(57)【要約】【課題】ガスタービンコンバインド発電所の発電機の従来の定期点検方法は、ガスタービンの分解跡に回転子を抜き出して点検に着手するので、発電所全体の定期点検日程が長期化する。【解決手段】発電機１００の一方の機器（蒸気タービン１２０）の上方に仮設作業床１０を構築し、発電機１００をリフトアップして同作業床上へ回転子１０２を抜き出し、回転子及び固定子の点検を行う。リフトアップ装置２０は、門形クレーンを用いる。ガスタービンの分解点検と同時並行作業ができるので、全体日程が短縮される。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
両端に機器を連結した発電機又は電動機の定期点検を行うに当たり、前記発電機又は電動機の両端の機器の何れかの上方に仮設作業床を構築し、同作業床上へ前記発電機又は電動機の回転子を抜き出し、回転子及び固定子の点検を行うことを特徴とする発電機又は電動機の定期点検方法。
【請求項２】
前記両端の機器がタービン又は送風機であることを特徴とする請求項１記載の発電機又は電動機の定期点検方法。
【請求項３】
前記発電機又は電動機が発電機であって前記両端の機器がガスタービン及び蒸気タービンであり、蒸気タービンの上方に仮設作業床を構築することを特徴とする請求項１記載の発電機又は電動機の定期点検方法。
【請求項４】
両端に機器を連結された発電機又は電動機の両端の機器の何れかの上方に構築した仮設作業床と、前記発電機又は電動機をリフトアップするリフトアップ装置とからなることを特徴とする発電機又は電動機の定期点検装置。
【請求項５】
前記リフトアップ装置は、発電機又は電動機を吊上げる門形クレーンとしたことを特徴とする請求項４記載の発電機又は電動機の定期点検装置。
【請求項６】
前記門形クレーンが複数台の油圧ジャッキ装置をビームで連結して門型としたものであることを特徴とする請求項５記載の発電機又は電動機の定期点検装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、両端に機器を連結された発電機又は電動機の定期点検方法及び装置に関する。より詳細には、例えばガスタービン及び蒸気タービンを前後に連結された一軸型ガスタービンコンバインド発電所等における発電機等の定期点検方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、発電機又は電動機の運用においては、経年的に内部コイル（固定子）の絶縁劣化、及び固定子を鉄心に保持するための固定治具（くさび）の劣化が生じる。このため、発電機又は電動機は安定運転維持を目的として、４〜１０年を周期として定期的に内部コイル及びくさびの内部点検が実施されている。発電機又は電動機の固定子を点検するには、発電機又は電動機の片端を開放し内部の回転体（回転子）を抜き出すことが必要である。
【０００３】
通常の場合、発電機又は電動機は、蒸気タービンなどの回転電気装置を回転させる駆動機器、又はファンなどの回転電気装置が駆動する被駆動機器が片側のみに連結されており、発電機又は電動機の回転子はこれらの機器の反対側に抜き出すことができる。従って、連結されている機器に干渉を与えることなく、容易に内部点検を行うことができる。発電機又は電動機の内部点検頻度は一般的に連結されている機器類の開放点検頻度に比べ少ないため、一般的には連結されている機器の点検・保守と同時期に点検・保守を行うことができた。
【０００４】
発電機の両側に駆動機器あるいは負荷装置を有するいわゆるタンデム配列の装置においては、駆動機器又は負荷装置はケーシングを上下に分割可能であり、各部品の質量はせいぜい数十トン程度であり、また２年毎などに定期点検を行うので天井クレーン等の吊装置が設けられている。しかし、発電機又は電動機は上下分割等ができず一体で質量が数百トン例えば２００〜３００トンであり、１０年に１回程度の点検頻度であるから、これを吊り上げる過大な天井クレーン等を設けるのは経済的ではない。このような発電機又は電動機の回転子を抜き出すためには、まず連結されている機器を分解し、この分解した機器の跡に、発電機又は電動機の回転子を抜き出すようにしていた。一例として、発電機の両端にガスタービンと蒸気タービンが連結されたガスタービンコンバインド発電所では、まず接続されている機器のうち例えばガスタービンを分解し、ガスタービンの上半車室、ロータ、静翼環をすべて取り除いた後、残っている下半車室上に発電機の回転子を抜き出していた。
