JP2003322028A - ガスタービン発電装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】運転中に失火が発生しても運転を継続すること
のできる小型ガスタービン発電装置を提供する。 【解決手段】ガスタービンによって駆動される永久磁石
発電機が発生する交流電力を変換器により直流電力に変
換し、この直流電力を逆変換器により商用周波数の交流
電力に変換すると共に、直流電力を蓄える蓄電池を設
け、この蓄電池の出力電圧を直流昇圧装置で昇圧した直
流電力を副逆変換器で任意の周波数の交流電力に変換し
て永久磁石発電機に供給し、さらに蓄電池を充電する充
電装置を設けたガスタービン発電装置において、このガ
スタービン発電装置の回転軸にはずみ車を接続する構成
としたものである。したがって、燃料の供給を停止して
も、はずみ車に蓄積された回転エネルギによってガスタ
ービンの回転を継続することができ、また、ガスタービ
ン発電装置の運転中に失火が発生しても、慣性質量が大
きいため回転速度の低下は少なくなり、ガスタービンが
回転を継続している間に失火を検出し、再び燃料に着火
して運転を再開することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ガスタービン発電
装置に係り、特にガスタービンにより永久磁石発電機を
駆動し、得られた高周波の電力を周波数変換装置によっ
て商用周波数の電力に変換して負荷に供給するガスター
ビン発電装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電気出力が３００ｋＷ以下程度の
小型ガスタービン発電装置では、ガスタービンを原動機
として高速で永久磁石発電機を回転させることにより高
周波の電力を発生させ、発生した高周波の電力を周波数
変換装置を用いて商用周波数の電力に変換し、この電力
を負荷に供給しているものがある。

【０００３】このような従来の小型ガスタービン発電装
置を図６のブロック構成図を参照して説明する。図に示
すように、従来の小型ガスタービン発電装置は、ガスタ
ービン１の回転軸２に、永久磁石発電機３の入力軸４を
カップリング５によって結合した構造か、または、ガス
タービン１の回転軸２と永久磁石発電機３の入力軸４を
同一の軸とした構造となっている。永久磁石発電機３の
入力軸４が回転することで回転子６が回転する。ガスタ
ービン１の回転軸２にはコンプレッサ７が取り付けられ
ている。ガスタービン１の回転軸２が回転するとコンプ
レッサ７が回転し、コンプレッサ７は空気８を吸い込み
圧縮して、圧縮空気９として燃焼器１０に供給する。燃
料１１が燃料ノズル１２から燃焼器１０の内部に吹き込
まれ、点火栓１３が火花を発生することにより燃焼器１
０内の燃料１１に着火し、燃焼して高温、高圧の燃焼ガ
ス１４となる。燃焼器１０内での燃焼が開始した後は、
点火栓１３での火花の発生は停止する。燃焼器１０内で
燃焼が始まったことは、燃焼器１０に取り付けられた温
度センサ１５の計測値の上昇により検出できる。この温
度センサ１５はタービン１６後に取り付けられることも
ある。また、この温度センサ１５の計測値の急激な低下
により燃焼器１０内の燃焼が停止したこと、すなわち失
火の検出も行うことができる。燃焼ガス１４はタービン
１６を回転させながら膨張し、排気ガス１７として大気
に放出される。タービン１６は回転軸２に取り付けられ
ていて、コンプレッサ７とタービン１６は同じ回転速度
で回るように構成されている。タービン１６はコンプレ
ッサ７を駆動し、残った出力でガスタービン１の負荷で
ある永久磁石発電機３の回転子６を駆動する。

【０００４】一部のガスタービンでは再生器と呼ばれる
熱交換器を用いて排気ガス１７と圧縮空気９との間で熱
交換し、ガスタービン１の効率向上を図ったものもある
が、基本的な動作は上記で説明したものと同一である。

