JPS6217464B2 - - Google Patents
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- JPS6217464B2 JPS6217464B2 JP54151971A JP15197179A JPS6217464B2 JP S6217464 B2 JPS6217464 B2 JP S6217464B2 JP 54151971 A JP54151971 A JP 54151971A JP 15197179 A JP15197179 A JP 15197179A JP S6217464 B2 JPS6217464 B2 JP S6217464B2
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M3/00—Investigating fluid-tightness of structures
- G01M3/02—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum
- G01M3/04—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point
- G01M3/20—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point using special tracer materials, e.g. dye, fluorescent material, radioactive material
- G01M3/22—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point using special tracer materials, e.g. dye, fluorescent material, radioactive material for pipes, cables or tubes; for pipe joints or seals; for valves; for welds; for containers, e.g. radiators
- G01M3/226—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point using special tracer materials, e.g. dye, fluorescent material, radioactive material for pipes, cables or tubes; for pipe joints or seals; for valves; for welds; for containers, e.g. radiators for containers, e.g. radiators
- G01M3/228—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point using special tracer materials, e.g. dye, fluorescent material, radioactive material for pipes, cables or tubes; for pipe joints or seals; for valves; for welds; for containers, e.g. radiators for containers, e.g. radiators for radiators
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K9/00—Arrangements for cooling or ventilating
- H02K9/24—Protection against failure of cooling arrangements, e.g. due to loss of cooling medium or due to interruption of the circulation of cooling medium
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Motor Or Generator Cooling System (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は水素ガス冷却回転電機の冷却水系異常
検知装置に係り、特に固定子巻線を水冷却する水
素ガス冷却タービン発電機における固定子巻線、
絶縁ホース、これら両者を接続するロー付部等の
機内冷却水系統部品のクラツクを検知するに好適
な冷却水系異常検知装置に関する。
検知装置に係り、特に固定子巻線を水冷却する水
