JP2010283988A - 電気設備収納パッケージハウス - Google Patents

Abstract

【課題】タービンの起動時に発電機を電動機として回転させる起動装置は、発熱量が大きく空調装置のコストが高くつき、又タービン起動時しか使用しないものであり、プラントによってはタービンのメンテナンス周期が１年に１回程度の使用などのため空調装置の使用効率が悪かった。
【解決手段】発電機励磁装置と発電機を電動機として回転させる起動装置とを収納した電気設備収納室を空調する空調装置を、固定式空調装置と移動式空調装置とに分け、室内に固定式空調装置を設けると共に室外に、タービンの起動時に該当の電気設備収納室に移動して運転する移動式空調装置を設けたものである。
【選択図】図１

Description

この発明は、ガスタービン発電におけるタービンの起動時に発電機をモータとして駆動する起動装置と発電機励磁装置などを収納した電気設備収納パッケージハウスに関するものである。

従来の冷却方式の共用化においては、発電機と変圧器の冷却器給排水設備を共用するために発電機冷却塔と変圧器冷却塔の給排水管を接続して弁で負荷制御するものが提案されている。（例えば、特許文献１参照）

特開昭５８−６４０１１号公報

特許文献１の水力発電所用変圧器の冷却方式では、冷却器給排水管を共用化している。
サイリスター起動装置や発電機励磁装置を収納する電気設備収納パッケージの場合には、電源又は室外機／室内機間のエアダクトが上述の水力発電所用変圧器の冷却方式での冷却器給排水管に相当する。
電源の共有化は、電源の切替制御盤で実現されているが、エアダクトの共有化はパッケージ間の距離が長いのでダクト抵抗損失が大きく、実現されていない状況にある。

しかし、パッケージに収納するサイリスター起動装置は、タービン起動の３０分程度の短時間しか使用しないものであり、しかもプラントによってはタービンのメンテナンス周期が１年に１回程度使用するなど使用頻度が少なく空調設備の使用効率の悪いものであることや、サイリスター起動装置の発熱量が大きく例えば屋内仕様で発熱量が１６３ＫＷであるため大型の空調機を必要としコストが非常に高くつくことなどの問題があった。

この発明は上記のような課題を解決するためになされたものであり、電気設備収納パッケージ（以下「電気設備収納室」という）の空調装置を固定式空調装置と移動式空調装置に分けて別ユニットとして構成し、移動式空調装置はサイリスター起動装置を運転する時だけ該当の電気設備収納室に移動（接続）して運転するようにしたものである。

この発明に係わる電気設備収納パッケージハウスは、タービンによって駆動される発電機の励磁装置と、上記タービンを起動するため上記発電機を電動機として回転させる起動装置とを収納した電気設備収納室を備え、上記電気設備収納室内に固定式空調装置を設けると共に上記電気設備収納室の室外において移動自在に配置され上記タービンの起動時に上記室内を冷房する移動式空調装置または冷風装置（換気装置、送風機）を設けたものである。

この発明の電気設備収納パッケージハウスによれば、空調装置自体を移動させることにしたので、空調装置の共用化として公知である電源分岐やエアダクト分岐などで生ずる電源設備の追加や管路抵抗損失による空調設備容量アップの必要性がないものが得られる。また、空調装置を固定式と移動式に分割することで収納する装置の発熱量に応じた使い分
けができ、移動式空調装置の他ユニットへの共用化が行えるものである。

この発明の実施の形態１における電気設備収納パッケージハウスの全体を示す平面図である。 （ａ）はこの発明の実施の形態１におけるサイリスター起動装置の機器構成を示す系統図、（ｂ）は電気設備収納室内の機器配置を示す拡大図である。 （ａ）はこの発明の実施の形態１における移動式空調装置の構成を示す斜視図、（ｂ）は電気設備収納室内の機器配置を示す拡大図である。 （ａ）はこの発明の実施の形態２における移動式冷風装置の構成を示す斜視図、（ｂ）は電気設備収納室内の機器配置を示す拡大図である。 従来の電気設備収納パッケージハウス全体を示す平面図である。

