JP2016092856A - Gas turbine power generator - Google Patents

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隆文 千代間
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a gas turbine power generator which allows for reduction of the impact on generators other than the failed one, even if at least one generator fails, out of a plurality of generators operating synchronously, while resuming power supply to the load quickly.SOLUTION: A gas turbine power generator includes a plurality of gas turbines (11, 12), a plurality of generators (21, 22), and a power generator controller (90). When a determination is made that at least one generator satisfies predetermined conditions, based on the rotational speeds of the generators (21, 22) detected by rotational speed sensors (31, 32), the power generator controller (90) controls all generator circuit breakers (41, 42) to open state, and controls the generator circuit breakers (41, 42) connected with a sound machine to closed state, when a determination is made that the rotational speeds of the generators (21, 22) satisfies predetermined reset conditions.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、ガスタービン発電装置に関する。   The present invention relates to a gas turbine power generator.

従来、ガスタービン発電装置としては、複数台のガスタービン発電設備を備えたものがある(特開2009−275624号公報(特許文献1))。このガスタービン発電装置では、複数台のガスタービン発電設備を並列に接続し、同期運転させることで、負荷に電力を供給するようにしている。   Conventionally, as a gas turbine power generation device, there is one provided with a plurality of gas turbine power generation facilities (Japanese Patent Laid-Open No. 2009-275624 (Patent Document 1)). In this gas turbine power generation device, a plurality of gas turbine power generation facilities are connected in parallel and operated synchronously to supply power to a load.

特開2009−275624号公報JP 2009-275624 A

ところで、複数台のガスタービン発電設備を同期運転しているとき、これらのガスタービン発電設備のうちの1台のガスタービン発電設備の故障、例えばガスタービン発電設備のガスタービン機関の燃料切れや燃料系統機器故障による燃料供給不良または燃焼器故障等に起因する燃焼停止が発生することがある。   By the way, when a plurality of gas turbine power generation facilities are operated synchronously, a failure of one gas turbine power generation facility among these gas turbine power generation facilities, for example, out of fuel or fuel of a gas turbine engine of the gas turbine power generation facility A combustion stoppage may occur due to a fuel supply failure due to a system equipment failure or a combustor failure.

図9に示すように、上記ガスタービン機関は、一般に、圧縮機501と、燃焼器502と、タービン503とを備えている。圧縮機501で加圧された加圧空気は、圧縮機501から燃焼器502に供給される。燃焼器502に流入した空気は燃料と混合され、この混合気が燃焼する。高温の燃焼ガスが燃焼器502からタービン503に供給されて、タービン503が駆動される。上記圧縮機501は、回転により外部から膨大な燃焼空気を自然吸気し、高圧に圧縮するので、非常に大きな駆動トルクを要する。圧縮機501は、タービン503で発生する動力によって駆動されるので、タービン503で発生する出力から圧縮機501の駆動トルクを差し引いた出力が、ガスタービン機関の外部へ取り出す出力となる。   As shown in FIG. 9, the gas turbine engine generally includes a compressor 501, a combustor 502, and a turbine 503. Pressurized air pressurized by the compressor 501 is supplied from the compressor 501 to the combustor 502. The air flowing into the combustor 502 is mixed with fuel, and this mixture is burned. Hot combustion gas is supplied from the combustor 502 to the turbine 503, and the turbine 503 is driven. The compressor 501 naturally takes a large amount of combustion air from the outside by rotation and compresses it to a high pressure, so that a very large driving torque is required. Since the compressor 501 is driven by the power generated in the turbine 503, the output obtained by subtracting the driving torque of the compressor 501 from the output generated in the turbine 503 is the output taken out of the gas turbine engine.

このため、同期運転中の複数台のガスタービン発電設備のうちの1台で燃焼器502の故障等に起因する燃焼停止が発生し、タービン503で発生する出力がなくなると、故障したガスタービン発電設備の圧縮機501の駆動トルクが他の同期運転をしているガスタービン発電設備の制動トルクとなる。この制動トルクは、いわゆるモータリング負荷である。   For this reason, when the combustion stop caused by the failure of the combustor 502 or the like occurs in one of the plurality of gas turbine power generation facilities in the synchronous operation and the output generated in the turbine 503 disappears, the failed gas turbine power generation The driving torque of the compressor 501 of the facility becomes the braking torque of the gas turbine power generation facility that performs another synchronous operation. This braking torque is a so-called motoring load.

燃焼停止が発生した故障機の回転速度が低下する一方、上記モータリング負荷によって、健全機の回転速度も低下する。このように、同期運転をしている複数台のガスタービン発電設備のうちの1台が燃焼停止すると、他のガスタービン発電設備も燃焼停止したガスタービン発電設備の影響を受けて停止するという問題がある。   While the rotational speed of the faulty machine in which the combustion stop has occurred is reduced, the rotational speed of the healthy machine is also reduced by the motoring load. Thus, when one of a plurality of gas turbine power generation facilities that are operating synchronously stops burning, the other gas turbine power generation facilities are also affected by the gas turbine power generation facilities that have stopped combustion. There is.

また、停止したガスタービン発電設備をそれぞれ再度起動しようとすると、故障要因の確認や復旧作業等に多くの時間を要することとなる。このため、ガスタービン発電装置から負荷に電力を供給できない状態が、概ね10分以上の長い時間継続するという問題がある。   Further, if each of the stopped gas turbine power generation facilities is to be activated again, it takes a lot of time for confirmation of the cause of failure, recovery work, and the like. For this reason, there exists a problem that the state which cannot supply electric power to a load from a gas turbine power generator continues for a long time of about 10 minutes or more.

そこで、本発明の課題は、同期運転をしている複数台の発電機のうちの少なくとも1台の発電機が故障しても、故障した発電機以外の発電機への影響を低減できると共に、負荷への電力の供給を速やかに再開できるガスタービン発電装置を提供することにある。   Therefore, the problem of the present invention is that even if at least one generator out of a plurality of generators performing synchronous operation fails, the influence on generators other than the failed generator can be reduced, An object of the present invention is to provide a gas turbine power generator capable of quickly restarting the supply of electric power to a load.

上記課題を解決するため、本発明のガスタービン発電装置は、
複数のガスタービンと、
上記複数のガスタービンによってそれぞれ駆動されると共に、互いに並列に接続された複数の発電機と、
上記複数の発電機にそれぞれ接続された複数の発電機遮断器と、
上記複数の発電機のそれぞれの回転速度を検出する回転速度検出部と、
上記回転速度検出部により検出された上記複数の発電機のそれぞれの回転速度に基づいて、少なくとも1つの上記発電機の回転速度が予め定められた条件を満たすと判断すると、上記複数の発電機遮断器をすべて開状態に制御し、上記発電機の回転速度が予め定められた復帰条件を満たす健全機であると判断すると、上記健全機に接続された上記発電機遮断器を閉状態に制御する制御部と
を備えることを特徴としている。
In order to solve the above problems, the gas turbine power generator of the present invention is
A plurality of gas turbines;
A plurality of generators respectively driven by the plurality of gas turbines and connected in parallel to each other;
A plurality of generator breakers respectively connected to the plurality of generators;
A rotational speed detector for detecting the rotational speed of each of the plurality of generators;
If it is determined that the rotational speed of at least one of the generators satisfies a predetermined condition based on the rotational speeds of the plurality of generators detected by the rotational speed detection unit, the plurality of generators are shut off. When all of the generators are controlled to be open and when it is determined that the rotational speed of the generator is a healthy machine that satisfies a predetermined return condition, the generator breaker connected to the healthy machine is controlled to be closed. And a control unit.

