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我が国最大容量のバルブ水車発電技術の完成

  • 写真なし小林 倫明
  • 写真なし酒井 敏充
  • 写真なし森安 正司
赤尾発電所(バルブ水車発電機)の断面図

図1 赤尾発電所(バルブ水車発電機)の断面図

赤尾発電所バルブ水車発電機の概要図

図2 赤尾発電所バルブ水車発電機の概要図

赤尾発電所のプロペラ水車

図3 赤尾発電所のプロペラ水車

赤尾発電所の設備概要(電気)

表1 赤尾発電所の設備概要(電気)

 我が国における国内資源の有効活用、エネルギー源多様化という社会的要請のもと、水力資源の未利用領域、特に未開発地点の多いといわれる超低落領域での開発は重要なことであった。

 そこで、関西電力は、赤尾発電所で当時、我が国最大容量で世界第5位の34MWバルブ水車発電機を採用し、昭和53年に運転を開始した。また、電源開発は、我が国第2位の16.8MWバルブ水車発電機を佐久間第二発電所で採用し、昭和57年に運転を開始した。

 バルブ水車発電機は5~20m程度の超低落差に最適であるが、水車および発電機全体が水中に浸る構造であるため、運転中に加わる複雑な応力、横軸大推力軸受、発電機の冷却、水密性、保守性等の技術的課題があった。そのため従来は、単機容量の大きなものは製作困難とされていた。赤尾発電所の建設に際し、上記の技術的課題を、モデル試験、有限要素法を駆使した詳細解析により解決し、また、佐久間第二発電所の建設に際しては、保守軽減のためにブラシレス励磁方式にすると同時に、軽量化のために発電機内に1(kg/cm2)を加圧する構造とした。

 営業運転開始後の運用において、性能、構造上の不具合はなく、技術的課題は完全に達成された。

 今回の大容量バルブ水車発電機の完成は、比較的未開発地点の多いといわれる超低落領域での水車開発の先鞭をつけるものであり、その後の効果的な水力開発を促す意味で大きな意義があった。

 本研究の成果に対して、電気学会は、1982年、小林 倫明(関西電力(株))、酒井 敏充(電源開発(株))、森安 正司(富士電機(株))に電気学術振興賞(進歩賞)を贈った。

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水力発電、回転機、水力発電、回転機
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