JP2007056675A - Speed governing controller - Google Patents
Speed governing controller Download PDFInfo
- Publication number
- JP2007056675A JP2007056675A JP2005239331A JP2005239331A JP2007056675A JP 2007056675 A JP2007056675 A JP 2007056675A JP 2005239331 A JP2005239331 A JP 2005239331A JP 2005239331 A JP2005239331 A JP 2005239331A JP 2007056675 A JP2007056675 A JP 2007056675A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- guide vane
- detecting
- differential transformer
- valve
- opening
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/20—Hydro energy
Landscapes
- Hydraulic Turbines (AREA)
- Control Of Water Turbines (AREA)
Abstract
Description
本発明は、水力発電所の水車の速度制御に適用される調速制御装置に関する。 The present invention relates to a speed control device applied to speed control of a water turbine of a hydroelectric power plant.
一般に、水力機械においては、上池からの水がランナへ流入する入口部付近に複数のガイドベーンが設けられており、これらの開度を調整することで水力機械の回転数を制御している。これらの複数のガイドベーンはそれぞれリンク機構によって接続されており、サーボモータを作動させることで、全てのガイドベーンが一斉に同じ開度に調整されるよう構成されている。サーボモータには大きく分けると油圧式および電動式の2種類があり、最近では、メンテナンス性等の利点が大きい電動式のサーボモータを小型の水力機械に対して適用する例も見られるが、大型の水力機械などにおいては油圧式サーボモータが用いられるのが通常である。 In general, in a hydraulic machine, a plurality of guide vanes are provided in the vicinity of an inlet portion where water from the upper pond flows into the runner, and the rotational speed of the hydraulic machine is controlled by adjusting the opening degree thereof. . The plurality of guide vanes are respectively connected by a link mechanism, and are configured such that all the guide vanes are adjusted to the same opening degree all at once by operating the servo motor. Servo motors can be broadly divided into two types: hydraulic and electric. Recently, there are examples of applying electric servo motors with great advantages such as maintainability to small hydraulic machines. In general, hydraulic servo motors are used in such hydraulic machines.
油圧式サーボモータを用いたガイドベーン操作装置は、複雑な機構を有し高価格となることから、低価格化や保守性の向上を図り機構部を簡素化したガイドベーン操作装置が採用されている(例えば、特許文献1参照)。 Since the guide vane operation device using a hydraulic servo motor has a complicated mechanism and is expensive, a guide vane operation device with a simplified mechanism has been adopted to reduce costs and improve maintainability. (For example, refer to Patent Document 1).
図10は、機構部が簡素化されたガイドベーン操作装置の構成図である。サーボモータ1は油圧式ピストン2とこれに接続されたピストンロッド3およびこれらを収納するシリンダ4からなり、シリンダ4内は油圧式ピストン2によって開側シリンダ室4a、閉側シリンダ室4bに仕切られている。そして、開側シリンダ室4aおよび閉側シリンダ室4b内の油圧を調整し、圧油の出し入れを行うことによって油圧式ピストン2およびピストンロッド3が直線運動を行う。油圧式ピストン2およびピストンロッド3は、水車5に設けられたガイドベーン6とリンク機構により接続されている。すなわち、サーボモータ1の油圧式ピストン2を動作させることにより、ガイドベーン6の開度が調整され、水車5のランナ7およびこれと直結した発電機8の回転速度が調整される。
