發電機主電路機器的製作方法
2023-06-10 18:22:01
專利名稱：發電機主電路機器的製作方法
技術領域：
本發明涉及發電機主電路機器，尤其與用在揚水時將發電機轉換為電動機的揚水式水力發電站中的發電機主電路機器有關。
背景技術：
近幾年，由於電力需求有增大的趨勢，發電站被要求高效率的運行。因此，作為發揮高效率的發電站普及揚水式水力發電站。
一方面，發電站的建設重視環境的協調，該機房的設計被要求不破壞周圍的風景或環境，所以將發電站的設計為隧道或地下式結構的情況較多。期望具有如此結構的發電站，在佔地面積小的同時降低修建時成本。
現有，構成發電機主電路的發電機主電路機器為單獨設置，因此佔地面積很大。但是，在期望縮小佔地面積的方法中，如特許文獻1(特開平10-112906號公報)記載，有縮小轉換用斷路器的配置場地的提案。
發明內容
現有的發電機主電路機器，各個機器作為單體設置，因此佔地面積變大，在隧道結構的發電站中導致了建設費的增大。另外，即使在上述特許文獻1中，對斷路器以外的主電路機器的場地也未作考慮。
本發明的目的是鑑於上述現有技術的問題，提供一種被用在揚水式水力發電站中，佔地面積小且經濟性優越的發電機主電路機器。
為達到上述目的，本發明的特徵在於，被用在揚水時將發電機轉換為電動機的揚水式水力發電站中的將具備進行發電機斷路器和發電機主電路的相序變換轉換的互反轉斷路器的發電機主電路機器的接點開關部存放在互分離母線的外殼內，並且將接點開關部直接安裝在互分離母線導體上。
根據本發明，被採用在揚水式水力發電站中的發電機主電路機器具有設置面積小的配置結構，因此有佔地面積小，經濟性優越的效果。
圖1是揚水式水力發電站的主電路母線的連接圖。
圖2是根據本發明實施例1的發電機主電路機器的配置結構圖。
圖3是根據圖2的A-A剖面的電氣制動斷路器的內部結構圖。
圖4是根據圖2的B-B剖面的啟動用斷路器的內部結構圖。
圖5是根據圖2的C-C剖面的接地開關器的內部結構圖。
圖6是根據本發明實施例2的發電機主電路機器的配置結構圖。
圖7是根據圖6的D-D剖面的電氣制動斷路器以及啟動用斷路器的內部結構圖。
圖8是根據本發明實施例3的發電機主電路機器的配置結構圖。
圖9是圖8的發電機斷路器，存放了啟動用斷路器的內部結構圖。
圖10是存放了如圖9表示的變形例的啟動用斷路器的發電機斷路器的內部結構圖。
符號說明1，1a，1b，1c…發電機斷路器、2，2a，2b，2c…互反轉斷路器、3，3a，3b，3c…電氣制動用斷路器、3』，3a』，3b』…電氣制動用斷路器接點開關部、4，4a，4b，4c，4d，4e，4f…啟動用斷路器、4』，4a』，4b』，4c』，4d』，4e』，4f』…啟動用斷路器接點開關部、5，5a，5b，5c…接地開關器、5a』…接地開關器接點開關部、6，6a，6b，6c，6d，6e，6f，6g，6h…固定觸頭、7，7a，7b，7c，7d，7e，7f，7g，7h…集電環、8，8a，8b，8c，8d，8e，8f，8g…支撐絕緣子、9，9a，9b，9c，9d…固定觸頭架、10，11，12，13，14，15，16，17，18，19…互分離母線、21，22，23，24，25，26，27，28…互分離母線導體、31，32，33，34…互分離母線的外殼、51，52…發電機斷路器的外殼。
具體實施例方式
以下，參照附圖詳細說明本發明的實施例。
首先，說明揚水式水力發電站的運行方式。圖1是一般的揚水式水力發電站的主電路母線的實心線連接圖。作為發電機運轉時，在斷路器1為「開」，互反轉斷路器2為「關」的狀態下，轉動水輪啟動發電機，在系統電壓與發電機電壓大小的相位同步狀態下，接通斷路器1，併入系統。停止發電機時，切斷斷路器1後接通電氣制動用斷路器，強制短路三相，以便將電能變換為熱能實施制動。