以下、図面に基づいて、この発明の各実施の形態を説明する。
なお、各図間において、同一符号は同一あるいは相当部分を示す。

実施の形態１
この発明の実施の形態１を図１から図３に基づいて説明する。
図１において、電気設備収納パッケージハウスは、複数の電気設備収納室１、１ａ、１ｂにより構成され、各電気設備収納室１、１ａ、１ｂにはタービン発電機５、５ａ、５ｂの励磁装置５１と、タービン６、６ａ、６ｂを起動するため発電機５、５ａ、５ｂを電動機として回転させるサイリスター起動装置４、４ａ、４ｂとが仕切る（区切る）ことなく収納されている。さらに各電気設備収納室内には、それぞれ固定式空調装置２、２ａ、２ｂを設けると共に、室外には移動自在に配置されタービンの起動時に収納室内を冷房する移動式空調装置３が設けられている。

すなわち、この電気設備収納パッケージハウスは、個別の固定式空調装置２と電気設備収納室間で共用する移動式空調装置３を具備しており、例えばサイリスター起動装置４を使い、発電機５をモータ化させてタービン６を起動させるときには、固定式空調装置２と移動式空調装置３を同時に運転し、タービン６が起動して発電機５を運転しているときには、固定式空調装置２のみ運転する。

なお、他のタービン、例えばＡ位置のタービン６ａを起動するときは、サイリスター起動装置４ａを使用するが、たまたまサイリスター起動装置４ａが点検中、あるいは故障であった場合には、例えばＣ位置のサイリスター起動装置４を使用することになるため、移動式空調装置３を後述するようにＣ位置のタービン６側に移動させて、固定式空調装置２と移動式空調装置３を運転する。

図２において、発電機５への電源供給は起動変圧器などの外部電源から供給するが、電気の流れとしては、高調波フィルタ４１で高周波を取り除き、変圧器４２で電圧変換した後、コンバータ／直流リアクトル／インバータ４３と切替器４４を経由して発電機５に供給される。

図３において、移動式空調装置３は、部屋で囲まれた室内機設備３１と部屋で囲まれない室外機設備３２を共通移動台車３３に搭載したものであり、室内機設備３１は、冷気が漏れないように密閉室３１０内に設置し、室外機設備３２は熱放散しやすいように共通移動台車３３上に露出して設置する。また、密閉室３１０は後述するように電気設備収納室１の開口３６を通し電気設備収納室１と適宜連通する。
共通移動台車３３は、車輪３５を備えており、この車輪３５を使ってレール３４上を自
在に移動（図１の矢印Ｙ1，Ｙ2またはその反対方向）させる。移動式空調装置３の電源ケーブル１０は、移動式空調装置３を自在に移動させるため、ケーブル巻き取り機１１により移動式空調装置３の移動にしたがって巻き取り、巻き戻される伸縮機能を備えている。

次に動作について説明する。
図１において、Ｃ位置のタービン６を起動させるときは、図２に示したサイリスター起動装置４の構成機器である高調波フィルタ４１、変圧器４２、コンバータ／直流リアクトル／インバータ４３と切替器４４を経由した電源を発電機５につなぐことで発電機５がモータ化してタービン６を起動させる。
この時、サイリスター起動装置４には大電流が流れ当該装置の発熱量が非常に大きくなり室内温度が上昇するので、この温度上昇を防ぐために図３に示す大型の移動式空調装置３を運転する。

タービン６が起動すると発電機５への電源供給を停止させるので、サイリスター起動装置４は停止し、大型の移動式空調装置３を停止する。
タービン６の起動後は、発電機の励磁装置５１のみ運転されるので、励磁装置５１の機器発熱量による室内温度上昇を防ぐために固定式空調装置２を運転する。

なお、Ａ位置のタービン６ａを起動するときは、サイリスター起動装置４ａを使用するが、たまたまサイリスター起動装置４ａが点検中、あるいは故障であった場合には、Ｃ位置のサイリスター起動装置４を使用することになる。この場合は、移動式空調装置３を例えばＣ位置のタービン６側に移動させて電気設備収納室１に連結させ、移動式空調装置３と固定式空調装置２を運転する。タービン６ａの起動後は、移動式空調装置３と固定式空調装置２を停止し、発電機５ａの励磁装置５１と固定式空調装置２ａを運転する。