【０００５】
なお、ガスタービンコンバインド発電所の定期点検は次のように行われる。
【０００６】
ガスタービンの点検周期：２年毎（電気事業法、法定）
蒸気夕一ビンの点検周期：４年毎（電気事業法、法定）
発電機の点検周期：１０年程度（法定ではなく、各事業者の判断による）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、両端に機器を連結された発電機又は電動機の従来の定期点検において、例えばガスタービン発電所では、ガスタービンの分解がすべて完了してから、その分解跡に発電機の回転子を抜き出して点検に着手するので、ガスタービンの分解点検と発電機の分解点検とは直列の作業工程となる。すなわち、ガスタービンの分解が完了するまで発電機の分解点検に着手することができず、一方、発電機の点検補修が完了するまでガスタービンの復旧作業を行うことができない。このため、発電所全体の定期点検日程が長期化するという問題点があった。
【０００８】
また、発電機の回転子を引き出すための支持部をガスタービンの下部ケーシング内に配置し、ガスタービン車室上に引き出した回転子を仮置きするための敷き板を設ける必要があった。これらの作業はガスタービンの分解、組立工程と同時に行うことができないばかりでなく、タービン車室上に重量物（回転子）を仮置きするため、タービン構造物の破損、変形の恐れがあった。
【０００９】
このような問題点を回避することを目的として、連結されている機器と同時並行的に発電機又は電動機の開放点検を行うことができるようにするために、発電機又は電動機を２つに分けて駆動機器又は負荷装置ごとに設け、発電機又は電動機の定期点検を単独に行うことができるように配置することも行われている。しかしながら、このような対策は、設備費の増嵩、設置面積の増大を招き経済的に不利となるという欠点があった。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記実情に鑑み開発されたもので、その技術手段は、両端に機器を連結された発電機又は電動機の定期点検を行うに当たり、前記発電機又は電動機の両端の機器の何れかの上方に仮設作業床を構築し、同作業床上へ発電機又は電動機の回転子を抜き出し、回転子及び固定子の点検を行うことを特徴とする発電機又は電動機の定期点検方法である。両端に機器を連結された発電機又は電動機としては、両端の機器がタービン又は送風機であってもよく、また前記発電機又は電動機が発電機の場合、前記両端の機器がガスタービン及び蒸気タービンであってもよい。またガスタービン、蒸気タービンの他、送風機、ポンプを例とする被駆動機器であってもよい。
【００１１】
例えば、ガスタービンコンバインド発電所の場合、ガスタービンの定期点検は２年毎であり、蒸気タービンの定期点検は４年ごとであり、発電機の定期点検は４年〜１０年毎であるから、蒸気タービンの定期点検を行わないときに、蒸気タービンの上方に仮設作業床を構築することとすれば、発電機の定期点検をガスタービンの定期点検と同時並行的に行うことができる。
【００１２】
本発明の定期点検方法を好適に実施することができる本発明の装置は、両端に機器を連結された発電機又は電動機の両端の機器の何れかの上方に構築した仮設作業床と、発電機又は電動機をリフトアップするリフトアップ装置とからなることを特徴とする発電機又は電動機の定期点検装置である。このとき前記リフトアップ装置は、発電機又は電動機をリフトアップする門形クレーンとすれば基礎上に反力を支持させて油圧ジャッキ等を用いて容易にリフトアップをすることができる。
【００１３】
また、前記門形クレーンは複数台の油圧ジャッキ装置をビームで連結して門型としたものであってもよい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００１５】
