JP2005069107A - 燃料ガス供給装置の異常信号伝送方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、燃料ガス供給装置とマイクロガスタービン装置とを結ぶ異常信号伝送ラインに重畳されたノイズを除去し、誤りのない情報伝送が可能な燃料ガス供給装置の異常信号伝送方法を提供する。
【解決手段】 夫々を独立して設けたマイクロガスタービン装置とマイクロガスタービン装置に高圧ガスを供給する燃料ガス供給装置の２つの装置から発電設備を構成している。そして、燃料ガス供給装置とマイクロガスタービン装置とを、燃料ガス供給装置で圧縮された高圧ガスをマイクロガスタービン装置に供給するための配管２２と、燃料ガス供給装置側の異常事態を示す異常信号をマイクロガスタービン装置側に伝送する伝送ライン２３とで連結し、伝送ライン２３には伝送ライン２３に並列にコンデンサ１４を設けている。
【選択図】 図１

Description

本発明は燃料ガス供給装置に関するもので、詳しくは、燃料ガス供給装置から供給された高圧圧縮ガスで運転されるガスタービン装置に対して燃料ガス供給装置の異常状態を示す異常信号を伝送するために設けられた伝送ラインにノイズ除去手段を施した燃料ガス供給装置に関する。

従来、燃料ガス供給装置を備えたガスタービン発電設備において、負荷側で発生した異常事態がガスタービン発電設備に異常信号として伝送される手段が設けられ、異常信号を受信したガスタービン発電設備側が対応処理を実行できるように構成されたものには、図３に示すように、ガスタービンに供給する燃料ガスを圧縮する圧縮機３１のガス吸込流路３５とガス吐出流路３５とに、開度調節可能なバイパス弁３６を介してバイパス流路３７が直結されており、負荷側の異常事態に対して負荷遮断信号またはガスタービントリップ信号が、個別に設けられた常開接点３２，３３を有する信号線３８，３９を介して受信されると、バイパス弁３６の開度を大きくし、弁操作流路を大気に連通させて、バイパス弁３６の駆動部に導いた加圧ガスを大気に放出することにより吐出圧力の上昇を迅速に制御するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照。）。
特開平７−１７４０３４号公報（第３頁、第１図）

上述した従来のガスタービン発電設備において、外部の負荷側の異常事態を知らせる負荷遮断信号またはガスタービントリップ信号を伝送する信号線３８，３９に何らかの理由でノイズが重畳された場合、負荷側が正常に運転されているのにも係わらずガスタービン設備側では負荷側が異常事態であると認識し、高圧ガスの圧力低下、ガスタービンの運転停止などの処置が行なわれる。つまり、信号線３８，３９に重畳されたノイズによってガスタービン設備が誤動作を行い、負荷側との連携が崩れ、発電設備としての正常な機能を果たさなくなるという問題点がある。
本発明は、上記問題に鑑みて創案なされたものであり、夫々が独立して設けられたマイクロガスタービン装置とマイクロガスタービン装置に高圧圧縮ガスを供給する燃料ガス供給装置の２つの装置を連結して一つの発電システムとし、燃料ガス供給装置で異常事態が発生したときにその装置から送信された異常信号をマイクロガスタービン装置に伝送するための伝送ラインにノイズが重畳されることによって燃料ガス供給装置が正常運転中にも係わらずマイクロガスタービン装置が誤った情報信号を受信しないように、伝送ラインに重畳されたノイズを除去し、ノイズによって誘発される発電システムのトラブルを防止するような信号伝送手段を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明の請求項１に記載された発明は、ガスタービンとガス供給源から導入された燃料ガスを高圧圧縮ガスにして吐出する燃料ガス供給装置とが独立して設けられ、前記ガスタービンと前記燃料ガス供給装置とが、少なくとも前記燃料ガス供給装置から吐出された高圧圧縮ガスを前記ガスタービンへ供給するための配管と、前記燃料ガス供給装置の異常状態を示す異常信号を前記ガスタービンへ伝送するための伝送ラインとで接続され、前記伝送ラインは該伝送ラインに重畳されたノイズを除去するためのノイズ除去手段が施されていることを特徴とするものである。

