JPS58141649A - ガス冷却回転電機の軸密封油供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は回転電機の軸密封油供給装置の改嵐に係り、特
にその装置内に非常用の油ポンプを備えた軸密封油供給
装置の改真に関するものである。

一般に水素冷却回転電機、例えば水素冷却タービン発電
機においては、固定子の軸貫通部分に、回転子軸と固定
子関の間隙よシ水素ガスが外部へ漏れるのを防止するた
め、軸密封油供給装置より適当な圧力の油を供給するよ
うにしている。

第１図はその全体的な概略図で、発電機１は主部品とし
て固定子２と回転子３とそれに軸受４゜４とを備えてい
る。そして固定子２０回転子３が貫通している部分には
軸シール装置５，５があり、この軸シール装置に軸密封
油供給装置６より油、すなわち密封油が供給されるよう
になっている。

この軸密封油供給装置６は第２図に拡大して示すように
、軸シール装置の排油側に連通している真空油タンク７
、常用密封油ポンプ８、この常用密封油ポンプと並列に
設けられ九非常用密封油ポンプ９、密封油供給路に設け
られた自動油圧調整弁１０、非常用密封油ポンプ９を付
勢する圧力スイッチ１１、リリーフ弁１２，１３、逆止
弁１４゜１５、真空ポンプ１６、ポンプ吸込管１７、真
空油タンク戻り管１８等より成り、そしてその作用は真
空油タンク７内で真空ポンプ１６により充分脱気された
密封油１９は常用密封油ポンプ８によ７す、自動油圧調
整弁ｌＯで適尚な密對圧に調整され、Ｆ部より固定子の
軸封部（第１図参照）（軸シール装置５）に供給される
わけである。

この場合常用密封油ポンプ８の交流電源喪失あるいは常
用密封油ポンプ駆動用モーターの故障等により常用密封
油ポンプ８の吐出圧が低下し九場合には、規定油圧にセ
ットされ九上記圧力スイッチ１１が動作し、非常用密封
油ポンプ９が起動して、密封油が供給される。

ところで、このような従来の軸密封油供給装置、特に密
対油量の多い例えば８００ＭＷ級の大容量発電機に適用
される軸密封油供給装置においては、常用密封油ポンプ
８が停止しても、その慣性回転によりポンプ吐出側の圧
力の低下が鈍いため、圧力スイッチ１１の動作が遅れ、
したがって非常用密封油ポンプ９の起動が遅くなり、固
定子の軸貫通部における密封油圧が水素ガスのシールに
必要な最低油圧以下に低下し、水素ガスの漏れが生ずる
という恐れがある。

従来この欠点を補うため、第３図に示すように常用密封
油ポンプ８の吐出側にオリフィス２ｏを設け、このオリ
アイスと常用密封油ポンプ８０間に圧力スイッチ１１の
油圧検出口を設け、さらにこの部分と真空油タンク７を
分岐管２１で連結するようにしたものが考えられている
。これであると、常用密封油ポンプ８が停止した場合、
常用密封油ポンプ８とオリフィス２０間の油圧は、オリ
フィス２２および分岐管２１を通して真空油タンク７に
逃げ、また供給管途中の油の逆流がないので速やかに低
下する。したがって圧力スイッチ、１１の動作が早くな
るというものである。しかしこれであると、オリフィス
２２を通る油量は、真空油タンク７内の真空度によって
異なるため、圧力スイッチ１１の動作が不規則となり、
１＋、軸シール装置部分における常用密封油ポンプ８の
吐出圧力（油ポンプ及びその駆動電動機の慣性回転によ
る吐出圧力）はオリフィス２０によって絞られるため電
源喪失後急激に低下してしまい、非常用密封油ポンプ９
が起動して油圧が所定値まで立上がるのに間に合わず前
述したものと同様、水素ガスシールに必要な密封油圧を
確保することができない欠点があった。

本発明はこれにかんがみなされ九ものであり、したがっ
てその目的とするところは、常用密封油ポンプが異常停
止した場合、非常用密封油ポンプが速ヤかに起動し、か
つ軸シール部の密封油の圧力が常に所定値に保たれるよ
うになしてガス漏洩のないこの種回転電機の軸密封油供
給装置を提供するにある。

すなわち本発明は、非常時に作動する圧力スイッチの油
圧導管、すなわち油圧検出管の途中にオリフィスを設け
、さらにこのオリフィスの圧力スイッチ側（圧力スイッ
チとオリフィスの間）を真空タンクに圧力コントロール
装置、例えば圧力コントロール弁を介して連通させるよ
うになして、非常時には圧力スイッチの圧力検出部の油
圧が速やかに低下、すなわち圧力スイッチが連中かに作
動するようになし、を九−刃軸密封油の供給路の圧力は
非常用密封油ポンプの吐出圧力が所定値に確立するまで
ある＠度保っておくようになし所期の目的を達成するよ
うにしたものである。