FIG. 10 is a configuration diagram of a guide vane operating device with a simplified mechanism. The
ここで、油圧式ピストン2とガイドベーン6との動作は、シリンダ室4aに圧油が流入しシリンダ室4bから圧油が排出される場合に油圧式ピストン2が図10の右方向に動いてガイドベーン6が開動作する。一方、シリンダ室4bに圧油が流入しシリンダ室4aから圧油が排出される場合は油圧式ピストン2が図10の左方向に動いてガイドベーン6が閉動作する。また、水車5には、ランナ7およびこれに直結した発電機8の回転数を速度信号として検出する速度検出手段として、回転軸に歯車10が取り付けられ、電磁ピックアップ11が歯車の回転数を電気信号として検出し、これを速度信号として調速制御装置12に出力している。また、ピストンロッド3には油圧式ピストン2の変位を検出する差動トランス51が設けられ、差動トランス51からの信号(ガイドベーン開度)が調速制御装置12に入力されるように構成されている。
Here, the
次に、ガイドベーン操作装置に配置されている、種々の油圧制御弁について説明する。まず、これらの油圧制御弁を動作させ、サーボモータ1を動作させる機構について説明する。圧油タンク20には、高圧の圧油が貯められるとともに、この圧油の流路となる油管が接続されている。そして圧油は油管を通じて各油圧制御弁に導かれており、これらの油圧制御弁の切換によって最終的にサーボモータ1に圧油が供給されるよう構成されている。サーボモータ1の開側シリンダ室4aおよび閉側シリンダ室4bには、圧油の出し入れを行うための油管である開側操作管30aおよび閉側操作管30bの一端が夫々接続されている。そして、開側操作管30aおよび閉側操作管30bの他端は主配圧弁21に接続されている。
Next, various hydraulic control valves arranged in the guide vane operating device will be described. First, a mechanism for operating these hydraulic control valves and operating the
主配圧弁21には、圧油タンク20より圧油が供給されると共に、排油ポートが設けられており、圧油タンク20からの圧油を開側操作管30aもしくは閉側操作管30bへ供給するか、またはこれら全ての油管を閉塞させて開側シリンダ室4a、閉側シリンダ室4bおよび圧油タンク20内の油圧を保持することができる。ここで、主配圧弁21はスプール弁などの開度調整の可能な切換弁であるのが普通である。主配圧弁21の弁体にはコントロールピストン22が連結されており、主配圧弁21の開度調整はコントロールピストン22へ圧油を送ることによって行われる。
The main
電気−油圧サーボ弁である主配圧サーボ弁15によってコントロールピストン22を動作させ、コントロールピストン22の変位を差動トランス50により検出し、この検出信号を調速制御装置12に入力して電磁ピックアップ11からの速度信号との比較演算を行い、主配圧サーボ弁15を制御する信号を出力する。
The
主配圧サーボ弁15は、圧油タンク20からの圧油管と排油管が接続されており、調速制御装置12からの信号に対応する圧油をコントロールピストン22のコントロールピストン開側操作管22aへ送る。そして一方のコントロールピストン閉側操作管22bも圧油タンク20と接続されており、コントロールピストン22はコントロールピストン開側操作管22a内の圧油の発生する力とコントロールピストン閉側操作管22b内の圧油が発生する力とのバランスによってその変位が制御されている。これによりガイドベーンが操作され主配圧弁開度が差動トランス50により調速制御装置12へフィードバックを入力する。
The main pressure
また、コントロールピストン開側操作管22aの途中には、電磁弁である急停止弁16が設けられている。この急停止弁16は、緊急停止の際に励磁されることによって、コントロールピストン開側操作管22aを排油管に接続して圧力を開放することで、コントロールピストン22を下方へ最大変位させ、これによってガイドベーン6を急閉鎖するように作用するものである。
A
次に、主配圧弁21とサーボモータ1の開側シリンダ室4aとを接続する圧油流路の途中には緩閉鎖弁27と逆止弁28とが並列に設けられており、この逆止弁28は主配圧弁21から開側シリンダ室4aへの流れが自由になる向きで配置されている。すなわち、ガイドベーン6の開操作の際には、緩閉鎖弁27をバイパスして主配圧弁21から開側シリンダ室4aへ圧油が自由に流入できるようになっている。緩閉鎖弁27はガイドベーン6が最大変位で完全に閉鎖する直前に閉鎖速度を緩やかにし、ガイドベーン6を緩閉鎖させるものである。
Next, a slow closing valve 27 and a
この緩閉鎖弁27についても機構部を削減するため緩閉鎖弁27を電気−油圧サーボ弁によって油圧制御される可変絞り弁としている。緩閉鎖弁27は、緩閉鎖弁制御弁17の変位によってその開度が調整される可変絞り弁となっており、この緩閉鎖弁制御弁17は、緩閉鎖弁27と連結するピストンおよびこのピストンを収納するシリンダによって構成されている。緩閉鎖弁制御弁17のシリンダ内はピストンによって上側シリンダ室と下側シリンダ室に隔てられており、下側シリンダ室には緩閉鎖弁制御弁開側操作管17aが接続され、上側シリンダ室には緩閉鎖弁制御弁閉側操作管17bが接続されている。
The slow closing valve 27 is also a variable throttle valve that is hydraulically controlled by an electro-hydraulic servo valve in order to reduce the mechanism portion. The slow closing valve 27 is a variable throttle valve whose opening degree is adjusted by the displacement of the slow closing
そして、この緩閉鎖弁制御弁開側操作管17aは緩閉鎖弁閉鎖弁19を介して電気−油圧サーボ弁である緩閉鎖サーボ弁18に接続されており、緩閉鎖弁制御弁閉側操作管17bは圧油タンク20と連通するように接続されている。さらに、緩閉鎖サーボ弁18には、圧油タンク20からの油管が接続されるポートと排油管が接続される排油ポートが設けられるとともに、調速制御装置12に接続されて調速制御装置12からの制御信号を受けるようになっている。また、緩閉鎖弁制御弁17にはピストンの変位を検出する差動トランス52が設けられており、差動トランス52からの信号が調速制御装置12に入力されるように構成されている。
The slow closing valve control valve opening
ここで、ガイドベーン6の実開度情報は、ガイドベーン6の動作とリンクしている油圧式ピストン2の変位を差動トランス51を用いて検出することで得られ、緩閉鎖弁27の実開度情報は、緩閉鎖弁27と連結された緩閉鎖弁制御弁17のピストンの変位を差動トランス52によって検出することで得られる。
Here, the actual opening information of the guide vane 6 is obtained by detecting the displacement of the
また、緩閉鎖弁制御弁開側操作管17aの途中に設けられた緩閉鎖弁閉鎖弁19は、緩閉鎖弁27の制御異常が生じた時などに緩閉鎖弁27を強制的に作動させるための電磁弁であり、通常運転時は図10のように緩閉鎖弁制御弁開側操作管17aを連通させている。そして、緩閉鎖弁27の制御異常や、ガイドベーン6が所定の開度に達しても緩閉鎖弁27が動作しないことなどが検出されると緩閉鎖弁閉鎖弁19が励磁され、緩閉鎖弁制御弁開側操作管17aを排油管に接続するように切り換える。緩閉鎖制御弁18の上側シリンダ室には圧油タンク20から圧油が供給されているので、この切り換えによって緩閉鎖弁制御弁18の下側シリンダ室内の圧油は排油され、緩閉鎖弁制御弁18は下側に最大変位する。従って、緩閉鎖弁27が作動しガイドベーン6が緩閉鎖する。
Further, the slow closing
図11は従来の調速制御装置の構成図である。水車5の実速度11aは、水路特性80fや水車特性5fの影響を受けて決まり、歯車10および電磁ピックアップ11で検出され調速制御装置12の入力チェック処理130に入力される。入力チェック処理130では、水車5の実速度11aの入力レベルのチェックを行ない、実速度11aが入力範囲外で一定時間以上継続する場合には速度信号入力異常130aを検出する。入力チェック処理130で正常な信号は実速度信号11acとして比較手段C1に入力され、目標速度100と比較されて速度偏差101が算出される。この速度偏差101は制御演算処理102でPID演算が施され、ガイドベーン開度の制御目標値103が算出される。
FIG. 11 is a block diagram of a conventional speed control device. The
実ガイドベーン開度51aはサーボモータ特性1fの影響を受けて決まり、差動トランス51で検出され、入力チェック処理131で入力レベルのチェックが行われ、入力範囲外で一定時間以上継続するとガイドベーン開度入力異常131aを検出する。入力チェック処理131で正常な信号は実ガイドベーン開度51acとして比較手段C2に入力され、制御目標値103との開度偏差104が算出される。この開度偏差104を出力レベルに合わせるゲインKaと乗算し主配圧弁目標開度105を求める。
The actual
また、開度偏差104が所定値を超えた状態が一定時間以上継続した際には、偏差大継続検出処理132を実施する。開度偏差104の異常検出時は偏差大継続信号132aが出力される。ここで、ガイドベーン開度入力異常131aと偏差大継続信号132aとのいずれかが異常な場合は、OR回路C3により開度制御ループ異常133が出力される。
Further, when the state in which the
主配圧弁開度50aは主配圧弁特性22fの影響を受けて決まり、差動トランス50で検出され、入力チェック処理140で入力レベルのチェックを行い入力範囲外で一定時間以上継続すると主配圧弁開度入力異常140aを検出する。入力チェックで正常な信号は、実主配圧弁開度信号50acとしてゲインKcが乗算され、開度偏差104から換算された主配圧弁目標開度105と比較器C5で比較して主配圧弁開度偏差106を算出する。この主配圧弁開度偏差106を出力レベルに合わせるゲインKbと乗算し制御信号107を主配圧弁サーボ弁15に出力する。
The main
なお、主配圧弁21の動作異常を検出するために主配圧弁開度偏差106を偏差大継続検出処理141で監視し、一定時間以上で主配圧弁偏差大継続141aを検出する。主配圧弁開度入力異常140aと主配圧弁偏差大継続141aとのいずれかが異常の場合は、主配圧弁21の制御の継続が困難でありOR回路C6により主配圧弁制御異常142が検出される。この主配圧弁制御異常142、開度制御ループ異常133、速度信号入力異常130aの場合は、調速制御の継続が困難でありOR回路C4から調速制御異常134が出力される。この調速制御異常134を出力すると運転継続が困難なため急停止により主機を停止する。
In order to detect an operation abnormality of the main
緩閉鎖弁制御弁開度52aは緩閉鎖弁特性17fの影響を受けて決まり、差動トランス52で検出され、入力チェック処理150で入力レベルのチェックを行い入力範囲外で一定時間以上継続すると緩閉鎖弁制御弁開度入力異常150aが検出される。入力チェックで正常な信号は、緩閉鎖弁制御弁開度信号52acとして比較器C7に入力される。比較器C7には、ガイドベーン開度51acから位置発生器110を介して得た緩閉鎖弁制御弁開度指令値111が入力されており、緩閉鎖弁制御弁開度信号52acと緩閉鎖弁制御弁開度指令値111との緩閉鎖弁制御弁開度偏差112が算出される。