上記構成のガスタービン発電装置によれば、上記制御部は、上記回転速度検出部により検出された上記複数の発電機のそれぞれの回転速度に基づいて、少なくとも1つの上記発電機の回転速度が予め定められた条件を満たすと判断すると、上記複数の発電機遮断器をすべて開状態に制御する。このとき、上記複数の発電機は、全て無負荷状態になる。このため、例えば少なくとも1つの発電機が故障していたとしても、故障機のモータリング負荷などの影響を受けて、他の健全な発電機が停止するのを防止できる。また、健全な発電機は、元の定格運転状態に速やかに復帰できる。   According to the gas turbine power generator having the above-described configuration, the control unit determines in advance the rotation speed of at least one of the generators based on the rotation speeds of the plurality of generators detected by the rotation speed detection unit. When it is determined that the predetermined condition is satisfied, all the plurality of generator breakers are controlled to be in an open state. At this time, the plurality of generators are all in a no-load state. For this reason, for example, even if at least one generator has failed, it is possible to prevent other healthy generators from being stopped due to the influence of the motoring load of the failed device. Also, a healthy generator can quickly return to its original rated operating state.

また、上記制御部は、上記発電機の回転速度が予め定められた復帰条件を満たす健全機であると判断すると、上記健全機に接続された上記発電機遮断器を閉状態に制御する。このため、上記健全機と、ガスタービン発電装置の出力側の負荷とを自動的に接続できる。   Moreover, if the said control part judges that the rotational speed of the said generator is a healthy machine which satisfy | fills the predetermined return condition, it will control the said generator breaker connected to the said healthy machine to a closed state. For this reason, the said healthy machine and the load by the side of the output of a gas turbine power generator can be connected automatically.

したがって、上記健全機を再度起動する必要がなくなり、故障要因の確認や復旧作業等も不要となるので、少なくとも1台の発電機が故障しても、他の発電機への影響を低減できると共に、負荷への電力の供給を速やかに再開できる。   Therefore, it is not necessary to restart the healthy machine again, and it is not necessary to check the cause of failure or perform recovery work. Therefore, even if at least one generator fails, the influence on other generators can be reduced. The supply of power to the load can be resumed promptly.

また、本発明のガスタービン発電装置は、
複数のガスタービンと、
上記複数のガスタービンによってそれぞれ駆動されると共に、互いに並列に接続された複数の発電機と、
上記複数の発電機にそれぞれ接続された複数の発電機遮断器と、
上記複数の発電機のそれぞれの電圧を検出する電圧検出部と、
上記電圧検出部により検出された上記複数の発電機のそれぞれの電圧に基づいて、少なくとも1つの上記発電機の電圧が予め定められた条件を満たすと判断すると、上記複数の発電機遮断器をすべて開状態に制御し、上記発電機の電圧が予め定められた復帰条件を満たす健全機であると判断すると、上記健全機に接続された上記発電機遮断器を閉状態に制御する制御部と
を備えることを特徴としている。
The gas turbine power generator of the present invention is
A plurality of gas turbines;
A plurality of generators respectively driven by the plurality of gas turbines and connected in parallel to each other;
A plurality of generator breakers respectively connected to the plurality of generators;
A voltage detection unit for detecting a voltage of each of the plurality of generators;
If it is determined that the voltage of at least one of the generators satisfies a predetermined condition based on the voltages of the plurality of generators detected by the voltage detector, all the plurality of generator breakers are A controller that controls the generator breaker connected to the healthy machine to a closed state when it is determined to be a healthy machine that controls the open state and the voltage of the generator satisfies a predetermined return condition. It is characterized by providing.

上記構成のガスタービン発電装置によれば、上記制御部は、上記電圧検出部により検出された上記複数の発電機のそれぞれの電圧に基づいて、少なくとも1つの発電機の電圧が予め定められた条件を満たすと判断すると、上記複数の発電機遮断器をすべて開状態に制御する。このとき、上記複数の発電機は、全て無負荷状態になる。このため、例えば少なくとも1つの発電機が過電圧となっていても、故障機の影響を受けて、他の健全な発電機が停止するのを防止できる。また、健全な発電機は、上記無負荷状態において、元の定格運転状態に速やかに復帰できる。   According to the gas turbine power generator having the above configuration, the control unit is configured such that the voltage of at least one generator is determined in advance based on the voltages of the plurality of generators detected by the voltage detection unit. If it is determined that the condition is satisfied, all the plurality of generator breakers are controlled to be opened. At this time, the plurality of generators are all in a no-load state. For this reason, for example, even if at least one generator is overvoltage, it is possible to prevent other healthy generators from being stopped due to the influence of the faulty machine. In addition, a healthy generator can quickly return to the original rated operation state in the above-described no-load state.

また、上記制御部は、発電機の電圧が上記復帰条件を満たす健全機であると判断すると、上記健全機に接続された上記発電機遮断器を閉状態に制御する。このため、上記健全機と負荷とが自動的に接続される。   Moreover, if the said control part judges that the voltage of a generator is a healthy machine which satisfy | fills the said reset condition, it will control the said generator breaker connected to the said healthy machine to a closed state. For this reason, the healthy machine and the load are automatically connected.

したがって、上記健全機を再度起動する必要がなくなり、故障要因の確認や復旧作業等も不要となるので、少なくとも1台の発電機が故障しても、他の発電機への影響を低減できると共に、負荷への電力の供給を速やかに再開できる。   Therefore, it is not necessary to restart the healthy machine again, and it is not necessary to check the cause of failure or perform recovery work. Therefore, even if at least one generator fails, the influence on other generators can be reduced. The supply of power to the load can be resumed promptly.

また、上記複数の発電機のそれぞれの電圧に基づいて、少なくとも1つの発電機が上記故障機であるか否かを判断するので、特に発電機の過電圧による故障が生じたときに、的確な判断ができる。   In addition, since it is determined whether or not at least one generator is the above-mentioned faulty machine based on the respective voltages of the plurality of generators, an accurate judgment is made especially when a fault due to an overvoltage of the generator occurs. Can do.

また、一実施形態では、
上記複数の発電機にそれぞれ接続された少なくとも1つの自動電圧調整装置の界磁電流が界磁電流低下判定値以下となる状態が一定時間継続する故障機であると判断すると、上記故障機に接続された上記発電機遮断器を開状態に制御し、上記故障機のガスタービンを停止させるよう制御する故障機停止制御部を備える。
In one embodiment,
If it is determined that the state in which the field current of the at least one automatic voltage regulator connected to each of the plurality of generators is equal to or less than the field current lowering determination value is a failure device that continues for a certain period of time, it is connected to the failure device. A faulty machine stop control unit that controls the generator breaker thus opened to an open state and controls the gas turbine of the faulty machine to stop.

上記実施形態によれば、少なくとも1つの発電機において、断線等で自動電圧調整装置の励磁電源が断たれ発電機機能を喪失した場合でも、故障した発電機の発電機遮断器を開放するので、全ての発電機において故障機の影響による発電機周波数、電圧、負荷等の異常変動が起きることはない。   According to the above embodiment, in at least one generator, even when the excitation power supply of the automatic voltage regulator is cut off due to disconnection or the like and the generator function is lost, the generator breaker of the failed generator is opened. In all generators, abnormal fluctuations such as generator frequency, voltage, load, etc. do not occur due to the influence of the faulty machine.