以下、図示した実施例に基づいて本発明の詳細な説明す
る。

第４図は本発明の一実施例に係る軸密封油供給装置の常
用密封油ポンプ吐出側附近を示す要部系統御で、図示さ
れていないその他の部分は、第１図に示し九従来例と同
じである。

この実施例では常用密封油ポンプ８の吐出管と圧力スイ
ッチ１１を結んでいる油圧導管（油圧検出管）２３にオ
リフィス２４が設けられ、さらに、このオリフィス２４
と圧力スイッチ１１間より真空油タンク７の油部下に通
ずる分岐管２５が設けられている。さらにまたこの分岐
管の途中には自刃式圧力コントロール弁などの圧力コン
トロール装置２６が設けられている。

なお、オリフィス２４の絞り径は圧力スイッチ１１の動
作が最も早くなるよう最適径に設定されている。また自
刃式圧力コントロール装置、２６は常用密封油ポンプ８
が規定油圧を保持している時は全閉、規定油圧よりわず
かでも低下した場合は開いて真空油タンク７へ流出させ
る働きを有している。　　　　　　　　　　　　□″・
”□次にこの実施例の作用効果を、非常用密封油ポンプ
切換試験による油圧と時間との実測効果を示す図に基づ
いて説明する。

第６図及び第７図は従来の装置の場合であシ、第８図は
本発明の装置の場合である。これらの図は横軸に時間を
とり、縦軸に圧力をとつ九場合の所定の位置における圧
力の変化を示したもので、曲線８１　＊　８１　ｍ　８
＠は常用書封油ポンプの吐出側の油圧を、また曲線Ｑｓ
　、Ｑｓ　、Ｑｍは非常用密封油ポンプの吐出側の油圧
を、また−線Ｒ１＋Ｒｓ　、Ｒｍは軸シール部の油圧を
示している。

第６図において、常用密封油ポンプの吐出圧力ＰＩＸま
丸軸貫通部における密封油圧Ｐ３で運転されていたもの
が、ある時間Ｔｏで常用密封油ポンプ８が停止した場合
、この常用密封油ポンプ吐出圧力は、ポンプ及びポンプ
を駆動している電動機の慣性による回転により、曲線８
．０如くなだらかに圧力が降下し、圧力スイッチ１１の
動作圧Ｐ＠まで降下する（時間Ｔｗｏ）。すると圧力ス
イッチ１１が動作し、直□“ちに非常用密封油ポンプ９
が作動する。そのときの吐出圧は点線の曲線Ｑ１の如く
なり油圧は復帰する。しかしこの場合、常用密封油ポン
プ８が停止し、圧力スイッチ１１が動作するまでの時間
Ｔｓｏ−Ｔ・が長い九め、この間に固定子の軸貫通部に
おける密封油圧Ｐ３が曲線Ｒ１の如くなってしまう。す
なわち、非常用密封油ポンプ９の油圧復帰に間に合わず
、水素ガスシールに必要な最低密封油圧Ｐａ以下まで低
下してしまうということである。

また、これを改良した第３図のものにおいては、第７図
に示すように常用密封油ポンプ８停止後の吐出圧力Ｐ１
はオリフィス２０と分岐管２１の効果によ多曲線８ｓの
如く低下し圧力スイッチ１１の動作によって、時間Ｔｔ
ｓにて非常用密封油ポンプ９の吐出圧が曲線Ｑｍの如く
なるが、常用密封油ポンプ８の吐出圧Ｐ１とオリフィス
２０以降の圧力が急激に降下するため密封油圧Ｐ、が曲
線′ｆＬ、の如くなり第１図のものと同様に水素ガスシ
ールに必要な最低密封油圧Ｐａ以下まで低下してしまう
。　（ これに対して本発明のものでは第８図に示すように常用
書封油ポンプ８停、止後の吐出圧を従来例と同じに保持
し、油圧検出管２３に設けたオリフィス２４と真空油タ
ンク分岐管２５に設けた自刃式圧力コントロール弁２６
の効果により、油圧検出管２３内の油圧のみを曲線ａＳ
１の如く急激に低下せしめ、時間Ｔ−で圧力スイッチ１
１が動作して非常用密封油ポンプ９により吐出圧が曲＊
　Ｑ　ｓの如く復帰する。

