JPH06185311A - 発電設備の速度制御方式 - Google Patents
発電設備の速度制御方式Info
- Publication number
- JPH06185311A JPH06185311A JP4335787A JP33578792A JPH06185311A JP H06185311 A JPH06185311 A JP H06185311A JP 4335787 A JP4335787 A JP 4335787A JP 33578792 A JP33578792 A JP 33578792A JP H06185311 A JPH06185311 A JP H06185311A
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- JP
- Japan
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- speed
- power generation
- rotation speed
- frequency
- generator
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
- F01K23/00—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids
- F01K23/12—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engines being mechanically coupled
- F01K23/16—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engines being mechanically coupled all the engines being turbines
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】ガスタービン３の反発電機側にある始動モータ
１とトルクコンバータ２により、回転軸の速度を制御
し、一定の回転数とならないように回転数を変動させ、
固有振動数を避ける。 【効果】サイリスタ盤により回転軸の速度を制御追従性
よく変動させることにより、自由に回転数を選んでも共
振によるタービンの破損等の恐れがなくなる。
１とトルクコンバータ２により、回転軸の速度を制御
し、一定の回転数とならないように回転数を変動させ、
固有振動数を避ける。 【効果】サイリスタ盤により回転軸の速度を制御追従性
よく変動させることにより、自由に回転数を選んでも共
振によるタービンの破損等の恐れがなくなる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ガスタービン発電設備
及び蒸気タービンとガスタービン発電設備とからなるコ
ンバインドサイクル発電設備、特に、サイリスタ始動方
式を使用したガスタービン発電設備及び蒸気タービンと
ガスタービン発電設備とからなるコンバインドサイクル
発電設備の回転軸の速度制御方式に関する。
及び蒸気タービンとガスタービン発電設備とからなるコ
ンバインドサイクル発電設備、特に、サイリスタ始動方
式を使用したガスタービン発電設備及び蒸気タービンと
ガスタービン発電設備とからなるコンバインドサイクル
発電設備の回転軸の速度制御方式に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の軸始動及び停止方法は、火力原子
力発電技術協会、火原協会講座３，タービン・発電機、
１７９頁、ガスタービン起動線図の例を示すように、１
００％の回転数になるまでに一定の回転数とする部分が
あるが、この回転数は固有振動数を避けるよう注意する
必要がある。
力発電技術協会、火原協会講座３，タービン・発電機、
１７９頁、ガスタービン起動線図の例を示すように、１
００％の回転数になるまでに一定の回転数とする部分が
あるが、この回転数は固有振動数を避けるよう注意する
必要がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】近年、電力需要の増大
化，地球環境への配慮などの目的で、発電設備の高効率
化が叫ばれている。この発電設備の高効率化の方法とし
てガスタービンと蒸気タービンを用いたコンバインドサ
イクル発電が脚光を浴びている。さらに、コンバインド
サイクル発電の発電設備の形態として、部分負荷効率及
び運用性の面から一軸コンバインドが多用されるように
なってきており、その大容量化も進んでいる。
化，地球環境への配慮などの目的で、発電設備の高効率
化が叫ばれている。この発電設備の高効率化の方法とし
てガスタービンと蒸気タービンを用いたコンバインドサ
イクル発電が脚光を浴びている。さらに、コンバインド
サイクル発電の発電設備の形態として、部分負荷効率及
び運用性の面から一軸コンバインドが多用されるように
なってきており、その大容量化も進んでいる。
【０００４】図３に、この一軸コンバインドサイクル発
電設備の一例をあげる。
電設備の一例をあげる。
【０００５】すなわち、ガスタービン３，蒸発タービン
５の間に発電機を配置し、さらにガスタービンの反発電
機側に始動用の始動モータ１とトルクコンバータ２を一
つの軸で構成するものである。このような形態のコンバ
インドサイクル発電では、発電設備の大容量化に伴い始
動モータ，トルクコンバータも大容量化してくる。しか
し、このような大容量化に伴い、始動装置のうち特にト
ルクコンバータの製作が困難となりつつある。また、始
