調整バルブを介して排水し
、口出導体から遠い位置に接続点を有するほぼ円弧状の
第２の接続リングはその両端の接続点から口出導体に向
けて冷却水を流し、口出ブッシングをバイパスし、第２
の調整バルブを介して排水するようにして、図示しない
排水ヘッダーに戻す事で固定子冷却水系統とのバランス
をとり、更に適正流量を得ようとするものである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例について第１図ないし　　′第
６図を参照して説明する。

第１図において固定子鉄心（１０）に設けられた同系し
ないスロットに納められた４並列星形接続の巻線用固定
子コイル（１）の端部は、コイル支え（１２）によって
円錐状に固定されている。接続リング（２）は第２図お
よび第６図に示すように、各相（１相分だけ図示する）
とも長短２本の接続リング（２Ｂ）　。

（２Ａ）とする。第２図に示すように、固定子コイルに
接続された接続リング（２）は第３図、第４図に示すよ
うに、１つの口出導体（４）に対し、それぞれ両端に接
続点（２ａ）　、（２ｄ）を有する接続リング（２Ｂ）
と、接続点（２ｂ）　、　（２ｃ）を有する接続リング
（２人）とを、電気的、機械的に一体となるように接続
している。

口出導体（４）の下端は固定子枠（１１）とターミナル
台（７）との間にあり、接続導体（５）を介して、液冷
口出ブッシング（６）の導体（６ａ）に接続している。

固定子枠（１１）に組込まれたヘッダー管（９）から、
絶縁接続管（８）により分岐された冷却水は第６図の矢
印（８ａ）のように固定子コイル（１）及び接続リング
（２）に分配されている。

口出導体（４）と接続リング（２）の接合部は、第３図
〜第５図のようになっており、４個の接続点（２ａ）〜
（２ｄ）の各々に対応する冷却水路（２３ａ　）−（２
３ｄ　）が口出導体（４）に設けられている。口出導体
（４）を冷却しつつ、ブッシング（６）へ向って流れた
冷却水は、接続導体（５）の上流近傍で４本の接続管（
１４ａ）　、　（１４ｂ）　、　（１８ａ）　、　（１
８ｂ）に導かれる。この４本の接続管のうち、口出導体
（４）から遠い所に位置する接続点（２ａ）　、　（２
ｄ）を有する第２の接続リング（２Ｂ）に、その接続点
（２ａ）　ｌ　（２ｄ）から入った冷却水が流れる２本
の絶縁接続管（１８ａ）　、　（１８ｂ）　（両者を併
せて説明するときは（１８）とする）はチー（２０）に
よって１本にまとめられた後、口出ブッシング（６）を
バイパスして、水量調整用の第２の調整バルブ（１９）
を介して、図示しない排水へラダーへ排水させる。又、
口出導体（４）に近い所に位置する接続点（２ｂ）　、
　（２ｃ）を有する第１の接続リング（２Ａ）に、ソノ
接続点（２ｂ）’、（２ｃ）から入った冷却水が流れる
２本の接続管（１４ａ）　、　（１４ｂ）　（両者を併
せて説明するときは（１４）とする）は、接続導体（５
）に接続され、冷却水はこの接続導体（５）およびブッ
シング（６）を冷却する。但し、２本の接続管（１４ａ
）　、　（１４ｂ）内の冷却水は接続導体（４）中で入
り混り、従って、口出導体（５）とブッシング用導体（
６ａ）とを接続する接続管（１６）は１本以上あれば何
本でも良い。ブッシング（６）を冷却してブッシング上
部に還流した冷却水は接続管（１７）を通り、水量調整
用の第１の調整バルブ（１５）を介して図示しない排水
へラダーへ排出される。