この場合、常用密封油ポンプ８が停止してから圧力スイ
ッチ５が動作する壕での時間Ｔｓ　−Ｔ＠が短く、弗常
用密封油ポンプ９の起動が早く、また、常用密封油ポン
プ８停止後の吐出圧Ｐ１は一１ｉ１８　ｓの如くなだら
かのため、軸貫通部における密封油圧は曲！！■、の如
←ｈよ妙わずかに下降するＳ＊で水素ガスのシール油圧
は充分確保される。このように本実施例によれば、油圧
検出管２３に設は九適当なサイズのオリアイス２４と、
真空油タンクへの分岐管２５、さらに、これに設けた自
刃式圧力コントロール弁２６によや常用書封油ポンプ停
止時に、常用密封油ポンプ８の吐出圧をなだらかに降下
せしめながら圧力スイッチ１１の油圧検出部のみ急激に
油圧を降下させ、圧カスイッチ１１の動作を早め、非常
用密封油ポンプ９を早く起動させて油圧復帰を早め九の
で、固定子の軸貫通部における水素ガスの漏れ防止に必
要な密封油圧を確保することができ、圧力スイッチ１１
の動作圧を常に密封油圧に無理に接近させる必要がなく
、油圧脈動による圧力スイッチ破損の恐れもなくな抄、
水素ガス漏洩という重大事故が防止され、発電機の信頼
性を向上することができる。

なお、前記実施例では、真空油タンク分岐管を真空油タ
ンクの底部に新たに設けているが、この分岐管の代りに
第５図に示すように、真空油タンクに接続されてその真
空効果が及ぶ配管、例えば常用密封油ポンプ吸込管１７
または真空油タンク戻り管１８等を利用することも可能
である。

本発明は以上説明してきたように、圧力スイッチの油圧
導管の途中に、オリスイスを設けるとともに、このオリ
フィスの圧力スイッチ側を、真空油タンクに圧力コント
ロール装置を介して連通させるようにし九から、非常時
には圧力スイッチの圧力検出部の油圧が速ヤかに低下、
すなわち圧力スイッチが速やかに作動し、−刃軸密封油
の圧力が非常用密封油ポンプの吐出圧力の所定値確立ま
である程度保たれるので、軸シール部の密封油圧は常に
所定値に保たれ、ガス漏洩の無いこの種回転電機の軸密
封油供給装置が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のガス冷却回転電機の軸密封油供給装置の
概要を示す線図、第２図はその軸密封油供給装置の系統
図、第３図は他の従来例を示す軸密封油装置の要部系統
図、第４図は本発明の軸密封油装置の要部を示す系統図
、第す図は本発明の他の実施例を示す系統図、第６図及
び第７図Ｆｉ従来の軸密封油装置の密封油圧と時間との
関係を示す曲線図、第８図は本発明の軸密封油装置の密
封油圧と時間との関係を示す曲線図である。 ５・・・軸シール装置、６・・・軸密封油供給装置、７
・・・真空油タンク、８・・・常用密封油ポンプ、９・
・・非常用密封油ポンプ、１１・・・圧力スイッチ、１
７・・・常用密封油ポンプ吸込管、２３・・・油圧導管
、２４・・・オリスイス、２６・・・圧力コントロール
装置。 ′４　／　固 ′４Ｊ　図 １／　　図 １７図 第８　口 ｒすＡＯノ ＩＱ　　／ＩＩ ２３７−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、密封油中の混入ガスを除去する真空油タンクと、こ
   の真空油タンク内の密封油を回転電機の軸シール部へ供
   給する常用密封油ポンプ及び非常用密封油ポンプと、前
   記常用密封油ポンプの吐出側に配置され、常用密封油ポ
   ンプの吐出側油圧が所定値以下になったとき作動して前
   記非常用密封油ポンプを動作させる圧力スイッチとを備
   え、同転電機内部の冷却ガスが外部へ漏洩するのを防止
   するために軸シール部へ密封油が常に供給されているよ
   うになしたガス冷却回転電機の軸密封油供給装置におい
   て、前記圧力スイッチの油圧導管の途中にオリフィスを
   設けるとともに、このオリフィスの圧力スイッチ側を前
   記真空油タンクに圧力コントロール装置を介して連通さ
   せるようにしたことを特徴とするガス冷却回転電機の軸
   密封油供給装置。 ２、前記圧力コントロール装置を自刃膨圧力コントロー
   ル弁にて形成するようにしたことを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載のガス冷却回転電機の軸密封油供給装
   置。 ３、前記圧力スイッチの油圧導管と前記真空油タンクと
   の連通を、真空タンクと前記常用密封油ポンプを結んで
   いる配管を介して行うようにしたことを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載のガス冷却回転電機の軸密封油供
   給装置。