つまり、同期運転をしている複数台の発電機のうちの少なくとも1台の発電機において、励磁電源断が発生して故障しても、この故障した発電機以外の発電機への影響を低減できると共に、負荷への電力の供給を速やかに再開できる。   In other words, even if at least one generator out of a plurality of generators that are operating synchronously fails due to an excitation power interruption, the effect on generators other than the failed generator is reduced. In addition, the supply of power to the load can be resumed promptly.

本発明によれば、発電機が故障しても、故障した発電機以外の発電機への影響を低減できると共に、負荷への電力の供給を速やかに再開できる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, even if a generator fails, while being able to reduce the influence on generators other than a failed generator, supply of the electric power to a load can be restarted rapidly.

本発明のガスタービン発電装置の第1の実施形態の概略構成を示す模式図である。It is a mimetic diagram showing a schematic structure of a 1st embodiment of a gas turbine power generator of the present invention. 上記ガスタービン発電装置が起動する前の状態を説明する図である。It is a figure explaining the state before starting the said gas turbine power generator. 上記ガスタービン発電装置が起動したときの状態を説明する図である。It is a figure explaining a state when the said gas turbine electric power generating apparatus starts. 上記ガスタービン発電装置の第1のガスタービン発電設備が燃焼停止したときの上記ガスタービン発電装置の動作の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of operation | movement of the said gas turbine power generation device when the 1st gas turbine power generation equipment of the said gas turbine power generation device stops combustion. 上記ガスタービン発電装置の第1のガスタービン発電設備が燃焼停止したときの上記ガスタービン発電装置の状態を説明する図である。It is a figure explaining the state of the said gas turbine power generator when the 1st gas turbine power generation equipment of the said gas turbine power generator stops combustion. 上記第1のガスタービン発電設備以外のガスタービン発電設備が運転を継続しているときの上記ガスタービン発電装置の状態を説明する図である。It is a figure explaining the state of the said gas turbine power generation device when gas turbine power generation equipment other than the said 1st gas turbine power generation equipment is continuing driving | operation. 上記ガスタービン発電装置が負荷に再給電を開始したときの状態を説明する図である。It is a figure explaining a state when the said gas turbine electric power generating apparatus starts re-power supply to load. 本発明のガスタービン発電装置の第2の実施形態の概略構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows schematic structure of 2nd Embodiment of the gas turbine electric power generating apparatus of this invention. 上記ガスタービン発電装置の第1のガスタービン発電設備でAVR検出断したときの上記ガスタービン発電装置の動作の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of operation | movement of the said gas turbine power generation device when AVR detection is cut off by the 1st gas turbine power generation equipment of the said gas turbine power generation device. 本発明のガスタービン発電装置の第3の実施形態の概略構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows schematic structure of 3rd Embodiment of the gas turbine electric power generating apparatus of this invention. 上記ガスタービン発電装置の第1のガスタービン発電設備で励磁電源断したときの上記ガスタービン発電装置の動作の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of operation | movement of the said gas turbine power generator when the excitation power supply is cut off by the 1st gas turbine power generation equipment of the said gas turbine power generator. ガスタービン機関の構造を説明する概略断面図である。It is a schematic sectional drawing explaining the structure of a gas turbine engine.

以下、本発明のガスタービン発電装置を図示の実施形態により詳細に説明する。   Hereinafter, the gas turbine power generator of the present invention will be described in detail with reference to the illustrated embodiments.

(第1実施形態)
図1は、本発明のガスタービン発電装置の第1の実施形態を示している。図1に示すように、この第1実施形態のガスタービン発電装置は、2台のガスタービン11,12と、2台の発電機21,22と、2つの回転速度センサ31,32と、第1,第2の発電機遮断器41,42と、1つのフィーダー遮断器43と、発電装置制御装置90とを備えている。
(First embodiment)
FIG. 1 shows a first embodiment of a gas turbine power generator of the present invention. As shown in FIG. 1, the gas turbine power generator according to the first embodiment includes two gas turbines 11, 12, two generators 21, 22, two rotational speed sensors 31, 32, 1, a second generator breaker 41, 42, one feeder breaker 43, and a generator control device 90 are provided.

上記2台の発電機21,22は、2台のガスタービン11,12によってそれぞれ駆動されると共に、互いに並列に接続されている。ここで、ガスタービン11と発電機21とは、第1のガスタービン発電設備51を構成する。また、ガスタービン12と発電機22とは、第2のガスタービン発電設備52を構成する。   The two generators 21 and 22 are driven by the two gas turbines 11 and 12, respectively, and are connected to each other in parallel. Here, the gas turbine 11 and the generator 21 constitute a first gas turbine power generation facility 51. In addition, the gas turbine 12 and the generator 22 constitute a second gas turbine power generation facility 52.

上記第1の発電機遮断器41は、発電機21の出力ライン61に設けられている。また、上記第2の発電機遮断器42は、発電機22の出力ライン62に設けられている。出力ライン61,62は、それぞれ電力系統60に接続されている。電力系統60は、フィーダー遮断器43を介して負荷に接続されている。   The first generator breaker 41 is provided in the output line 61 of the generator 21. The second generator breaker 42 is provided in the output line 62 of the generator 22. The output lines 61 and 62 are each connected to the power system 60. The electric power system 60 is connected to the load via the feeder circuit breaker 43.

上記回転速度センサ31は、ガスタービン11に取り付けられ、回転速度センサ32は、ガスタービン12に取り付けられている。回転速度センサ31,32は、ガスタービン11,12の回転速度をそれぞれ検出し、ガスタービン11,12に接続されている発電機21,22の回転速度を間接的に検出するようになっている。そして、回転速度センサ31,32は、発電機21,22の回転速度を表す信号を発電装置制御装置90に送るようになっている。   The rotational speed sensor 31 is attached to the gas turbine 11, and the rotational speed sensor 32 is attached to the gas turbine 12. The rotational speed sensors 31 and 32 detect the rotational speeds of the gas turbines 11 and 12, respectively, and indirectly detect the rotational speeds of the generators 21 and 22 connected to the gas turbines 11 and 12. . The rotational speed sensors 31 and 32 are configured to send a signal representing the rotational speed of the generators 21 and 22 to the power generator control device 90.

上記発電装置制御装置90には、2つの回転速度センサ31,32と、第1,第2の発電機遮断器41,42と、フィーダー遮断器43とが接続されている。発電装置制御装置90は、2つの回転速度センサ31,32からの発電機21,22の回転速度を表す信号に基づいて、予め定められた条件にて第1,第2の発電機遮断器41,42およびフィーダー遮断器43の開閉状態を制御する。   Two rotational speed sensors 31, 32, first and second generator breakers 41, 42, and a feeder breaker 43 are connected to the power generator control device 90. The power generation device control device 90 is based on signals representing the rotation speeds of the generators 21 and 22 from the two rotation speed sensors 31 and 32, and the first and second generator circuit breakers 41 under predetermined conditions. , 42 and the feeder circuit breaker 43 are controlled.

図2Aは、上記ガスタービン発電装置の起動前の状態を説明する図である。   FIG. 2A is a diagram illustrating a state before the gas turbine power generator is activated.

図2Aに示すように、通常時、すなわち商用電源(図示しない)が停電していないとき、第1,第2のガスタービン発電設備51,52は停止している。また、第1,第2の発電機遮断器41,42およびフィーダー遮断器43は、すべて開状態である。   As shown in FIG. 2A, the first and second gas turbine power generation facilities 51 and 52 are stopped during normal times, that is, when the commercial power source (not shown) has not failed. The first and second generator breakers 41 and 42 and the feeder breaker 43 are all open.