動モータとして使用する誘導電動機の始動時に大きな始
動電流が流れるため、電力系統に与える影響も大きくな
ってきている。このような状況から、従来の始動モータ
とトルクコンバータを用いた始動装置に替わる始動方式
として、サイリスタ始動がある。この構成を図４に示
す。これは、軸に結合されている発電機の電機子巻線に
サイリスタ周波数変換装置６を結合し、周波数変換装置
からの電流により発電機を電動機として運転し所要の回
転数を得ようとするものである。ある程度の回転数が得
られると、ガスタービンが自力始動可能となり、定格回
転数までもっていくことができる。
５の間に発電機を配置し、さらにガスタービンの反発電
機側に始動用の始動モータ１とトルクコンバータ２を一
つの軸で構成するものである。このような形態のコンバ
インドサイクル発電では、発電設備の大容量化に伴い始
動モータ，トルクコンバータも大容量化してくる。しか
し、このような大容量化に伴い、始動装置のうち特にト
ルクコンバータの製作が困難となりつつある。また、始
動モータとして使用する誘導電動機の始動時に大きな始
動電流が流れるため、電力系統に与える影響も大きくな
ってきている。このような状況から、従来の始動モータ
とトルクコンバータを用いた始動装置に替わる始動方式
として、サイリスタ始動がある。この構成を図４に示
す。これは、軸に結合されている発電機の電機子巻線に
サイリスタ周波数変換装置６を結合し、周波数変換装置
からの電流により発電機を電動機として運転し所要の回
転数を得ようとするものである。ある程度の回転数が得
られると、ガスタービンが自力始動可能となり、定格回
転数までもっていくことができる。
【０００６】さて、通常のタービン発電設備では、この
ような始動時や、コンプレッサの洗浄時などに、一定の
回転数で運転することがある。その回転数が回転軸の固
有振動数に一致した場合、共振しタービンの破損等につ
ながる恐れがあるため、一定の回転数で運転する場合に
は固有振動数を避ける必要がある。
ような始動時や、コンプレッサの洗浄時などに、一定の
回転数で運転することがある。その回転数が回転軸の固
有振動数に一致した場合、共振しタービンの破損等につ
ながる恐れがあるため、一定の回転数で運転する場合に
は固有振動数を避ける必要がある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】固有振動数を避ける方法
として、一定の回転数にせず、ある平均の回転数の上下
に回転数を変動させる方法がある。通常のトルクコンバ
ータによる機械的な制御方法とした場合、制御追従性が
悪く急速に回転数を変動させられない。しかし、サイク
ル盤を用いた電気的な方式にて回転数を変動させれば、
制御性よく変動させられ、固有振動数付近でも問題なく
運転でき、自由に回転数を設定することができる。
として、一定の回転数にせず、ある平均の回転数の上下
に回転数を変動させる方法がある。通常のトルクコンバ
ータによる機械的な制御方法とした場合、制御追従性が
悪く急速に回転数を変動させられない。しかし、サイク
ル盤を用いた電気的な方式にて回転数を変動させれば、
制御性よく変動させられ、固有振動数付近でも問題なく
運転でき、自由に回転数を設定することができる。
【０００８】
【作用】ある回転数付近で運転する場合、上記のように
サイクル盤を用いた電気的な方式にて回転数を変動させ
れば、制御性よく変動させられ、固有振動数付近でも問
題なく運転でき、自由に回転数を設定することができ
る。
サイクル盤を用いた電気的な方式にて回転数を変動させ
れば、制御性よく変動させられ、固有振動数付近でも問
題なく運転でき、自由に回転数を設定することができ
る。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の実施例を図１により説明す
る。図１は回転軸の回転数をある平均値の上下に変動さ
せる一例である。回転軸の回転数を一定値にする場合、
固有振動数を避ける必要があるが、図１のように回転数
を変動させれば平均の回転数を自由に設定することがで
きる。しかし、回転数の制御を図３の一軸コンバインド
の例で示すような機械的なトルクコンバータで行なった
場合、制御追従性がやや劣っており、回転数を変動させ
ることが困難である。そこで図４のサイリスタ始動方式
の例で示すような、周波数変換装置による電気的な制御
方式とすれば、制御追従性に優れており、回転数を変動
させることが可能となる。
る。図１は回転軸の回転数をある平均値の上下に変動さ
せる一例である。回転軸の回転数を一定値にする場合、
固有振動数を避ける必要があるが、図１のように回転数
を変動させれば平均の回転数を自由に設定することがで
きる。しかし、回転数の制御を図３の一軸コンバインド
の例で示すような機械的なトルクコンバータで行なった
場合、制御追従性がやや劣っており、回転数を変動させ
ることが困難である。そこで図４のサイリスタ始動方式
の例で示すような、周波数変換装置による電気的な制御
方式とすれば、制御追従性に優れており、回転数を変動
させることが可能となる。
【００１０】また、一般に固有振動数から０.２Ｈｚ 以
上離れていれば、共振の振動レベルは十分小さくなるの
で、上記のように回転数を変動させて固有振動数を避け
る場合、変動の振幅を０.２Ｈｚ 以上とすれば、自由に
回転数を選ぶことができる。本発明の他の実施例を図２
により説明する。ガスタービンでは燃焼ガスに点火する
前に燃焼ガス通過部分に残っている不純物を取り除き爆
発事故を防止する。不純物を取り除く際の回転数を上げ
るとコンプレッサの仕事量が増え、吸気流量が増加し、
時間を短縮することができる。そこで、図２に示すよう