まず本発明の適用される発電機又は電動機及びその両端に連結される機器の全体構成例を説明する。図８はガスタービン・蒸気タービンコンバインド発電所の機器構成の例を示す平面図である。発電機１００には一方にガスタービン１１０が連結され、他方には蒸気タービン１２０が連結されている。蒸気タービン１２０によって駆動されるガス圧縮機で圧縮されたガスは、空気圧縮機１１５で圧縮された高圧空気により図示しない燃焼室で燃焼して燃焼ガスとなり、ガスタービン１１０内に入り、ガスタービンを回転させる。廃ガスは排気筒１１３から排出される。排出されたガスは図示しないボイラに導入され、ボイラは蒸気を発生し、発生した蒸気は蒸気タービン１２０に供給される。ガスタービン１１０及び蒸気タービン１２０は駆動源として発電機１００を回転させ、発電機１００は電力を発生する。
【００１６】
２年毎の定期点検時には、ガスタービン１１０の上側ケーシング１１２、ローター、排気ケーシング、空気圧縮機１１５のケーシング、ローター、ガス圧縮機１３０のケーシング、ローター等が分解されて発電所内の床上に配置され、それぞれ分解点検、補修を行う。４年毎の蒸気タービンの定期点検時には、さらに蒸気タービン１２０のケーシング、ローター等が上記に加わり、適宜位置に配置されてそれぞれ分解、点検、補修を行う。さらに４年〜１０年の間隔で発電機１００の定期点検を行う。
【００１７】
従来は、ガスタービン１１０を分解した後のガスタービン下部ケーシング上に発電機１００の回転子１０２を抜き出し、発電機１００の定期点検、補修を行っていた。
【００１８】
この従来の発電機１００の定期点検の工程を図９〜図１２に示した。図９はガスタービン分解後、発電機１００をリフト装置でリフトアップする状態を示す側面図、図１０はその正面図である。リフト装置２００は発電機１００の両側に床養生したレール２０４上に載置された４台の装置から成っている。左右の２台のリフト装置２０２にそれぞれ発電機１００上を横切るビーム２０３を載設し、この２本のビーム２０３からワイヤロープ２１１を吊下して発電機１００のトラニオン１０１に接続する。次いで、図１１に示すように、発電機１００をリフトアップし、発電機１００の下にはアルミ製尺角からなる棒材を積み重ねて受け養生１０３を行う。このリフトアップ高さは、ガスタービンの下ケーシング１１４上に発電機１００の回転子を抜き出すことができる高さである。
【００１９】
次いで図１２に示すように、発電機１００の回転子１０２を側方に抜き出し、これを天井走行クレーン２２０で吊り上げ、点検作業場所へ搬送する。発電機１００の固定子側及び回転子側をそれぞれ点検、補修する。
【００２０】
発電機１００を組立てるときは以上の逆手順で行えばよい。このような発電機１００の分解点検はガスタービン１１０を分解した後でなければ作業に着手できない。また、発電機１００の組立完了後でなければ、ガスタービン１１０の組立作業を行うことはできなかった。
【００２１】
本発明は、ガスタービン１１０の分解、組立とは無関係に発電機１００の定期点検を並行的に行うことができるようにし、上記直列作業を廃止して定期点検工程全体の短縮を図るものである。
【００２２】
次に本発明における発電機１００の定期点検の工程を説明する。
【００２３】
蒸気タービン、ガスタービンの回転を停止した後、図１に示すように、蒸気タービン１２０の上方に仮設作業床１０を組立てる。仮設作業床１０は点検作業開始前に設置しておくことが可能である。仮設作業床１０は足場の転倒に対し充分な強度を持つ構造とする。仮設作業床１０は回転電気装置１００の懸架に対して障害となる部分や回転電気装置を懸架する際に干渉する機器（例えば励磁機等）の分解作業の障害となる部分は取外し可能にするなど適切な形状、構造としておく。この仮設作業床１０は蒸気タービン１２０の頂端より僅か高い位置に仮設作業床上面を形成し、発電機１００の回転子１０２を抜き出してこの仮設作業床１０上に置き、点検、補修を行う。仮設作業床１０のガス圧縮機１３０の上方の部分１１はガス圧縮機を撤去した後に組立てる。また発電機１００のトラオニオン１０１の手入、取付を行っておく。
【００２４】
発電機１００をリフトアップするリフトアップ装置（油圧門形クレーン）２０を発電機１００の横に設置する。リフトアップ装置２０はベース２１上に設けたジャッキ２２と左右のジャッキの上方に掛け渡したビーム２３とから成り、ビーム２３から吊ロープを吊下して発電機１００のトラニオン１０１に結束する。