また、本発明の請求項２に記載された発明は、請求項１において、前記ノイズ除去手段は、少なくとも１個のコンデンサが前記伝送ラインに並列に設けられていることを特徴とするものである。

また、本発明の請求項３に記載された発明は、請求項１または２の何れか１項において、前記ガスタービンは、マイクロガスタービンであることを特徴とするものである。

以下、この発明の好適な最良の形態を図１および図２を参照しながら、詳細に説明する。尚、以下に述べる最良の形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。

図１は、本発明に係る最良の形態を示すブロック図である。夫々が独立して設けられたマイクロガスタービン装置とマイクロガスタービン装置に高圧圧縮ガスを供給する燃料ガス供給装置の２つの装置から発電設備が構成されている。

そして、燃料ガス供給装置は、１は圧縮機、２は圧縮機の運転状況を制御するるためのインバータ、３は低圧圧力スイッチ、４は電磁弁、５と６は逆止弁、７はバッファタンク、８は高圧圧力スイッチ、９はリザーバタンク、１０は通常「閉」となっているバイパスガス容量制御機構、１１は所定の圧力を超えているときにのみ双方に連通する機能を備えたリリーフ弁、１２は燃料ガス供給装置を電気的に制御する機能を備えた制御器、１３は燃料ガス供給装置の異常状態を外部に発信する機能を備えた異常信号出力部、１４はコンデンサである。

ここで、燃料ガス供給装置の動作を簡単に説明すると、ガス入口１５から供給された低圧ガスは低圧圧力スイッチ３で圧力検出され、ガス圧力が規定範囲外のときは電磁弁４が閉じられ、圧縮機１が停止される。規定範囲内のガス圧力で供給された燃料ガスは逆止弁５を通ってバッファタンク７で圧力脈動が平準化されて圧縮機１に取り込まれる。圧縮機１で圧縮された高圧の吐出ガスは逆止弁６を通って高圧圧力スイッチ８で圧力が検知される。高圧ガスの圧力が規定範囲外のときは、インバータ２の出力周波数を制御することによって圧縮機１の運転を制御し、圧縮機１の吐出ガスの圧力を常に一定に保つようになっている。そして圧縮機１で圧縮された一定圧力の吐出ガスはリザーバタンクに溜められて常に一定量、一定圧力の高圧燃料ガスがマイクロガスタービン装置に供給されるようになっている。

そして、上述した燃料ガス供給装置とマイクロガスタービン装置とが、燃料ガス供給装置で圧縮された高圧ガスをマイクロガスタービン装置に供給するための配管２２と、燃料ガス供給装置側の異常事態を示す異常信号（以降で示すリレーの接点信号）を伝送する伝送ライン２３とで連結されている。ここで、燃料ガス供給装置は上述したように、圧縮機１がインバータ２から受電した電力によっての運転されるが、インバータ２は約１５ｋＨｚの高周波を発信しており、この高周波が燃料ガス供給装置が正常に稼動しているにも係わらず燃料ガス供給装置の異常事態を示す異常信号を伝送する伝送ライン２３に重畳されてマイクロガスタービン装置で受信され、マイクロガスタービン装置の異常信号入力部２４のトランジスタ、ＩＣおよびオペアンプ等の接点用素子を破壊したり、燃料ガス供給装置に異常が発生したという誤った認識をすることによって誤動作が誘発されることになる。そこで伝送ライン２３に重畳されたインバータノイズを除去するためにコンデンサ１４を伝送ライン２３に並列に設け、紛らわしい信号が伝送ライン２３に重畳されないような手段を講じている。