に、燃焼ガスに点火する前に、燃焼ガスに点火する時の
回転数以上まで回転数を上げれば、燃焼ガスに点火する
までの時間を短縮することができる。このような回転軸
の速度制御も、同様に、サイリスタ盤を用いた電気的な
方式とすれば可能となる。
上離れていれば、共振の振動レベルは十分小さくなるの
で、上記のように回転数を変動させて固有振動数を避け
る場合、変動の振幅を０.２Ｈｚ 以上とすれば、自由に
回転数を選ぶことができる。本発明の他の実施例を図２
により説明する。ガスタービンでは燃焼ガスに点火する
前に燃焼ガス通過部分に残っている不純物を取り除き爆
発事故を防止する。不純物を取り除く際の回転数を上げ
るとコンプレッサの仕事量が増え、吸気流量が増加し、
時間を短縮することができる。そこで、図２に示すよう
に、燃焼ガスに点火する前に、燃焼ガスに点火する時の
回転数以上まで回転数を上げれば、燃焼ガスに点火する
までの時間を短縮することができる。このような回転軸
の速度制御も、同様に、サイリスタ盤を用いた電気的な
方式とすれば可能となる。
【００１１】
【発明の効果】本発明によれば、サイリスタ盤を用いた
電気的な方式で回転軸の速度を制御すれば、回転数の変
動を追従性よく行なうことができるので、固有振動数を
避け、自由に回転数を選ぶことができる。
電気的な方式で回転軸の速度を制御すれば、回転数の変
動を追従性よく行なうことができるので、固有振動数を
避け、自由に回転数を選ぶことができる。
【図１】請求項１，２，３の速度制御方式の特性図。
【図２】請求項４の速度制御方式を示す特性図。
【図３】一軸コンバインドの一例を示すブロック図。
【図４】サイリスタ始動方式の一例を示すブロック図。
１…始動モータ、２…トルクコンバータ、３…ガスター
ビン、４…発電機、５…蒸気タービン、６…周波数変換
装置、７…サイリスタ電源。
ビン、４…発電機、５…蒸気タービン、６…周波数変換
装置、７…サイリスタ電源。
Claims (4)
- 【請求項１】ガスタービン発電設備及び蒸気タービンと
ガスタービン発電設備とからなるコンバインドサイクル
発電設備における軸始動及び停止時に、回転軸の回転数
を、ある平均回転数の上下に変動させることにより、一
定の回転数となることを避けることを特徴とする発電設
備の速度制御方式。 - 【請求項２】請求項１において、発電設備におけるコン
プレッサの洗浄時、前記回転軸の回転数を、ある平均回
転数の上下に変動させることにより、一定の回転数とな
ることを避ける発電設備の速度制御方式。 - 【請求項３】請求項１または２において、前記回転軸の
回転数を、ある平均回転数の上下に変動させる際に、回
転数の変動の幅を少なくとも０.２Ｈｚ 以上とする発電
設備の速度制御方式。 - 【請求項４】請求項１または２において、燃焼ガスに点
火する前に、燃焼ガスに点火する時の回転数以上まで回
転数を上げた後に、点火時の回転数まで落とす発電設備
の速度制御方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4335787A JPH06185311A (ja) | 1992-12-16 | 1992-12-16 | 発電設備の速度制御方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4335787A JPH06185311A (ja) | 1992-12-16 | 1992-12-16 | 発電設備の速度制御方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06185311A true JPH06185311A (ja) | 1994-07-05 |
Family
ID=18292440
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4335787A Pending JPH06185311A (ja) | 1992-12-16 | 1992-12-16 | 発電設備の速度制御方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06185311A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012175328A1 (de) * | 2011-06-20 | 2012-12-27 | Siemens Aktiengesellschaft | Dampfturbinenanlage, umfassend eine dampfturbine und eine dreheinrichtung zum drehantrieb einer turbinenläuferwelle beim turbinenstart |
-
1992
- 1992-12-16 JP JP4335787A patent/JPH06185311A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012175328A1 (de) * | 2011-06-20 | 2012-12-27 | Siemens Aktiengesellschaft | Dampfturbinenanlage, umfassend eine dampfturbine und eine dreheinrichtung zum drehantrieb einer turbinenläuferwelle beim turbinenstart |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |