(57)【要約】【課題】水素ガス冷却式発電システムの既設の設備を利用しながら密封油系統におけるトラブル収束スピードを向上させ、トラブルの兆候をつかみ、早期対策案計画によるスピード向上と安定した運転状態を監視することに寄与する。【解決手段】実施形態における連続掃気型水素ガス冷却式発電システムは、連続掃気型水素冷却式発電機の通常運転状態において、掃気用水素ガスである掃気ガスの流量が一定のとき、発電機機内側密封油の戻り油に融解した水素ガスを分離させる油タンク槽と、油タンク槽内の水素ガスを大気へ掃気する掃気ガス配管と、掃気ガス配管に流れる掃気ガスの純度を計測する掃気ガス純度計と、発電機が安定して運転している時の掃気ガス純度計による指示値を基準とし、戻り油量の監視時に掃気ガス純度計により検出した指示値を基準と比較することで、戻り油量の増加を判断する監視装置とを有する。【選択図】図４
2017011822.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続掃気型水素冷却式発電機の通常運転状態において、掃気用水素ガスである掃気ガスの流量が一定のとき、発電機機内側密封油の戻り油に融解した水素ガスを分離させる油タンク槽と、
前記油タンク槽内の水素ガスを大気へ掃気する掃気ガス配管と、
前記掃気ガス配管に流れる掃気ガスの純度を計測する掃気ガス純度計と、
前記発電機が安定して運転している時の前記掃気ガス純度計による指示値を基準とし、前記戻り油の油量の監視時に前記掃気ガス純度計により検出した指示値を前記基準と比較することで、前記戻り油の油量の増加を判断する監視装置とを備える
ことを特徴とする水素ガス冷却式発電システム。
【請求項２】
連続掃気型水素冷却式発電機の通常運転状態において、掃気用水素ガスである掃気ガスの流量が一定のとき、発電機機内側密封油の戻り油に融解した水素ガスを分離させる油タンク槽と、
前記油タンク槽内の水素ガスを大気へ掃気する掃気ガス配管と、
前記掃気ガス配管に流れる掃気ガスの純度を計測する掃気ガス純度計と、
前記発電機に設置された発電機本体の水素ガス純度を計測する発電機本体ガス純度計と、
前記戻り油の油量の監視時における前記発電機本体ガス純度計による指示値を基準とし、前記戻り油の油量の監視時における前記掃気ガス純度計による指示値を前記基準と比較することで、前記戻り油の油量の増加を判断する監視装置とを備える
ことを特徴とする水素ガス冷却式発電システム。
【請求項３】
前記監視装置は、
前記戻り油の油量が増加したと判断した場合に、この旨を示す警報を出力する警報出力部を有する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の水素ガス冷却式発電システム。
【請求項４】
前記監視装置は、
前記戻り油の油量の監視時に前記掃気ガス純度計により計測した指示値と前記基準の値との差が前記戻り油の油量の増加を示す所定の条件を満たし、かつ、前記密封油から気体を分離する空気抽出槽に設けられた大気放出管から大気に放出される気体における水素ガスの濃度が増加する場合に前記戻り油の油量が増加したと判断する
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の水素ガス冷却式発電システム。
【請求項５】
前記掃気ガスの流量を計測する掃気ガス流量計と、
弁開度を調整する事で前記掃気ガスの流量を調整する自動開閉制御弁と、
前記掃気ガス流量計により計測した前記掃気ガスの流量に基づいて、前記掃気ガスの流量が一定になるように前記自動開閉制御弁の弁開度を制御する制御装置と
をさらに備えた
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の水素ガス冷却式発電システム。
【請求項６】
前記掃気ガスの流量を計測する掃気ガス流量計と、
弁開度を調整する事で前記掃気ガスの流量を調整する自動開閉制御弁と、
前記掃気ガス流量計により計測した前記掃気ガスの流量に基づいて、前記掃気ガスの流量が一定になるように前記自動開閉制御弁の弁開度を制御する制御装置と
をさらに備え、
前記掃気ガス流量計、前記自動開閉制御弁、前記制御装置および前記発電機本体ガス純度計は、前記発電機のタービン側とコレクタ側のそれぞれに対応して設けられ、
前記タービン側とコレクタ側のそれぞれに対応して設けられる前記発電機本体ガス純度計による指示値同士を比較し、一方の指示値が低い場合に、前記タービン側とコレクタ側のうち、前記低い指示値を計測する前記発電機本体ガス純度計が設けられる側と同じ側に対応して設けられる前記自動開閉制御弁が故障した可能性があると判断する故障判断部をさらに備えた
ことを特徴とする請求項２に記載の水素ガス冷却式発電システム。
【請求項７】
前記掃気ガス純度計は、前記発電機のタービン側とコレクタ側のそれぞれに対応して設けられ、
前記故障判断部は、
前記低い指示値を計測する側に設けられる前記発電機本体ガス純度計に対応する前記自動開閉制御弁が故障した可能性があると判断した場合に、前記タービン側とコレクタ側のそれぞれに対応して設けられる前記掃気ガス純度計による指示値同士を比較し、前記タービン側とコレクタ側のうち、前記故障した可能性があると判断された前記自動開閉制御弁が設けられる側と同じ側に対応して設けられる前記掃気ガス純度計による指示値が低い場合に、前記同じ側に対応して設けられる前記自動開閉制御弁が故障したと判断する
ことを特徴とする請求項６に記載の水素ガス冷却式発電システム。
【請求項８】
前記故障判断部は、
前記発電機のタービン側とコレクタ側のそれぞれに対応して設けられる前記掃気ガス純度計による指示値同士を比較し、前記タービン側に設けられる前記掃気ガス純度計による指示値と前記コレクタ側に設けられる前記掃気ガス純度計による指示値が同じである場合に、前記低い指示値を計測する前記発電機本体ガス純度計が故障したと判断する
ことを特徴とする請求項７に記載の水素ガス冷却式発電システム。
【請求項９】
連続掃気型水素冷却式発電機の通常運転状態において、掃気用水素ガスである掃気ガスの流量が一定のとき、発電機機内側密封油の戻り油に融解した水素ガスを分離させる油タンク槽と、前記油タンク槽内の水素ガスを大気へ掃気する掃気ガス配管とを有する連続掃気型水素ガス冷却式発電システムに適用される方法であって、
前記発電機が安定して運転している時の、前記掃気ガス配管に流れる掃気ガスの純度を計測する掃気ガス純度計による指示値を基準とし、前記戻り油の油量の監視時に前記掃気ガス純度計により検出した指示値を前記基準と比較することで、前記戻り油の油量の増加を判断する
ことを特徴とする密封油量増加監視方法。
【請求項１０】
連続掃気型水素冷却式発電機の通常運転状態において、掃気用水素ガスである掃気ガスの流量が一定のとき、発電機機内側密封油の戻り油に融解した水素ガスを分離させる油タンク槽と、前記油タンク槽内の水素ガスを大気へ掃気する掃気ガス配管とを有する連続掃気型水素ガス冷却式発電システムに適用される方法であって、
前記発電機に設置された発電機本体の水素ガス純度を計測する発電機本体ガス純度計による、前記戻り油の油量の監視時の指示値を基準とし、前記掃気ガス配管に流れる掃気ガスの純度を計測する掃気ガス純度計による、前記戻り油の油量の監視時の指示値を前記基準と比較することで、前記戻り油の油量の増加を判断する
ことを特徴とする密封油量増加監視方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、連続掃気型密封油系統を有する水素ガス冷却式発電システムおよび密封油量増加監視方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図２３は、従来の水素ガス冷却式発電システムの密封油構造の一例を示す概略図である。  
