JPS603655Y2 - 回転電機の複流形密封油処理装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、回転電機に封入された冷却ガスを軸封する
密封器に密封油を供給する複流形密封油処理装置の改良
に関するものである。

従来、この種の装置として第１図に示すものがあった。

図は概略系統図で、１は水素ガスを機内に封入して冷却
されるタービン発電機、１ａは回転子、２，３はタービ
ン発電機１内に封入された水素ガスが軸貫通部から大気
へ漏出するのを防止するための密封器である。

なお、この密封器の外端側にあって回転子１ａ軸を支持
する一対の軸受は、図示を略している。

４は密封器２，３内へ密封油を供給するための空気側密
封油ポンプ、５はこの空気側密封油ポンプ４が万一故障
した場合の支援用として設けられている非常用密封油ポ
ンプ、６は支援油圧源として、タービン側の高圧油供給
のポンプ（図は略す）から供給される高圧油を通す高圧
油導管、６ａはこの高圧油導管から分岐された圧油導管
、７はこの高圧油を受けて密封器２，３へ必要な密封油
圧を供給するための補給調整弁、８は空気側密封油ポン
プ４．非常用密封油ポンプ５及び補給調整弁７から密封
器２，３内に空気側（軸端側寄り）位置へ必要な油圧を
供給する空気側の密封油導管、９は密封器フロートポン
プで、タービン発電機１内の高い水素ガス圧により密封
器２，３が軸端側（大気側）に押されるのを防ぐために
、空気側密封油導管８から分岐して空気側密封油圧より
高い圧油を密封器２，３の軸端側（機外側）端面部に供
給し、中立の位置に維持させる。

９ａは密封器フロートポンプ９の出口側からの圧油導管
、１０は空気側密封油、密封器フロート油及び軸受（図
は略す）の潤滑油が一諸になって戻る排油導管、１１は
排油を一時滞留させて油中の空気やガスを抜いた後、タ
ービン側に戻すようにしたり、複流形密封油処理装置へ
空気側密封油の必要量を送り込むためのループシールタ
ンク、１２はタービン側に軸受潤滑油を戻す主排油管、
１３は空気側密封油ポンプ４又は非常用密封油ポンプ５
が密封器２，３へ必要な密封油圧（規定差圧）を自動的
に調節して供給するための差圧調整弁、１４，１５，１
６，１７は逆止弁で、空気側密封油ポンプ４．非常用密
封油ポンプ５又は補給調整弁７のいづれかが運転されて
いる時、他のそれぞれの相手方の出口導管を閉じる必要
があるのを自動的に行なうために設けられている。

１８は空気側密封油導管の回路に設けられたレリーフ弁
、１９．２０は空気側密封油ポンプ４及び非常用密封油
ポンプ５を、タービン発電機１の運転中に何らかの理由
で点検する必要が生じた場合にポンプを停止させた側の
回路を閉じ、短時間の点検ができるように設けた曲用弁
、２１は密封器２，３の水素側へ密封油を供給するため
の水素側密封油ポンプ、２２はこの水素側密封油ポンプ
から密封器２，３内に水素側（機内側寄り）位置へ必要
な機内側の密封油圧を供給する水素側密封油導管、２３
は逆止弁、２４はレリーフ弁、２５は密封器２，３へ空
気側密封油圧と水素側密封油圧を等しく制御して供給す
るための均圧弁である。

２６は密封器２，３から水素側密封油ポンプへ戻すため
の水素側排油導管、２７はこの水素側排油導管２６から
の排油を受入れ、所定油面高さにため、排油中に混入し
てきた水素ガスを上方の空所に集め、外部に漏出しない
ようにする水素側油均し箱である。

この油均し箱内にためられ水素抜きされた密封油は下方
から水素側密封油ポンプ２１へ供給される。

油均し箱２７内には２個のフロート弁３７，３８が設け
られ、それぞれ上部にフロート３７ａ、３８ａを連結し
である。

水素側密封油の配管系統の油漏れなどにより、油均し箱
２７へ戻される密封油の油量が減少すると油面が低下す
る。

すると、フロート３７ａが油面につれて下降しフロート
弁３７を開き、空気側密封油導管８から密封油が補給さ
れた油面を上昇させる。

こうして所定の油面高さに戻ると、フロート弁３７が閉
じる。

また、油均し箱２７へ戻される水素側密封油が増加する
と、油面が上昇する。

すると、フロート３８ａが上昇しフロート弁３８が開き
、空気側密封油戻り管３６へ流出させる。

こうして油面が所定高さに下がると、フロート弁３８が
閉じる。

このように、フロート弁３７．３８により油均し箱２７
の油面ば所定高さに調整される。

２８は密封器フロートポンプ９の供給油圧が何らかの不
具合で上昇したときに、導管を保護するため弁を開き油
圧が下がるようにするためのレリーフ弁、２９．３０．
３１は密封器フロート回路にそれぞれ設けられた逆止弁
であり、密封器２．３を安定した状態に維持するため、
常に密封圧油の供給が必要であるが、供給系統の事態に
応じ自動的に作動し供給系統を切換え、供給が続行され
るようにしている。