【０００５】一方、永久磁石発電機３の回転子６の一部
は永久磁石で構成されていて、回転子６が回転すること
により回転磁界を発生する。永久磁石発電機３の固定子
１８にはコイルが設置してあり、このコイルに永久磁石
発電機３の回転子６が回転することにより発生する回転
磁界が作用することで、永久磁石発電機３から電力が発
生する。ここで、永久磁石発電機３の回転子６はガスタ
ービン１と同じ速度で回転するため、通常、永久磁石発
電機３から発生する電力の周波数は商用周波数よりも高
いものになる。そのため、永久磁石発電機３から発生す
る高周波の電力を、周波数変換装置１９を用いて商用周
波数に変換する。

【０００６】周波数変換装置１９は、変換器２０と逆変
換器２１から構成されていて、変換器２０を用いて永久
磁石発電機３が発生する高周波の電力を直流電力に変換
し、この直流電力を逆変換器２１を用いて、５０Ｈｚま
たは６０Ｈｚの商用周波数の電力に変換する。ガスター
ビン発電装置はこの周波数変換装置１９により商用周波
数に変換した電力を、遮断器２２を介して負荷２３に供
給するようになっている。副逆変換器２４には直流昇圧
装置２５を介して蓄電池２６が接続してある。停止状態
からガスタービン１を起動する場合には、直流昇圧装置
２５により蓄電池２６の直流電圧を副逆変換器２４の直
流部の電圧まで昇圧し、副逆変換器２４により蓄電池２
６の直流電力を交流電力に変換して永久磁石発電機３に
供給することで、永久磁石発電機３を電動機として駆動
し、燃焼器１０内で燃料１１に着火可能となる起動回転
速度にまでガスタービン１を加速する。この起動回転速
度は、一般的には、ガスタービン１の定格回転速度の３
／２０〜１／２である。なお、蓄電池２６の電圧が十分
高い場合には直流昇圧装置２５は省略されることもあ
る。また、ガスタービン１の運転中は、充電装置２７に
より蓄電池２６を充電するようになっている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記の小型ガスタービ
ン発電装置を停止する場合には、まず、遮断器２２を開
放し永久磁石発電機３の出力電力をゼロにし、ガスター
ビン１を無負荷運転とする。ここで、すぐにガスタービ
ン１への燃料１１の供給を停止してガスタービン１の回
転を停止させると、ガスタービン１の燃焼器１０やター
ビン１６などは高温の状態のままであるので、燃焼器１
０やタービン１６の熱が周囲に伝導し、ガスタービン１
の回転軸２の軸受や、永久磁石発電機３の軸受や回転子
６を損傷する恐れがある。

【０００８】また、永久磁石発電機３の回転子６は永久
磁石により構成されており、この温度が永久磁石のキュ
リー温度を超えると、その磁性を失うことになるため絶
対に避けなければならない。このため、小型ガスタービ
ン発電装置の停止時には、燃料１１の供給を停止した
後、起動時と同様に蓄電池２６の電力を用いて、永久磁
石発電機３をモータとして回転させる。このようにし
て、ガスタービン１を回転させることにより、コンプレ
ッサ７から空気８を吸い込んでガスタービン１内を通風
し、燃焼器１０やタービン１６等の高温部分を冷却して
から、回転を停止しなければならない。通常、この冷却
には１０〜３０分程度の時間が必要である。このため、
小型ガスタービン発電装置に要求される蓄電池２６の容
量は、ガスタービン１を冷却するために使用される電力
量と、次回のガスタービン１の起動に必要な電力量の合
計となるため、蓄電池２６の容量、蓄電池２６の重量、
および蓄電池２６の設置に必要なスペースが大きくなる
という欠点がある。