素ガス冷却タービン発電機における固定子巻線、
絶縁ホース、これら両者を接続するロー付部等の
機内冷却水系統部品のクラツクを検知するに好適
な冷却水系異常検知装置に関する。
大容量タービン発電機において、固定子鉄心、
回転子鉄心、回転子巻線などは水素ガスにより直
接冷却する冷却方式がとられている。一方、固定
子巻線は、さらに冷却効果を向上させるため、そ
の導体を中空構造にして、その空間内に冷却水を
循環させる直接冷却方式がとられている。
回転子鉄心、回転子巻線などは水素ガスにより直
接冷却する冷却方式がとられている。一方、固定
子巻線は、さらに冷却効果を向上させるため、そ
の導体を中空構造にして、その空間内に冷却水を
循環させる直接冷却方式がとられている。
第１図はこの様に固定子巻線を冷却する冷却水
の系統図である。
の系統図である。
第１図において、１は水素ガス冷却タービン発
電機、２は中空構造の固定子巻線、３は固定子巻
線冷却水を導く絶縁ホース、４は固定子巻線２と
絶縁ホース３との接続部、５は冷却水の排水母
管、６は冷却水の貯水槽、７は排水母管５内の真
空現象を防止するためのバイパス管、８は貯水槽
６内の空気圧を大気圧に保つための大気管、９は
冷却水を循環させるためのポンプ、１０はクー
ラ、１１は固定子巻線冷却水の入口温度を一定に
保つためクーラ１０からの冷却水（冷水）とクー
ラ１０を介さない冷却水（温水）を適度に混合さ
せる減圧弁、そして１２は冷却水のフイルタであ
り、前記ポンプ９、クーラ１０、減圧弁１１およ
びフイルタ１２は冷却水の給水母管に接続されて
設けられている。
電機、２は中空構造の固定子巻線、３は固定子巻
線冷却水を導く絶縁ホース、４は固定子巻線２と
絶縁ホース３との接続部、５は冷却水の排水母
管、６は冷却水の貯水槽、７は排水母管５内の真
空現象を防止するためのバイパス管、８は貯水槽
６内の空気圧を大気圧に保つための大気管、９は
冷却水を循環させるためのポンプ、１０はクー
ラ、１１は固定子巻線冷却水の入口温度を一定に
保つためクーラ１０からの冷却水（冷水）とクー
ラ１０を介さない冷却水（温水）を適度に混合さ
せる減圧弁、そして１２は冷却水のフイルタであ
り、前記ポンプ９、クーラ１０、減圧弁１１およ
びフイルタ１２は冷却水の給水母管に接続されて
設けられている。
タービン発電機１の機内水素ガス圧力は、通常
運転時には固定子巻線冷却水の圧力より高く保持
されている。したがつて、機内の冷却水系統部品
にクラツクという重大事故が発生すると、そのク
ラツクを通して冷却水中に水素ガスが侵入するこ
とになる。
運転時には固定子巻線冷却水の圧力より高く保持
されている。したがつて、機内の冷却水系統部品
にクラツクという重大事故が発生すると、そのク
ラツクを通して冷却水中に水素ガスが侵入するこ
とになる。
そのクラツクは、第２図ａの固定子巻線２、同
図ｂの絶縁ホース３、同図ｃの接続部４、等の部
品で発生することが考えられる。
図ｂの絶縁ホース３、同図ｃの接続部４、等の部
品で発生することが考えられる。
第２図ａ〜ｃにおいて、２１は中空銅線、２２
は絶縁被覆、２３は冷却水通路、２４は中空銅線
２１と絶縁被覆２２に発生したクラツク、３１は
冷却水通路、３２は絶縁ホース３に発生したクラ
ツク、４１は固定子巻線２の接続線、４２は接続
部４のロー付部である。第２図ｃの接続部４では
ロー付部４２にクラツクが発生することが考えら
れる。
は絶縁被覆、２３は冷却水通路、２４は中空銅線
２１と絶縁被覆２２に発生したクラツク、３１は
冷却水通路、３２は絶縁ホース３に発生したクラ
ツク、４１は固定子巻線２の接続線、４２は接続
部４のロー付部である。第２図ｃの接続部４では
ロー付部４２にクラツクが発生することが考えら
れる。
上記した各クラツクより冷却水通路内に侵入し
た水素ガスH2は、貯水層６で冷却水より分離し
て放出される。
た水素ガスH2は、貯水層６で冷却水より分離し
て放出される。
したがつて、機内の冷却水系統部品に発生する
クラツクという重大故障（欠陥）を検知するため
には、貯水槽６の空間の放出水素ガスを監視する
必要がある。
クラツクという重大故障（欠陥）を検知するため
には、貯水槽６の空間の放出水素ガスを監視する
必要がある。
また、貯水槽６の空気が大気圧に保たれている
ために、クラツクより冷却水通路内に侵入して貯
水槽６まで運ばれてきた水素ガスは、貯水槽６の
水面のわずかな変動による呼吸作用や、水素ガス
の大気管８を通しての拡散現象のみによるだけで
は、大気（屋外）に十分に放出しにくい。したが
つて、貯水槽６の空間に水素ガスが滞溜して、水
素ガス濃度が爆発限界濃度（４％）に達すること
があるために、クラツクの発生を早期に検知し
て、そのクラツクに対する故障（欠陥）対策をす
る必要がある。
ために、クラツクより冷却水通路内に侵入して貯
水槽６まで運ばれてきた水素ガスは、貯水槽６の
水面のわずかな変動による呼吸作用や、水素ガス
