KR200176675Y1

KR200176675Y1 - 동기발전기 회전자 계자접속부의 예각변형 방지구조

Info

Publication number: KR200176675Y1
Application number: KR2019990022658U
Authority: KR
Inventors: 조지원
Original assignee: 한국전력공사
Priority date: 1999-10-20
Filing date: 1999-10-20
Publication date: 2000-04-15

Abstract

본 고안은 동기발전기 회전자 계자접속부의 예각변형 방지구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 계자의 N, S 극 계자접속부(Field Lead Connector)에 곡률 반경을 유지하기 위하여 계자접속부의 일측 절곡부위가 삽입되는 내향만곡진 삽입부가 형성되고 삽입부양측에 횡으로 절연환봉이 결합되는 지지블럭을 구성하여, 상기 지지블럭의 삽입부에 결합되는 계자접속부의 절곡부 내측으로 절연환봉을 결합함으로써, 동기발전기의 회전자가 기동, 운전, 정지시 발생하는 열적, 기계적 스트레스 등의 반복 사이클로 인한 변형(절곡)과 균열 및 발전기 회전자 가동시 원주방향으로 발생하는 원심력에 의한 계자접속구의 변형을 완벽하게 방지하여 회전자의 수명연장은 물론 전력생산을 중단없이 지속할 수 있도록 한 것인데 특히, 일일 가동, 정지 운전환경에 있는 복합화력 발전기의 불시 및 파급 정지의 예방효과가 크며, 일일 가동 정지 운전을 담당하는 복합화력의 가스터빈발전기 전호기 적용시 불시 및 파급정지 예방이 가능한 등 결국, 회전자의 수명을 연장하여 원활한 전력을 공급할 수 있어서 고장으로 인한 복구비, 지장 전력비 등의 비용을 절감할 수 있는 것이다.

Description

동기발전기 회전자 계자접속부의 예각변형 방지구조{The preventive structure of field lead connector's V notch on synchronous generator}

본 고안은 동기발전기 회전자 계자접속부의 예각변형 방지구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 계자의 N, S 극 계자접속부(Field Lead Connector)에 곡률 반경을 유지하기 위하여 계자접속부의 일측 절곡부위가 삽입되는 내향만곡진 삽입부가 형성되고 삽입부양측에 횡으로 절연환봉이 결합되는 지지블럭을 구성하여, 상기 지지블럭의 삽입부에 결합되는 계자접속부의 절곡부 내측으로 절연환봉을 결합함으로써, 동기발전기의 회전자가 기동, 운전, 정지시 발생하는 열적, 기계적 스트레스 등의 반복 사이클로 인한 변형(절곡)과 균열 및 발전기 회전자 가동시 원주방향으로 발생하는 원심력에 의한 계자접속구의 변형을 완벽하게 방지하여 회전자의 수명연장은 물론 전력생산을 중단없이 지속할 수 있도록 한 것에 관한 것이다.

일반적으로 동기발전기 회전자는, 첨부도면 도1 내지 도2에 도시된 바와같이 회전자(100)의 중심 공에 설치된 접속 바(Connection Bar)(1)와 코일(2)간에 접속된 것으로 각 1개씩 설치되어 자동전압조정기(여자기)로부터 전원을 공급받아 각 코일(2)에서 자속을 발생시킬 수 있도록 연결되는 중간 연결부(Field Lead Connector)를 계자접속부(3)라 하는데, 종래에는 단조강으로된 회전자(100) 본체와 코일(2)군을 연결함으로써 회전시 발생하는 진동, 스트레스, 기동 정지의 운전조건 등에 의한 영향을 심하게 받는 계자접속부(3)로 이를 완화시키기 위하여 유연한 연동선(박판 평각동선)을 사용하고 있으나, 첨부도면 도3에 상세히 도시된 바와같이 계자접속부(3)의 코일(2)을 지지하는 극지지블럭(4)이 단순형태를 이루고 있는 등 원심력과 수축력에 대한 별다른 방지장치가 없어 이들의 영향으로 첨부도면 도4에 도시된 바와같이 박판 평각 동선으로된 계자접속부(3)가 원심력을 가장 크게 받는 외측으로부터 절곡변형과 함께 균열,절단, 탈락되어 발전기 계자 단락현상이 나타나거나, 심한 경우에는 계자 상실되어 전력 생산에 지장을 초래하기도 하였다.

