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2001年10月29日

 

株式会社 日立製作所
株式会社日立エンジニアリングサービス
世界で初めて「可変速誘導発電システム」を用いた発電設備が完成



  株式会社 日立製作所 電力・電機グループ(グループ長&電力部門CEO:久野 勝邦/以下、日立)と 株式会社 日立エンジニアリングサービス(取締役社長:矢内 勝也/本社:茨城県日立市/以下、HESCO)は、このたび、中部電力株式会社と共同で、世界で初めてダムの水位変動に伴う落差変動に応じて、水車発電機を可変速制御する簡素な発電システム(以下、可変速誘導発電システム)を開発し、中部電力小里川(おりがわ)発電所向け1,800kW発電設備を完成させました。可変速誘導発電システムの使用により、落差変動の大きな箇所でも、従来適用できなかったフランシス水車などの固定翼水車を用いることが可能になります。

  従来、ダム発電所など落差変動が激しい箇所では、キャビテーション(*)や振動が発生するほか効率も低下し、発生電力量が低減するため、フランシス水車などの固定翼水車を用いることができず、可動翼水車が使用されてきました。しかし、可動翼水車は、構造が複雑で補機が多いため、中小水力に適していません。  

  可変速誘導発電システムは、出力を変えることなく回転速度を制御することができるため、落差や使用水量が変動して、水車に流入する水の速度や方向が変わった場合でも、常に水車の羽根に沿って水が流れる運転状態を保つことができます。 こうした特徴から可変速誘導発電システムは、常に水車の効率が高い運転ができるため、発生する電力量が増加します。また、誘導機の採用によって、自動電圧調整機、調速機、自動同期投入装置などの周辺機器が不要なため、設備の簡素化が図れるほか、キャビテーションや振動を抑制できることから、水車ランナの長寿命化が実現できます。

  小里川発電所は、日立、HESCOが中部電力と共同で進めている発電所の簡素化に向けた新しいコンセプトのもとで、可変速誘導発電システムの他、軸受面積を従来比約60%に縮小したポリ・エーテル・エーテル・ケトン(PEEK)樹脂の水車発電機用の軸受やデジタル一体形制御保護装置など、設備と保守の簡素化を目的とした新技術が多数用いられています。
  小里川発電所は、2003年度の運開を予定しています。


  (*)キャビテーション:高速で水を輸送する際に、圧力の低下に伴って水の沸騰現象が生じて多数の発生する気泡のこと。キャビテーションが破壊するときに、物体自身に重大な損傷を引き起こし、致命的ダメージを与えることがある。


■小里川発電所の主な仕様
項目 内容
フランシス水車 1,900kW 0.9〜3m3 /s
有効落差 56〜102m
年間発電量(試算値) 8830MWh
可変速誘導発電システム 1,800kW 60Hz 6,600V 630〜720min-1

以 上




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