の大気管８を通しての拡散現象のみによるだけで
は、大気（屋外）に十分に放出しにくい。したが
つて、貯水槽６の空間に水素ガスが滞溜して、水
素ガス濃度が爆発限界濃度（４％）に達すること
があるために、クラツクの発生を早期に検知し
て、そのクラツクに対する故障（欠陥）対策をす
る必要がある。
本発明の目的は、上記必要性に鑑み、巻線を冷
却水により直接冷却する水素ガス冷却回転電機に
おける冷却水系統部品のクラツク発生を確実に検
知することのできる冷却水系異常検知装置を提供
することにある。
却水により直接冷却する水素ガス冷却回転電機に
おける冷却水系統部品のクラツク発生を確実に検
知することのできる冷却水系異常検知装置を提供
することにある。
この目的を達成するため、本発明は、貯水槽の
空間にキヤリア空気を強制的に流通させて、この
空間に放出された水素ガスを抽気し、この水素ガ
スを抽気したキヤリア空気中の水素ガス濃度を測
定することにより、クラツクの発生を検知するよ
うにしたことを特徴とする。
空間にキヤリア空気を強制的に流通させて、この
空間に放出された水素ガスを抽気し、この水素ガ
スを抽気したキヤリア空気中の水素ガス濃度を測
定することにより、クラツクの発生を検知するよ
うにしたことを特徴とする。
以下、本発明を図示の実施例に基づいて詳細に
説明する。
説明する。
第３図は本発明の一実施例に係る水素ガス冷却
タービン発電機の冷却水系異常検知装置の概略構
成図である。
タービン発電機の冷却水系異常検知装置の概略構
成図である。
第３図において、６１は一定流量の空気を通風
するための送風機、６２は導入空気を清浄化する
ためのフイルタ、６３は流量計、６４は除湿器、
６５は水素ガス濃度センサ、６６は水素ガス濃度
センサ６５用の増幅器、６７はクラツクを検知す
るための監視装置であり、これらの各部品６１〜
６７により冷却水系異常検知装置が構成されてい
る。
するための送風機、６２は導入空気を清浄化する
ためのフイルタ、６３は流量計、６４は除湿器、
６５は水素ガス濃度センサ、６６は水素ガス濃度
センサ６５用の増幅器、６７はクラツクを検知す
るための監視装置であり、これらの各部品６１〜
６７により冷却水系異常検知装置が構成されてい
る。
クラツクなどにより冷却水中に侵入した水素ガ
スは、貯水槽６内の空間（大気圧の空気）の水素
ガス濃度が低いために、冷却水中の水素ガスとの
水素ガス分圧関係から、ほとんど全部貯水槽６の
空間に放出される。その放出水素ガス量をQ′H2
〔／hr〕、送風機６１、フイルタ６２、流量計６
３を通して通風した単位時間当りのキヤリア空気
流量をＱari〔／hr〕、そして水素ガス濃度セン
サ６５により測定した水素ガス濃度をＣH2
〔ppm〕とすると、 Q′H2＝Ｑair×ＣH2 ……(1) という関係が成立つ。したがつてキヤリア空気流
量Ｑairを常に一定にすれば、水素ガス濃度センサ
６５の測定濃度ＣH2から直接、単位時間当りの放
出水素ガス量が計測できる。さらに、(1)式のQ′H2
を24倍することにより、日単位の水素ガス侵入量
ＱH2〔／day〕が求まる。例えば、キヤリア空
気流量Ｑairが600〔／hr〕のとき、水素ガス濃
度ＣH2が200〔ppm〕とすると、Q′H2＝0.12
〔／hr〕であり、日単位では、ＱH2＝2.4〔／
day〕となる。
スは、貯水槽６内の空間（大気圧の空気）の水素
ガス濃度が低いために、冷却水中の水素ガスとの
水素ガス分圧関係から、ほとんど全部貯水槽６の
空間に放出される。その放出水素ガス量をQ′H2
〔／hr〕、送風機６１、フイルタ６２、流量計６
３を通して通風した単位時間当りのキヤリア空気
流量をＱari〔／hr〕、そして水素ガス濃度セン
サ６５により測定した水素ガス濃度をＣH2
〔ppm〕とすると、 Q′H2＝Ｑair×ＣH2 ……(1) という関係が成立つ。したがつてキヤリア空気流
量Ｑairを常に一定にすれば、水素ガス濃度センサ
６５の測定濃度ＣH2から直接、単位時間当りの放
出水素ガス量が計測できる。さらに、(1)式のQ′H2
を24倍することにより、日単位の水素ガス侵入量
ＱH2〔／day〕が求まる。例えば、キヤリア空
気流量Ｑairが600〔／hr〕のとき、水素ガス濃
度ＣH2が200〔ppm〕とすると、Q′H2＝0.12
〔／hr〕であり、日単位では、ＱH2＝2.4〔／
day〕となる。
第１図に示す絶縁ホース３にテフロンチユーブ
等のガス浸透性のある材料を使用しているため
に、絶縁ホース３より水素ガスが侵入し、その他
の機内冷却水系統部品にクラツクが生じていない
正常時においても、数／day程度、常に水素ガ
ス侵入量があるといわれている。故障時、すなわ
ち第２図ａ〜ｃの様な機内冷却水系統部品にクラ
ツクが生じると、水素ガス侵入量は急激に増大す
る。
等のガス浸透性のある材料を使用しているため
に、絶縁ホース３より水素ガスが侵入し、その他