図２に伝送ラインに係わる部分を抜き出した説明図を示す。燃料ガス供給装置の制御器１２を構成する異常信号検出部１３にリレーが設けられており、リレー（Ｒ）の接点２６が伝送ライン２３に接続され、さらにコンデンサ１４が伝送ライン２３に並列に設けられている。ここで、燃料ガス供給装置に異常が発生するとリレー（Ｒ）が作動し、接点２６が導通して受信側のマイクロガスタービン装置の制御器２１を構成する異常信号入力部２４の接点用素子に接点入力として検知され、マイクロガスタービン２０が停止されるなどの制御が行なわれる。ところが、燃料ガス供給装置が正常に稼動していてリレー（Ｒ）が作動していないにも係わらず伝送ライン２３に重畳された約たとえば１５ｋＨｚ、数ｍＶのインバータノイズがマイクロタービン装置に伝送され、それによってマイクロガスタービン装置の異常信号入力部２４の接点用素子が破壊されたり、マイクロガスタービン装置の誤動作が誘発されることになる。そこで、伝送ライン２３に並列にコンデンサ１４を設けることによってインバータノイズを除去し、このような誤動作によってトラブルが発生するのを防止するようにしている。

以上説明したように、本発明の燃料ガス供給装置の異常信号伝送方法は、夫々が独立する燃料ガス供給装置と、燃料ガス供給装置から供給された高圧圧縮ガスによって運転されるマイクロガスタービン装置において、万一燃料ガス供給装置に異常事態が発生した時に、その情報を直ちにマイクロガスタービン装置に伝送して時間差なく両者において異常情報を共有し、適切な対応が行われるように両者間に異常信号の伝送ラインを設けている。そしてその伝送ラインに並列にコンデンサを設けることにより伝送ラインに重畳されるインバータノイズを除去し、インバータノイズによってマイクロガスタービン装置の異常信号入力検出回路部の接点用素子が破壊されるのを防止し、また、燃料ガス供給装置が正常に動作しているのにも係わらずマイクロガスタービン装置の異常信号入力検出回路部がインバータノイズを異常信号と誤認識してマイクロガスタービンを停止させるなどの誤動作を誘発する要因を取り除いている。その結果、発電システムの安全性を高めることが可能になったといったきわめて優れた効果を奏するものである。

本発明の実施例を構成するブロック図である。 図１の部分説明図である。 従来例の燃料ガス供給装置を備えたガスタービン発電設備の全体構成図である。

符号の説明

１ 圧縮機
２ インバータ
３ 低圧圧力スイッチ
４ 電磁弁
５ 逆止弁
６ 逆止弁
７ バッファタンク
８ 高圧圧力スイッチ
９ リザーバタンク
１０ バイパスガス容量制御機構
１１ リリーフ弁
１２ 制御器
１３ 異常信号出力部
１４ コンデンサ
１５ ガス入口
２１ 制御器
２２ 配管
２３ 伝送ライン
２４ 異常信号入力部

Claims (3)

1. ガスタービンとガス供給源から導入された燃料ガスを高圧圧縮ガスにして吐出する燃料ガス供給装置とが独立して設けられ、前記ガスタービンと前記燃料ガス供給装置とが、少なくとも前記燃料ガス供給装置から吐出された高圧圧縮ガスを前記ガスタービンへ供給するための配管と、前記燃料ガス供給装置の異常状態を示す異常信号を前記ガスタービンへ伝送するための伝送ラインとで接続され、前記伝送ラインは該伝送ラインに重畳されたノイズを除去するためのノイズ除去手段が施されていることを特徴とする燃料ガス供給装置の異常信号伝送方法。
2. 前記ノイズ除去手段は、少なくとも１個のコンデンサが前記伝送ラインに並列に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の燃料ガス供給装置の異常信号伝送方法。
3. 前記ガスタービンは、マイクロガスタービンであることを特徴とする請求項１または２の何れか１項に記載の燃料ガス供給装置の異常信号伝送方法。

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