【０００９】また、従来の小型ガスタービン発電装置で
は、電力が供給されている負荷２３の量が増減した場合
には、燃料１１の供給量を増減して負荷２３の量に見合
ったガスタービン１の出力になるように調整を行ってい
る。しかし、ガスタービン発電装置の負荷２３の量に急
激な変動が発生した場合、特に急激な負荷２３の減少が
発生すると、ガスタービン１へ供給する燃料１１を急激
に減少させるため、燃焼器１０内の火炎の維持ができな
くなり、失火を起こす場合がある。失火が発生すると、
ガスタービン発電装置の負荷２３が接続されたままの状
態でガスタービン１の出力がゼロになるので、ガスター
ビン１の回転速度は急激に減少する。このガスタービン
１の回転速度の減少の速さは、ガスタービン１と永久磁
石発電機３の構造、定格出力、定格回転速度などに依存
するが、通常１〜１０秒程度で定格回転速度から停止に
至ってしまう。温度センサ１５により失火を検出し、再
び点火栓１３により燃焼器１０内の燃料１１に着火する
には通常１０秒以上かかるので、ガスタービン１が回転
を継続しているうちにガスタービン１を再起動すること
はできない。たとえ、失火後にガスタービン１が回転し
ているうちに再び燃焼器１０内の燃料１１に着火できた
としても、既にガスタービン１の回転速度は定格回転速
度よりも大きく低下しているため、ガスタービン発電装
置としての運転の継続は難しい。

【００１０】図７はガスタービン１の回転速度と発生可
能な出力との関係を示す図である。図７に示す例では、
定格回転速度で運転中に負荷２３がゼロとなり失火が発
生し、ガスタービン１の回転速度が定格回転速度の５０
％まで低下したところで再着火したとすると、ガスター
ビン１の発生可能な出力は定格出力の１７％にまで低下
している。ここでガスタービン発電装置の負荷２３が定
格出力の１７％を超えて増加した場合には、もはや電力
を供給するために必要なガスタービン１の出力を得るこ
とはできない。したがって、発電装置としての運転は継
続できず、負荷２３は停電状態となる。このように、従
来の小型ガスタービン発電装置では、負荷２３の量に急
激な変動が発生する場合には安定したガスタービン発電
装置の運転ができないという欠点がある。

【００１１】本発明は上記情況に対処するためになされ
たもので、その課題は簡易な構成で、蓄電池容量を小さ
くし、また、運転中に失火が発生しても運転を継続する
ことのできる小型ガスタービン発電装置を提供すること
である。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
に、請求項１記載の発明は、ガスタービンと、前記ガス
タービンによって駆動される永久磁石発電機と、前記永
久磁石発電機が発生する交流電力を直流電力に変換して
出力する変換器と、前記変換器から出力される直流電力
を商用周波数の交流電力に変換する逆変換器と、直流電
力を蓄え供給する蓄電池と、前記蓄電池の出力電圧を昇
圧する直流昇圧装置と、前記直流昇圧装置から出力され
る直流電力を任意の周波数の交流電力に変換して前記永
久磁石発電機に供給する副逆変換器と、前記蓄電池を充
電する充電装置により構成されるガスタービン発電装置
において、前記ガスタービン発電装置の回転軸にはずみ
車を接続することを特徴とするものである。

【００１３】請求項１記載の発明によると、ガスタービ
ン発電装置の慣性質量を増加させることができ、燃料の
供給を停止しても、はずみ車に蓄積された回転エネルギ
によってガスタービンの回転を継続することができるの
で、ガスタービンのコンプレッサから空気を吸入し通風
することで、ガスタービンの燃焼器やタービン等の高温
部分を冷却することができる。したがって、冷却のため
に必要な蓄電池容量は必要がなくなる。また、ガスター
ビン発電装置の運転中に失火が発生しても、慣性質量が
大きいため回転速度の低下は少なくなり、ガスタービン
が回転を継続している間に失火を検出し、点火栓に通電
し、再び燃料に着火してガスタービン発電装置の運転を
再開することができるので、運転中に失火が発生しても
運転を継続することのでき、また蓄電池容量を小さくで
きる。

【００１４】請求項２記載の発明は、請求項１記載のガ
スタービン発電装置において、前記はずみ車をクラッチ
を介して前記ガスタービン発電装置の回転軸に接続する
ことを特徴とするものである。

【００１５】請求項２記載の発明によると、ガスタービ
ン発電装置、または、負荷に異常が発生した場合にクラ
ッチを開放することで、はずみ車とガスタービンおよび
永久磁石発電機とを切り離すことができ、ガスタービン
発電装置の慣性質量を減少させることができるので、ガ
スタービンに供給する燃料を停止することで速やかに回
転を停止させることができる。