発電機（連続掃気型水素冷却式発電機）内にはロータ（シャフト）の高速回転による温度上昇を防ぐための発電機冷却を目的として水素ガスが封入されているが、発電機軸受の静止部と発電機ロータ１の回転部との間にはギャップが設けられているため、発電機の機内の空間と機外の空間とが貫通している。この構造に伴い、高純度の水素ガスを発電機機内に密封するために、発電機軸受周りには特殊な密封油構造が設けられており、発電機機内の水素ガスが回転体の軸受部から漏洩しないように、高圧の密封油２にてシール（密封）されている。密封油を供給して回収することができる循環経路を有した発電機の系統には、真空処理タイプと連続掃気タイプとの２種類の系統が存在するが、ここでは連続掃気タイプの系統において適用する。
【０００３】
次に、密封油の流れ及び系統について説明する。図２４は、従来の水素ガス冷却式発電機の密封油系統循環回路の一例を示す概略図である。図２５は、従来の水素ガス冷却式発電システムのフロートトラップ槽の一例を示す概略図である。以下に説明する密封油の流れは、軸受潤滑油ポンプが運転されており、密封油系統に潤滑油が供給されている通常運転状態の場合の流れである。
【０００４】
密封油系統は軸受給油配管と繋がっており、冷却された潤滑油が密封油系統に供給される。そして、密封油系統の主密封油ポンプ５によって差圧調整弁６およびストレーナ７を介して発電機の両軸受、つまりタービン側（Ｔ）の軸受とコレクタ側（Ｃ）の軸受へ密封油２が供給される。供給された密封油２は両軸受にあるシールケーシング４に供給され、シールリング３と発電機ロータ１との間のギャップに高圧の密封油２が円周上にロータ１に向かって噴射される。  
噴射された密封油は、図２３に示すように発電機の軸受台の機内側軸受室１４への戻り油（ｆ１ａ、ｆ１ｂ）と機外側軸受室１５への戻り油（ｆ２ａ、ｆ２ｂ）として排出される。この機内側軸受室１４は、軸受台における、シールリング３およびシールケーシング４で隔てられた空間のうち機内側（ロータ１側）に位置し、機外側軸受室１５は、隔てられた空間のうち機外側（ロータ１からみて外側）に位置する。
【０００５】
機外側軸受室１５に流れた密封油は軸受潤滑油戻り油と一緒になって空気抽出槽１０に流れ、最終的には空気抽出槽１０の先の軸受潤滑油戻り油管（排油母管）１１に流れ、主油タンクと呼ばれる油タンクに戻る。この油は、油タンクに設置された軸受潤滑油ポンプにより軸受潤滑油クーラーを経て冷却されて、再び密封油系統に供給される。
【０００６】
一方、機内側軸受室１４に流れた密封油は、油タンク槽である拡大槽８と、油面を形成するフロートトラップ槽９とを経て、空気抽出槽１０に戻る。機外側軸受室１５に流れた密封油とは異なり、機内側軸受室１４に流れた密封油には水素ガスが融解されている。
【０００７】
このため、機内側密封油戻り油に融解した水素ガスを拡大槽８で分離する。また、フロートトラップ槽９では、水素ガスが空気抽出槽１０へと流れないように、フロートトラップ槽９内のフロート弁１６およびフロート１７を用いた油面制御にて水素ガスの空間と密封油の空間とが切り分けられ、密封油のみが戻り油として排油される。油面制御としては、例えば、フロートトラップ槽９内の油面が上昇するとフロート１７が持ち上げられ、このフロート１７と機械的に連動するフロート弁１６が開動作して戻り油が空気抽出槽１０へ排出されることで、フロートトラップ槽９内の油面が一定に保たれる。
【０００８】
連続掃気型密封油系統において発電機の密封油量を測定方法としていくつかの方法がある。  
一つ目の方法として、フロートトラップ槽９を用いて発電機の機内側の密封油量を測定する方法について説明する。図２５に示すように、フロートトラップ槽９と拡大槽８とを接続する配管にはフロートトラップ入口弁２１が設けられ、フロートトラップ槽９の下部に接続される出口配管のフロートトラップ槽９の近傍にはフロートトラップ出口弁２２が設けられる。これらフロートトラップ入口弁２１とフロートトラップ出口弁２２とを接続するバイパス管にはフロートトラップバイパス弁２０が設けられる。また、このフロートトラップ槽９の上部には均圧弁２３が取り付けられ、フロートトラップ槽９の側部には油面計２４が取り付けられる。この油面計２４は、例えば、フロートトラップ槽９の気相と油相とに連通して内部にフロートトラップ槽９と同じ油面を形成し、内部の図示しないフロートを用いてフロートトラップ槽９内の油面レベルを検出する。
【０００９】
密封油装置が運転している状態にてフロートトラップバイパス弁２０が「閉」、かつフロートトラップ入口弁２１が「開」の場合、フロートトラップ出口弁２２を「閉」とすると内側密封油戻り油１８はフロートトラップ槽９に貯油される。このとき、油面レベルは上昇し、油面計２４にて油面上昇を確認できる。単位時間当たりの油面レベル上昇値を求めれば、フロートトラップ槽９の容積から発電機機内側密封油量が求まる。
【００１０】
その他の方法としては、超音波流量計などのような仮設の外部計測機器を給油配管にセッティングして密封油量を計測する方法が一般的である。  
上記のように密封油量を計測するためにフロートトラップ槽や仮設の外部計測機器を用いる場合、それぞれ以下のようなデメリットを生ずる。  
まず、フロートトラップ槽を用いた油量計測では、通常運転中に弁を切り替えるため、切替えによるミスがあった場合には発電機機内に密封油が流入するなどの不適合発生リスクが高くなる。  
さらに何らかの異常、例えばシールリングもしくはロータシャフトが損傷し、シールリングとロータシャフトとの間のギャップが拡大することで、そこに供給される発電機機内側密封油量が増加した場合、計測できる油量はタービン側（Ｔ）とコレクタ側（Ｃ）の流量を足し合わせた量であるため、タービン側とコレクタ側のいずれの発電機機内側密封油量が増加したのかを特定することは困難であり、この特定のためにはタービン側とコレクタ側の両方の軸受分解が必要となる。この作業には多くの人件費などのコストもかるため損傷箇所の特定は重要である。
【００１１】
また、上記のように仮設の外部計測機器を給油配管にセッティングすることができれば上記のような軸受分解にかかるデメリットは生じないが、この外部計測機器は常設ではないため、手配の申請やセッティングに関しては、ある一定の経験と技術力を持った人がいないと対応できない。また、外部計測機器を用いる方法では、不適合発生前からの傾向を監視できないことや、早期調査による、問題の早期解決のための必要措置対応が遅れてしまうことなどが考えられる。
【００１２】
密封油量の確認は、発電機組立後の組立状態を確認するための他、試運転前点検や密封油系統トラブル発生時などに必要なパラメータとなるため、何らかの異常が疑われた場合に備えて密封油量を監視しておくことが非常に重要となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開平９−１８２３７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
水素ガスを冷媒とした発電機においてシールリングが何らかの影響（例えば金属片などの異物など）により損傷した場合、従来方法ではシール系統内におけるタンク槽に形成される油面レベルを利用したり、超音波流量計などの仮設計測機器を設置したりすることにより油量を計測し、この油量の増加を確認していた。この場合、バルブ操作時の操作ミスによるプラント停止のリスクがあることや要因箇所の特定が困難となることが課題であった。また、計測者の技量が必要となる他、トラブル発生時の早期調査のための対応が困難であるという課題が挙げられていた。