なお、図５に示す従来の電気設備収納パッケージハウスでは、単一の空調設備Ｒで空調をおこなっていた。この場合には、各々の空調機を常時使わないのに大型の空調機を個々に設置しておかねばならず、メンテナンスする費用もかかり、建設コストも高くつくことになる。改善策としては、特許文献１での電源分岐に相当する方法、すなわち空調設備Ｒの冷風をそれぞれの電気設備収納室１、１ａ、１ｂに分配する方法が考えられるが、冷風をダクトで電気設備収納室１、１ａ、１ｂに分配するためには、ダクトの抵抗損失による空調設備Ｒの大型化やバックアップなど信頼性の問題を有し、この方法が採用されない実状にある。また、従来の改善策では、空調設備Ｒが大型化し建屋スペースの拡大となることから建屋コストアップとなり、冷風ダクトを長く引き回すことで冷風が暖められることから熱回収が困難になるなどの技術的な問題があった。

この実施の形態１によれば、常に運転している励磁装置５１の専用として固定式空調装置２、２ａ、２ｂを準備すると共に、一時期に短時間しか運転しないサイリスター起動装置４、４ａ、４ｂに対しては、移動自在の移動式空調装置３が各電気設備収納室１、１ａ、１ｂ間で共用されるので、上述のように電源分岐やエアダクト分岐などで生ずる電源設備の追加や管路抵抗損失による空調設備容量アップの必要性がなくなり設備費用が削減できる効果が得られる。

実施の形態２．
上記実施の形態１では、電気設備収納室の空調装置を固定式空調装置２と移動式空調装置３とに分けて別ユニットとして構成し、サイリスター起動装置４、４ａ、４ｂを運転するときだけ移動式空調装置３を電気設備収納室１、１ａ、１ｂのいづれかの室に接続する構成であるが、実施の形態２では図４に示すように、移動式空調装置３の代わりに移動式冷風装置（換気装置または送風機）３０を設置するようにしたものであり、実施の形態１で構成されたものより更にコストの低減がはかれる。

なお、この実施の形態２の場合には、タービン起動までの短時間のみ、例えば送風機で室内を換気することになるので、排気口３７が必要となり、タービン起動後に固定式空調装置２、２ａ、２ｂを運転する時には、この排気口３７を閉じる蓋３８とインターロック装置（図示せず）が必要となる。通常、消火設備として消火設備システムＦＭ２００（図示せず）を使用することが多く排気口３７を閉じるシステムは具備されている。

この実施の形態２によれば、上述した実施の形態１と同様の諸問題を解決できると共に、移動式空調装置３の代わりに移動式冷風装置（換気装置または送風機）３０を設置することのより、実施の形態１で構成されたものより更にコストの低減がはかれる。

１、１ａ、１ｂ 電気設備収納室（電気設備収納パッケージ）
２、２ａ、２ｂ 固定式空調装置
３ 移動式空調装置
３０ 移動式冷風装置（換気装置、送風機）
３１ 移動式空調装置の室内機設備
３２ 移動式空調装置の室外機設備
３３ 共通移動台車
３４ レール
３７ 排気口
３８ 排気口の蓋
４、４ａ、４ｂ サイリスター起動装置
４１ 高調波フィルタ
４２ 変圧器
４３ コンバータ／直流リアクトル／インバータ
４４ 切替器
５、５ａ、５ｂ 発電機
５１ 発電機の励磁装置
５２ 発電機の遮断器
６、６ａ、６ｂ タービン
７、７ａ、７ｂ 主変圧器
１０ 移動式空調装置３の電源ケーブル
１１ ケーブル巻き取り機。

Claims (2)

1. タービンによって駆動される発電機の励磁装置と、上記タービンを起動するため上記発電機を電動機として回転させる起動装置とを収納した電気設備収納室を備え、上記電気設備収納室内に固定式空調装置を設けると共に上記電気設備収納室の室外において移動自在に配置され上記タービンの起動時に上記室内を冷房する移動式空調装置または冷風装置を設けことを特徴とする電気設備収納パッケージハウス。
2. 上記移動式空調装置または冷風装置は、上記発電機ごとに配置された複数の上記電気設備収納室間で共用することを特徴とする請求項１記載の電気設備収納パッケージハウス。

Images