の機内冷却水系統部品にクラツクが生じていない
正常時においても、数／day程度、常に水素ガ
ス侵入量があるといわれている。故障時、すなわ
ち第２図ａ〜ｃの様な機内冷却水系統部品にクラ
ツクが生じると、水素ガス侵入量は急激に増大す
る。
水素ガス濃度センサ６５、増幅器６６を介して
得られる水素ガス濃度をもとに算出した放出水素
ガス量の大小に応じて監視装置６７は、正常時よ
り多少増加した場合には、運転に支障を及ぼす程
のクラツクではないと判断して放出水素ガス量の
増加傾向を監視する傾向管理動作を行ない、その
量が過大な場合には、即運転停止して点検を要す
る程のクラツクが発生したと判断して警報および
表示装置（図示せず）に表示する等の動作を行な
う。前者のクラツクを「小クラツク」といい、後
者のクラツクを「大クラツク」と呼ぶことにす
る。上述の正常時、小クラツク発生時および大ク
ラツク発生時の水素ガス濃度の変化を示すと第４
図の様になる。図中、C0、C1、C2はそれぞれ正
常時、小クラツク発生時および大クラツク発生時
の水素ガス濃度を示す。
得られる水素ガス濃度をもとに算出した放出水素
ガス量の大小に応じて監視装置６７は、正常時よ
り多少増加した場合には、運転に支障を及ぼす程
のクラツクではないと判断して放出水素ガス量の
増加傾向を監視する傾向管理動作を行ない、その
量が過大な場合には、即運転停止して点検を要す
る程のクラツクが発生したと判断して警報および
表示装置（図示せず）に表示する等の動作を行な
う。前者のクラツクを「小クラツク」といい、後
者のクラツクを「大クラツク」と呼ぶことにす
る。上述の正常時、小クラツク発生時および大ク
ラツク発生時の水素ガス濃度の変化を示すと第４
図の様になる。図中、C0、C1、C2はそれぞれ正
常時、小クラツク発生時および大クラツク発生時
の水素ガス濃度を示す。
第３図において、貯水槽６の空間の左右両端部
に、通風管と抽気管を設けたのは、貯水槽６の空
間に放出された水素ガスを効率よく抽気するため
である。また、抽気管、すなわち大気管８の水素
ガス濃度センサ６５の前段に除湿器６４を設けた
のは、貯水槽６の空間に存在する水蒸気による湿
気から水素ガス濃度センサ６５を保護するためで
ある。
に、通風管と抽気管を設けたのは、貯水槽６の空
間に放出された水素ガスを効率よく抽気するため
である。また、抽気管、すなわち大気管８の水素
ガス濃度センサ６５の前段に除湿器６４を設けた
のは、貯水槽６の空間に存在する水蒸気による湿
気から水素ガス濃度センサ６５を保護するためで
ある。
なお、この実施例では、キヤリア空気を通風す
るために送風機６１を用いているが、これに代え
て、プラントに設置されている圧力空気源を利用
することもできる。
るために送風機６１を用いているが、これに代え
て、プラントに設置されている圧力空気源を利用
することもできる。
以上述べた如く本発明によれば、貯水槽の空間
にキヤリア空気を強制的に流通させて、この空間
に放出された水素ガスを抽気し、この水素ガスを
抽気したキヤリア空気中の水素ガス濃度を測定す
ることにより、クラツクの発生を検知するので、
クラツクの発生という冷却水系の異常を早期にか
つ確実に検知することができる。また、キヤリア
空気により常に水素ガスを抽気しているので、貯
水槽の空間の水素ガス濃度が爆発限界よりもはる
かに低い状態で冷却水系の異常検知を行なうこと
ができる。
にキヤリア空気を強制的に流通させて、この空間
に放出された水素ガスを抽気し、この水素ガスを
抽気したキヤリア空気中の水素ガス濃度を測定す
ることにより、クラツクの発生を検知するので、
クラツクの発生という冷却水系の異常を早期にか
つ確実に検知することができる。また、キヤリア
空気により常に水素ガスを抽気しているので、貯
水槽の空間の水素ガス濃度が爆発限界よりもはる
かに低い状態で冷却水系の異常検知を行なうこと
ができる。
第１図は水素ガス冷却タービン発電機の固定子
巻線冷却水系の概略構成図、第２図ａ，ｂ，ｃは
各冷却水系部品のクラツク発生個所を示す断面
図、断面図および側面図、第３図は本発明の一実
施例に係る冷却水系異常検知装置の概略構成図、
第４図はクラツク発生時の水素ガス濃度の変化を
示す特性図である。 ５……排水母管、６……貯水槽、８……大気管
（抽気管）、９……ポンプ、６１……送風機、６５
……水素ガス濃度センサ、６７……監視装置。
巻線冷却水系の概略構成図、第２図ａ，ｂ，ｃは
各冷却水系部品のクラツク発生個所を示す断面
図、断面図および側面図、第３図は本発明の一実
施例に係る冷却水系異常検知装置の概略構成図、
第４図はクラツク発生時の水素ガス濃度の変化を
示す特性図である。 ５……排水母管、６……貯水槽、８……大気管
（抽気管）、９……ポンプ、６１……送風機、６５