【００１５】
本発明が解決しようとする課題は、既設の設備を利用しながら密封油系統におけるトラブルの兆候をつかみ、トラブル収束スピードを向上させることに寄与することが可能な水素ガス冷却式発電システムおよび密封油量増加監視方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
実施形態における水素ガス冷却式発電システムは、連続掃気型水素冷却式発電機の通常運転状態において、掃気用水素ガスである掃気ガスの流量が一定のとき、発電機機内側密封油の戻り油に融解した水素ガスを分離させる油タンク槽と、前記油タンク槽内の水素ガスを大気へ掃気する掃気ガス配管と、前記掃気ガス配管に流れる掃気ガスの純度を計測する掃気ガス純度計と、前記発電機が安定して運転している時の前記掃気ガス純度計による指示値を基準とし、前記戻り油の油量の監視時に前記掃気ガス純度計により検出した指示値を前記基準と比較することで、前記戻り油の油量の増加を判断する監視装置とを有する。
【００１７】
また、実施形態における水素ガス冷却式発電システムは、連続掃気型水素冷却式発電機の通常運転状態において、掃気用水素ガスである掃気ガスの流量が一定のとき、発電機機内側密封油の戻り油に融解した水素ガスを分離させる油タンク槽と、前記油タンク槽内の水素ガスを大気へ掃気する掃気ガス配管と、前記掃気ガス配管に流れる掃気ガスの純度を計測する掃気ガス純度計と、前記発電機に設置された発電機本体の水素ガス純度を計測する発電機本体ガス純度計と、前記戻り油の油量の監視時における前記発電機本体ガス純度計による指示値を基準とし、前記戻り油の油量の監視時における前記掃気ガス純度計による指示値を前記基準と比較することで、前記戻り油の油量の増加を判断する監視装置とを有する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、水素ガス冷却式発電システムの既設の設備を利用しながら密封油系統におけるトラブルの兆候をつかみ、トラブル収束スピードを向上させることに寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】第１の実施形態における連続掃気型水素ガス冷却式発電システムの連続掃気用水素ガスルートの一例を示す概略図。
【図２】第１の実施形態における連続掃気型水素ガス冷却式発電システムの掃気ガス純度と発電機機内側密封油量との相関の一例を示す概念図。
【図３】第１の実施形態における連続掃気型水素ガス冷却式発電システムの発電機機内側密封油量とギャップとの相関の一例を示す概念図。
【図４】第１の実施形態における連続掃気型水素ガス冷却式発電システムに適用される、掃気ガス純度を利用した密封油増加監視装置の一例を示す概略図。
【図５】第１の実施形態における特定プラントにおける掃気ガス純度の変化の一例を示す図。
【図６】第１の実施形態における連続掃気型水素ガス冷却式発電システムに適用される密封油増加監視装置の機能構成例を示すブロック図。
【図７】第１の実施形態における連続掃気型水素ガス冷却式発電システムに適用される密封油増加監視装置の動作手順の一例を示すフローチャート。
【図８】第２の実施形態における連続掃気型水素ガス冷却式発電システムに適用される、発電機本体ガス純度と掃気ガス純度を利用した密封油増加監視装置の一例を示す概略図。
【図９】第２の実施形態における連続掃気型水素ガス冷却式発電システムに適用される密封油増加監視装置の機能構成例を示すブロック図。
【図１０】第２の実施形態における連続掃気型水素ガス冷却式発電システムに適用される密封油増加監視装置の動作手順の一例を示すフローチャート。
【図１１】第３の実施形態における連続掃気型水素ガス冷却式発電システムに適用される密封油増加監視装置の機能構成例を示すブロック図。
【図１２】第３の実施形態における連続掃気型水素ガス冷却式発電システムに適用される密封油増加監視装置による警報発令のための動作手順の一例を示すフローチャート。
【図１３】第４の実施形態における連続掃気型水素ガス冷却式発電システムに適用される、掃気ガス純度と水素ガス検出濃度を利用した密封油増加監視装置の一例を示す概略図。
【図１４】第４の実施形態における連続掃気型水素ガス冷却式発電システムに適用される密封油増加監視装置の機能構成例を示すブロック図。
【図１５】第４の実施形態における連続掃気型水素ガス冷却式発電システムに適用される密封油増加監視装置の動作手順の一例を示すフローチャート。
【図１６】第５の実施形態における連続掃気型水素ガス冷却式発電システムにかかる、発電機回転数における発電機機内ガス圧力の一例を示す図。
【図１７】第５の実施形態における連続掃気型水素ガス冷却式発電システムに適用される、掃気ガス流量調整装置を利用した密封油増加監視装置の一例を示す概略図。
【図１８】第５の実施形態における連続掃気型水素ガス冷却式発電システムに適用される制御装置の機能構成例を示すブロック図。
【図１９】第５の実施形態における連続掃気型水素ガス冷却式発電システムに適用される密封油増加監視装置による掃気ガス流量調整のための動作手順の一例を示すフローチャート。
【図２０】第６の実施形態における連続掃気型水素ガス冷却式発電システムに適用される、２つの発電機本体水素ガス純度を利用した密封油増加監視装置の一例を示す概略図。
【図２１】第６の実施形態における連続掃気型水素ガス冷却式発電システムに適用される密封油増加監視装置の機能構成例を示すブロック図。
【図２２】第６の実施形態における連続掃気型水素ガス冷却式発電システムに適用される密封油増加監視装置による、自動開閉制御弁の故障の判断のための動作手順の一例を示すフローチャート。
【図２３】従来の水素ガス冷却式発電システムに適用される密封油構造の一例を示す概略図。
【図２４】従来の連続掃気型水素ガス冷却式発電機の密封油系統循環回路の一例を示す概略図。
【図２５】従来の水素ガス冷却式発電システムに適用されるフロートトラップ槽の一例を示す概略図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、水素ガス純度を利用した密封油量計測装置の実施形態について図面を用いて説明する。  
（第１の実施形態）
第１の実施形態の構成を説明する前に、掃気用水素ガス純度（以下、掃気ガス純度と称することがある）検出値と発電機機内側密封油量との相関について説明する。発電機の通常運転時に、一定の掃気ガス流量において発電機の機内側の密封油の戻り油の油量（以下、発電機の機内側の密封油量または内側密封油量と称することがある）が増加すると掃気ガス純度の検出値は低下する。
【００２１】
図１は、第１の実施形態における連続掃気型水素ガス冷却式発電システムの連続掃気用水素ガスルートの一例を示す概略図である。図１を用いて、連続掃気タイプにおける水素ガスの供給から大気放出までの掃気ガス配管について説明する。  
水素ガスは水素ガスボンベ２６から水素ガス供給配管２７に供給され、この水素ガス供給配管２７を通って発電機本体へと供給され続ける。水素ガス供給配管２７には水素ガス圧力調整弁２５が設けられるため、発電機機内の圧力が低下しても水素ガスが発電機機内に補給され、この圧力が常に一定となるように保たれている。  
図２３と図２４でも説明したように、水素ガスの漏洩を防ぐための高圧の密封油がシールリング３を通ってシャフトへ噴射されることで発電機機内の水素ガスと大気（外部）を遮断（シール）している。
【００２２】