図2Bは、上記ガスタービン発電装置の起動後の状態を説明する図である。   FIG. 2B is a diagram illustrating a state after the gas turbine power generator is started.

図2Bに示すように、非常時になると、すなわち商用電源(図示しない)が停電すると、上記ガスタービン発電装置は起動する。このとき、第1,第2のガスタービン発電設備51,52は運転している。また、第1,第2の発電機遮断器41,42およびフィーダー遮断器43は、すべて閉状態である。そして、第1,第2のガスタービン発電設備51,52によって発電された電力は、第1,第2の発電機遮断器41,42およびフィーダー遮断器43を経て負荷に供給される。   As shown in FIG. 2B, when an emergency occurs, that is, when a commercial power source (not shown) fails, the gas turbine power generator is started. At this time, the first and second gas turbine power generation facilities 51 and 52 are operating. The first and second generator breakers 41 and 42 and the feeder breaker 43 are all closed. The electric power generated by the first and second gas turbine power generation facilities 51 and 52 is supplied to the load via the first and second generator breakers 41 and 42 and the feeder breaker 43.

次に、図3を参照して、上記構成のガスタービン発電装置の第1のガスタービン発電設備51が燃焼停止したときの上記ガスタービン発電装置の動作を説明する。   Next, the operation of the gas turbine power generation device when the first gas turbine power generation facility 51 of the gas turbine power generation device configured as described above stops burning will be described with reference to FIG.

図3は、ガスタービン発電装置の動作の流れを示すフローチャートである。   FIG. 3 is a flowchart showing an operation flow of the gas turbine power generator.

図3に示すように、まず、ステップS1で、同期運転をしている第1,第2のガスタービン発電設備51,52のうち、第1のガスタービン発電設備51で燃焼停止が発生する。   As shown in FIG. 3, first, in step S <b> 1, combustion is stopped in the first gas turbine power generation facility 51 among the first and second gas turbine power generation facilities 51 and 52 performing the synchronous operation.

次に、ステップS2に進んで、第1のガスタービン発電設備51の燃焼停止に起因して、第2のガスタービン発電設備52にモータリング負荷がかかる。   Next, proceeding to step S <b> 2, a motoring load is applied to the second gas turbine power generation facility 52 due to the combustion stop of the first gas turbine power generation facility 51.

次に、ステップS3に進んで、故障機(第1のガスタービン発電設備51)は、回転速度が低下しており、上記モータリングの発生によって、健全機(第2のガスタービン発電設備52)も過負荷運転となり、回転速度が低下する。次に、ステップS4に進んで、いずれかのガスタービン発電設備の回転速度が定格回転速度の95%以下か否か、すなわち、遮断器を開放すべきか否か判断する。遮断器を開放すべきと判断すると、ステップS5で第1,第2の発電機遮断器41,42が閉であることを確認したうえで、ステップS6に進む。   Next, it progresses to step S3, and the rotational speed of the failure machine (first gas turbine power generation equipment 51) is decreased, and the sound machine (second gas turbine power generation equipment 52) is generated by the generation of the motoring. Becomes overloaded, and the rotational speed decreases. Next, it progresses to step S4 and it is judged whether the rotational speed of any gas turbine power generation equipment is 95% or less of a rated rotational speed, ie, whether a circuit breaker should be opened. If it is determined that the breaker should be opened, it is confirmed in step S5 that the first and second generator breakers 41 and 42 are closed, and then the process proceeds to step S6.

ステップS6で、すべての遮断器を開放して、具体的には、第1,第2の発電機遮断器41,42およびフィーダー遮断器43を開状態に制御して、ステップS7に進む。   In step S6, all the circuit breakers are opened. Specifically, the first and second generator circuit breakers 41 and 42 and the feeder circuit breaker 43 are controlled to be opened, and the process proceeds to step S7.

これにより、いずれかのガスタービン発電設備の回転速度が定格回転速度の95%以下と判断されると、第1,第2の発電機遮断器41,42およびフィーダー遮断器43を同じタイミングで全て開状態にすることができる。   As a result, when it is determined that the rotational speed of any of the gas turbine power generation facilities is 95% or less of the rated rotational speed, the first and second generator breakers 41 and 42 and the feeder breaker 43 are all at the same timing. It can be opened.

このとき、上記健全機は、上記故障機によるモータリング負荷が取り除かれて、無負荷状態になるので、定格回転速度に復帰できる。   At this time, the healthy machine can be returned to the rated rotational speed because the motoring load caused by the failed machine is removed and the machine becomes unloaded.

ステップS7で、ガスタービン発電設備の回転速度が定格回転速度の±2.0%以内の範囲に3秒間以上入っているか否か、すなわち、復帰条件を満たすか否か判断する。上記ガスタービン発電設備の回転速度が回復したと判断すると、ステップS8に進む。上記ガスタービン発電設備の回転速度が回復していないと判断すると、ステップS11に進む。   In step S7, it is determined whether or not the rotational speed of the gas turbine power generation facility is within a range of ± 2.0% of the rated rotational speed for 3 seconds or more, that is, whether or not a return condition is satisfied. If it is determined that the rotational speed of the gas turbine power generation facility has recovered, the process proceeds to step S8. If it is determined that the rotational speed of the gas turbine power generation facility has not recovered, the process proceeds to step S11.

ステップS8で、健全機の発電機遮断器およびフィーダー遮断器43を再投入して、ステップS9に進む。このステップS9で、上記ガスタービン発電装置から負荷に再給電が行われる。   In step S8, the generator breaker and feeder breaker 43 of the healthy machine are turned on again, and the process proceeds to step S9. In step S9, power is resupplied from the gas turbine power generator to the load.

一方、回転速度が回復しなかったガスタービン発電設備については、ステップS11で、上記ガスタービン発電設備の回転速度が定格回転速度の90%以下の回転速度異常低下か否か判断する。上記ガスタービン発電設備の回転速度が上記回転速度異常低下と判断すると、上記ガスタービン発電設備は故障発生機と判断して重故障で停止となり、ステップS12に進む。このステップS12で、上記ガスタービン発電設備の燃料を遮断する。   On the other hand, for the gas turbine power generation facility whose rotational speed has not recovered, it is determined in step S11 whether or not the rotational speed of the gas turbine power generation facility is an abnormal decrease in rotational speed that is 90% or less of the rated rotational speed. If the rotational speed of the gas turbine power generation facility is determined to be an abnormal decrease in the rotational speed, the gas turbine power generation facility is determined to be a failure generator and is stopped due to a serious failure, and the process proceeds to step S12. In step S12, the fuel of the gas turbine power generation facility is shut off.

図4Aは、上記ガスタービン発電装置の第1のガスタービン発電設備51が燃焼停止した瞬間(つまりステップS1発生の瞬間)の上記ガスタービン発電装置の状態を説明する図である。   FIG. 4A is a diagram illustrating the state of the gas turbine power generation device at the moment when the first gas turbine power generation facility 51 of the gas turbine power generation device stops burning (that is, the moment when the step S1 occurs).

図4Aに示すように、第2のガスタービン発電設備52は健全であり、運転している。また、第1,第2の発電機遮断器41,42およびフィーダー遮断器43は、すべて閉状態である。   As shown in FIG. 4A, the second gas turbine power generation facility 52 is healthy and operating. The first and second generator breakers 41 and 42 and the feeder breaker 43 are all closed.

図4Bは、健全機の回転速度が回復するまで(つまりステップS2〜S7)の上記ガスタービン発電装置の状態を説明する図である。   FIG. 4B is a diagram illustrating a state of the gas turbine power generation device until the rotation speed of the healthy machine is restored (that is, steps S2 to S7).