【００２５】
発電機１００と各タービンのカップリングを外す。カップリングはインロー（相互はまり込み構造）となっているため、そのままでは発電機１００をリフトアップすることはできない。タービンの軸の一部（中間軸）を取り外し、発電機１００の回転子１０２を軸方向に移動させ、インローを外す。
【００２６】
門形クレーン２０は、発電機１００の回転子１０２を仮設作業床１０上に抜き出すことができる高さまで発電機１００をリフトアップする。図９〜図１０に示す従来の１ｍ未満程度のリフトアップ量に比し、４ｍ以上のリフトアップ量を必要とする。天井クレーンとの干渉を避けるため、門形クレーン２０の吊ビーム２３は低背丈で十分な曲げ剛性を有する形式とする。または発電機１００のトラニオン１０１等に結束する吊ロープは湾曲半径を小さくすることができるナイロン等の材質のロープとし、ロープ長が極力短くなるような構成とした。この目的のため吊りロープに代えて、輪状にする必要のないシャックルと吊鋼棒との組合せとしてもよい。
【００２７】
図２に示すように発電機の回転子の両端のエキサイタ、上側ブラケット、軸受、ファンブレード、エンドベル等を分解する。
【００２８】
次いで図３に示すように発電機１００をリフトアップし、発電機１００の下に仮受架構２７を挿入し、リフトアップされた発電機１００の上下動を拘束する。仮受架構２７は発電機１００をリフトアップしてから短時間で発電機１００の下に挿入する必要がある。回転子１０２の引き出し時には発電機１００の固定子を仮設作業床１０と結束することにより仮受架構２７の転倒を防止するので、発電機１００を支承する仮受架構２７は転倒に対し特段の配慮を施した強固なものとする必要はない。
【００２９】
次に、図４に示すように、回転子１０２の下側軸受１０４を分解し、回転子１０２を支持ブラケット１０５で吊下し、回転子の敷金１０６、回転子受け１０７、滑り金１０８等を回転子１０２の下方に挿入する。
【００３０】
次いで、図５に示すように、回転子引抜具３０を仮設作業床１０上に設置し、回転子１０２の端部に連結する。回転子引抜具３０は牽引装置３１、ワイヤロープ３２、シーブ３３等から構成され、シーブ３３は反力フレーム１２に結合される。天井クレーンの吊ワイヤ４１により回転子１０２を吊上げながら回転子１０２を１０２ａの位置から矢印３５の方向に引抜く。回転子１０２の引き抜き工程では発電機１００を支持する仮受架構２７に大きな転倒モーメントが掛かるが、仮設作業床１０は、この転倒モーメントに十分耐える強度をもつ構造としてあり、発電機の牽引反力を支持するようにした。
【００３１】
図６に示すように、回転子１０２が抜け出すに従い、回転子受け１０７等を移動しながら、天井クレーンの吊ロープ４２の吊位置を変更しつつ、抜き出し作業を続行する。
【００３２】
図７に示すように、回転子１０２の抜き出しが完了したら、回転子１０２は天井クレーンの吊ロープ４２によって矢印４３に示すように吊上げ、点検、補修可能な状態に保つ。あるいは、別の作業位置に回転子１０２を搬送して点検することとしてもよい。回転子の点検は主として外観チェック、清掃及び絶縁抵抗試験である。
【００３３】
回転子１０２を抜き出した発電機１００は仮受架構２７を取外し、矢印２６で示すように基礎上にリフトダウンして点検、補修を行う。なお、回転子１０２を抜き出した後、発電機１００の固定子は、上方にリフトアップしたままで絶縁診断等の内部点検を行ってもよいし、リフトダウンして基礎上に戻してから点検を行ってもよい。固定子の点検はスロット中に保持されている固定子コイルを押しつけるウエッジの押付力の検査、取替等である。回転子及び固定子の点検、補修が完了したら発電機１００を組立て、元の位置に戻してセンタリングを行う。発電機１００の組立ては上記手順と逆工程で行う。
【００３４】
以上の実施例によれば発電機１００の点検、補修はガスタービン１１０の分解組立工程となんら干渉することなく両者を並行的に同時に実施できるようになった。従って、ガスタービンコンバインド発電所の定期点検の全体工程を大幅に短縮することが可能となった。
【００３５】
【実施例】