また、発電機機内側軸受室（以下、シールキャビティと称することがある）１４と拡大槽８との間の空間はつながっているため（図１参照）、シールキャビティ１４内の水素ガスは、拡大槽８に接続された掃気ガス配管１２を通り、この拡大槽８を通過して掃気ガス配管１２に流れる掃気ガスの純度を計測する掃気ガス純度計１３を通った後、最終的に掃気ガス純度計１３の先の大気放出管を通って、発電機機内圧力よりも圧力が低い、大気がある外部へと放出され続ける。拡大槽８、掃気ガス配管１２、掃気ガス純度計１３は、発電機のタービン側およびコレクタ側のそれぞれに設けられる。水素ガスは、この大気中で所定の水素爆発範囲純度レベルを有するため、連続掃気タイプの水素ガス冷却式発電システムにおいては、常に高純度の水素ガスを発電機機内へ供給し続けることで、シールキャビティ１４及び拡大槽８内の領域での水素ガス純度の低下を防ぐことが必要とされる。
【００２３】
したがって、通常運転時に、この領域での水素ガスの掃気ガス純度の監視が必要となる。この領域の水素ガス純度を高純度に維持するには、水素ガスを連続掃気することが必要とされる。また、掃気ガス流量が変化すると、水素ガスの純度が変化し、この純度の変化が、シールリング損傷によるものなのか否かが区別できなくなるため、水素ガスの純度を精度良く計測するためには、掃気ガス流量を常に一定に保たなければならない。
【００２４】
図２は、第１の実施形態における連続掃気型水素ガス冷却式発電システムの掃気ガス純度と発電機機内側密封油量との相関の一例を示す概念図である。図３は、第１の実施形態における連続掃気型水素ガス冷却式発電システムの発電機機内側密封油量とギャップとの相関の一例を示す概念図である。  
シールキャビティ１４及び拡大槽８の領域で水素ガス純度が低下する理由は、図２に示すように、発電機機内側密封油量が増加すると、真空処理されない空気を含んだ密封油量が増加し、シールキャビティ１４での水素ガス純度が低下するためである。
【００２５】
何らかの理由により（例えば、供給された密封油に混在する異物によりシールリング３が損傷する）シールリング３に異常が発生し、このシールリング３とロータ１との間のギャップが拡大することで、このギャップに供給される発電機機内側密封油量が増加した場合（図３参照）、掃気ガス流量が一定の条件の下で連続掃気用水素ガス純度（以下、掃気ガス純度と称することがある）が低下する（図２参照）。したがって、掃気ガス純度を監視しておくことで発電機機内側密封油量の増加を検知することができるので、シールリング３の異常を素早く察知することができる。
【００２６】
図４は、第１の実施形態における連続掃気型水素ガス冷却式発電システムに適用される、掃気ガス純度を利用した密封油増加監視装置の一例を示す概略図である。図５は、第１の実施形態における、特定プラントにおける掃気ガス純度の変化の一例を示す図である。図４を用いて、第１の実施形態について具体例を交えて説明する。この図４では、図１で示した水素ガス圧力調整弁２５、水素ガスボンベ２６、水素ガス供給配管２７の図示は省略する。
【００２７】
第１の実施形態における連続掃気型水素ガス冷却式発電システムは、図２４、２５に示した従来の既設の系統を用いることができる。第１の実施形態における連続掃気型水素ガス冷却式発電システムは、特定プラント（同型機や類似機）における安定時（発電機が安定して運転している時）の掃気ガス純度計１３の指示値を基準として（図５の「Ａ」参照）、この基準を定めた後の監視時（通常運転時）における掃気ガス純度をリアルタイムにて計測する。そして、このシステムは基準とリアルタイム計測値との両者に対応する純度計指示値を監視装置（内側密封油量増加監視装置）３２により連続比較して、これを例えば１分間隔で監視する。
【００２８】
図６は、第１の実施形態における連続掃気型水素ガス冷却式発電システムに適用される密封油増加監視装置の機能構成例を示すブロック図である。  
図６に示すように、第１の実施形態における連続掃気型水素ガス冷却式発電システムの監視装置３２は、入力部３２−１、記憶装置３２−２および判断部３２−３を有する。
【００２９】
入力部３２−１は、監視時の掃気ガス純度計１３による指示値を入力する。記憶装置３２−２は、例えば不揮発性メモリなどの記憶媒体であり、判断部３２−３の動作の為のプログラムを記憶する他、予め計測しておいた、安定時の掃気ガス純度計１３の指示値としての基準の値を記憶する。  
判断部３２−３は、入力部３２−１が入力した指示値と記憶装置３２−２に記憶される基準とを比較することで、シールリング３の異常の有無を判断する。
【００３０】
図７は、第１の実施形態における連続掃気型水素ガス冷却式発電システムに適用される密封油増加監視装置の動作手順の一例を示すフローチャートである。  
ここでは、タービン側の掃気ガス純度計１３を用いて、タービン側のシールリング３が損傷したことによる発電機機内側密封油量の増加を検知することについて説明するが、コレクタ側についても同様であり、コレクタ側の掃気ガス純度計１３を用いて、コレクタ側のシールリング３が損傷したことによる発電機機内側密封油量の増加を検知することができる。以下の実施形態についても同様である。  
まず、水素ガスの連続掃気量が一定の条件の下で、発電機が定格回転速度で通常運転を行っている状態において（Ａ１１）、監視装置３２の判断部３２−３は、入力部３２−１が入力した指示値と記憶装置３２−２に記憶される基準とを連続比較して監視する（Ａ１２）。判断部３２−３は、この監視により示される、入力部３２−１からの入力値と基準との差である純度差が所定の許容管理純度差（閾値）以内であるか否かを判断する（Ａ１３）。
【００３１】
この差が閾値以内である場合（Ａ１３のＹＥＳ）、判断部３２−３は、シールリング３の異常なしと判断し、Ａ１２に戻る。一方、この差が閾値以内でない場合（Ａ１３のＮＯ）、判断部３２−３は、発電機機内側密封油量が増加したと判断し、シールリング３に異常がある可能性があると判断する（Ａ１４）。
【００３２】
このように、安定時に予め計測した基準と、その後の監視時のリアルタイム計測値とで示される純度差を連続比較および監視することで、発電機機内側密封油量の増加の異常およびそのタイミングを検知することができる。例えば、あるプラントでの安定した通常運転状態における掃気ガス純度計１３の指示値（基準）が９４％であるとする。  
その後、監視時におけるシールリング３の損傷により発電機機内側密封油量が増加し、ある運転状態でリアルタイムにて計測した掃気ガス純度計１３の指示値が８８％だったとする。この場合、両者の指示値の差は６％である。予め設定された許容管理純度差を５％以内と定義した場合、上記の差が許容管理純度差（閾値）を超過しているため、発電機機内側密封油量が増加したと見込まれ、シールリング３の損傷が懸念される。
【００３３】
以上のシステムにより、掃気ガス純度計１３の指示値を用いることで、何らかの理由によりシールリング３が損傷したことによる発電機機内側密封油量の増加を検知することができる。よって、既設の設備に大幅な変更を加えることなく、より安全なプラントの運営および保全に務めることができる。
【００３４】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について説明する。なお、以下の各実施形態における構成のうち第１の実施形態で説明した部分と同一部分の詳細な説明は省略する。  
図８は、第２の実施形態における連続掃気型水素ガス冷却式発電システムに適用される、発電機本体ガス純度と掃気ガス純度を利用した密封油増加監視装置の一例を示す概略図である。  
