(57)【要約】【課題】  本発明は、燃料ガス供給装置とマイクロガスタービン装置とを結ぶ信号伝送ラインに大電流およびノイズが重畳されるのを防止し、確実な情報伝送が可能な燃料ガス供給装置の信号伝送方法を提供する。【解決手段】  夫々を独立して設けたマイクロガスタービン装置とマイクロガスタービン装置に高圧ガスを供給する燃料ガス供給装置の２つの装置から発電システムを構成している。そして、燃料ガス供給装置とマイクロガスタービン装置とを、燃料ガス供給装置で圧縮された高圧ガスをマイクロガスタービン装置に供給するための配管２２と、マイクロガスタービン装置側の接点素子による接点信号を燃料ガス供給装置側に伝送する伝送ライン２３とで連結し、燃料ガス供給装置側に伝送された接点信号を電源回路に一次側を接続した絶縁トランスの二次側回路に設けられたリレーを介して受信するようにした。【選択図】    図１
2005069108.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスタービン装置と、ガス供給源から導入された燃料ガスを高圧圧縮ガスにして吐出する燃料ガス供給装置とが独立して設けられ、前記ガスタービン装置と前記燃料ガス供給装置とが、少なくとも前記燃料ガス供給装置から吐出された高圧圧縮ガスを前記ガスタービン装置へ供給するための配管と、前記ガスタービン装置から発信される接点信号を前記燃料ガス供給装置へ伝送するための伝送ラインとで接続され、前記燃料ガス供給装置は、前記伝送ラインに流れる電流を前記接点信号を発信する半導体素子の定格値以内に制限し、且つ前記伝送ラインにノイズが重畳しないような手段が施されていることを特徴とする燃料ガス供給装置の信号伝送方法。
【請求項２】
前記手段は、一次側コイルより二次側コイルの巻回数が少ない絶縁トランスの一次側コイルを前記燃料ガス供給装置を制御するために外部から供給される電源回路に挿入し、二次側コイルに直列にリレーを接続し、二次側コイルの一端およびリレーの一端に一対の前記伝送ラインを接続し、前記伝送ラインの他端間に前記接点信号を発信する前記半導体素子の接点部を接続したことを特徴とする請求項１に記載の燃料ガス供給装置の信号伝送方法。
【請求項３】
前記ガスタービン装置は、マイクロガスタービン装置であることを特徴とする請求項１または２の何れか１項に記載の燃料ガス供給装置の信号伝送方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は燃料ガス供給装置に関するもので、詳しくは、燃料ガス供給装置から供給された高圧圧縮ガスで運転されるガスタービン装置において、ガスタービン装置から発信された接点信号を燃料ガス供給装置に伝送する伝送ラインに大電流およびノイズが重畳されないような手段を施した燃料ガス供給装置の信号伝達方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、燃料ガス供給装置を備えたガスタービン発電システムにおいて、負荷側で発生した異常事態がガスタービン発電システムに異常信号として伝送される手段が設けられ、異常信号を受信したガスタービン発電システム側が対応処理を実行できるように構成されたものには、図３に示すように、ガスタービンに供給する燃料ガスを圧縮する圧縮機３１のガス吸込流路３５とガス吐出流路３５とに、開度調節可能なバイパス弁３６を介してバイパス流路３７が直結されており、負荷側の異常事態に対して負荷遮断信号またはガスタービントリップ信号が、個別に設けられた常開接点３２，３３を有する信号線３８，３９を介して受信されると、バイパス弁３６の開度を大きくし、弁操作流路を大気に連通させて、バイパス弁３６の駆動部に導いた加圧ガスを大気に放出することにより吐出圧力の上昇を迅速に制御するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平７−１７４０３４号公報（第３頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述した従来のガスタービン発電システムにおいて、外部の負荷側の異常事態を知らせる負荷遮断信号またはガスタービントリップ信号を伝送する信号線３８，３９に何らかの理由で大電流が流れた場合或いは、ノイズが重畳された場合、信号を受信するガスタービン発電システムの信号検出素子が破壊され、負荷側とガスタービン発電システムとの連携が崩れ、発電システムとしての正常な機能を果たさなくなるという問題点がある。
本発明は、上記問題に鑑みて創案なされたものであり、夫々が独立して設けられたマイクロガスタービン装置とマイクロガスタービン装置に高圧圧縮ガスを供給する燃料ガス供給装置の２つの装置を連結して一つの発電システムとし、マイクロガスタービン装置と燃料ガス供給装置とが機能的に稼動するように設けられた信号伝送ラインに大電流が流れるのを防止し、且つノイズが重畳されるのを防止し、信号送信側の接点素子が大電流によって破壊されて起こるシステムトラブルを防止し、発電システムが正常な運転を維持できるような信号伝送手段を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するために、本発明の請求項１に記載された発明は、ガスタービン装置と、ガス供給源から導入された燃料ガスを高圧圧縮ガスにして吐出する燃料ガス供給装置とが独立して設けられ、前記ガスタービン装置と前記燃料ガス供給装置とが、少なくとも前記燃料ガス供給装置から吐出された高圧圧縮ガスを前記ガスタービン装置へ供給するための配管と、前記ガスタービン装置から発信される接点信号を前記燃料ガス供給装置へ伝送するための伝送ラインとで接続され、前記燃料ガス供給装置は、前記伝送ラインに流れる電流を前記接点信号を発信する半導体素子の定格値以内に制限し、且つ前記伝送ラインにノイズが重畳しないような手段が施されていることを特徴とするものである。
【０００５】
また、本発明の請求項２に記載された発明は、請求項１において、前記手段は、一次側コイルより二次側コイルの巻回数が少ない絶縁トランスの一次側コイルを前記燃料ガス供給装置を制御するために外部から供給される電源回路に挿入し、二次側コイルに直列にリレーを接続し、二次側コイルの一端およびリレーの一端に一対の前記伝送ラインを接続し、前記伝送ラインの他端間に前記接点信号を発信する前記半導体素子の接点部を接続したことを特徴とするものである。
【０００６】
また、本発明の請求項３に記載された発明は、請求項１または２の何れか１項において、前記ガスタービン装置は、マイクロガスタービン装置であることを特徴とするものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、この発明の好適な最良の形態を図１および図２を参照しながら、詳細に説明する。尚、以下に述べる最良の形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
【０００８】
図１は、本発明に係る最良の形態を示すブロック図である。夫々が独立して設けられたマイクロガスタービン装置とマイクロガスタービン装置に高圧圧縮ガスを供給する燃料ガス供給装置の２つの装置から発電システムが構成されている。
【０００９】
そして、燃料ガス供給装置は、１は圧縮機、２は圧縮機の運転状況を制御するるためのインバータ、３は低圧圧力スイッチ、４は電磁弁、５と６は逆止弁、７はバッファタンク、８は高圧圧力スイッチ、９はリザーバタンク、１０は通常「閉」となっているバイパスガス容量制御機構、１１は所定の圧力を超えているときにのみ双方に連通する機能を備えたリリーフ弁、１２は燃料ガス供給装置を電気的に制御する機能を備えた制御器、１３はマイクロガスタービン装置から接点信号を受信する機能を備えた信号入力部である。
【００１０】
ここで、燃料ガス供給装置の動作を簡単に説明すると、ガス入口１５から供給された低圧ガスは低圧圧力スイッチ３で圧力検出され、ガス圧力が規定範囲外のときは電磁弁４が閉じられ、圧縮機１が停止される。規定範囲内のガス圧力で供給された燃料ガスは逆止弁５を通ってバッファタンク７で圧力脈動が平準化されて圧縮機１に取り込まれる。圧縮機１で圧縮された高圧の吐出ガスは逆止弁６を通って高圧圧力スイッチ８で圧力が検知される。高圧ガスの圧力が規定範囲外のときは、インバータ２の出力周波数を制御することによって圧縮機１の運転を制御し、圧縮機１の吐出ガスの圧力を常に一定に保つようになっている。そして圧縮機１で圧縮された一定圧力の吐出ガスはリザーバタンクに溜められて常に一定量、一定圧力の高圧燃料ガスがマイクロガスタービン装置に供給されるようになっている。
【００１１】
