JP3105673B2 - ガスタービン起動方法 - Google Patents

ガスタービン起動方法

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JP3105673B2
JP3105673B2 JP04337910A JP33791092A JP3105673B2 JP 3105673 B2 JP3105673 B2 JP 3105673B2 JP 04337910 A JP04337910 A JP 04337910A JP 33791092 A JP33791092 A JP 33791092A JP 3105673 B2 JP3105673 B2 JP 3105673B2
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thyristor
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torque
speed
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邦明 青山
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はサイリスタを使用した発
電電動機によるガスタービンの起動方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ガスタービン発電機を電動機として使用
し、主としてシリコン制御整流器（以下サイリスタと言
う）を使った半導体乾式整流器によって電機子印加電圧
を変化させ、速度を制御してガスタービンの起動に供す
る場合がある。この方法によると、特別な起動原動機を
必要とせず、ガスタービンプラントの全長を短くして、
コスト低減を図ることができる。
【０００３】図３には、発電機を電動機とする、サイリ
スタ使用の電気回路の一例を示す。図３によれば、３相
交流電源はサイリスタ１によって整流され、ブラシ２を
介して電機子３に供給される。そのサイリスタ１は点弧
位相制御装置４によってゲート制御されることでその導
通開始角度が制御され、電機子印加電圧が調節されて、
電動機回転数が制御される。サイリスタ１は一方向にし
か電流を通さないため、通常は図のように２組のサイリ
スタがブリッジ構成にされている。
【０００４】図４はガスタービンの起動・停止スケジュ
ール図の一例である。起動装置が作動すると、ガスター
ビンは回転上昇を始め、約２０％速度に達すると燃料が
投入されて着火し、約７０％速度で起動装置が断たれ
て、ガスタービンは自力運転に入る。その後は燃料量の
増大によって回転速度が上昇し、約２０分後に定格速度
に達する。
【０００５】図５は発電電動機による起動特性図であ
る。電動機はサイリスタ制御によって出力一定運転が行
われ、サイリスタトルクがガスタービン反抗トルクと一
致したときに着火するよう調節される。また、着火後
も、サイリスタトルクはガスタービンへの投入燃料とと
もに昇速に使われている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の発電
電動機では出力一定運転のサイリスタ制御であり、回転
速度の上昇とともにサイリスタトルクが低下している。
特に、着火時のガスタービン反抗トルク点を通過するよ
うにトルクカーブが調節されるため、着火後の昇速に使
われるトルクが少なくなっている。
【０００７】このため、着火後の加速度が小さく、昇速
に時間を要し、起動時間が長くなる。これに対し、上記
加速度を大きくするためにタービン燃料量を増大するこ
とが考えられるが、急速な燃料量の増大はガスタービン
高温部に熱衝撃を与え、その寿命を低下させることがあ
る。
【０００８】本発明は上記事情にかんがみてなされたも
ので、ガスタービン発電機をガスタービン起動電動機と
して使用した場合、ガスタービン高温部へ熱衝撃を与え
ることなく、起動時間を短縮することができるガスター
ビン起動方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上述の目的に対し、本発
明によれば、サイリスタを使用して発電機をガスタービ
ン起動用電動機に適用するようにしたガスタービンの起
動方法において、電動機として機能する発電機を、起動
から着火回転数まではサイリスタトルク一定制御とし、
着火後は着火検知とともにサイリスタ出力一定制御に切
り替えて運転することを特徴とするガスタービン起動方
法が提供される。
【００１０】
【作用】上述の手段によれば、トルク一定制御と出力一
定制御との２つのサイリスタモードを作り、これらを着
火時にモード移行させることによって着火後のガスター
ビン昇速に使われるサイリスタトルクが増大し、起動時
間が短縮される。
【００１１】
【実施例】図１は本発明によるガスタービン起動方法の
一実施例を示した発電電動機によるガスタービン起動特
性図である。図１によれば、起動後着火回転数までは発
電電動機はサイリスタトルク一定制御とし、着火後は着
火検知とともにサイリスタ出力一定制御に切替えられ
る。
【００１２】このとき、サイリスタ出力一定制御時のサ
イリスタトルクカーブは従来の図５のように、着火時の
ガスタービン反抗トルク点を通過する必要がなく、昇速
速度に合わせて自由に選択できる。図１の例では、着火
後のガスタービン昇速に使われるトルクを十分に大きく
設定してあり、ガスタービン燃料量の増大なしに着火後
の昇速速度を増大することができる。
【００１３】また、図２の例は、着火後のガスタービン
昇速に使われるトルクが小さくてよい場合の設定例であ
り、着火後のサイリスタの出力を昇速速度に合わせて小
さく設定してある。
【００１４】なお、サイリスタトルク一定制御時のサイ
リスタトルクとガスタービン反抗トルクとの差は、従来
に比べて小さくなるが、この間の時間が起動時間全体に
占める割合が小さく、その影響は比較的少ない。
【００１５】
【発明の効果】本発明によれば、ガスタービン発電機を
ガスタービン起動電動機として使用した場合、ガスター
ビン高温部への熱衝撃を最小に保ちながら十分な起動ト
ルクを得ることができ、起動時間の短縮を図ることがで
きる。
【００１６】また、サイリスタ出力一定制御時のサイリ
スタトルクカーブは、着火時のガスタービン反抗トルク
点を通過させる必要がなく、昇速速度に合わせてサイリ
スタ出力を自由に設定することができ、起動の自由度を
高くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のガスタービン起動方法によるガスター
ビン起動特性図である。
【図２】本発明のガスタービン起動方法による別のガス
タービン起動特性図である。
【図３】発電電動機のサイリスタ制御の電気回路図であ
る。
【図４】ガスタービンの起動・停止スケジュールを示し
た図である。
【図５】従来のガスタービン起動特性図である。
【符号の説明】
１ サイリスタ ２ ブラシ ３ 電機子 ４ 点弧位相制御装置

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】サイリスタを使用して発電機をガスタービ
    ン起動用電動機に適用するようにしたガスタービンの起
    動方法において、電動機として機能する発電機を、起動
    から着火回転数まではサイリスタトルク一定制御とし、
    着火後は着火検知とともにサイリスタ出力一定制御に切
    り替えて運転することを特徴とするガスタービン起動方
    法。
  2. 【請求項２】請求項１記載の起動方法において、サイリ
    スタトルク一定制御からサイリスタ出力一定制御への切
    り替え時のサイリスタの出力を所要昇速速度に応じて変
    更することを特徴とするガスタービン起動方法。
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JPH06159098A JPH06159098A (ja) 1994-06-07
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