図８に示すように、第２の実施形態では、第１の実施形態で説明した連続掃気型水素ガス冷却式発電システムにおいて、シールリング３の損傷の判断の精度向上を目的として、発電機本体の内部の水素ガス純度を計測できる発電機本体ガス純度計２９が設置される。監視装置３２は、発電機本体ガス純度計２９による指示値と、掃気ガス純度計１３による指示値との差を連続比較して、これを監視する。
【００３５】
図９は、第２の実施形態における連続掃気型水素ガス冷却式発電システムに適用される密封油増加監視装置の機能構成例を示すブロック図である。  
図９に示すように、第２の実施形態における連続掃気型水素ガス冷却式発電システムの監視装置３２は、入力部３２−１ｂ、記憶装置３２−２ｂおよび判断部３２−３ｂを有する。
【００３６】
入力部３２−１ｂは、監視時における掃気ガス純度計１３による指示値と、監視時における発電機本体ガス純度計２９による指示値（基準）とをそれぞれ入力する。記憶装置３２−２ｂは、例えば不揮発性メモリなどの記憶媒体であり、判断部３２−３ｂの動作の為のプログラムを記憶する。
【００３７】
判断部３２−３ｂは、入力部３２−１ｂが入力した、監視時における掃気ガス純度計１３による指示値と、監視時における発電機本体ガス純度計２９による指示値（基準）とを比較することで、シールリング３の異常の有無を判断する。
【００３８】
図１０は、第２の実施形態における連続掃気型水素ガス冷却式発電システムに適用される密封油増加監視装置の動作手順の一例を示すフローチャートである。  
まず、水素ガスの連続掃気量が一定の条件の下で、発電機が定格回転速度で通常運転を行っている状態において（Ａ２１）、監視装置３２の判断部３２−３は、入力部３２−１ｂが入力した、監視時における掃気ガス純度計１３による指示値と、監視時における発電機本体ガス純度計２９による指示値（基準）とを連続比較して監視する（Ａ２２）。  
判断部３２−３ｂは、この監視により示される、入力部３２−１ｂからの各指示値の差である純度差が所定の許容管理純度差（閾値）以内であるか否かを判断する（Ａ２３）。
【００３９】
この差が閾値以内である場合（Ａ２３のＹＥＳ）、判断部３２−３ｂは、シールリング３の異常なしと判断し、Ａ２２に戻る。一方、この差が閾値以内でない場合（Ａ２３のＮＯ）、判断部３２−３ｂは、発電機機内側密封油量が増加したと判断し、シールリング３に異常がある可能性があると判断する（Ａ２４）。
【００４０】
リアルタイムにより、発電機本体ガス純度計２９の指示値と掃気ガス純度計１３の指示値との差が閾値の５％以内であることを通常の正常運転状態と定義した場合、上記の差が閾値を超過する場合には、判断部３２−３ｂは、発電機機内側密封油量が増加していると判断することができる。よってシールリング３の損傷有無を判断することができる。  
発電機本体ガス純度計２９による指示値を基準とすれば、リアルタイムでの内側密封油量増加の判断の精度を向上させることができる。
【００４１】
図８に示すように、発電機機内の水素ガスは、発電機ロータ１の両端に取付けられたロータファン２８の回転による運転中において、ある経路で、例えばロータ両端側から中心側へ向かう流れＣｉが形成されるように循環されている。ロータファン２８の機外側と機内側との間にて差圧が生じるため、この差圧を利用することで水素ガスが循環されるので、発電機本体の水素ガス純度を発電機本体ガス純度計２９により計測することができる。この場合、発電機本体の中心と、この発電機本体の片側の端部とを配管で繋ぎ、この配管上に発電機本体ガス純度計２９を設置することができる。
【００４２】
第２の実施形態としては、上記のような、新たに発電機本体ガス純度計２９を設ける構成に限らず、発電機本体ガス純度計２９を設けない既設プラントにおける図示しないドラフトファンの差圧を利用して、発電機機内の水素ガス純度を計測することもできる。
【００４３】
（第３の実施形態）
次に第３の実施形態について説明する。  
図１１は、第３の実施形態における連続掃気型水素ガス冷却式発電システムに適用される密封油増加監視装置の機能構成例を示すブロック図である。  
図１１に示すように、第３の実施形態における連続掃気型水素ガス冷却式発電システムの監視装置３２は、入力部３２−１ｃ、記憶装置３２−２ｃ、判断部３２−３ｃ、警報出力部３２−４を有する。
【００４４】
この第３の実施形態は、シールリング３の異常の有無を判断するための構成として、第１の実施形態で説明した、安定時および監視時における掃気ガス純度計１３による指示値同士を比較する構成（第１構成）、または、第２の実施形態で説明した、監視時における掃気ガス純度計１３による指示値と、この指示値と比較するための監視時における発電機本体ガス純度計２９による指示値（基準）を比較する構成（第２構成）のいずれかを用いることができる。
【００４５】
第１構成を用いる場合、入力部３２−１ｃ、記憶装置３２−２ｃ、判断部３２−３ｃの機能は、第１の実施形態で説明した入力部３２−１、記憶装置３２−２、判断部３２−３と同じである。また、第２構成を用いる場合、入力部３２−１ｃ、記憶装置３２−２ｃ、判断部３２−３ｃの機能は、第２の実施形態で説明した入力部３２−１ｂ、記憶装置３２−２ｂ、判断部３２−３ｂと同じである。
【００４６】
上記のように比較した指示値の差が、あらかじめ決められた閾値を逸脱した場合、判断部３２−３ｃは、発電機機内側密封油量が増加したと判断する。この判断を受けて、警報出力部３２−４は、シールリング３への損傷が懸念される旨の警報を発する。これにより、異常事態への早期対応を図ることが可能となるため、長期間にわたりプラントの健全な運用に努めることができる。
【００４７】
図１２は、第３の実施形態における連続掃気型水素ガス冷却式発電システムに適用される密封油増加監視装置による警報発令のための動作手順の一例を示すフローチャートである。  
まず、水素ガスの連続掃気量が一定の条件の下で、発電機が定格回転速度で通常運転を行っている状態において（Ａ３１）、監視装置３２の判断部３２−３ｃは、上記の第１構成（第１の実施形態対応）または第２構成（第２の実施形態対応）による比較対象である、基準の水素ガス純度指示値と連続掃気ガス純度指示値とを連続比較して監視する（Ａ２２）。判断部３２−３ｃは、この監視により示される純度差が所定の許容管理純度差（閾値）以内であるか否かを判断する（Ａ３３）。
【００４８】
この差が閾値以内である場合（Ａ３３のＹＥＳ）、判断部３２−３ｃはシールリング３の異常なしと判断し（Ａ３４）、Ａ３２に戻る。一方、この差が閾値以内でない場合（Ａ３３のＮＯ）、判断部３２−３ｃは、発電機機内側密封油量が増加の可能性があると判断し（Ａ３５）、シールリング３に異常がある可能性があると判断する（Ａ３６）。
【００４９】
この判断において、例えば、閾値を５％以内とし、監視により示される純度差がこの範囲内にある状態を通常の正常運転状態と定義した場合、判断部３２−３ｃは、基準の純度指示値と連続掃気ガス純度指示値の両者の純度差が閾値の５％を超過する場合には、発電機機内側密封油量が増加し、シールリング３に異常がある可能性があると判断（検知）する。この判断を受けて、警報出力部３２−４は、シールリング３への損傷が懸念される旨の警報を発する（Ａ３７）。  
これにより、シールリング３に異常がある可能性がある場合、これをシステムの運用者に伝達することができる。
【００５０】
（第４の実施形態）
次に第４の実施形態について説明する。  
図１３は、第４の実施形態における、掃気ガス純度と水素ガス検出濃度を利用した密封油増加監視装置の一例を示す概略図である。  