すなわち、密封器フロートポンプ９が事故で停止したと
きは、逆止弁２９が自動的に開となり空気側密封油が密
封器フロート油導管３３側へ支援供給される。

また、逆止弁３１は密封器フロートポンプ９が運転され
その油圧がかかつているときは閉となっているが、フロ
ートポンプ９が事故で停止し、しかも、支援として空気
側密封油より高い圧油が必要となったとき、曲用弁３２
を開き高圧油導管６からの高圧油を導入すると、自動的
に開となり密封器２，３へ圧油が供給される。

このように、支援の高圧油が密封器フロート油導管３３
を経て供給されているときは、正常時は開かれていた逆
止弁３０は自動的に閉となり、フロートポンプ９側への
逆流を防ぐ。

フロートポンプ９が運転再開されると、この供給圧油に
より自動的に逆止弁３０は開に復し、逆止弁３１は自動
的に閉に復帰して高圧油導管６からの高圧油の供給を止
める。

油圧弁３２は次のために設けられである。

密封器フロートポンプ９が事故、例えば停電で停止した
場合、直ちに空気側密封油導管８からの密封油が逆止弁
２９を通って供給される。

この密封油圧はフロートポンプ９による油圧より低く、
このため、これまで軸方向に対し中立位置にあった密封
器２，３は水素ガス圧により軸端側に押圧移動される。

油圧変動とこの移動により密封器２，３に振動が発生す
ることがあり、今まで一定の小振動であった回転子２の
振動が増大する傾向になることがある。

このような場合、油相弁３２を開きフロートポンプ９の
場合の油圧と同一油圧に調整して供給する。

３３は密封器フロートポンプ９からの圧油導管９ａ及び
高圧油導管６からの圧油導管６ａに接続され、フロート
圧油を密封器２，３に導く密封器フロート油導管である
。

次に動作について説明する。

タービン発電機１内に封入されているガスが大気側へ漏
れるのを防ぐため、正常運転時は機内のガス圧より高く
規定された密封油圧（差圧）を密封器２，３へ供給でき
るように差圧調整弁１３を作動させ、空気側密封油ポン
プ４を規定の値で運転している。

何らかの原因で空気側密封油ポンプ４で供給する油圧が
なくなれば、差圧調整弁１３を動作させている密封油圧
（差圧）より若干低い密封油圧を密封器２．３へ供給で
きるように、自動的に補給調整弁７を作動させタービン
側からの高圧油導管６を経てタービン側ポンプ（図は略
す）が作動している間は機内冷却ガスを放出することな
く密封を継続することができるようにしている。

さらに、タービン側の油圧がなくなった場合は、非常用
密封油ポンプ５が作動するようにしている。

こうして、タービン発電機１内の冷却ガスがいついかな
る場合でも大気側へ漏出することのないように、差圧調
整弁１３及び補給調整弁７等を自動的に作動させ各種の
支援手段を有効に利用してタービン発電機１の運転の安
全をはかつている。

水素側密封油ポンプ２１が停電などの事故により機能を
停止すると、水素側密封油系統の密封油の流通は止まる
が、密封器２，３には高圧油系統からの密封油が空気側
密封油導管８と密封器フロート油導管３３とから供給さ
れ、軸貫通部の密封を維持し、機内ガスの外部漏出を防
止する。

このときは、排出する密封油に混入する水素量が増し、
ループシールタンク１１へ持去られることになるので、
短時間ではあるが水素消費量の増加となる。

従来の密封油処理装置は以上のように構成されているの
で、各ポンプ用電動機の交流電源が停電した場合、非常
用ディーゼル発電機の始動によりこの交流電源に切換え
られ、各ポンプが運転を再開するようにしている。

このうち、フロートポンプ９が運転再開し油圧が正規値
に復帰するまでの間は、密封器フロート油には、高圧油
導管６からの高圧油が空気側密封油導管８を通り、逆止
弁２９を経て供給されるので、正規の密封器フロート油
圧より低く、密封器２，３が安定しないことがある。

そのため短時間ではあるが、支援用として高圧油を供給
してやるため、油用弁３２を開にする必要があり、操作
室から現場へ連結するか、または装置の場所に行くかし
て、短時間で調整しなければならず、発電機運転に不安
定な状態を生ずる不具合があった。

この考案は、上記のような従来のものの欠点を除去する
ためになされたもので、密封器フロートポンプ出口側か
らの圧油導管と密封器フロート油導管の接続部近傍にア
キュームレータを接続することにより密封器フロートポ
ンプの駆動電動機の電源を切換えた隙に生ずる油圧の変
動を吸収し、安定した油圧を供給できるようにした密封
油処理装置を提供することを目的としている。