図4Bに示すように、第2のガスタービン発電設備52は運転を継続している。また、第1,第2の発電機遮断器41,42およびフィーダー遮断器43は、すべて開状態である。   As shown in FIG. 4B, the second gas turbine power generation facility 52 continues to operate. The first and second generator breakers 41 and 42 and the feeder breaker 43 are all open.

図4Cは、第2のガスタービン発電設備52の回転速度が定格回転速度の±2.0%以内の範囲に3秒間以上入り、上記復帰条件を満たした後、つまり、第2の発電機遮断器42およびフィーダー遮断器43が再投入されて、上記ガスタービン発電装置が負荷に再給電を開始したとき(つまりステップS9〜S10)の状態を説明する図である。   FIG. 4C shows a state where the rotational speed of the second gas turbine power generation facility 52 is within a range of ± 2.0% of the rated rotational speed for 3 seconds or longer and satisfies the above return condition, that is, the second generator is shut off. It is a figure explaining the state when the unit 42 and the feeder circuit breaker 43 are turned on again and the gas turbine power generator starts refeeding the load (that is, steps S9 to S10).

図4Cに示すように、第2のガスタービン発電設備52は運転している。また、第2の発電機遮断器42およびフィーダー遮断器43は、閉状態である。   As shown in FIG. 4C, the second gas turbine power generation facility 52 is operating. Moreover, the 2nd generator circuit breaker 42 and the feeder circuit breaker 43 are a closed state.

上記構成のガスタービン発電装置によれば、上記発電装置制御装置90は、回転速度センサ31,32により検出された発電機21,22の回転速度に基づいて、少なくとも1つの発電機の回転速度が低下して、この回転速度が定格回転速度の95%以下であると判断すると、第1,第2の発電機遮断器41,42およびフィーダー遮断器43をすべて開状態に制御する。このとき、発電機21,22は、全て無負荷状態になる。このため、例えば少なくとも1つの発電機が故障していたとしても、故障機のモータリング負荷などの影響を受けて、他の健全な発電機が停止するのを防止できる。また、健全な発電機は、元の定格運転状態に速やかに復帰できる。   According to the gas turbine power generator configured as described above, the power generator control device 90 has the rotational speed of at least one generator based on the rotational speeds of the generators 21 and 22 detected by the rotational speed sensors 31 and 32. When the rotational speed is reduced and it is determined that the rotational speed is 95% or less of the rated rotational speed, the first and second generator breakers 41 and 42 and the feeder breaker 43 are all controlled to be opened. At this time, the generators 21 and 22 are all in a no-load state. For this reason, for example, even if at least one generator has failed, it is possible to prevent other healthy generators from being stopped due to the influence of the motoring load of the failed device. Also, a healthy generator can quickly return to its original rated operating state.

また、上記発電装置制御装置90は、発電機の回転速度が上記復帰条件を満たす健全機であると判断すると、上記健全機に接続された上記発電機遮断器を閉状態に制御する。このため、上記健全機と負荷とを自動的に接続できる。   Further, when the generator control device 90 determines that the rotation speed of the generator is a healthy machine that satisfies the return condition, it controls the generator breaker connected to the healthy machine to be closed. For this reason, the said healthy machine and load can be connected automatically.

したがって、上記健全機を再度起動する必要がなくなり、故障要因の確認や復旧作業等も不要となるので、少なくとも1台の発電機が故障しても、他の発電機への影響を低減できると共に、負荷への電力の供給を速やかに再開できる。   Therefore, it is not necessary to restart the healthy machine again, and it is not necessary to check the cause of failure or perform recovery work. Therefore, even if at least one generator fails, the influence on other generators can be reduced. The supply of power to the load can be resumed promptly.

(第2の実施形態)
複数台のガスタービン発電設備を同期運転しているとき、これらのガスタービン発電設備のうちの1台のガスタービン発電設備の発電機において、断線が発生し、過電圧状態となることがある。この発電機の過電圧状態に伴って、同期運転している他のガスタービン発電設備の発電機も過電圧状態となる。このように、同期運転をしている複数台のガスタービン発電設備のうちの1台の発電機が過電圧状態になると、他のガスタービン発電設備の発電機も過電圧状態になった発電機の影響を受けて停止するという問題がある。
(Second Embodiment)
When a plurality of gas turbine power generation facilities are operated synchronously, a disconnection may occur in the generator of one gas turbine power generation facility among these gas turbine power generation facilities, resulting in an overvoltage state. Along with the overvoltage state of the generator, the generators of other gas turbine power generation facilities that are operating synchronously are also in the overvoltage state. In this way, when one of the plurality of gas turbine power generation facilities that are operating synchronously is in an overvoltage state, the effects of the generators in which the other gas turbine power generation facilities are also in an overvoltage state are affected. There is a problem of stopping after receiving.

そこで、同期運転をしている複数台の発電機のうちの少なくとも1台の発電機が過電圧状態になって故障しても、この故障した発電機以外の発電機への影響を低減できると共に、負荷への電力の供給を速やかに再開できるガスタービン発電設備を提供することも、本発明の課題である。この課題を解決する本発明のガスタービン発電装置の第2の実施形態について、以下に説明する。   Therefore, even if at least one of the plurality of generators that are operating synchronously becomes an overvoltage state and fails, the influence on the generators other than the failed generator can be reduced, It is also an object of the present invention to provide a gas turbine power generation facility that can quickly resume the supply of power to the load. A second embodiment of the gas turbine power generator of the present invention that solves this problem will be described below.

図5は、本発明のガスタービン発電装置の第2の実施形態を示している。上記第1の実施形態と相違する点を説明すると、図5に示すように、この第2の実施形態では、ガスタービン発電装置が、さらに、第1,第2のAVR(自動電圧調整装置)101,102と、第1,第2のVT(計測用変圧器)71,72の2次側の電圧検出回路と、第1,第2のCT(変流器)73,74の2次側の電流検出回路と、第1,第2の励磁電源81,82とを有している。なお、その他の構造は、上記第1の実施形態と同じであるため、その説明を省略する。   FIG. 5 shows a second embodiment of the gas turbine power generator of the present invention. The difference from the first embodiment will be described. As shown in FIG. 5, in the second embodiment, the gas turbine power generator further includes first and second AVRs (automatic voltage regulators). 101, 102, voltage detection circuits on the secondary side of first and second VT (measurement transformers) 71, 72, and secondary sides of first, second CT (current transformers) 73, 74 Current detection circuit and first and second excitation power supplies 81 and 82. Since other structures are the same as those of the first embodiment, description thereof is omitted.

上記第1の電圧検出回路は、出力ライン61から発電機21の電圧を検出し、この電圧を表す信号を第1のAVR101および発電装置制御装置90に送る。上記第2の電圧検出回路は、出力ライン62から発電機22の電圧を検出し、この電圧を表す信号を第2のAVR102および発電装置制御装置90に送る。   The first voltage detection circuit detects the voltage of the generator 21 from the output line 61 and sends a signal representing this voltage to the first AVR 101 and the power generation device controller 90. The second voltage detection circuit detects the voltage of the generator 22 from the output line 62 and sends a signal representing this voltage to the second AVR 102 and the power generation device controller 90.

上記第1の励磁電源81は、出力ライン61と第1のAVR101とに接続され、第1のAVR101の励磁電源になっている。上記第2の励磁電源82は、出力ライン62と第2のAVR102とに接続され、第2のAVR102の励磁電源になっている。   The first excitation power supply 81 is connected to the output line 61 and the first AVR 101 and serves as the excitation power supply for the first AVR 101. The second excitation power source 82 is connected to the output line 62 and the second AVR 102 and serves as the excitation power source for the second AVR 102.

上記第1のAVR101は、第1の電圧検出回路と、第1の電流検出回路と、第1の励磁電源81とに接続されている。第1のAVR101は、発電機21の電圧を調整するための界磁電流を流す配線63を有している。第1のAVR101は、第1の電圧検出回路から発電機21の電圧を表す信号を受け、この検出された発電機21の電圧に基づいて、発電機21に対する界磁電流を調整することによって、発電機21の電圧を調整している。   The first AVR 101 is connected to a first voltage detection circuit, a first current detection circuit, and a first excitation power supply 81. The first AVR 101 has a wiring 63 for flowing a field current for adjusting the voltage of the generator 21. The first AVR 101 receives a signal representing the voltage of the generator 21 from the first voltage detection circuit, and adjusts the field current for the generator 21 based on the detected voltage of the generator 21. The voltage of the generator 21 is adjusted.

上記第2のAVR102は、第2の電圧検出回路と、第2の電流検出回路と、第2の励磁電源82とに接続されている。第2のAVR102は、発電機22の電圧を調整するための界磁電流を流す配線64を有している。第2のAVR102は、第2の電圧検出回路から発電機22の電圧を表す信号を受け、この検出された発電機22の電圧に基づいて、発電機22に対する界磁電流を調整することによって、発電機22の電圧を調整している。   The second AVR 102 is connected to a second voltage detection circuit, a second current detection circuit, and a second excitation power supply 82. The second AVR 102 has a wiring 64 for flowing a field current for adjusting the voltage of the generator 22. The second AVR 102 receives a signal representing the voltage of the generator 22 from the second voltage detection circuit, and adjusts the field current for the generator 22 based on the detected voltage of the generator 22. The voltage of the generator 22 is adjusted.

上記発電装置制御装置90には、第1,第2の電圧検出回路と、第1,第2の発電機遮断器41,42と、フィーダー遮断器43とが接続されている。発電装置制御装置90は、第1,第2の電圧検出回路からの発電機21,22の電圧を表す信号に基づいて、予め定められた電圧条件にて第1,第2の発電機遮断器41,42と、フィーダー遮断器43の開閉状態を制御する。   The power generator control device 90 is connected to first and second voltage detection circuits, first and second generator breakers 41 and 42, and a feeder breaker 43. The power generator control device 90 includes first and second generator circuit breakers under predetermined voltage conditions based on signals representing the voltages of the generators 21 and 22 from the first and second voltage detection circuits. 41 and 42 and the open / close state of the feeder circuit breaker 43 are controlled.

発電装置制御装置90は、上記電圧条件に該当すると判断したとき、第1,第2の発電機遮断器41,42およびフィーダー遮断器43を開放して、開状態に制御する。また、発電装置制御装置90は、上記投入条件に該当すると判断したとき、第1,第2の発電機遮断器41,42およびフィーダー遮断器43を投入して、閉状態に制御する。   When the power generation device control device 90 determines that the voltage condition is satisfied, the power generation device control device 90 opens the first and second generator breakers 41 and 42 and the feeder circuit breaker 43 and controls them to the open state. In addition, when determining that the charging condition is satisfied, the power generator control device 90 inputs the first and second generator circuit breakers 41 and 42 and the feeder circuit breaker 43 and controls them to the closed state.

次に、上記構成のガスタービン発電装置の第1のガスタービン発電設備51において、第1のAVR101と第1の電圧検出回路との間の配線で例えば断線が発生した(電圧検出断)ときの上記ガスタービン発電装置の動作を説明する。   Next, in the first gas turbine power generation facility 51 of the gas turbine power generation device having the above configuration, for example, when a disconnection occurs in the wiring between the first AVR 101 and the first voltage detection circuit (voltage detection disconnection). The operation of the gas turbine power generator will be described.

図6は、上記ガスタービン発電装置の動作の流れを示すフローチャートである。   FIG. 6 is a flowchart showing an operation flow of the gas turbine power generator.

図6に示すように、まず、ステップS101で、同期運転をしている第1,第2のガスタービン発電設備51,52のうち、第1のガスタービン発電設備51の発電機21で過電圧が発生する。この過電圧は、上記電圧検出断によって、第1のAVR101が発電機21の設定電圧が下がっていると判断することにより、第1のAVR101から発電機21への界磁電流が増加することによって生じる。   As shown in FIG. 6, first, in step S <b> 101, of the first and second gas turbine power generation facilities 51 and 52 that are operating synchronously, an overvoltage is generated in the generator 21 of the first gas turbine power generation facility 51. Occur. This overvoltage is caused by an increase in the field current from the first AVR 101 to the generator 21 when the first AVR 101 determines that the set voltage of the generator 21 is lowered due to the voltage detection interruption. .

次に、ステップS102に進んで、第1のガスタービン発電設備51の過電圧に起因して、第2のガスタービン発電設備52でも過電圧が発生する。   Next, the process proceeds to step S <b> 102, and overvoltage is generated in the second gas turbine power generation facility 52 due to the overvoltage of the first gas turbine power generation facility 51.

次に、ステップS103に進んで、いずれかの発電機の電圧が過電圧判定値以上となる状態が1秒間継続するか否か、すなわち、遮断器を開放すべきか否か判断する。遮断器を開放すべきと判断すると、ステップS105で第1,第2の発電機遮断器41,42が閉であることを確認したうえで、ステップS104に進む。   Next, it progresses to step S103 and it is judged whether the state where the voltage of any generator becomes more than an overvoltage determination value continues for 1 second, ie, whether a circuit breaker should be opened. If it is determined that the breaker should be opened, it is confirmed in step S105 that the first and second generator breakers 41 and 42 are closed, and the process proceeds to step S104.

ステップS104で、すべての遮断器を開放して、具体的には、第1,第2の発電機遮断器41,42およびフィーダー遮断器43を開状態に制御する。   In step S104, all the circuit breakers are opened, and specifically, the first and second generator breakers 41 and 42 and the feeder circuit breaker 43 are controlled to be in an open state.

ステップS106〜S109で、定格電圧に復帰して、過電圧を解消できた場合のガスタービン発電装置の動作の流れを説明する。   The flow of operation of the gas turbine power generator when the overvoltage can be resolved by returning to the rated voltage in steps S106 to S109 will be described.

ステップS106で、上記ガスタービン発電設備の発電機の電圧が過電圧判定値以下である状態になると、ステップS107に進む。   In step S106, when the voltage of the generator of the gas turbine power generation facility is not more than the overvoltage determination value, the process proceeds to step S107.

ステップS107で、上記ガスタービン発電設備の発電機の電圧が過電圧判定値以下である状態が3秒以上継続するか否か、すなわち、復帰条件を満たすか否か判断する。発電機の電圧が上記復帰条件を満たすと判断すると、ステップS108に進む。ステップS108で、健全機の発電機遮断器およびフィーダー遮断器43を再投入して、ステップS109に進む。このステップS109で、上記ガスタービン発電装置から負荷に再給電が行われる。健全機は、これらのステップS101〜S109に基づく制御となる。   In step S107, it is determined whether or not the state where the voltage of the generator of the gas turbine power generation facility is not more than the overvoltage determination value continues for 3 seconds or more, that is, whether or not the return condition is satisfied. If it is determined that the generator voltage satisfies the return condition, the process proceeds to step S108. In step S108, the generator breaker and feeder breaker 43 of the healthy machine are turned on again, and the process proceeds to step S109. In step S109, the gas turbine power generator repowers the load. The sound machine is controlled based on these steps S101 to S109.