この第４の実施形態では、空気抽出槽１０に対して、この空気抽出槽１０により密封油から分離される気体を大気に放出するための空気抽出槽大気放出管３０が接続される。また、この第４の実施形態では、空気抽出槽大気放出管３０から大気へ放出された気体における水素ガスの濃度を検出するための水素ガス検出装置３１が設けられる。また、監視装置３２は、タービン側およびコレクタ側の掃気ガス純度計１３や水素ガス検出装置３１による検出結果を入力できる。
【００５１】
図１４は、第４の実施形態における連続掃気型水素ガス冷却式発電システムに適用される密封油増加監視装置の機能構成例を示すブロック図である。  
図１４に示すように、第４の実施形態における連続掃気型水素ガス冷却式発電システムの監視装置３２は、入力部３２−１ｄ、記憶装置３２−２ｄおよび判断部３２−３ｄを有する。
【００５２】
入力部３２−１ｄは、監視時の掃気ガス純度計１３による指示値および水素ガス検出装置３１による濃度検出値を入力する。記憶装置３２−２ｄは、例えば不揮発性メモリなどの記憶媒体であり、判断部３２−３ｄの動作の為のプログラムを記憶する他、安定時の掃気ガス純度計１３の指示値としての基準の値を記憶する。
【００５３】
判断部３２−３ｄは、入力部３２−１ｄが入力した指示値と記憶装置３２−２ｄに記憶される基準の値とを第１の実施形態と同様に比較し、この比較により得られた差が閾値を超えた場合における、入力部３２−１ｄによる水素ガス検出装置３１による濃度検出値に基づいて、シールリング３の異常の有無を判断する。
【００５４】
図１５は、第４の実施形態における連続掃気型水素ガス冷却式発電システムに適用される密封油増加監視装置の動作手順の一例を示すフローチャートである。  
まず、水素ガスの連続掃気量が一定の条件の下で、発電機が定格回転速度で通常運転を行っている状態において（Ａ４１）、監視装置３２の判断部３２−３ｄは、入力部３２−１ｄが入力した指示値と記憶装置３２−２ｄに記憶される基準とを連続比較して監視する（Ａ４２）。  
判断部３２−３ｄは、この監視により示される、入力部３２−１ｄからの入力値と基準との差である純度差が所定の許容管理純度差（閾値）以内であるか否かを判断する（Ａ４３）。
【００５５】
この差が閾値以内である場合（Ａ４３のＹＥＳ）、判断部３２−３ｄは、シールリング３の異常なしと判断し、Ａ４２に戻る。一方、この差が閾値以内でない場合（Ａ４３のＮＯ）、判断部３２−３ｄは、入力部３２−１ｄにより入力した、水素ガス検出装置３１による濃度検出値を所定時間間隔で複数回入力する、または所定の時間にわたって連続的に入力し、この入力した濃度検出値の増加がみられた場合（Ａ４５のＹＥＳ）、発電機機内側密封油量が増加したと判断し、シールリング３に異常がある可能性があると判断する（Ａ４６）。
【００５６】
第１ないし第３の実施形態で説明しように、発電機機内側のシールリング３が何らかの理由により損傷し、発電機機内側の密封油量が増加することに伴い、掃気ガス純度指示値が低下する。この低下した事象に併せて、シールリング３の異常に関する更に十分な判断材料を加えるべく、第４の実施形態では、掃気ガス純度計１３による指示値の低下に加え、空気抽出槽大気放出管３０の端部に設置した水素ガス検出装置３１による濃度検出値もシールリング３の異常の有無の判断に用いる。これにより、シールリング３の異常にかかる判断の精度を向上させることができる。
【００５７】
発電機機内側のシールリング３とロータ１とのギャップが拡大し、発電機機内側の密封油量が増加した場合、先に説明した通り掃気ガス純度計１３の指示値は低下するが、この密封油量が増加すると同時に、密封油に溶け込む水素ガスも増加する。潤滑油が流れている場合、発電機機内側の密封油は空気抽出槽１０に流れ込む為、このとき密封油中に溶け込んでいる水素ガスが空気抽出槽大気放出管３０から大気へ放出される。密封油の油量が増加すれば密封油中に溶け込む水素ガスも増加するため、空気抽出槽大気放出管３０から放出される水素ガスの濃度も高くなる。
【００５８】
そこで、第４の実施形態では、上記のように、空気抽出槽大気放出管３０の端部に設置した水素ガス検出装置３１にて計測される水素ガス濃度を一定の間隔（１分間隔）で、または所定の時間にわたって連続的に監視装置３２が入力して、この入力結果を例えばデータベース化して記憶装置３２−２ｄに記録することで傾向を監視する。これにより、掃気ガス純度計１３の指示値が低下した場合の水素ガス濃度の傾向（増加）を把握することができる。よって、発電機機内側のシールリング３の損傷の判断の精度がさらに高くなるので、発電機機内側のシールリング３の損傷を早期に判断することができる。
【００５９】
なお、判断部３２−３ｄは、第２の実施形態で説明したように、掃気ガス純度計１３による指示値と発電機本体ガス純度計２９が入力した指示値（基準）とを第２の実施形態と同様に比較し、この比較により得られた差が閾値を超えた場合における、入力部３２−１ｄによる水素ガス検出装置３１による濃度検出値に基づいて、シールリング３の異常の有無を判断してもよい。また、上記で説明した、掃気ガス純度計１３による指示値の低下と、水素ガス検出装置３１による濃度検出値を用いてシールリング３が異常の可能性があると判断した場合、第３の実施形態のように警報を出力する構成としてもよい。
【００６０】
（第５の実施形態）
次に第５の実施形態について説明する。  
第１ないし第３の形態では、監視装置３２による発電機機内側密封油量が増加の判断の精度を維持する上で、常に一定の掃気ガス流量を流し続けることが重要となる。これは、掃気ガス流量の変化により掃気ガス純度が変化するためである。  
図１６は、第５の実施形態における発電機回転数における発電機機内ガス圧力の一例を示す図である。この図１６では、発電機機内圧力ｐと発電機の回転数ｒの時間特性が示される。
【００６１】
掃気ガス流量は、発電機運転状態における発電機機内圧力により変化する。この発電機機内圧力は発電機の運転状態により変化する。発電機のターニング運転時から発電機が起動し、定格回転を迎え、負荷運転状態になり、安定運転を迎えるまでの間では、図１２のように発電機機内圧力ｐが変化する。この機内圧力ｐの変化により掃気ガス流量も変化する。各実施形態における掃気ガス純度の監視においては、常に一定の掃気ガス流量が前提となるため、掃気ガス流量の制御は発電機機内側密封油量の増加の判断において精度を高める上で重要になる。
【００６２】
図１７は、第５の実施形態における掃気ガス流量調整装置を利用した密封油増加監視装置の一例を示す概略図である。  
図１７に示すように、第５の実施形態では、掃気ガス流量計３３、制御装置（掃気ガス流量制御装置）３４および自動開閉制御弁３５の組が、発電機のタービン側およびコレクタ側のそれぞれに対応して設けられる。掃気ガス流量計３３は、拡大槽８から掃気ガス純度計１３の間の掃気ガス配管１２に設けられる。また、自動開閉制御弁３５は、拡大槽８と掃気ガス流量計３３の間の掃気ガス配管１２に設けられる。
【００６３】
掃気ガス流量計３３は、掃気ガス配管１２を流れる掃気ガスの流量を測定する。第５の実施形態では、自動開閉制御弁３５の弁開度を調整することで掃気ガス配管１２を流れる掃気ガス流量を調節することができる。
【００６４】
また、制御装置３４は、掃気ガス流量計３３で計測した流量をパラメータとし、自動開閉制御弁３５の弁開度が適切な弁開度となるように、自動開閉制御弁３５に弁開度の調整信号を送るフィードバック制御を行なう。これを繰り返すことで、予め決められた掃気量（例えば3000cc/min；片側）を目標に、掃気ガス配管１２を流れる掃気ガスの流量を調整する。実際の既設ラインは、掃気ガス配管１２を流れた後で掃気ガス純度計１３へ流れるライン（例えば1000cc/min；片側）と掃気ガス配管１２を流れた後で大気へ掃気されるライン（例えば2000cc/min；片側）とに分かれる。