……水素ガス濃度センサ、６７……監視装置。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 機内に水素ガスが充填された水素ガス冷却回
転電機と、機外に設置された貯水槽と、この貯水
槽から前記回転電機の固定子巻線の冷却通路内へ
冷却水を循環する給排水系とを備えたものにおい
て、前記貯水槽の空間にキヤリヤ空気を強制的に
流通させてこの空間に放出された機内水素ガスを
抽気する手段と、この水素ガスを抽気したキヤリ
ヤ空気中の水素ガス濃度を測定する手段とを備え
たことを特徴とする水素ガス冷却回転電機の冷却
水系異常検知装置。 ２ 特許請求の範囲第１項において、前記抽気手
段は、前記貯水槽の空間の両端部に相対して設け
られた、前記キヤリア空気を通風する通風管と、
前記貯水槽の空間の水素ガスを前記キヤリア空気
とともに抽気する抽気管とを備えたことを特徴と
する水素ガス冷却回転電機の冷却水系異常検知装
置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15197179A JPS5678355A (en) | 1979-11-26 | 1979-11-26 | Cooling water system abnormality detector for hydrogen-gas cooling rotary electric machine |
| US06/210,170 US4373379A (en) | 1979-11-26 | 1980-11-25 | Method and apparatus for detecting defects in a water cooling system of a hydrogen-cooled dynamic electric machine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15197179A JPS5678355A (en) | 1979-11-26 | 1979-11-26 | Cooling water system abnormality detector for hydrogen-gas cooling rotary electric machine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5678355A JPS5678355A (en) | 1981-06-27 |
| JPS6217464B2 true JPS6217464B2 (ja) | 1987-04-17 |
Family
ID=15530215
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15197179A Granted JPS5678355A (en) | 1979-11-26 | 1979-11-26 | Cooling water system abnormality detector for hydrogen-gas cooling rotary electric machine |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4373379A (ja) |
| JP (1) | JPS5678355A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0254763U (ja) * | 1988-10-15 | 1990-04-20 |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS589547A (ja) * | 1981-07-06 | 1983-01-19 | Hitachi Ltd | 水素ガス冷却回転電機 |
| US4959569A (en) * | 1989-11-22 | 1990-09-25 | Westinghouse Electric Corp. | Stator coil water system early alert hydrogen leakage monitor |
| DE19651073A1 (de) * | 1996-12-09 | 1998-06-10 | Asea Brown Boveri | Verfahren zur Ermittlung von Lecks im geschlossenen oder halboffenen Kühlsystem einer Gasturbine |
| US6035700A (en) * | 1997-10-10 | 2000-03-14 | Apv Corporation | Method of leak testing an assembled plate type heat exchanger |
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