作為揚水式電動機運轉時，在斷路器1為「開」，進行相序變換轉換接通了互反轉斷路器2的狀態下，接通發電機側啟動用斷路器4，利用晶閘管啟動用電源，接通與2相相序相反的電源，作為電動機緩緩使發電機轉動。達到需要轉數時，有關閉晶閘管啟動用電源切斷啟動用斷路器4，接通斷路器1的晶閘管啟動方式。另外，兩臺發電機的情況，有接通作為發電機側的主變壓器側的啟動用斷路器4，從該啟動用斷路器通過作為揚水用電動機側的發電機側啟動用斷路器4接到電源，進行電動機啟動的同步啟動方式。
圖2表示本發明實施方式的一例，是發電機主電路機器的配置結構圖。發電機斷路器1a連接互分離母線11，12。在發電機和發電機斷路器1a之間分別存放、配置互分離母線10外殼中的電氣制動用斷路器3a的開關部、以及互分離母線11外殼中的啟動用斷路器4a的接點開關部。
圖3、圖4表示圖2的A-A剖面圖、B-B剖面圖，是電氣制動斷路器接點開關部3a』以及啟動用斷路器接點開關部4a』的內部結構。(a)為閉路狀態，(b)為開路狀態。
固定觸頭架9，9a是與互分離母線導體21，22一體的結構，固定觸頭6，6a被安裝在固定觸頭架9，9a上。另外，利用被安裝在互分離母線外殼31，32上的支撐絕緣子8，8a固定集電環7，7a。由此，將電氣制動用斷路器接點開關部3a』以及啟動用斷路器接點開關部4a』直接安裝在互分離母線導體21，22上，可以存放在該互分離母線外殼31，32中。
在1臺機器內進行發電機斷路器1a和發電機主電路的相序變換轉換的互反轉斷路器2a由互分離母線12連接。啟動用斷路器4b的接點開關部與圖4同樣地存放在互分離母線12的外殼中，被設置在發電機斷路器1a與互反轉斷路器2a之間。
連接主變壓器側與互反轉斷路器2a之間的互分離母線13，通過彎曲兩端的相以便具有與三相相同的高度。由此，接地開關器5a的接點開關部存放在互分離母線13的外殼中，被配置在主變壓器側與互反轉斷路器2a之間。
圖5是圖2的C-C剖面圖，是接地開關器接點開關部5a』的內部結構圖。固定觸頭架9b是與互分離母線導體23一體的結構，固定觸頭6b被安裝在固定觸頭架9b上。另外，集電環7b由接地的互分離母線的外殼33固定，被電氣地連接。由此，接地開關器接點開關部5a』直接安裝在互分離母線導體23上，可以存放在該互分離母線的外殼33中。
根據本實施例的配置結構，將發電機主電路機器的佔地面積小型化成為可能。另外，根據水力發電站的結構，分別上下反轉電氣制動用斷路器3a、啟動用斷路器4a、接地開關器5a的位置成為可能。
圖6表示其他實施方式，是發電機主電路機器的配置結構圖。發電機斷路器1b連接互分離母線14，15。在連接發電機斷路器1b的互分離母線14外殼中的上下相同位置上，將電氣制動用斷路器3b的接點開關部配置、存放於下側，將啟動用斷路器4c的接點開關部配置、存放於上側。
圖7是圖6的D-D剖面圖，為電氣制動用斷路器接點開關部3b』以及啟動用斷路器接點開關部4c』的內部結構圖。相對互分離母線導體24，電氣制動用斷路器固定觸頭架9c位於下側，啟動用斷路器固定觸頭架9d位於上側地形成一體化的結構。固定觸頭6c，6d被安裝在各自的固定觸頭架9c，9d上。利用被安裝在互分離母線的外殼34的支撐絕緣子8b，8c固定集電環7c，7d。
由此，將電氣制動用斷路器接點開關部3b』以及啟動用斷路器接點開關部4c』直接安裝在互分離母線導體24上，存放在該互分離母線的外殼34中，並且，可以配置在上下相同位置。另外，根據發電站的結構電氣制動用斷路器3b以及啟動用斷路器4c可以變更其上下位置。
在1臺機器內進行發電機斷路器1b和發電機主電路的相序變換轉換的互反轉斷路器2b由互分離母線15連接。啟動用斷路器4d的接點開關部存放在互分離母線15的外殼中，被配置在發電機斷路器1b和互反轉斷路器2b之間。
連接在主變壓器側和互反轉斷路器2b之間的互分離母線16，通過彎曲兩端的相以便具有與三相相同的高度。由此，接地開關器5b的接點開關部存放在互分離母線16的外殼中，被配置在主變壓器側和互反轉斷路器2b之間。
通過如本實施例的配置結構，能夠將發電機主電路的佔地面積相比實施例1進一步小型化。
