JPH0847210A - 水素冷却発電機の水素補給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 水素冷却発電機において不要なガス補給を低
減し得るようにすること。 【構成】 回転電機本体１内に水素ガスを封入した水素
冷却発電機の水素補給装置において、回転電機出力に対
応する機内水素圧力設定信号を出力する関数発生器１２
を設け、機内圧力が上記関数発生器からの設定信号より
小さいときに圧力調整弁５を開方向に作動させ、機内に
水素を補給するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、発電機の如き回転電機
本体内に水素ガスを封入した水素冷却発電機の水素補給
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】一般
に、水素冷却発電機においては、機内に水素ガスを封入
することにより冷却の向上と風損の減少を図ることが行
なわれている。

【０００３】ところで、このような装置においては、従
来、発電機等の回転上昇開始前に規定圧力になるまで水
素ガスを封入し、軸受密封部からのリークによって圧力
低下した分だけ、圧力調整弁を介して水素ガスを補給す
ることにより、発電機等の定格負荷時における規定圧力
を維持するようにしてある。

【０００４】すなわち、図３は従来の水素冷却発電機に
おける出力に対する水素圧力の変化を示す図であり、実
線で示すように、機内に封入してある水素ガスの圧力を
規定圧力にした後、発電機を起動し、その規定圧力に対
してオン・オフ制御を行なうことにより、水素ガスの圧
力が規定圧力に維持される。

【０００５】ところが、発電機本体内に封入する水素ガ
スの圧力は、発電機が定格出力に達するまでは、必ずし
も上記規定圧力にする必要はなく、図３に点線で示すよ
うに、発電機出力に対応した圧力に保持すれば、水素ガ
スの封入効果を奏することができる。したがって図３に
おいて斜線で示す部分に対応する水素は必ずしも必要で
なく、部分負荷運転中等には余分な水素を補給している
ことになる等の問題がある。

【０００６】特に、電力需要が少ない夜間には運転を止
め電力需要が大きい昼間のみに運転を行なうようにした
発電機においては、毎日起動、停止が行なわれることに
なり、不要な水素ガス補給量が多くなる等の問題があ
る。

【０００７】本発明はこのような点に鑑み、不要なガス
補給を低減し得るようにした水素補給装置を得ることを
目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、発電機本体内
に水素ガスを封入した水素冷却発電機の水素補給装置に
おいて、その発電機出力に対応する機内水素圧力設定信
号を出力する関数発生器と、機内圧力が上記関数発生器
からの出力信号より小さいときに作動され、上記発電機
内に水素を補給する圧力調整弁とを有することを特徴と
する。

【０００９】

【作用】関数発生器からの機内水素圧力設定信号によっ
て、起動（負荷上昇）モード時には発電機内水素の圧力
制御が行なわれ、停止モードにおいては自動補給が行な
われず、発電機の負荷に見合った水素ガス封入圧力を連
続的に制御できる。

【００１０】

【実施例】以下、図１及び図２を参照して本発明の実施
例について説明する。

【００１１】図１において、符号１は発電機本体であっ
て、その発電機本体１内には発電機ロータ２が配設され
ており、その発電機ロータ２の両端部が軸受（図示せ
ず）によって上記発電機本体１に軸支され、その軸受部
は密封油装置でシールされている。

【００１２】ところで、上記発電機本体１内にはその発
電機本体１内に封入用水素ガスを供給する水素ガス分散
管３が設けられており、その水素ガス分散管３には水素
ガス供給管４が接続されている。上記水素ガス供給管４
にはその途中に圧力調整弁５、計量計６が設けられてお
り、さらに遮断弁７及び減圧弁８を介して複数の水素ガ
スボンベ９に接続されている。なお図中符号１０は常時
には閉じられている大気放出弁である。

【００１３】しかして、発電機本体１内には、水素ボン
ベ９から水素ガス供給管４及び水素ガス分散管３等を介
して水素ガスが封入され、発電機本体１内が所定圧に保
持されている。そして、軸受部から漏洩する水素ガスを
補給するため、圧力調整弁５が開閉制御され、機内圧力
が規定圧力に制御される。