一方、ステップS110〜S112で、過電圧が継続した場合のガスタービン発電装置の動作の流れを説明する。   On the other hand, the flow of operation of the gas turbine power generator when overvoltage continues in steps S110 to S112 will be described.

ステップS110で、上記ガスタービン発電設備の過電圧が継続すると、ステップS111に進む。   When the overvoltage of the gas turbine power generation facility continues in step S110, the process proceeds to step S111.

ステップS111で、上記ガスタービン発電設備の発電機の電圧が過電圧判定値以上となる状態が1秒継続するか否か判断する。上記ガスタービン発電設備の発電機の電圧が過電圧判定値以上となる状態が1秒継続したと判断すると、ステップS112に進む。ステップS112で、上記故障機は、重故障で停止する。故障機は、これらのステップS101〜S104およびステップS110〜S112に基づく制御となる。   In step S111, it is determined whether or not the state in which the generator voltage of the gas turbine power generation facility is equal to or higher than the overvoltage determination value continues for 1 second. If it is determined that the state in which the generator voltage of the gas turbine power generation facility is equal to or higher than the overvoltage determination value has continued for 1 second, the process proceeds to step S112. In step S112, the malfunctioning machine stops due to a serious malfunction. The malfunctioning machine is controlled based on these steps S101 to S104 and steps S110 to S112.

上記構成のガスタービン発電装置によれば、上記発電装置制御装置90は、第1,第2の電圧検出回路により検出された発電機21,22の電圧に基づいて、少なくとも1つの発電機の電圧が過電圧判定値以上となる状態が1秒継続すると判断すると、第1,第2の発電機遮断器41,42をすべて開状態に制御する。このとき、発電機21,22は、全て無負荷状態になる。このため、例えば少なくとも1つの発電機が過電圧となっていても、故障機の影響を受けて、他の健全な発電機が停止するのを防止できる。また、健全な発電機は、上記無負荷状態において、元の定格運転状態に速やかに復帰できる。   According to the gas turbine power generator having the above-described configuration, the power generator control device 90 is configured such that the voltage of at least one generator is based on the voltages of the generators 21 and 22 detected by the first and second voltage detection circuits. If it is determined that the state where the voltage becomes equal to or higher than the overvoltage determination value continues for 1 second, all the first and second generator breakers 41 and 42 are controlled to be in the open state. At this time, the generators 21 and 22 are all in a no-load state. For this reason, for example, even if at least one generator is overvoltage, it is possible to prevent other healthy generators from being stopped due to the influence of the faulty machine. In addition, a healthy generator can quickly return to the original rated operation state in the above-described no-load state.

また、上記発電装置制御装置90は、発電機の電圧が上記復帰条件を満たす健全機であると判断すると、上記健全機に接続された上記発電機遮断器を閉状態に制御する。このため、上記健全機と負荷とが自動的に接続される。   Further, when the power generator control device 90 determines that the voltage of the generator is a healthy machine that satisfies the return condition, it controls the generator breaker connected to the healthy machine to be closed. For this reason, the healthy machine and the load are automatically connected.

したがって、上記健全機を再度起動する必要がなくなり、故障要因の確認や復旧作業等も不要となるので、少なくとも1台の発電機が故障しても、他の発電機への影響を低減できると共に、負荷への電力の供給を速やかに再開できる。   Therefore, it is not necessary to restart the healthy machine again, and it is not necessary to check the cause of failure or perform recovery work. Therefore, even if at least one generator fails, the influence on other generators can be reduced. The supply of power to the load can be resumed promptly.

また、発電機21,22のそれぞれの電圧に基づいて、少なくとも1つの発電機が上記故障機であるか否かを判断するので、特に発電機の過電圧による故障が生じたときに、的確な判断ができる。   Further, since it is determined whether or not at least one generator is the above-mentioned faulty machine based on the respective voltages of the generators 21 and 22, it is possible to make an accurate judgment particularly when a fault due to an overvoltage of the generator occurs. Can do.

(第3の実施形態)
複数台のガスタービン発電設備を同期運転しているとき、これらのガスタービン発電設備のうちの1台のガスタービン発電設備の発電機において、励磁電源断が発生したとき、同期運転している他のガスタービン発電設備の発電機を含む全ての発電機において負荷変動(パワースイング)が起こり、発電機電流、発電機の電圧、発電機の周波数が異常変動を起こして、正常に発電できなくなるという問題がある。
(Third embodiment)
When a plurality of gas turbine power generation facilities are operating synchronously, in the generator of one gas turbine power generation facility among these gas turbine power generation facilities, when the excitation power supply is interrupted, etc. The load fluctuation (power swing) occurs in all the generators including the generator of the gas turbine power generation facility in the generator, and the generator current, the generator voltage, and the generator frequency fluctuate abnormally. There's a problem.

そこで、同期運転をしている複数台の発電機のうちの少なくとも1台の発電機において、励磁電源断が発生して故障しても、この故障した発電機以外の発電機への影響を低減できると共に、負荷への電力の供給を速やかに再開できるガスタービン発電設備を提供することも、本発明の課題である。この課題を解決する本発明のガスタービン発電装置の第3の実施形態について、以下に説明する。   Therefore, even if at least one generator out of a plurality of generators that are operating synchronously fails due to the excitation power interruption, the effect on generators other than the failed generator is reduced. It is also an object of the present invention to provide a gas turbine power generation facility capable of quickly restarting the supply of power to the load. A third embodiment of the gas turbine power generator of the present invention that solves this problem will be described below.

図7は、本発明のガスタービン発電装置の第3の実施形態を示している。上記第2の実施形態と相違する点を説明すると、図7に示すように、この第3の実施形態では、ガスタービン発電装置が、さらに、第1,第2の界磁電流検出回路83,84を有している。なお、その他の構造は、上記第2の実施形態と同じであるため、その説明を省略する。   FIG. 7 shows a third embodiment of the gas turbine power generator of the present invention. The difference from the second embodiment will be described. As shown in FIG. 7, in the third embodiment, the gas turbine power generator further includes first and second field current detection circuits 83, 84. Since other structures are the same as those of the second embodiment, description thereof is omitted.

上記第1の界磁電流検出回路83は、第1のAVR101の配線63を流れる界磁電流を検出するようになっている。第1の界磁電流検出回路83は、検出した界磁電流を表す信号を発電装置制御装置90に送る。上記第2の界磁電流検出回路84は、第2のAVR102の配線64を流れる界磁電流を検出するようになっている。第2の界磁電流検出部84は、検出した界磁電流を表す信号を発電装置制御装置90に送る。   The first field current detection circuit 83 detects a field current flowing through the wiring 63 of the first AVR 101. The first field current detection circuit 83 sends a signal representing the detected field current to the power generator control device 90. The second field current detection circuit 84 detects a field current flowing through the wiring 64 of the second AVR 102. The second field current detection unit 84 sends a signal representing the detected field current to the power generation device control device 90.

次に、上記構成のガスタービン発電装置の第1のガスタービン発電設備51において、第1のAVR101と第1の励磁電源81との間の配線で例えば断線が発生した(励磁電源断)ときの上記ガスタービン発電装置の動作を説明する。   Next, in the first gas turbine power generation facility 51 of the gas turbine power generation apparatus having the above configuration, for example, when a disconnection occurs in the wiring between the first AVR 101 and the first excitation power supply 81 (excitation power supply disconnection). The operation of the gas turbine power generator will be described.