ガスタービン及び蒸気タービンから構成された発電出力１５０ＭＷ級の規模を持つ一軸型ガスタービンコンバインド発電所の定期点検に本発明を適用した。従来、ガスタービン１１０単体の定期点検工程３０日に加え、発電機１００の定期点検作業工程１０日が追加され、全体定期点検期間は４０日を要していた。本発明では発電機１００の点検をガスタービン１１０の分解、組立と同時並行工程とすることが可能となり、発電機１００の内部点検を行わない場合と同等の３０日間で全体の定期点検を完了させることができた。また、ガスタービン１１０上に発電機１００の回転子１０２を抜出すことによる機器の破損・変形の可能性も排除することができた。
【００３６】
また、発電機１００の内部点検時に行われる絶縁診断を行う際、通電部分とガスタービン点検作業員との待避距離を十分に離すことができ、安全に作業を進めることができるという効果もある。
【００３７】
なお、以上の実施例では両端にガスタービンと蒸気タービンを接続したガスタービンコンバインド発電所について述べたが、本発明はこれに限られるものではなく、例えば、電動機の両端に蒸気タービンや送風機などを接続した機器（蒸気タービンを補助駆動力とした電動送風機）などの電動機の定期点検にも同様に適用することが可能である。
【００３８】
【発明の効果】
本発明によれば、両端に機器を連結した回転電気装置の定期点検に当り、その両端に接続された機器の点検工程と干渉することなく、回転電気装置の定期点検を実施することができ、プラント全体の定期点検工程の簡素化・短縮化を実現することが可能となった。また、回転電気装置の回転子を抜き出す際の機器類破損等の可能性を排除することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例の作業工程を示す側面図である。
【図２】実施例の作業工程を示す側面図である。
【図３】実施例の作業工程を示す側面図である。
【図４】実施例の作業工程を示す側面図である。
【図５】実施例の作業工程を示す側面図である。
【図６】実施例の作業工程を示す側面図である。
【図７】実施例の作業工程を示す側面図である。
【図８】ガスタービンコンバインド発電所の機器構成、配列を示す平面図である。
【図９】従来の作業工程を示す側面図である。
【図１０】従来の作業工程を示す側面図である。
【図１１】従来の作業工程を示す側面図である。
【図１２】従来の作業工程を示す側面図である。
【符号の説明】
１０　　仮設作業床
１１　　（仮設作業床の）部分
１２　　反力フレーム
２０　　リフトアップ装置（門形クレーン）
２１　　ベース
２２　　ジャッキ
２３　　ビーム
２５、２６　　矢印
２７　　仮受架構
３０　　抜き出し装置
３１　　牽引装置
３２　　ワイヤロープ
３３　　シーブ
３５　　矢印
４１　　吊ワイヤ
４２　　吊ロープ
４３　　矢印
１００　　発電機
１０１　　トラニオン
１０２　　回転子
１０３　　受け養生
１０４　　軸受
１０５　　支持ブラケット
１１０　　ガスタービン
１１２　　ケーシング
１１３　　排出路
１１４　　下部ケーシング
１１５　　空気圧縮機
１２０　　蒸気タービン
１３０　　ガス圧縮機
２００　　リフトアップ装置
２０１　　ベースフレーム
２０２　　ジャッキ
２０３　　ビーム
２０４　　レール
２１１　　吊ワイヤ
２１２　　シャックル
２１３　　吊具
２２０　　天井走行クレーン
【図１】
2004072891.tif 000003
【図２】
2004072891.tif 000004
【図３】
2004072891.tif 000005
【図４】
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【図５】
2004072891.tif 000007
【図６】
2004072891.tif 000008
【図７】
2004072891.tif 000009
【図８】
2004072891.tif 000010
【図９】
2004072891.tif 000011
【図１０】
2004072891.tif 000012
【図１１】
2004072891.tif 000013
【図１２】
2004072891.tif 000014