【００１４】すなわち、発電機本体１には機内圧力を検
出する圧力検出器１１が設けられており、この圧力検出
器１１によって検出された機内圧力信号が、機内水素圧
力設定信号を出力する関数発生器１２から出力される設
定信号と比較演算器１３で比較され、機内圧力が上記関
数発生器１２からの出力信号より小さいときに前記圧力
調整弁５が開方向に制御され、機内圧力が所定の設定値
になるように制御される。

【００１５】関数発生器１２は、図２に示すように、発
電機の電流検出器１４及び電圧検出器１５からの検出信
号によって発電機出力信号を出力するトランスデューサ
ー１６から発電機出力信号が入力され、その発電機の出
力すなわち発電機の実負荷に対応して増加する機内水素
圧力設定信号を出力するように構成されている。

【００１６】しかして、発電機の起動に際して、発電機
本体１内に水素ガスが供給され機内水素圧力が所定値に
達した後発電機が起動されると、関数発生器１２からそ
の発電機の出力すなわち負荷に対応した機内水素圧力設
定信号が出力され、その設定信号と機内圧力信号との偏
差信号によって圧力調整弁５が制御される。したがっ
て、発電機の負荷の上昇に対応して機内圧力が上昇さ
れ、全負荷運転時には規定圧力に維持される。

【００１７】そして、負荷運転中に水素ガスのリークに
より圧力低下が生じ、その負荷に対応する機内水素圧力
設定信号より低圧になると、圧力調整弁５が開方向に制
御され、水素ガスの自動補給が行なわれる。

【００１８】一方、負荷降下時、或はユニット停止時に
は、関数発生器１２からの設定信号より機内圧力が小さ
い場合以外には、比較演算器１３から圧力調整弁５へ制
御信号が出力されず、水素ガスの自動補給及び供給がロ
ックされる。すなわち、水素ガスは自然リークのみの状
態に保持される。

【００１９】したがって、発電機の再起動或は負荷上昇
時に、その出力に対応する圧力設定値が、その時点の機
内圧力より大きくなったときにはじめて圧力調整弁５が
作動され、水素ガスの補給が行なわれる。

【００２０】また、このような水素補給装置には保護警
報装置が設けられており、水素圧力の高低が常時監視さ
れている。すなわち、比較演算器１３からの出力信号は
図示しない保護警報装置にも出力されており、機内水素
圧力が関数発生器１２からの設定信号より所定量だけ高
い場合及び低い場合に警報等が発生されるようにしてあ
る。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は発電機出
力に対応する機内水素圧力設定信号を出力する関数発生
器を設け、機内圧力が上記関数発生器からの設定信号よ
り小さいときに圧力調整弁を開方向に作動させ、機内に
水素を補給するようにしたので、負荷上昇時或は部分負
荷運転時において、その負荷に対応した水素圧力を維持
するだけの水素を供給或は補給するだけでよく、所要水
素ガスを最低にすることができ、不要なガス補給をなく
すことができる等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の水素冷却発電機における水素補給装置
の概略構成を示す図。

【図２】本発明における関数発生器部の説明図。

【図３】発電機出力に対する水素圧力の変化を示す図。

【符号の説明】

１ 発電機本体 ２ 発電機ロータ ３ 水素ガス分散管 ５ 圧力調整弁 ９ 水素ガスボンベ １１ 圧力検出器 １２ 関数発生器 １３ 比較演算器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】発電機本体内に水素ガスを封入した水素冷
   却発電機の水素補給装置において、発電機出力に対応す
   る機内水素圧力設定信号を出力する関数発生器と、機内
   圧力が上記関数発生器からの設定信号より小さいときに
   作動され、上記発電機内に水素を補給する圧力調整弁と
   を有することを特徴とする、水素冷却発電機の水素補給
   装置。