【００１６】請求項３記載の発明は、請求項１記載のガ
スタービン発電装置において、前記はずみ車が前記永久
磁石発電機の回転子であることを特徴とするものであ
る。請求項３記載の発明によると、はずみ車を設けるこ
となくガスタービン発電装置の慣性質量を増加させるこ
とができるので、蓄電池容量を小さくし、また、運転中
に失火が発生しても運転を継続することができる。

【００１７】請求項４記載の発明は、請求項１記載のガ
スタービン発電装置において、副はずみ車を設け、前記
はずみ車をクラッチを介して前記はずみ車に接続するこ
とを特徴とするものである。

【００１８】請求項４記載の発明によると、はずみ車の
みでガスタービン発電装置の運転ができるので、蓄電
池、充電装置、および直流昇圧装置を省略でき、また、
運転中に失火が発生しても運転を継続することができ
る。

【００１９】請求項５記載の発明は、請求項１ないし請
求項３のいずれかに記載のガスタービン発電装置におい
て、前記変換器が前記副逆変換器の機能を併せて持ち、
前記副逆変換器を省略したことを特徴とするものであ
る。請求項５記載の発明によると、副逆変換器を省略で
き、また、運転中に失火が発生しても運転を継続するこ
とができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図を参
照して説明する。図１は、本発明の第１実施形態（請求
項１対応）のガスタービン発電装置のブロック構成図で
あり、本実施形態が図６の従来例と相違する構成は、図
１において、永久磁石発電機３の回転子６に出力軸２８
を設け、その出力軸２８にはずみ車２９をカップリング
３０により結合した点である。その他の構成は図６の従
来例と同一であるので、同一部分には同一符号を付して
説明する。

【００２１】本実施形態では、はずみ車２９は永久磁石
発電機３の出力軸２８によって駆動されることでガスタ
ービン１と同一速度で回転し、その慣性質量によって回
転エネルギを蓄積する。ガスタービン発電装置の停止時
には、遮断器２２を開放することでガスタービン発電装
置の負荷２３を無負荷とし、ガスタービン１への燃料１
１の供給を停止すると、ガスタービン１および永久磁石
発電機３の摩擦損失により回転速度が減少する。このと
き、はずみ車２９に蓄積された回転エネルギによってガ
スタービン１が停止に至るまでの時間が長くなるので、
回転停止までの間にガスタービン１のコンプレッサ７か
ら吸引した空気８をガスタービン１内に通風し、燃焼器
１０やタービン１６などの高温部分を冷却することがで
きる。

【００２２】はずみ車２９の慣性質量は、ガスタービン
１の摩擦損失、コンプレッサ７の損失、タービン１６の
損失等と、永久磁石発電機３の摩擦損失等と、冷却に必
要な時間によって決定される。通常、これらの損失の合
計は、ガスタービン発電装置の定格回転速度において、
定格出力の５〜１０％程度であり、冷却に必要な時間は
１０〜３０分である。はずみ車２９の重量、寸法は、ガ
スタービン発電装置の定格出力がＰ［ｋＷ］である場
合、はずみ車２９に蓄積できる回転エネルギが、ガスタ
ービン１の定格回転速度において０．００８３３Ｐ〜
０．０５Ｐ［ｋＷ］となるように決定する。

【００２３】また、ガスタービン１の起動時には、燃焼
器１０内で燃料１１に着火可能となる起動回転速度にま
でガスタービン１を加速することが必要であるが、この
起動回転速度は、一般的に、ガスタービン１の定格回転
速度の３／２０〜１／２である。回転エネルギの量は、
はずみ車２９の回転速度の２乗に比例するので、ガスタ
ービン１の起動に必要なエネルギは、ガスタービン１を
冷却するために必要なエネルギの９／４００〜１／４で
済む。したがって、本実施形態の構成にすることによ
り、蓄電池の容量は、冷却に必要なエネルギを蓄電池で
供給する従来の構成に比べて９／４００〜１／４にでき
る。