圖8是根據其他實施例的發電機主電路機器的配置結構圖。發電機斷路器1c連接互分離母線17，18。電氣制動用斷路器3c的接點開關部存放在互分離母線17的外殼中，被配置在發電機和發電機斷路器1c之間。啟動用斷路器4e，4f的接點開關部存放在發電機斷路器1c的外殼中。
圖9是啟動用斷路器接點開關部的內部結構圖，(a)為發電機斷路器的外殼中，(b)表示啟動用斷路器接點開關部放大圖。互分離母線導體25，26安裝固定觸頭6e，6f。利用被安裝在發電機斷路器外殼51上的支撐絕緣子8d，8e固定集電環7e，7f。由此，將啟動用斷路器接點開關部4e』，4f』直接安裝在互分離母線導體25，26，可以將其母線存放在發電機斷路器的外殼51中。
圖10是啟動用斷路器接點開關部4e』，4f』的其他例子。互分離母線導體27，28安裝固定觸頭6g，6h。另外，撐絕緣子8g，8f被安裝在發電機斷路器的外殼52上，支撐集電環7g，7f。由此，將啟動用斷路器接點開關部4e』，4f』直接安裝在互分離母線上，可以將其母線存放在發電機斷路器的外殼52中。此時，啟動用斷路器的操作器內存放在發電機斷路器控制箱內，進行在發電機斷路器前面的綜合操作成為可能。
在1臺機器內進行發電機斷路器1c和發電機主電路的相序變換轉換的互反轉斷路器2c由互分離母線18連接。連接主變壓器側與互反轉斷路器2c之間的互分離母線19，通過彎曲兩端的相以便具有與三相相同的高度。由此，接地開關器5c的接點開關部存放在互分離母線19的外殼中，被配置在主變壓器側與互反轉斷路器2c之間。
通過本實施例的配置結構，能夠將發電機主電路的佔地面積相比實施例2進一步小型化。
權利要求
1.一種發電機主電路機器，被用在揚水時將發電機轉換為電動機的揚水式水力發電站中的，具備進行發電機斷路器和發電機主電路的相序變換轉換的互反轉斷路器，其特徵在於，將發電機主電路機器的接點開關部直接安裝在互分離母線導體上，存放在母線外殼中。
2.根據權利要求1所述的發電機主電路機器，其特徵在於，上述發電機主電路機器含有電氣制動用斷路器、啟動用斷路器以及接地開關器，將各自的接點開關部直接安裝在互分離母線導體上。
3.根據權利要求1所述的發電機主電路機器，其特徵在於，上述發電機主電路機器的一部分是電氣制動用斷路器以及啟動用斷路器，位於與上述互分離母線大致相同的位置，將上述電氣制動用斷路器配置在上述互分離母線的下側，將上述啟動用斷路器配置在上述互分離母線的下側，或將其上下側相反地配置。
4.根據權利要求1所述的發電機主電路機器，其特徵在於，上述發電機主電路的一部分是接地開關器，彎曲連接主變壓器和上述互反轉斷路器之間的互分離母線的兩端以便具有與三相相同的高度，該互分離母線的外殼中存放上述接地開關器的接點開關部。
5.一種發電機主電路機器，被用在揚水時將發電機轉換為電動機的揚水式水力發電站中的，具備進行發電機斷路器和發電機主電路的相序變換轉換的互反轉斷路器，其特徵在於，上述發電機主電路機器的一部分是電氣制動用斷路器以及啟動用斷路器，將上述電氣制動用斷路器的接點開關部直接安裝在互分離母線導體上並存放在母線外殼中，另外將上述啟動用斷路器直接安裝在互分離母線導體上，並將該互分離母線導體存放在發電機斷路器的外殼中。
全文摘要
一種減少揚水式水力發電站的主電路機器的佔地面積的發電機主電路機器。在發電機和發電機斷路器(1a)之間分別存放、設置互分離母線(10)外殼中的電氣制動斷路器(3a)的接點開關部、互分離母線(11)外殼中的啟動用斷路器(4b)的接點開關部。同樣地，啟動用斷路器(4b)的接點開關部存放在互分離母線(12)外殼內。還有，互分離母線(13)，通過彎曲兩端的相以便具有與三相相同的高度，接地開關器(5a)的接點開關部存放在互分離母線(13)外殼內。
文檔編號H02B13/02GK1756013SQ20051011251
公開日2006年4月5日 申請日期2005年9月30日 優先權日2004年10月1日
發明者鹿島淳一, 武藤康文 申請人:日本Ae帕瓦株式會社