The slow opening
この緩閉鎖弁制御弁開度偏差112を緩閉鎖サーボ弁18へ出力する。なお、緩閉鎖弁27の動作異常を検出するために緩閉鎖弁制御弁開度偏差112は偏差大継続検出処理151で監視され、一定時間以上で緩閉鎖弁制御弁偏差大継続151aを検出する。緩閉鎖弁制御弁開度入力異常150aと緩閉鎖弁制御弁偏差大継続151aとのいずれかが異常の場合は、緩閉鎖弁制御弁の制御の継続が困難でありOR回路C8により緩閉鎖弁制御弁制御異常152を検出する。この緩閉鎖弁制御弁制御異常152を出力して主機を普通停止する。
ところが、このような調速制御装置では、ガイドベーン操作装置の差動トランス51、50、52が断線すると、入力チェック処理131、140、150での入力異常検出、または偏差大継続検出処理132、141、151で検出可能としているが、断線位置によっては入力異常とならず、偏差大継続でも検出できない恐れがある。
However, in such a speed control device, when the
差動トランス51、50、52の出力がバイポーラ(両極性)の場合は、差動トランス51、50、52が断線すると出力がゼロ近傍に至るので、差動トランス断線時はかならず入力異常を発生するように専用のハード回路を設ける場合もある。また、差動トランス51、50、52の出力がユニポーラ(片極性)になるように、差動トランス51、50、52本体側でかさあげしてユニポーラ出力できる構造にして、入力は範囲外になるようにしている。従って、差動トランスの取付け位置についても考慮することが必要となる。
If the output of the
本発明の目的は、専用ハード回路を設けなくとも確実に差動トランスの断線検出を行うことができる調速制御装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a speed control device capable of reliably detecting a disconnection of a differential transformer without providing a dedicated hardware circuit.
本発明の調速制御装置は、ガイドベーン開度検出用差動トランスの入力信号の時間変化率が所定値以上となった場合にガイドベーン開度検出用差動トランスの断線であると検出する機能を備え、水力機械のガイドベーンを駆動する油圧式ピストンを有するサーボモータと、油圧式ピストンのシリンダへ圧油を送る配圧弁、および配圧弁とシリンダとの間の圧油の流路途中に設けられ流路を通流する圧油の流量を絞る緩閉鎖弁とを備える水力機械のガイドベーン操作装置を制御する。 The speed control device of the present invention detects that the guide vane opening detection differential transformer is disconnected when the time change rate of the input signal of the guide vane opening detection differential transformer exceeds a predetermined value. Servo motor with a hydraulic piston that has a function and drives a guide vane of a hydraulic machine, a pressure distribution valve that sends pressure oil to the cylinder of the hydraulic piston, and a flow path of pressure oil between the pressure distribution valve and the cylinder A guide vane operating device for a hydraulic machine, which is provided with a gentle closing valve that restricts the flow rate of pressure oil that flows through the flow path, is controlled.
本発明によれば、ガイドベーン開度信号51acを入力し時間変化率を算出して差動トランスの断線を検出するので、入力異常とするために必要な専用ハード回路が不要となりハードの削減や簡素化が図れる。また、特殊な差動トランスが必要なくなり、標準の差動トランスが使用でき差動トランスも安価なものを適用できる。さらに、取付け位置についての考慮も不要となる。 According to the present invention, the guide vane opening signal 51ac is input, the time change rate is calculated, and the disconnection of the differential transformer is detected. Simplification can be achieved. In addition, a special differential transformer is not necessary, and a standard differential transformer can be used, and an inexpensive differential transformer can be applied. Furthermore, it is not necessary to consider the mounting position.
