JP5622452B2 - 地下変電所変電設備冷却システム取替方法 - Google Patents
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Description
また、本発明に係る地下変電所変電設備冷却システム取替方法は、上述した課題を解決するため、地下変電所の変電設備を冷却する冷却設備を備えた地下変電所変電設備冷却システムに、前記冷却設備よりも冷却能力が低い仮設冷却設備をさらに設置し、前記変電設備を冷却する設備を、前記冷却設備と前記仮設冷却設備とに切り替える接続点を設置し、冷却装置から出る冷却水の温度と湿球温度による気温との差で求まるアプローチが小さくなり、前記変電設備の負荷率が大きくなる夏の最盛期を避けた期間に、前記接続点を切り替えて、前記変電設備を冷却する設備を、前記冷却設備から前記仮設冷却設備に切り替え、前記仮設冷却設備で前記変電設備の冷却を継続したまま、前記冷却設備を撤去して新規の冷却設備を設置し、前記接続点を切り替えて、前記変電設備を冷却する設備を、前記仮設冷却設備から新規に設置した冷却設備に切り替えることを特徴とする。
次に、本発明の実施形態に係る地下変電所の変電設備冷却システム取替方法における仮設冷却設備30(例えば、図2に示される仮設冷却塔31,32)をどのようにして選定するかについて説明する。
図6に示される地下変電所変電設備冷却システム10Cに関連して説明したように、通常、地下変電所に設置される変電設備の冷却システム(地下変電所変電設備冷却システム)は、想定される最大負荷(100%容量)での運用を継続できる様に設計されており、さらに幾分かの設計余裕を持たせている。そのため、実際には最大負荷時に発生する熱量100に対して、設計余裕分(例えば、熱量αとする)を付加した100+αで熱が発生しても冷却できるだけの冷却能力を備える。
仮設冷却設備30として設置される仮設冷却塔31,32は、既存の冷却設備20を新規の冷却設備20に取り替えるまでの間(通常、3ヶ月程度、長くてもせいぜい半年程度)使用できれば十分であるから、冷却塔21〜25の様な長期(30年程度)の耐用年数を要求される特殊品である必要はなく、いわゆる普及品を使用することができる。仮設冷却塔31,32が普及品であっても、その耐用年数は年単位(一般的には10年)であるから、これよりも短い取替期間における暫定的な使用であれば何ら支障はない。
仮設冷却設備30の仕様についても、冷却設備20(冷却塔21〜25)の仕様と同様に決定する。冷却設備20(冷却塔21〜25)の仕様を決定する際は、アプローチApとレンジReの二つが大きく作用する。
地下変電所は建屋内に設置されていることから、仮設冷却設備30(例えば、図2に示される仮設冷却塔31,32)の設置場所は限定的となると考えられるが、上記(1)〜(3)を精査することによって仮設冷却設備30の省スペース化を図ることにより、通常は地下変電所内の空きスペース(既存の冷却塔21〜25が屋上に設置される場合には屋上も含む)を利用して設置することができる場合がほとんどと考えられる。万が一、どのようにしても地下変電所内の空きスペースでは設置できないとしても、一時的に他のフロアの空きスペースを一時的に使用させてもらう等、何らかの手段を講じることによって、仮設冷却設備30の設置スペースを確保することができると考えられる。
以下、本実施の形態に係る取替方法の作用・効果を従来の取替方法と対比して説明する。尚、何れの取替方法においても、取替後の状態は図4に示される地下変電所変電設備冷却システム10Aにする場合を一例として説明する。
従来の第1取替方法(一気に取り替える方法)では、既存の冷却設備20を全て撤去し、新規の冷却設備20を設置し、新規冷却設備20が正常に運用できるかを確認するまでの全期間、すなわち、数ヶ月に亘る停止期間が必要となる。また、冷却塔21〜25の撤去および据付の作業は、冷却塔21〜25が大型化すればする程に長期化する傾向にあるので、冷却塔21〜25の冷却能力(換言すれば、被冷却体11〜14の一例である変圧器の規模)によっては、地下変電所の変電設備を設備停止させる期間は上記期間以上に長期化する可能性がある。
従来の第1取替方法(一気に取り替える方法)では、既存の冷却設備20を全て撤去した後に新規の冷却設備20を設置するため、冷却塔21〜25の据付工事はもちろんのこと、冷却塔21〜25の動作を制御するための電気配線(制御盤)の工事も容易である。すなわち、旧制御盤に接続される配線を全て取り外し、取り外した配線を全て新規制御盤に繋ぎ込むだけの比較的単純な電気工事で済む。
次に、既存の冷却設備20の取替工事中において、冷却塔21〜25又は仮設冷却塔31,32が故障した際に地下変電所の変電設備の運転を継続できるか否か(運転継続性)について比較する。尚、従来の第1取替方法(一気に取り替える方法)は、取替工事中に冷却設備20又は仮設冷却設備30を稼動させることを前提としない方法なので、本比較の対象からは除外する。
10A 冷却塔予備方式の地下変電所変電設備冷却システム
10B 冷却塔予備方式の地下変電所変電設備冷却システム
10C 多系統同時使用方式の地下変電所変電設備冷却システム
11 第1の被冷却体
12 第2の被冷却体
13 第3の被冷却体
14 第4の被冷却体
20 冷却設備
21,21A,21B,21C 第1の冷却塔
22,22A,22B,22C 第2の冷却塔
23,23C 第3の冷却塔
24 第4の冷却塔
25 予備冷却塔
28 冷却系統
29 補給水槽
30 仮設冷却設備
31 第1の仮設冷却塔
32 第2の仮設冷却塔
40 ポンプ装置
41 ポンプ
42 仕切弁
43 玉型弁
44 逆止弁
45 ストレーナ
51,52,53,54 弁
57 第1の接続点
58 第2の接続点
61 第1の被冷却体群
62 第2の被冷却体群
63 第3の被冷却体群
75,76 共通ヘッダ配管
75X,76X X系統の共通ヘッダ配管
75Y,76Y Y系統の共通ヘッダ配管
71,72,73 被冷却体群流入側配管
81,82,83 被冷却体群流出側配管
101,102,103 冷却装置流入側配管
111,112,113 冷却装置流出側配管
121,122,123 被冷却体群流入側手動弁
121X,122X,123X X系統の被冷却体群流入側手動弁
121Y,122Y,123Y Y系統の被冷却体群流入側手動弁
131,132,133 被冷却体群流出側手動弁
131X,132X,133X X系統の被冷却体群流出側手動弁
131Y,132Y,133Y Y系統の被冷却体群流出側手動弁
141,142,143 冷却装置流入側手動弁
141X,142X,143X X系統の冷却装置流入側手動弁
141Y,142Y,143Y Y系統の冷却装置流入側手動弁
151,152,153 冷却装置流出側手動弁
151X,152X,153X X系統の冷却装置流出側手動弁
151Y,152Y,153Y Y系統の冷却装置流出側手動弁
Claims (10)
- 地下変電所の変電設備、この変電設備を冷却する循環水の循環経路を形成する複数の冷却装置を備える冷却設備および前記循環水を循環させるポンプ装置を備えた地下変電所変電設備冷却システムに、
それぞれが前記冷却設備より冷却能力が低く通常運用時の前記変電設備の冷却が可能な複数の冷却装置からなる仮設冷却設備を、各冷却装置が前記循環経路に対して互いに並列な関係になるように設置し、
前記循環経路における前記冷却設備の上流部および下流部に、前記変電設備を冷却する設備を、前記冷却設備と前記仮設冷却設備とに切り替える接続点を設置し、
前記変電設備を一時的に停止させて前記仮設冷却設備が正常に運用できるかを確認し、前記接続点の操作により、前記変電設備を冷却する設備を、前記冷却設備から前記仮設冷却設備に切り替えて前記変電設備の運用を再開し、
前記仮設冷却設備で前記変電設備の冷却を継続したまま、前記冷却設備を撤去して新規の冷却設備を設置し、
前記変電設備を一時的に停止させて前記新規の冷却設備が正常に運用できるかを確認し、前記接続点の操作により、前記変電設備を冷却する設備を、前記仮設冷却設備から新規に設置した冷却設備に切り替えて前記変電設備の運用を再開することを特徴とする地下変電所変電設備冷却システム取替方法。 - 前記撤去の後に設置される新規の冷却設備は、冷却装置の形式および配管系統からなる冷却方式が前記撤去される冷却設備と異なることを特徴とする請求項1記載の地下変電所変電設備冷却システム取替方法。
- 地下変電所の変電設備を冷却する冷却設備を備えた地下変電所変電設備冷却システムに、前記冷却設備よりも冷却能力が低い仮設冷却設備をさらに設置し、
前記変電設備を冷却する設備を、前記冷却設備と前記仮設冷却設備とに切り替える接続点を設置し、
冷却装置から出る冷却水の温度と湿球温度による気温との差で求まるアプローチが小さくなり、前記変電設備の負荷率が大きくなる夏の最盛期を避けた期間に、
前記接続点を切り替えて、前記変電設備を冷却する設備を、前記冷却設備から前記仮設冷却設備に切り替え、
前記仮設冷却設備で前記変電設備の冷却を継続したまま、前記冷却設備を撤去して新規の冷却設備を設置し、
前記接続点を切り替えて、前記変電設備を冷却する設備を、前記仮設冷却設備から新規に設置した冷却設備に切り替えることを特徴とする地下変電所変電設備冷却システム取替方法。 - 前記仮設冷却設備の冷却能力は、前記変電設備の負荷率を考慮して決定されることを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の地下変電所変電設備冷却システム取替方法。
- 前記仮設冷却設備の冷却能力は、(冷却設備の定格の冷却能力)×(定格でのアプローチの設計値/前記仮設冷却設備から出る冷却水の温度と設計仕様で定められた設置場所の季節、及び環境で決まる湿球温度による気温との差で求まる地下変電所変電設備冷却システム取替期間中の季節のアプローチ)×(その時期の運用負荷率に対応して発生する熱量/定格熱量)で求まる値以上に設定されることを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載の地下変電所変電設備冷却システム取替方法。
- 前記仮設冷却設備の冷却能力は、前記仮設冷却設備が少なくとも複数の冷却装置を有する場合、この冷却装置の一台が停止した場合においても、前記変電設備の冷却を継続できる冷却能力を確保するように設定されることを特徴とする請求項1乃至5の何れか1項に記載の地下変電所変電設備冷却システム取替方法。
- 前記仮設冷却装置は、複数であり、少なくとも一台を予備として確保することを特徴とする請求項1乃至6の何れか1項に記載の地下変電所変電設備冷却システム取替方法。
- 前記冷却設備が複数の冷却装置を備える場合、前記仮設冷却設備の電源として、前記冷却設備のうち予備又は撤去されたことにより使用されていない冷却装置の電源を使用することを特徴とする請求項1乃至7の何れか1項に記載の地下変電所変電設備冷却システム取替方法。
- 前記冷却設備は複数の冷却装置を備える場合、全ての冷却装置を撤去した後に、新規な冷却設備の全てを設置することを特徴とする請求項1乃至8の何れか1項に記載の地下変電所変電設備冷却システム取替方法。
- 前記仮設冷却設備は、普及品であることを特徴とする請求項1乃至9の何れか1項に記載の地下変電所変電設備冷却システム取替方法。
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