JPS6056380B2 - 発電設備 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本明は駆動源と発電機とを含んて構成される発電ユニ
ットを複数備えた発電設備に関する。

一般に小容量のガスタービンを用いた発電設備はディ
ーゼル発電機に比べ効率が悪い。このため、ガスタービ
ンからの排ガスを利用してスチームタービンを回わし、
このスチームタービンによつて発電機を駆動することに
より効率を改善した発電設備が開発されている。この際
、ガスタービンによつて駆動される発電機は、同期発電
機であるため、回転数を低くしなければならず、高速の
ガスタービンの回転数を減速して同期発電機を回転する
る必要がある。このため、ガスタービンと同期発電機と
の間に高価な減速機が必要となり、製造コストを上昇さ
せるとともに効率を悪化させるという不都合がある。し
かし、ガスタービンは小型であり、かつ騒音が少ない等
の利点があり、効率の向上を図つて使用範囲の拡大が望
まれている。 このような従来のガスタービン発電機の
排ガスを利用した発電設備を第１図に基づいて説明する
。

ガバナ１を有する駆動源としてのガスタービン２によ
り減速機３を介して同期発電機４が駆動され、この同期
発電機４により発生された電力は、一部が自動電圧調整
器５を介して自身の界磁コイル６に与えられて一定電圧
を保つようにされるとともに、しや断固７を介して外部
の負荷へ取出せるようになつている。

この際、ガバナ１、ガスタービン２、減速機３、同期発
電機４、自動電圧調整器５、界磁コイル６およびしや断
固７によつて発電ユニット８が構成されている。 一方
、ガスタービン２の排ガスは排ガスボイラ９により蒸気
に変換され、この蒸気によりガバナ１０を有する駆動源
としてのスチームタービン１１が駆動され、同期発電機
１２が駆動される。

この同期発電機１２の発生電圧の一部は自動電圧調整器
１３を介して自身の界磁コイル１４に与えられて一定電
圧を保つようにされるとともに、しや断固１５を介して
取出せるようになつている。これらの排ガスボイラ９、
ガバナ１０、スチームターピン１１、同期発電機１２、
自動電圧調整器１３、界磁コイル１４およびしや断器１
５によつて発電ユニット１６が構成されている。また、
この発電ユニット１６と前記発電ユニット８との同期を
取るためしや断器７，１５の前段には並列運転同期盤１
７が設けられている。しかしこのような従来の発電設備
にあつては次のような欠点がある。

（１）ガスタービン２は高速であるため、同期発電機４
に接続する場合には高価な減速機３を必要とする。

（２）ガスタービン２およびスチームタービン１１て駆
動される発電機は共に同期発電機４，１２であるため、
負荷に給電する場合に並列運転同期盤１７を必要とする
。

（３）ガスタービン２て駆動される同期発電機４は減速
機３で減速されるため、発電設備の体格が大きくなる。

本発明の目的は、施設を簡素化できる発電設備を提供す
るにある。本発明は、駆動源と発電機とを含んで構成さ
れる発電ユニットのうち、少なくとも一つの発電ユニッ
トの発電機を回転速度に関係しない誘導発電機を用い、
これによりガスタービン等の高速の駆動源にも直接接続
できるようにして減速機の省略を可能にするとともに、
同期発電機を有する発電ユニットの接続にあたつても並
列運転同期盤を省略てきるようにして前記目的を達成し
ようとするものてある。

以下、本発明の一実施例を第２図に基づいて説明する。

ここにおいて前記従来例と同一もしくは相当構成部分は
同一符号を用いるものとする。ガスタービン２には誘導
発電機１８が直接接続され、この誘導発電機１８の出力
側はしや断器７を介して負荷（図示せず）に接続されて
いる。ま．た、誘導発電機１８の出力側には必要に応じ
て力率改善コンデンサ１９が設けられ、誘導発電機１８
の遅れ電流を調整するようにされる。これらのガスター
ビン２、一誘導発電機１８、力率改善コンデンサ１９お
よびしや断器７により発電ユニット２０が構成されてい
る。一方、ガスタービン２の排ガスは排ガスボイラ９に
導かれて蒸気とされ、この排ガスボイラ９の発生蒸気は
ガバナ１０を有する駆動源としてのスチームタービン１
１に導かれる。

このスチームタービン１１には同期発電機１２が接続さ
れ、この同期発電機１２により発生される電力の一部は
自動電圧調整器１３をへて自身の界磁コイル１４に導か
れる。これにより、同期発電機１２の出力電圧は自動電
圧調整器１３によソー定に制御され、一方周波数はスチ
ームタービン１１のガバナ１０によソー定に制御される
。また、同期発電機１２の出力側にはしや断器１５が接
続され、このしやノ断器１５を介して前記発電ユニット
２０の出力側が接続されて図示しない負荷に電力を供給
できるようにされている。この際、排ガスボイラ９、ガ
バナ１０、スチームタービン１１、同期発電機１２、自
動電圧調整器１３、界磁コイル１４およびしや断器１５
により発電ユニット１６が構成されている。このような
構成において、ガスタービン２が回転されると、誘導発
電機１８が駆動されて所定の電力が発生されるとともに
、排ガスボイラ９を介“してスチームタービン１１が駆
動されて同期発電機１２が駆動され、この同期発電機１
２によつても所定の電力が発生される。この際、誘導発
電機１８の出力はこの励磁電源によつて制御されるため
、ガスタービン２の回転数が電源周波数より高い周波数
を発生させ得る回転速度で回転していれば、回転速度に
関係なく常に一定の電圧、一定の周波数が得られ、誘導
発電機１８の単独の制御装置は必要とされない。一方、
同期発電機１２はガバナ１０により周波数が制御される
とともに、自動電圧調整器１３により発生電圧が制御さ
れるため、同期発電機１２の出力側の電圧および周波数
も一定にでき、従つて発電ユニット２０と１６との結合
にあたり並列運転同期盤を必要としない。上述のように
本実施例によれば、誘導発電機１８を使用しているため
、ガスタービン２を直接誘導発電機１８に接続すること
ができ、高価な減速機を省略てきる。また、発電機自身
も高速化てき体格も極めて小型化できる。さらに、発電
ユニット２０と１６との接続に並列運転同期盤を必要と
しないため、この点からも小型化およびコストの低減が
図れる。なお、前記実施例においては発電ユニットが二
つのものにつき述べたが、三つ以上のものについても適
用でき、要するに発電ユニット中に誘導発電機を含むユ
ニットと同期発電機を含むユニットとがあればよい。

上述のように本発明によれば、施設を簡素化てきる発電
設備を提供できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の発電設備を示す系統図、第２図は本発明
に係る発電設備の一実施例を示す系統図である。 ２・・・・・・駆動源としてのガスタービン、７・・・
・・化や断器、９・・・・・・排ガスボイラ、１１・・
・・・駆動源としてのスチームタービン、１２・・・・
・同期発電機、１５・・・・化や断器、１６・ ・・発
電ユニット、１８・・・・誘導発電機、２０・・・・発
電ユニット。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 出力端が結合され並列運転される複数の発電ユニッ
   トを備えた発電設備において、前記複数の発電ユニット
   の一つはガスタービンとこのガスタービンの出力軸に直
   結された誘導発電機とを含み、他の発電ユニットは前記
   ガスタービンの排熱により発生された蒸気によつて駆動
   される蒸気タービン、この蒸気タービンの出力軸に接続
   され励磁巻線に自動電圧調整器が接続された同期発電機
   および前記蒸気タービンに設けられたガバナを含んでい
   ることを特徴とする発電設備。