次に作用について説明する。

冷却水の流路は第１図ないし第３図および第６図中の矢
印で示す。ヘッダー管（９）から分岐した冷却水は固定
子コイル（１）に流れると共に、４個の接続点（２ａ）
〜（２ｄ）から第１．第２の接続リング（２Ａ）　、　
（２Ｂ）に流入する。そしてそれぞれの接続リング（２
Ａ）　、　（２Ｂ）を冷却しつつ、口出導体（４）に向
って流れ、口出導体（４）中に設けられたそれぞれの接
続リングの接続点（２ａ）〜（２ｄ）に対応してあけら
れた冷却水流路（２３ａ）〜（２３ｄ）に流れ込む。更
に冷却水は口出導体（４）を冷却しつつ接続導体（５）
に向って流れ、接続導体（５）に到る手前で、口出導体
（４）に取付けられた４本の接続管（１８ａ）、（１８
ｂ）。

（１４ａ）　、　（１４ｂ）に排出される。この４本の
うち、口出導体から遠い接続点（２ａ）　、　（２ｄ）
から流入した冷却水が通る２本の接続管（１８ａ）　、
　（１８ｂ）は絶縁接続管であって、途中でチー（２０
）によって１本にまとめられ、その後、水量調節用筒２
の調整バルブ（１９）を介して１図示しない排出へラダ
ーへ接続される。又１口出導体（４）に近い接続点（２
ｂ）　、　（２ｃ）から流入した冷却水が通る２本の接
続管（１４ａ）　、　（１４ｂ）は接続導体（５）に取
付けられ、その２本の接続管（１４ａ）、　（１４ｂ）
を通った冷却水は、接続導体（５）中で混ざり合い、接
続銅帯（５）を冷却する。接続導体下部で接続管（１６
）に排出された冷却水は、ブッシング（６）に流入し、
ブッシング（６）を冷却したのち、ブッシング（６）か
ら絶縁接続管（１７）に排出され、途中水量調節用第１
の調整バルブ（１５）を通り、図示しない排水へラグ−
に排出される。

この様に冷却水を調整バルブ（１５）、（１９）により
調節して流すことで、水冷ブッシング（６）及び口出導
体（４）を冷却するに適当な水量を得ることができる。

又、従来例の第１θ図のように、図面に向って右側の接
続リング部を流れる冷却水の温度が高く、冷却水量も少
ない′といったアンバランスによる局部的な過熱は起こ
り得ず、第１１図のように４本の接続リングの冷却水量
がいずれも少なく、従って接続リングが過熱する事もな
く、又、第１１図の場合に過熱をなくす為、ブッシング
（６）を必要以上に大きくし、通水抵抗を小さくするこ
とで、必要水量を確保するという無駄を省くことができ
る。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、固定子コイル冷
却水系と圧力、温度のバランスを取りながら、接続リン
グや口出導体、口出ブッシング等に対し、適量の冷却水
を配分した回転電機の口出装置を提供することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の回転電機の口出装置の一実施例を示す
縦断面図、第２図は第１図の接続リングの周辺を示す側
面図、第３図は第２図の■−■線に沿う矢視断面図、第
４図は第２図のＡ部拡大図、第５図は第４図の■−■線
に沿う矢視断面図、第６図は第１図の固定子コイルの冷
却系を示す展開図、第７図は従来の固定子コイルの冷却
系を示す展開図、第８図は第７図の接続リングを示す側
面図、第９図は本発明に到る途中で考えられた固定子コ
イル冷却系を示す展開図、第１０図は第９図の接続リン
グ周辺を示す側面図、第１１図は第１０図の改良案を示
す側面図である。

Claims

【特許請求の範囲】

４並列星形接続の巻線用固定子コイルと、この固定子コ
イルに接続リングを介して接続する口出導体と、この口
出導体に接続する口出ブッシングとを備え、これらの導
体内に冷却水を通す回転電機の口出装置において、各相
とも長短２本の接続リングを設け、口出導体に近い位置
に接続点を有するほぼ円弧状の第１の接続リングは両端
の接続点から冷却水を取り入れ、口出ブッシングを通し
、第１の調整バルブを介して排水し、口出導体から遠い
位置の接続点を有するほぼ円弧状の第２の接続リングは
その両端の接続点から口出導体に向けて冷却水を流し、
口出ブッシングをバイパスし、第２の調整バルブを介し
て排水したことを特徴とする回転電機の口出装置。