【００６５】
図１８は、第５の実施形態における連続掃気型水素ガス冷却式発電システムに適用される密封油増加監視装置の制御装置の機能構成例を示すブロック図である。  
図１８に示すように、制御装置３４は、流量計測部３４−１、記憶装置３４−２、判断部３４−３、調整信号出力部３４−４を有する。  
流量計測部３４−１は、この制御装置３４に対応する組の掃気ガス流量計３３が測定した掃気ガス流量の値を計測する。記憶装置３４−２は、判断部３４−３や調整信号出力部３４−４による動作の為のプログラムを記憶する他、自動開閉制御弁３５の弁開度調整の要否の判断のための目標値（許容値）の範囲（下限値と上限値）を記憶する。  
判断部３４−３は、流量計測部３４−１により計測した掃気ガス流量が上記の目標値の範囲の下限値と上限値との間であるか否かを判断することで、掃気ガス流量が不足もしくは過剰であるか否かを判断する。
【００６６】
調整信号出力部３４−４は、掃気ガス流量が不足もしくは過剰であると判断部３４−３が判断した場合に、この不足もしくは過剰を解消するための弁開度の調整信号を自動開閉制御弁３５に出力する。
【００６７】
図１９は、第５の実施形態における連続掃気型水素ガス冷却式発電システムに適用される密封油増加監視装置による掃気ガス流量調整のための動作手順の一例を示すフローチャートである。  
ここでは、タービン側の掃気ガス流量計３３、制御装置３４および自動開閉制御弁３５を用いてタービン側の掃気ガス流量を調整することについて説明するが、コレクタ側でも同様であり、コレクタ側の掃気ガス流量計３３、制御装置３４および自動開閉制御弁３５を用いてコレクタ側の掃気ガス流量を調整することができる。  
まず、制御装置３４の流量計測部３４−１は、この制御装置３４に対応する組の掃気ガス流量計３３が測定した掃気ガス流量の値を所定時間ごとに連続して計測する（Ａ５１）。判断部３４−３は、この計測した流量が、記憶装置３４−２に記憶される目標値（許容値）の上限値と下限値の間の範囲内であるか否かを判断する（Ａ５２）。
【００６８】
計測した流量が、目標値（許容値）の上限値と下限値の間の範囲内であると判断部３４−３が判断した場合（Ａ５２のＹＥＳ）、Ａ５１に戻る。一方、計測した流量が、目標値（許容値）の上限値と下限値の範囲内にないと判断部３４−３が判断した場合（Ａ５２のＹＥＳ）、判断部３４−３は、この制御装置３４に対応する組の自動開閉制御弁３５の弁開度調整の判断、例えば１開度増加させるか１開度減少させるかの判断を行なう（Ａ５３）。
【００６９】
例えば、自動開閉制御弁３５の弁開度５０％を基準の０開度としている場合で、１開度が弁開度の２％に相当する場合で、計測した流量が目標値（許容値）の下限値より少ない場合、判断部３４−３は、自動開閉制御弁３５の弁開度を１開度増加（弁開度を２％増加）させる必要があると判断する
また、掃気ガス流量が目標値（許容値）の上限値より多い場合、判断部３４−３は、自動開閉制御弁３５の弁開度を１開度減少（弁開度を２％減少）させる（絞る）必要があると判断する。
【００７０】
調整信号出力部３４−４は、判断部３４−３が判断した弁開度調整量に従った弁開度調整信号を自動開閉制御弁３５に出力することで、この自動開閉制御弁３５の弁開度を調整し（Ａ５４、Ａ５５）、Ａ５１に戻る。
【００７１】
例えば、自動開閉制御弁３５の弁開度５０％を基準の０開度としている場合で、１開度が弁開度の２％に相当する場合は、例えば弁開度を２５開度増加させると弁開度が１００％となる。  
つまり、計測した流量が目標値（許容値）の範囲の下限値より少ない場合、自動開閉制御弁３５の弁開度の開度が２５開度までの間で１開度ずつ増加させることで、計測した流量が目標値（許容値）の範囲に近づくことになる。  
同様に、計測した流量が目標値（許容値）の範囲の上限値より多い場合、自動開閉制御弁３５の弁開度の開度が２５開度までの間で１開度ずつ減少させることで、計測した流量が目標値（許容値）の範囲に近づくことになる。
【００７２】
以上のように、第５の実施形態では、自動開閉制御弁３５の弁開度を調整するための制御を行なうことで、発電機の運用状態に関係なく掃気ガス流量を常に一定とすることができる。よって、発電機機内側密封油量の増加の判断の精度が向上し、プラントの健全な運用に努めることができる。
【００７３】
（第６の実施形態）
次に、第６の実施形態について説明する。  
第５の実施形態における連続掃気型水素ガス冷却式発電システムにおいて、第２の実施形態で説明した発電機本体ガス純度計２９が設けられる場合で、タービン側とコレクタ側のいずれかの自動開閉制御弁３５が何らかの理由により故障して、掃気ガス流量の調整機能を損なって掃気ガス流量が減少、または掃気ガスの流れが止まった場合、故障した自動開閉制御弁３５に対応する発電機片側の空間での発電機本体水素ガス純度値も低下する。
【００７４】
よって、内側密封油量の増加の判断のための基準としている、発電機本体ガス純度計２９での計測値も低下する。この場合、掃気ガス純度が低下しても、この掃気ガス純度と発電機本体ガス純度との差が閾値を超えないケースが発生する。この場合、内側密封油量の増加の判断がなされないため、シールリング３の異常を検知できないことになり、この異常の発見・対応が遅れ、機器の大規模な損傷に至る恐れもある。  
そこで、第６の実施形態では、上記のようなケースを避け、制御装置及びプラント全体の安定運用を考慮した監視装置を提案する。
【００７５】
図２０は、第６の実施形態における、２つの発電機本体水素ガス純度を利用した密封油増加監視装置の一例を示す概略図である。  
図２０に示すように、第６の実施形態では、第２の実施形態で説明した構成と、第５の実施形態で説明した構成を併せ持つとともに、第６の実施形態の独自の構成を持つ。
【００７６】
具体的には、第５の実施形態で説明したように、掃気ガス流量計３３、制御装置３４および自動開閉制御弁３５の組が、発電機のタービン側およびコレクタ側のそれぞれに対応して設けられる。  
また、発電機本体ガス純度計２９が発電機のタービン側の発電機本体ガス純度計２９ａと、コレクタ側の発電機本体ガス純度計２９ｂとして設けられる。また、タービン側の掃気ガス純度計１３ａとコレクタ側の掃気ガス純度計１３ｂがそれぞれ設けられるとする。
【００７７】
図２１は、第６の実施形態における連続掃気型水素ガス冷却式発電システムに適用される密封油増加監視装置の機能構成例を示すブロック図である。  
図２１に示すように、第６の実施形態における連続掃気型水素ガス冷却式発電システムの監視装置３２は、入力部３２−１ｆ、記憶装置３２−２ｆ、判断部３２−３ｆ、第２入力部３２−５ｆおよび故障判断部３２−６ｆを有する。
【００７８】
入力部３２−１ｆは、監視時の掃気ガス純度計１３ａ,１３ｂによる指示値、監視時のタービン側における発電機本体ガス純度計２９ａによる指示値（タービン側における異常の判断の基準）、監視時のコレクタ側における発電機本体ガス純度計２９ｂによる指示値（コレクタ側における異常の判断の基準）を入力する。記憶装置３２−２ｆは、例えば不揮発性メモリなどの記憶媒体であり、判断部３２−３ｆや故障判断部３２−６ｆの動作の為のプログラムを記憶する。
【００７９】
判断部３２−３ｆは、入力部３２−１ｆが入力した、監視時におけるタービン側の掃気ガス純度計１３ａによる指示値と、監視時におけるタービン側の発電機本体ガス純度計２９ａによる指示値（基準）とを比較する。判断部３２−３ｆは、この比較を行なうことで、第２の実施形態と同様にタービン側のシールリング３の異常の有無を判断したり、監視時におけるコレクタ側の掃気ガス純度計１３ｂによる指示値と、監視時におけるコレクタ側の発電機本体ガス純度計２９ｂによる指示値（基準）とを比較することで、第２の実施形態と同様にコレクタ側のシールリング３の異常の有無を判断したりする。