【００２４】一方、ガスタービン発電装置の運転中に負
荷２３の量が変動し失火が発生した場合には、ガスター
ビン１の出力はゼロになるので、ガスタービン１の回転
速度が減少していくが、はずみ車２９が蓄積された回転
エネルギを放出するので、ガスタービン１の回転速度の
減少は従来のガスタービン１よりも緩やかとなるので、
燃焼ガス１４の温度を測定している温度センサ１５の計
測値の急激な低下により失火を検出し、点火栓１３に火
花を発生させて再び燃焼器１０内の燃料１１に着火し、
ガスタービン発電装置の運転を再開することが可能であ
る。ここで、失火の検出から再着火まで１０秒かかった
場合における、はずみ車２９から放出する回転エネルギ
を考えると、ガスタービン１の定格出力を１０秒間出力
するには０．００２７８Ｐ［ｋＷｈ］のエネルギをはず
み車２９から回転エネルギとして放出することになる。
これは定格回転中にはずみ車２９に蓄積している回転エ
ネルギの５．５６〜３３．４％に相当する。このとき、
回転エネルギの量ははずみ車２９の回転速度の２乗に比
例するので、ガスタービン１の回転速度の低下は２．８
１〜１８．４％で済む。

【００２５】図７の例では、１８．４％の回転速度低下
があった場合においても、再着火後にガスタービン１の
定格出力の８０％の出力が得られることがわかる。ま
た、再着火後に得ることのできるガスタービン１の出力
を増やすには、はずみ車２９の慣性質量を増加させれば
よい。また図７の例で、はずみ車２９の慣性質量を増加
させ、回転速度低下が２．８１％になった場合には、再
着火後にガスタービン１の定格出力の９８％の出力が得
られる。このように、ガスタービン発電装置の負荷２３
の量が急激に増減する場合においても、負荷２３への電
力供給を停止してしまうことがなくなるため、ガスター
ビン発電装置の安定した運転が継続できる。

【００２６】上述したように、本実施形態によれば、図
１に示すように小型ガスタービン発電装置を構成するこ
とで、ガスタービン発電装置の慣性質量を増加させるこ
とができ、燃料の供給を停止しても、はずみ車に蓄積さ
れた回転エネルギによってガスタービンの回転を継続す
ることができるので、ガスタービンのコンプレッサから
空気を吸入し通風することで、ガスタービンの燃焼器や
タービン等の高温部分を冷却することができ、冷却のた
めに必要な蓄電池容量は必要がなくなる。また、ガスタ
ービン発電装置の運転中に失火が発生しても、慣性質量
が大きいため回転速度の低下は少なくなり、ガスタービ
ンが回転を継続している間に失火を検出し、点火栓に通
電し、再び燃焼器内の燃料に着火してガスタービンの運
転を再開することができる。したがって、蓄電池容量を
小さくし、また、運転中に失火が発生しても運転を継続
することができるガスタービン発電装置を提供できる。

【００２７】図２は、本発明の第２実施形態（請求項２
対応）のガスタービン発電装置のブロック構成図であ
り、本実施形態が図１の第１実施形態と相違する構成
は、はずみ車２９を、クラッチ３１を介してガスタービ
ン発電装置の回転部と結合する構造とした点である。そ
の他の構成は同一であるので、同一部分には同一符号を
付して説明する。

【００２８】本実施形態のガスタービン発電装置の通常
の運転時には、クラッチ３１を接続した状態でガスター
ビン発電装置の運転を行う。ガスタービン発電装置の運
転中に、ガスタービン１、永久磁石発電機３などガスタ
ービン発電装置を構成している機器、およびガスタービ
ン発電装置が電力を供給している負荷２３などに異常が
発生し、速やかにガスタービン発電装置を停止したい場
合には、クラッチ３１を開放する。このクラッチ３１の
開放により、ガスタービン発電装置の回転部の慣性質量
は、ガスタービン１および永久磁石発電機３の回転部の
慣性質量のみになる。したがって、ガスタービン発電装
置の慣性質量は減少するので速やかに停止することがで
きる。

【００２９】上述したように本実施形態によれば、図２
に示すようにガスタービン発電装置を構成することで、
ガスタービン発電装置に異常が発生した場合に、ガスタ
ービンに供給する燃料を停止し、クラッチを開放するこ
とで、はずみ車をガスタービンおよび永久磁石発電機か
ら切り離すことができ、ガスタービン発電装置の慣性質
量を減少させることができるので、速やかにガスタービ
ン発電装置の回転を停止させることができる。

【００３０】図３は、本発明の第３実施形態（請求項３
対応）のガスタービン発電装置のブロック構成図であ
る。本実施形態が図１の第１実施形態と相違する構成
は、永久磁石発電機３の回転子６の寸法を変更すること
で慣性質量を増加させた点であり、その他の構成は同一
であるので、同一部分には同一符号を付して説明する。

【００３１】本実施形態のガスタービン発電装置はこの
ように構成することで、はずみ車２９を別途設けること
なく、ガスタービン発電装置の回転部の慣性質量を増加
させることができる。また、永久磁石発電機３の回転子
６の材質を変更することで慣性質量を増加させてもよ
い。

【００３２】上述したように本実施形態によれば、図３
に示すようにガスタービン発電装置を構成することで、
はずみ車を別途設けることなくガスタービン発電装置の
慣性質量を増加させることができるので、蓄電池容量を
小さくし、また運転中に失火が発生しても運転を継続す
ることができるガスタービン発電装置を提供できる。

【００３３】図４は、本発明の第４実施形態（請求項４
対応）のガスタービン発電装置のブロック構成図であ
る。本実施形態が図１の第１実施形態と相違する構成
は、副はずみ車３２を設け、副はずみ車３２を副クラッ
チ３３を介してはずみ車２９に接続した点であり、その
他の構成は同一であるので、同一部分には同一符号を付
して説明する。

【００３４】本実施形態のガスタービン発電装置の通常
の運転時には副クラッチ３３を接続し、はずみ車２９お
よび副はずみ車３２を同じ回転速度で回転させる。停止
時には副クラッチ３３を開放し、副はずみ車３２はガス
タービン１の回転速度とは無関係とする。ガスタービン
発電装置の停止時には、はずみ車２９の回転エネルギを
用いてガスタービン１を回転させて冷却を行ったのち回
転を停止するが、副はずみ車３２は回転を続ける。次回
のガスタービン発電装置の起動時には副クラッチ３３を
接続することによりガスタービン１を回転させ起動する
ことができる。したがって、図６（従来のガスタービン
発電装置）中の蓄電池２６、充電装置２７、および直流
昇圧装置２５を必要とせずガスタービン発電装置の起動
および停止ができる。また、はずみ車３２が停止してい
る場合にはコンプレッサ７に圧縮空気を吹き込むこと
で、ガスタービン１を起動回転速度にまで加速すること
で起動すればよい。

【００３５】上述したように本実施形態によれば、図４
に示すようにガスタービン発電装置を構成することによ
り、はずみ車のみでガスタービン発電装置の運転ができ
るので、蓄電池、充電装置、および直流昇圧装置を省略
でき、また、運転中に失火が発生しても運転を継続する
ことができるガスタービン発電装置を提供できる。

【００３６】図５は、本発明の第５実施形態（請求項５
対応）のガスタービン発電装置のブロック構成図であ
る。本実施形態が図１の第１実施形態と相違する構成
は、変換器２０が、直流電力を任意の周波数の交流電力
に変換する機能、すなわち、逆変換器の機能と、交流電
力を直流電力に変換する変換器の機能を併せて持つよう
にし、直流昇圧装置２５の出力を、変換器２０の直流部
に接続した点であり、その他の構成は同一であるので、
同一部分には同一符号を付して説明する。

【００３７】本実施形態のガスタービン発電装置はこの
ように構成することにより、ガスタービン１の起動、お
よび停止時には、変換器２０を逆変換器として使用する
ことによって、蓄電池２６の直流電力を直流昇圧装置２
５を介して交流電力に変換し、永久磁石発電機３に供給
することで、永久磁石発電機３をモータとして駆動しガ
スタービン１を回転させる。

【００３８】ガスタービン１の燃焼器１０内で燃料１１
の燃焼が開始された後は、変換器２０は通常の変換器と
して機能し、逆変換器２１を介してガスタービン発電装
置の負荷２３に電力を供給する。

【００３９】上述したように本実施形態によると、図５
に示すようにガスタービン発電装置を構成することによ
り、副逆変換器を省略でき、また、運転中に失火が発生
しても運転を継続することができるガスタービン発電装
置を提供できる。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ガ
スタービン発電装置の慣性質量を増加させることによ
り、燃料の供給を停止しても、はずみ車に蓄積された回
転エネルギによってガスタービンの回転を継続すること
ができるので、ガスタービンのコンプレッサから空気を
吸入し通風することで、ガスタービンの燃焼器やタービ
ン等の高温部分を冷却することかできる。したがって、
冷却のために必要な蓄電池容量は必要なくなる。また、
ガスタービン発電装置の運転中に失火が発生しても、慣
性質量が大きいため回転速度の低下は少なくなり、ガス
タービンが回転を継続している間に失火を検出し、点火
栓に通電し火花を発生させ、再び燃焼器内の燃料に着火
してガスタービンの運転を再開することができる。した
がって、蓄電池容量を小さくし、また、運転中に失火が
発生しても運転を継続することができるガスタービン発
電装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態のガスタービン発電装置
のブロック構成図。

【図２】本発明の第２実施形態のガスタービン発電装置
のブロック構成図。

【図３】本発明の第３実施形態のガスタービン発電装置
のブロック構成図。

【図４】本発明の第４実施形態のガスタービン発電装置
のブロック構成図。

【図５】本発明の第５実施形態のガスタービン発電装置
のブロック構成図。

【図６】従来のガスタービン発電装置のブロック構成
図。

【図７】ガスタービンの回転速度と発生可能な出力との
関係とを示した図。

【符号の説明】

１…ガスタービン、２…ガスタービンの回転軸、３…永
久磁石発電機、４…回転子の入力軸、５…カップリン
グ、６…永久磁石発電機の回転子、７…コンプレッサ、
８…空気、９…圧縮空気、１０…燃焼器、１１…燃料、
１２…燃料ノズル、１３…点火栓、１４…燃焼ガス、１
５…温度センサ、１６…タービン、１７…排気ガス、１
８…永久磁石発電機の固定子、１９…周波数変換装置、
２０…変換器、２１…逆変換器、２２…遮断器、２３…
負荷、２４…副逆変換器、２５…直流昇圧装置、２６…
蓄電池、２７…充電装置、２８…回転子の出力軸、２９
…はずみ車、３０…カップリング、３１…クラッチ、３
２…副はずみ車、３３…副クラッチ。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガスタービンと、前記ガスタービンによ
   って駆動される永久磁石発電機と、前記永久磁石発電機
   が発生する交流電力を直流電力に変換する変換器と、前
   記変換器から出力される直流電力を商用周波数の交流電
   力に変換する逆変換器と、直流電力を蓄える蓄電池と、
   前記蓄電池の出力電圧を昇圧する直流昇圧装置と、前記
   直流昇圧装置から出力される直流電力を任意の周波数の
   交流電力に変換して前記永久磁石発電機に供給する副逆
   変換器と、前記蓄電器を充電する充電装置とから構成さ
   れるガスタービン発電装置において、前記ガスタービン
   発電装置の回転軸にはずみ車を接続することを特徴とす
   るガスタービン発電装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のガスタービン発電装置に
   おいて、前記はずみ車をクラッチを介して前記ガスター
   ビン発電装置の回転軸に接続することを特徴とするガス
   タービン発電装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載のガスタービン発電装置に
   おいて、前記はずみ車が前記永久磁石発電機の回転子で
   あることを特徴とするガスタービン発電装置。
4. 【請求項４】 請求項１記載のガスタービン発電装置に
   おいて、副はずみ車を設け、前記副はずみ車をクラッチ
   を介して前記はずみ車に接続することを特徴とするガス
   タービン発電装置。
5. 【請求項５】 請求項１ないし請求項３のいずれかに記
   載のガスタービン発電装置において、前記変換器が前記
   副逆変換器の機能を併せて持ち、前記副逆変換器を省略
   したことを特徴とするガスタービン発電装置。