(第1の実施の形態)
図1は本発明の第1の実施の形態に係わる調速制御装置の構成図である。この第1の実施の形態は、図11に示した従来例に対し、ガイドベーン開度検出用の差動トランス51の入力信号51acの急変を検出する急変検出回路135を追加して設けたものである。その他の構成は、図11に示した従来例と同一であるので、同一要素には同一符号を付し重複する説明は省略する。
(First embodiment)
FIG. 1 is a configuration diagram of a speed control device according to the first embodiment of the present invention. In the first embodiment, a sudden
実ガイドベーン開度51aはサーボモータ特性1fの影響を受けて決まり、ガイドベーン開度検出用の差動トランス51で検出される。ガイドベーン開度検出用の差動トランス51で検出された実ガイドベーン開度51aは、入力チェック処理131で入力レベルのチェックが行われ、入力範囲外で一定時間以上継続するとガイドベーン開度入力異常131aを検出する。入力チェック処理131で正常な信号は実ガイドベーン開度51acとして比較手段C2に入力され、制御目標値103との開度偏差104が算出される。
The actual
一方、ガイドベーン開度信号51acは急変検出回路135に入力され、ガイドベーン開度信号51acの時間変化率を算出し、所定値と比較して急変を検出する。急変検出回路135の出力135aはガイドベーン開度の差動トランス断線信号としてOR回路C3に出力される。すなわち、急変検出回路135は、ガイドベーン開度検出用の差動トランス51の入力信号51acの時間変化率が所定値以上となった場合に急変信号135aをガイドベーン開度検出用差動トランスの断線検出信号としてOR回路C3に出力する。
On the other hand, the guide vane opening signal 51ac is input to the sudden
図2は急変検出回路135のブロック構成図である。時間変化率算出処理手段201では、入力したガイドベーン開度信号信号51acの1サンプリング前との差を時間変化率201aとして算出する。この時間変化率201aと予め定めた判定値203とを急変判定処理手段202で比較し、時間変化率201aが判定値203以上の時間変化率となった場合に急変信号135aを出力する。この急変信号135aが出力されると通常は発生しない急な変化が発生したことになり差動トランス51の断線を検出することになる。
FIG. 2 is a block diagram of the sudden
第1の実施の形態によれば、従来において入力異常とするために必要としていた専用ハード回路が不要となり、ハードの削減・簡素化が図れる。また、特殊な差動トランスが必要なくなり、標準の差動トランスが使用でき、差動トランスも安価なものを適用できる。さらに、取付け位置についての考慮も不要となる。 According to the first embodiment, a dedicated hardware circuit that has been conventionally required for making an input abnormality is unnecessary, and hardware can be reduced and simplified. In addition, a special differential transformer is not required, a standard differential transformer can be used, and an inexpensive differential transformer can be applied. Furthermore, it is not necessary to consider the mounting position.
(第2の実施の形態)
図3は本発明の第2の実施の形態に係わる調速制御装置の構成図である。この第2の実施の形態は、図11に示した従来例に対し、主配圧弁開度検出用の差動トランス50の入力信号50acの急変を検出する急変検出回路142を追加して設けたものである。その他の構成は、図11に示した従来例と同一であるので、同一要素には同一符号を付し重複する説明は省略する。
(Second Embodiment)
FIG. 3 is a block diagram of a speed control device according to the second embodiment of the present invention. In the second embodiment, an abrupt
主配圧弁開度50aは主配圧弁特性22fの影響を受けて決まり、差動トランス50で検出される。そして、入力チェック処理140で入力レベルのチェックを行い入力範囲外で一定時間以上継続すると主配圧弁開度入力異常140aを検出し、入力チェックで正常な信号は、実主配圧弁開度信号50acとしてゲインKcが乗算される。
The main pressure
一方、主配圧弁開度信号50acは急変検出回路142に入力され、主配圧弁開度信号50acの時間変化率を算出し、所定値と比較して急変を検出する。急変検出回路142の出力142aは主配圧弁開度の差動トランス断線信号としてOR回路C6に出力される。すなわち、急変検出回路142は、主配圧弁開度検出用の差動トランス50の入力信号50acの時間変化率が所定値以上となった場合に急変信号142aを主配圧開度検出用差動トランスの断線検出信号としてOR回路C6に出力する。急変検出回路142は、図2に示した急変検出回路135と同様に構成される。すなわち、時間変化率算出処理手段および急変判定処理手段を有し、入力信号50acの時間変化率が判定値以上となった場合に急変信号142aを主配圧開度検出用差動トランスの断線検出信号としてOR回路C6に出力する。
On the other hand, the main pressure distribution valve opening signal 50ac is input to the sudden
第2の実施の形態によれば、第1の実施の形態と同様に、従来においては入力異常とするために必要としていた専用ハード回路が不要となりハードの削減・簡素化が図れる。また、特殊な差動トランスが必要なくなり、標準の差動トランスが使用でき、差動トランスも安価なものを適用できる。さらに、取付け位置についての考慮も不要となる。 According to the second embodiment, as in the first embodiment, the dedicated hardware circuit that has been conventionally required for making an input abnormality is unnecessary, and the hardware can be reduced and simplified. In addition, a special differential transformer is not required, a standard differential transformer can be used, and an inexpensive differential transformer can be applied. Furthermore, it is not necessary to consider the mounting position.