따라서, 발전기의 고장으로 말미암은 복구비의 지출, 지장 전력비 발생등의 여러가지 문제점이 있었다.

본 고안은 상기와 같은 종래의 동기발전기의 회전자가 가지고 있는 계자접속부구조로 부터 발생하는 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 동기발전기의 회전자가 기동, 운전, 정지시 발생하는 열적, 기계적 스트레스 등의 반복 사이클로 인한 변형(절곡)과 균열 및 발전기 회전자 가동시 원주방향으로 발생하는 원심력에 의한 변형등을 방지하고자 계자의 N, S 극 계자접속부(Field Lead Connector)에 곡률 반경을 유지하기 위하여 계자접속부의 일측 절곡부위가 삽입되는 내향만곡진 삽입부가 형성되고 삽입부양측에 횡으로 절연환봉이 결합되는 지지블럭을 구성하여서, 상기 지지블럭의 삽입부에 결합되는 계자접속부의 절곡부 내측으로 절연환봉을 결합하여서된 동기발전기 회전자 계자접속부의 예각변형 방지구조를 제공하여서 계자접속구의 변형을 완벽하게 방지함으로써, 회전자의 수명연장은 물론 전력생산을 중단없이 지속할 수 있도록 함에 그 목적을 둔 것이다.

도1은 동기발전기의 회전자로서 발전기 전압을 확립하기 위한 집전환 (Collector Ring)측 종래의 구조 단면도.

도2는 종래 계자접속부의 상세 단면도.

도3은 종래 계자접속부의 지지블럭 사시도.

도4는 종래 계자접속부의 예각변형 진행 및 손상과정 개략도.

도5는 본 고안 동기발전기의 회전자 집전환(Collector Ring)측으로서 계자접속부의 예각변형 방지구조 조립 단면도.

도6은 본 고안 계자접속부의 지지블럭 사시도.

도7은 본 고안 계자접속부에 사용되는 지지블럭의 다른 구성 상태도.

♣도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명♣

20:코일 30:계자접속부(Field Lead Connector)

30a:절곡부위 40:지지블럭

40':측면판 41:삽입요부

42:절연환봉삽입공 42':절연환봉삽입요홈

50,50':절연환봉 60:볼트

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안은 첨부도면 도5 내지 도6에 도시된 바와같이 발전기 전압을 확립하기 위한 계자자속을 발생시키도록 전원공급 장치로부터, 브러시 및 슬립 링, 전원접속부(Connection Bar, Field Lead Connector), 코일 등으로 구성되어진 발전기의 회전자에 있어서,

상기 발전기의 회전자를 구성하도록 설치된 코일(20)높이보다 약간 돌출되도록 하여 돌출된 부분에 계자접속부(30)의 일측 절곡부위(30a)가 삽입되는 내향만곡진 삽입요부(41)를 형성하고, 상기 삽입요부(41)의 양측에는 절연환봉(50)이 볼트(60)체결되는 절연환봉삽입공(42)을 형성하여서된 지지블럭(40)을 구성하여, 절연환봉삽입공(42)을 통해 삽입요부(41)에 결합되는 계자접속부(30)의 절곡부위(30a) 내측으로 절연환봉(50)을 결합하여서 동기발전기 회전자 계자접속부(30)의 예각변형을 방지하도록 구성한 것이다.

여기서, 상기 본 고안은 첨부도면 도7에 도시된 바와같이 상기 내향만곡진 삽입요부(41)를 갖는 지지블럭(40)의 몸체를 3등분하여 볼트(60)로 체결하도록 형성하고, 측면판(40')의 삽입요부(41)측 내면에 절연환봉(50')이 결합되는 절연환봉삽입요홈(42')을 형성하여서된 지지블럭(40)으로 구성하여, 상기 지지블럭(40)의 삽입요부(41)에 결합되는 계자접속부(30)의 절곡부위(30a) 내측으로 절연환봉(50')이 삽입되도록 측면판(40')에 형성한 절연환봉삽입요홈(42')에 절연환봉(50')을 결합하여서 동기발전기 회전자 계자접속부(30)의 예각변형을 방지하도록 구성할 수 도 있는 것이다.