そして、上述した燃料ガス供給装置とマイクロガスタービン装置とが、燃料ガス供給装置で圧縮された高圧ガスをマイクロガスタービン装置に供給するための配管２２と、マイクロタービン装置側の運転状態を示す接点２５の「ＯＮ」または「ＯＦＦ」からなる接点信号を燃料ガス供給装置側に伝送する伝送ライン２３とで連結されている。ところで、マイクロガスタービン装置の接点信号を発信する接点素子はトランジスタ、ＩＣ等の半導体素子で構成されているため、受信側の燃料ガス供給装置の信号入力部１３が半導体素子からなる接点素子の定格電流以上（例えば定格電流が１５０ｍＡであれば１５０ｍＡ以上）の大電流を流すような構成になっていると、その大電流でマイクロタービン装置の接点素子が破壊されることになる。また、燃料ガス供給装置は上述したように、圧縮機１がインバータ２から受電した電力によっての運転されるが、インバータ２は約１５ｋＨｚの高周波を発信しており、この高周波のインバータノイズが伝送ライン２３に重畳さ、そのためにマイクロタービン装置の接点素子が破壊されることにもなる。その結果、マイクロガスタービン装置が正規の信号を発信することがでなくなり、燃料ガス供給装置との連携した運転ができなくなる。そこで受信側の燃料ガス供給装置の信号入力部１３を、伝送ライン２３に大電流が流れないように又、インバータノイズが重畳されないような構成にしている。
【００１２】
図２に伝送ラインに係わる部分を抜き出した説明図を示す。燃料ガス供給装置の制御器１２を構成する信号入力部１３に絶縁トランス１４とリレー４１が設けられており、絶縁トランス１４の一次側コイル４２は燃料ガス供給装置に外部から供給される交流電源（図示せず）に直列に接続され、一次側コイル４２よりも巻回数が少ない二次側コイル４３に直列にリレー４１が設けられている。そして、二次側コイル４３の一端とリレーの一端とが一対の信号伝送ライン２３に接続され、信号伝送ライン２３の他端がマイクロガスタービン装置の信号出力部２４の接点素子の接点２５に接続されている。ここで、接点素子の接点２５が「ＯＮ」になると、絶縁トランス１４の二次側コイル４３、リレー４１、接点素子の接点２５および伝送ライン２３によって閉ループが構成され、リレー４１のコイルに電流が流れてリレー接点２６が「ＯＮまたはＯＦＦ」に作動し、そのリレー接点２６の接点信号で燃料ガス供給装置の制御器が燃料ガス供給装置を制御する。また、マイクロガスタービン装置の信号出力部２４の接点素子の接点２５が「ＯＦＦ」になると、絶縁トランス１４の二次側コイル４３、リレー４１、接点素子の接点２５および伝送ライン２３によって構成される回路が開ループになり、リレー４１のコイルに電流が流れなくなってリレー接点２６が「ＯＦＦまたはＯＮ」になり、そのリレー接点２６の接点信号で燃料ガス供給装置の制御器が燃料ガス供給装置を制御する。
【００１３】
以上説明したように、本発明の燃料ガス供給装置の信号伝送方法は、夫々が独立する燃料ガス供給装置と、燃料ガス供給装置から供給された高圧圧縮ガスによって運転されるマイクロガスタービン装置において、マイクロガスタービン装置から発信される接点信号を燃料ガス供給装置に伝送するための回路構成が、絶縁トランスの一次側コイルがインバータノイズを重畳した電源ラインに挿入され、一次側コイルよりも巻回数が少く、一次側コイルと絶縁された二次側コイル、リレー、マイクロガスタービン装置の接点素子の接点および伝送ラインによる閉ループになっている。従って、電源ラインに重畳されたインバータノイズは信号伝送回路には重畳されず、またトランスの一次側に印加される電圧に対して二次側の電圧が低くなっているため信号伝送回路には微小電流（例えば約１０ｍＡ以下）しか流れない。したがって、マイクロガスタービン装置の信号出力部を構成する半導体の接点素子が破壊されることがなく、燃料ガス供給装置とマイクロガスタービン装置との連携が正常に保持され、発電システムの安全性を高めることが可能になるといったきわめて優れた効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施例を構成するブロック図である。
【図２】図１の部分説明図である。
【図３】従来例の燃料ガス供給装置を備えたガスタービン発電システムの全体構成図である。
【符号の説明】
【００１５】
１    圧縮機
２    インバータ
３    低圧圧力スイッチ
４    電磁弁
５    逆止弁
６    逆止弁
７    バッファタンク
８    高圧圧力スイッチ
９    リザーバタンク
１０    バイパスガス容量制御機構
１１    リリーフ弁
１２    制御器
１３    信号入力部
１４    絶縁トランス
１５    ガス入口
２１    制御器
２２    配管
２３    伝送ライン
２４    信号出力部
２５    接点
２６    リレー接点
４１    リレー
４２    一次側コイル
４３    二次側コイル
【図１】
2005069108.tif 000003
【図２】
2005069108.tif 000004
【図３】
2005069108.tif 000005