図8は、上記ガスタービン発電装置の動作の流れを示すフローチャートである。   FIG. 8 is a flowchart showing the operation flow of the gas turbine power generator.

図8に示すように、まず、ステップS201で、第1のAVR101の界磁電流が界磁電流低下判定値以下となる状態が3秒間継続するか否か判断する。ここで、界磁電流低下判定値は、例えば無負荷運転時の界磁電流値の30%である。また、3秒間としたのは、上記電圧検出断の時に、界磁電流が0Aとなる状態が2秒間継続することがあり、この状態を誤って検知しないようにするためである。上記界磁電流が界磁電流低下判定値以下となる状態が3秒間継続したと判断すると、ステップS202に進む。ステップS202で、第1のAVR101の界磁電流異常と判定されて、ステップS203に進む。ステップS203で、第1のガスタービン発電設備151は、重故障で停止する。   As shown in FIG. 8, first, in step S201, it is determined whether or not the state in which the field current of the first AVR 101 is equal to or less than the field current decrease determination value continues for 3 seconds. Here, the field current decrease determination value is, for example, 30% of the field current value during no-load operation. Further, the reason for setting it to 3 seconds is that the state where the field current becomes 0 A may continue for 2 seconds when the voltage detection is cut off, so that this state is not erroneously detected. If it is determined that the state in which the field current is equal to or less than the field current decrease determination value has continued for 3 seconds, the process proceeds to step S202. In step S202, it is determined that the field current of the first AVR 101 is abnormal, and the process proceeds to step S203. In step S203, the first gas turbine power generation equipment 151 stops due to a serious failure.

なお、本発明は上記第1〜第3の実施形態に限定されず、上記第1〜第3の実施形態で記載した内容を適宜組み合わせたものであってもよい。   In addition, this invention is not limited to the said 1st-3rd embodiment, The content described in the said 1st-3rd embodiment may be combined suitably.

また、上記第1の実施形態では、発電装置制御装置90は、少なくとも1つの発電機の回転速度が定格回転速度の95%以下であると判断すると、第1,第2の発電機遮断器41,42およびフィーダー遮断器43をすべて開状態に制御していたが、これに限られない。例えば、少なくとも1つの発電機の回転速度が定格回転速度の90%以下や94%以下、96%以下などになったときに、発電機遮断器やフィーダー遮断器をすべて開状態に制御してもよい。   In the first embodiment, when the power generator control device 90 determines that the rotation speed of at least one generator is 95% or less of the rated rotation speed, the first and second generator circuit breakers 41 are provided. , 42 and the feeder circuit breaker 43 are all controlled to be in the open state, but is not limited thereto. For example, even when the rotation speed of at least one generator is 90% or less, 94% or less, or 96% or less of the rated rotation speed, all generator breakers and feeder circuit breakers are controlled to be opened. Good.

また、上記第1の実施形態では、発電装置制御装置90は、少なくとも1つの発電機の回転速度が定格回転速度の±2.0%以内の範囲に3秒間以上入っていることを上記復帰条件としていたが、これに限られない。例えば、定格回転速度の±5.0%以内の範囲に3秒間以上入っていることや、定格回転速度の±2.0%以内の範囲に5秒間以上入っていることなどを復帰条件としてもよい。   In the first embodiment, the power generator control device 90 determines that the rotational speed of at least one generator is within a range of ± 2.0% of the rated rotational speed for 3 seconds or more. However, it is not limited to this. For example, the return condition may be within 3 seconds or more within the range of ± 5.0% of the rated speed or 5 seconds or more within the range of ± 2.0% of the rated speed. Good.

11,12 ガスタービン
21,22 発電機
31,32 回転速度センサ
41,42 発電機遮断器
71 第1のVT
72 第2のVT
90 発電装置制御装置
11, 12 Gas turbine 21, 22 Generator 31, 32 Rotational speed sensor 41, 42 Generator breaker 71 First VT
72 Second VT
90 Power generator control device

Claims (3)

複数のガスタービンと、
上記複数のガスタービンによってそれぞれ駆動されると共に、互いに並列に接続された複数の発電機と、
上記複数の発電機にそれぞれ接続された複数の発電機遮断器と、
上記複数の発電機のそれぞれの回転速度を検出する回転速度検出部と、
上記回転速度検出部により検出された上記複数の発電機のそれぞれの回転速度に基づいて、少なくとも1つの上記発電機の回転速度が予め定められた条件を満たすと判断すると、上記複数の発電機遮断器をすべて開状態に制御し、上記発電機の回転速度が予め定められた復帰条件を満たす健全機であると判断すると、上記健全機に接続された上記発電機遮断器を閉状態に制御する制御部と
を備えることを特徴とするガスタービン発電装置。
A plurality of gas turbines;
A plurality of generators respectively driven by the plurality of gas turbines and connected in parallel to each other;
A plurality of generator breakers respectively connected to the plurality of generators;
A rotational speed detector for detecting the rotational speed of each of the plurality of generators;
If it is determined that the rotational speed of at least one of the generators satisfies a predetermined condition based on the rotational speeds of the plurality of generators detected by the rotational speed detection unit, the plurality of generators are shut off. When all of the generators are controlled to be open and when it is determined that the rotational speed of the generator is a healthy machine that satisfies a predetermined return condition, the generator breaker connected to the healthy machine is controlled to be closed. A gas turbine power generator comprising a control unit.
複数のガスタービンと、
上記複数のガスタービンによってそれぞれ駆動されると共に、互いに並列に接続された複数の発電機と、
上記複数の発電機にそれぞれ接続された複数の発電機遮断器と、
上記複数の発電機のそれぞれの電圧を検出する電圧検出部と、
上記電圧検出部により検出された上記複数の発電機のそれぞれの電圧に基づいて、少なくとも1つの上記発電機の電圧が予め定められた条件を満たすと判断すると、上記複数の発電機遮断器をすべて開状態に制御し、上記発電機の電圧が予め定められた復帰条件を満たす健全機であると判断すると、上記健全機に接続された上記発電機遮断器を閉状態に制御する制御部と
を備えることを特徴とするガスタービン発電装置。
A plurality of gas turbines;
A plurality of generators respectively driven by the plurality of gas turbines and connected in parallel to each other;
A plurality of generator breakers respectively connected to the plurality of generators;
A voltage detection unit for detecting a voltage of each of the plurality of generators;
If it is determined that the voltage of at least one of the generators satisfies a predetermined condition based on the voltages of the plurality of generators detected by the voltage detector, all the plurality of generator breakers are A controller that controls the generator breaker connected to the healthy machine to a closed state when it is determined to be a healthy machine that controls the open state and the voltage of the generator satisfies a predetermined return condition. A gas turbine power generator comprising:
請求項1または2に記載のガスタービン発電装置において、
上記複数の発電機にそれぞれ接続された少なくとも1つの自動電圧調整装置の界磁電流が界磁電流低下判定値以下となる状態が一定時間継続する故障機であると判断すると、上記故障機に接続された上記発電機遮断器を開状態に制御し、上記故障機のガスタービンを停止させるよう制御する故障機停止制御部を備えることを特徴とするガスタービン発電装置。
In the gas turbine power generator according to claim 1 or 2,
If it is determined that the state in which the field current of the at least one automatic voltage regulator connected to each of the plurality of generators is equal to or less than the field current lowering determination value is a failure device that continues for a certain period of time, it is connected to the failure device. A gas turbine power generator comprising: a faulty machine stop control unit that controls the generator breaker that has been opened to be in an open state and controls the gas turbine of the faulty machine to stop.
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