상기와 같이 본 고안은 지지블럭(40)을 첨부도면 도6과 같이 구성하였을 경우에는, 상기 지지블럭(40)에 형성된 내향만곡진 삽입요부(41) 내부에 계자접속부(30)의 절곡부위(30a)를 삽입하되, 절연환봉삽입공(42)을 통해 계자접속부(30)의 절곡부위(30a) 내측으로 절연환봉(50)을 볼트(60)체결하면 되며, 첨부도면 도7과 같이 지지블럭(40)을 구성하였을 경우에는, 상기 3등분으로 분리된 지지블럭(40)이 분해된 상태에서 삽입요부(41) 내부에 계자접속부(30)의 절곡부위(30a)를 삽입한다음 지지블럭(40)을 구성하는 측면판(40')을 밀착시키되 이때, 계자접속부(30)의 절곡부위(30a) 내측으로 절연환봉(50')을 삽입한다음 측면판(40')의 내면에 형성한 절연환봉삽입요홈(42')에 절연환봉(50')을 결합한다.

그런다음에는 절연환봉(50')이 빠지지 않도록 측면판(40')을 볼트(60)를 이용하여 견고히 볼트(60)체결하면 되는데 상기와 같이 계자접속부(30)가 모두 설치완료된 후에는 발전기의 회전자 가동시 원심력에 의한 상,하 운동으로 계자접속부(30)가 접히는 것은 절연환봉(50)(50')에 의해 방지되며, 지지블럭(40)은 삽입요부(41)에 계자접속부(30)의 절곡부위(30a)가 삽입되어 있어서 계자접속부(30)가 상부쪽으로 이동하는 것을 방지하여 이 부분의 원심력을 최소화 함으로서 결국, 계자접속부(30)의 변형을 방지하므로써 고장이 없으며 발전기 회전자로서의 역활을 충실히 이행하게 된다.

상기와 같은 본 고안은 발전기의 가동 및 정지 반복에 의한 계자접속부의 예각변형 발생으로 계자접속부의 균열, 손상을 완벽하게 방지함으로써, 발전기의 불시 고장을 예방할 수 있어 원활한 전력공급 가능한데, 특히 일일 가동, 정지 운전환경에 있는 복합화력 발전기의 불시 및 파급 정지의 예방효과가 크며, 일일 가동 정지 운전을 담당하는 복합화력의 가스터빈발전기 전호기 적용시 불시 및 파급정지 예방이 가능한 등 결국, 회전자의 수명을 연장하여 원활한 전력을 공급할 수 있어서 고장으로 인한 복구비, 지장 전력비 등의 비용을 절감할 수 있는 경제적 파급효과가 매우 커서 실사용에 있어서 매우 유용한 획기적인 고안이다.

Claims

발전기 전압을 확립하기 위한 계자자속을 발생시키도록 전원공급 장치로부터, 브러시 및 슬립 링, 전원접속부(Connection Bar, Field Lead Connector), 코일 등으로 구성되어진 발전기의 회전자에 있어서,

상기 발전기의 회전자를 구성하도록 설치된 코일(20)높이보다 약간 돌출되도록 하여 돌출된 부분에 계자접속부(30)의 일측 절곡부위(30a)가 삽입되는 내향만곡진 삽입요부(41)를 형성하고, 상기 삽입요부(41)의 양측에는 절연환봉(50)이 볼트(60)체결되는 절연환봉삽입공을 형성하여서된 지지블럭(40)을 구성하여, 절연환봉삽입공(42)을 통해 삽입요부(41)에 결합되는 계자접속부(30)의 절곡부위(30a) 내측으로 절연환봉(50)을 결합하여서 이루어진 것을 특징으로 하는 동기발전기 회전자 계자접속부의 예각변형 방지구조.
제1항에 있어서,

상기 내향만곡진 삽입요부(41)를 갖는 지지블럭(40)을,

몸체를 3등분하여 볼트(60)로 체결하도록 형성하고, 측면판(40')의 삽입요부(41)측 내면에 절연환봉(50)이 결합되는 절연환봉삽입요홈(42')을 형성하여서된 지지블럭(40)으로 구성하여, 상기 지지블럭(40)의 삽입요부(41)에 결합되는 계자접속부(30)의 절곡부위(30a) 내측으로 절연환봉(50')이 삽입되도록 측면판(40')에 형성한 절연환봉삽입요홈(42')에 절연환봉(50')을 결합하여서 이루어진 것을 특징으로 하는 동기발전기 회전자 계자접속부의 예각변형 방지구조.