第２図はこの考案の一実施例を示す装置の概略系統図で
あり、１〜３３．６ａ、９ａは上記従来装置と同一のも
のである。

３４は密封器フロートポンプ９の出口側から逆止弁３０
を経た圧油導管９ａと密封器フロート油導管３３との接
続部近傍に接続されたアキュームレータで、３５はこの
アキュームレータを運転中に点検できるように取付けた
油用弁である。

上記アキュームレータ３４は油圧緩衝油タンクの一種で
あり、タンクの上半部に空気室を形成している。

これにより、密封器フロート油導管３３の油圧が上がる
と空気室の空気を圧縮して蓄勢しておき、フロート油導
管３３の油圧が下がると放勢して加圧し、圧力補償する
ように作用し、管内の油圧の変動幅を小さくする。

上記のように構成された一実施例による装置は、常時は
機内ガス圧より高く規定された密封油圧（差圧）を密封
器２，３へ供給できるように運転しており、密封器フロ
ート油導管３３からのフロート圧油は密封器２，３を平
衡させて発電機軸振動値が正常となるように、空気側密
封油圧より若干高い油圧に設定しである。

しかし、密報器フロート油圧を供給するために運転され
ている密封器フロートポンプ９駆動電動機の交流電源が
喪失し、非常用ディーゼル発電機による交流電源に切換
えられて、密封器フロートポンプ９が再び運転を始める
までの間は、空気側密封油導管８から逆止弁２９を経て
密封器２，３へ空気側密封油圧が切換わって供給される
が、密封器２，３のフロート油圧を何段もの切換えるこ
とにより、密封器２．３が軸方向に対する、安定した中
立位置から軸端側へ移動し、このため傾斜して不安定な
姿勢になり振動を発生することがある。

これがタービン発電機１の回転子１ａの軸部に直接衝撃
を与え、軸振動値を増大させることがある。

しかし、密封器フロートポンプ９の運転再開により密封
器フロート油圧が正規に回復するまでの間の圧力低下ヲ
、アキュームレータ３４により加圧補償し、油圧の変動
幅を小さくしており、密封器２，３の軸方向移動を抑制
し振動発生を防止する。

これにより、回転子１ａの振動に影響を与えず、タービ
ン発電機１が安全に運転を続けることができる。

なお、上記実施例ではタービン発電機の場合について説
明したが、ガス冷却し密封油処理装置を必要とする回転
電機に適用でき、上記実施例と同様の効果を奏する。

以上のようにこの考案によれば、密封器フロートポンプ
出口側からの圧油導管と密封器フロート油導管の接続部
近傍にアキュームレータを接続したので、密封器フロー
トポンプ駆動電動機の電源切換えのときに生ずるフロー
ト油圧の低下による不具合が防止され、必要とする密封
油圧が確保され、回転電機運転の信頼性が高くなる効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のタービン発電機の密封油処理装置の概要
を示す系統図、第２図はこの考案の一実施例による密封
油処理装置の概要を示す系統図である。 １・・・・・・タービン発電機、１ａ・・・・・・回転
子、２゜３・・・・・・密封器、４・・・・・・空気側
密封油ポンプ、５・・・・・・非常用密封油ポンプ、６
・・・・・・高圧油導管、６ａ・・・・・・圧油導管、
９・・・・・・密封器フロートポンプ、９ａ・・・・・
・圧油導管、３０・・・・・・逆止弁、３３・・・・・
・密封器フロート油４ｆ、３４・・・・・・アキューム
レータ、３５・・・・・・油用弁。 なお、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 機内に封入されたガスにより冷却される回転電機の回転
   子軸の貫通部に装着された密封器内へ機内側寄り位置に
   、水素側密封油ポンプによる密封油を供給するとともに
   、上記密封器内へ軸端側寄り位置に、空気側密封油ポン
   プによる密封油゛を供給し、かつ、上記密封器の軸端側
   端面部に密封器フロートポンプによるフロート圧油を供
   給し、上記密封器を軸方向に対し中立位置に安定させ、
   さらにこれら空気側密封油及びフロート圧油の圧油系統
   をタービン側からの高圧油系統により支援できるように
   し、上記機内の冷却ガスを上記回転子軸の貫通部から漏
   出しないように軸封する密封油処理装置において、上記
   密封器フロートポンプの出口側からの圧油導管と密封器
   フロート油導管との接続部近傍に接続されたアキューム
   レータを備え、上記密封器フロートポンプの駆動電動機
   の電源切換え時に生ずるフロート油圧の低下を補償する
   ようにしたことを特徴とする回転電機の複流形密封油処
   理装置。