【００８０】
第２入力部３２−５ｆは、監視時のタービン側の掃気ガス純度計１３ａによる指示値、コレクタ側の掃気ガス純度計１３ｂによる指示値、監視時のタービン側における発電機本体ガス純度計２９ａによる指示値、監視時のコレクタ側における発電機本体ガス純度計２９ｂによる指示値を入力する。  
故障判断部３２−６ｆは、第２入力部３２−５ｆにより入力した各指示値に基づいて、タービン側の発電機本体ガス純度計２９ａに対応する自動開閉制御弁３５、または、コレクタ側の発電機本体ガス純度計２９ｂに対応する自動開閉制御弁３５の故障の有無を判断する。
【００８１】
図２２は、第６の実施形態における連続掃気型水素ガス冷却式発電システムに適用される密封油増加監視装置による、自動開閉制御弁の故障の判断のための動作手順の一例を示すフローチャートである。  
まず、監視装置３２の第２入力部３２−５ｆは、タービン側における発電機本体ガス純度計２９ａの指示値を入力する（Ａ６１）。また、第２入力部３２−５ｆは、コレクタ側における発電機本体ガス純度計２９ｂの指示値を入力する（Ａ６２）。
【００８２】
故障判断部３２−６ｆは、監視時のタービン側における発電機本体ガス純度計２９ａによる指示値と、監視時のコレクタ側における発電機本体ガス純度計２９ｂによる指示値とを比較し、いずれかの指示値が低下した場合（Ａ６３のＹＥＳ）、タービン側およびコレクタ側のうち、この低下した指示値を計測した発電機本体ガス純度計が設けられる側と同じ側に対応して設けられる自動開閉制御弁３５が故障した可能性があると判断する（Ａ６４）。
【００８３】
具体的には、タービン側における発電機本体ガス純度計２９ａの指示値が、コレクタ側における発電機本体ガス純度計２９ｂによる指示値と比較して低下した場合には、故障判断部３２−６ｆは、このタービン側に対応する自動開閉制御弁３５が故障した可能性があると判断する。また、コレクタ側における発電機本体ガス純度計２９ｂの指示値が、タービン側における発電機本体ガス純度計２９ａによる指示値と比較して低下した場合には、故障判断部３２−６ｆは、このコレクタ側に対応する自動開閉制御弁３５が故障した可能性があると判断する。
【００８４】
仮に、タービン側の自動開閉制御弁３５が故障したために、掃気ガスの一定の流量を維持できずに、この掃気ガスの流量が低下してしまった場合、発電機のタービン側に設置された発電機本体ガス純度計２９ａの指示値も同時に低下する。この際、事前の連続監視の下でタービン側の発電機本体ガス純度計２９ａの指示値とコレクタ側の発電機本体ガス純度計２９ｂの指示値とを比較しておけば、どちらか一方の発電機本体ガス純度計の指示値が低下したことを検出し、発電機の掃気ガス流量に問題がある可能性があると判断することが可能となる。  
これにより、掃気ガスラインの異常の可能性を早期に発見することができ、安定した長期プラント運用の実現が可能となる。
【００８５】
また、上記のように、タービン側またはコレクタ側に対応する自動開閉制御弁３５が故障した可能性があると判断された場合、故障判断部３２−６ｆは、タービン側の掃気ガス純度計１３による指示値を入力し（Ａ６５）、コレクタ側の掃気ガス純度計１３による指示値を入力する（Ａ６６）。
【００８６】
故障判断部３２−６ｆは、タービン側の掃気ガス純度計１３による指示値と、コレクタ側の掃気ガス純度計１３による指示値とを比較する。  
故障判断部３２−６ｆは、この比較の結果、タービン側およびコレクタ側のうち、Ａ６４で故障の可能性があると判断された自動開閉制御弁３５が設けられる側と同じ側に対応して設けられる掃気ガス純度計１３による指示値が、他方の側の掃気ガス純度計１３による指示値より低い場合（Ａ６７のＹＥＳ）、つまり、タービン側およびコレクタ側のうち、発電機本体ガス純度計による指示値が低い側と同じ側に対応して設けられる掃気ガス純度計による指示値がやはり低い場合、この低い側に対応する自動開閉制御弁３５が故障したと判断する（Ａ６８）。
【００８７】
また、タービン側およびコレクタ側のうち、Ａ６４で故障の可能性があると判断した自動開閉制御弁３５が設けられる側と同じ側に対応して設けられる掃気ガス純度計１３による指示値が、他方の側に設けられる掃気ガス純度計１３による指示値と同じである場合、故障判断部３２−６ｆは、タービン側およびコレクタ側のうち、Ａ６４で故障の可能性があると判断した自動開閉制御弁３５が設けられる側と同じ側に対応して設けられる発電機本体ガス純度計が故障していると判断する（Ａ６９）。
【００８８】
なお、上記の説明では、第２入力部３２−５ｆおよび故障判断部３２−６ｆを監視装置３２内に設ける構成としたが、これらの第２入力部３２−５ｆおよび故障判断部３２−６ｆを監視装置３２と独立した装置に設ける構成としてもよい。
【００８９】
なお、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【００９０】
また、各実施形態に記載した監視装置３２や制御装置３４などにより実現する手法は、計算機（コンピュータ）に実行させることができるプログラム（ソフトウエア手段）として、例えば磁気ディスク（フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク等）、光ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、ＭＯ等）、半導体メモリ（ＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュメモリ等）等の記録媒体に格納し、また通信媒体により伝送して頒布することもできる。なお、媒体側に格納されるプログラムには、計算機に実行させるソフトウエア手段（実行プログラムのみならずテーブルやデータ構造も含む）を計算機内に構成させる設定プログラムをも含む。本装置を実現する計算機は、記録媒体に記録されたプログラムを読み込み、また場合により設定プログラムによりソフトウエア手段を構築し、このソフトウエア手段によって動作が制御されることにより上述した処理を実行する。なお、本明細書でいう記録媒体は、頒布用に限らず、計算機内部あるいはネットワークを介して接続される機器に設けられた磁気ディスクや半導体メモリ等の記憶媒体を含むものである。
【符号の説明】
【００９１】
１…ロータ、２…密封油、３…シールリング、４…シールケーシング、５…主密封油ポンプ、６…差圧調整弁、７…ストレーナ、８…拡大槽、９…フロートトラップ槽、１０…空気抽出槽、１１…軸受潤滑油戻り油管（排油母管）、１２…掃気ガス配管、１３,１３ａ,１３ｂ…掃気ガス純度計、１４…機内側軸受室、１５…機外側軸受室、１６…フロート弁、１７…フロート、１８…油、１９…水素、２０…フロートトラップバイパス弁、２１…フロートトラップ入口弁、２２…フロートトラップ出口弁、２３…均圧弁、２４…油面計、２５…水素ガス圧力調整弁、２６…水素ガスボンベ、２７…水素ガス供給配管、２８…ロータファン、２９,２９ａ,２９ｂ…発電機本体ガス純度計、３０…空気抽出槽大気放出管、３１…水素ガス検出装置、３２…監視装置、３３…掃気ガス流量計、３４…制御装置、３５…自動開閉制御弁。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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