(第3の実施の形態)
図4は本発明の第3の実施の形態に係わる調速制御装置の構成図である。この第3の実施の形態は、図11に示した従来例に対し、緩閉鎖弁制御弁開度検出用の差動トランス52の入力信号52acの急変を検出する急変検出回路152を追加して設けたものである。その他の構成は、図11に示した従来例と同一であるので、同一要素には同一符号を付し重複する説明は省略する。
(Third embodiment)
FIG. 4 is a block diagram of a speed control device according to the third embodiment of the present invention. In the third embodiment, an abrupt
緩閉鎖弁制御弁開度52aは緩閉鎖弁特性17fの影響を受けて決まり、差動トランス52で検出される。そして、入力チェック処理150で入力レベルのチェックを行い入力範囲外で一定時間以上継続すると緩閉鎖弁制御弁開度入力異常150aが検出され、入力チェックで正常な信号は、緩閉鎖弁制御弁開度信号52acとして比較器C7に入力される。比較器C7には、ガイドベーン開度51acから位置発生器110を介して得た緩閉鎖弁制御弁開度指令値111が入力されており、緩閉鎖弁制御弁開度信号52acと緩閉鎖弁制御弁開度指令値111との緩閉鎖弁制御弁開度偏差112が算出される。
The gentle closing valve control valve opening 52 a is determined by the influence of the slow closing valve characteristic 17 f and is detected by the
一方、緩閉鎖弁制御弁開度信号52acは急変検出回路152に入力され、緩閉鎖弁制御弁開度信号52acの時間変化率を算出し、所定値と比較して急変を検出する。急変検出回路152の出力152aは緩閉鎖弁制御弁開度の差動トランス断線信号としてOR回路C8に出力される。急変検出回路152は、図2に示した急変検出回路135と同様に構成される。
On the other hand, the slow closing valve control valve opening signal 52ac is input to the sudden
第3の実施の形態によれば、第1の実施の形態と同様に、従来においては入力異常とするために必要としていた専用ハード回路が不要となりハードの削減・簡素化が図れる。また、特殊な差動トランスが必要なくなり、標準の差動トランスが使用でき、差動トランスも安価なものを適用できる。さらに、取付け位置についての考慮も不要となる。 According to the third embodiment, as in the first embodiment, the dedicated hardware circuit that has been conventionally required for making an input abnormality is unnecessary, and the hardware can be reduced and simplified. In addition, a special differential transformer is not required, a standard differential transformer can be used, and an inexpensive differential transformer can be applied. Furthermore, it is not necessary to consider the mounting position.
(第4の実施の形態)
図5は本発明の第4の実施の形態に係わる調速制御装置の構成図である。この第4の実施の形態は、図11に示した従来例に対し、ガイドベーン開度検出用の差動トランス51の入力信号51acのハンチングを検出するハンチング検出処理回路136を追加して設けたものである。その他の構成は、図11に示した従来例と同一であるので、同一要素には同一符号を付し重複する説明は省略する。
(Fourth embodiment)
FIG. 5 is a block diagram of a speed control device according to the fourth embodiment of the present invention. In the fourth embodiment, a hunting
実ガイドベーン開度51aはサーボモータ特性1fの影響を受けて決まり、ガイドベーン開度検出用の差動トランス51で検出される。ガイドベーン開度検出用の差動トランス51で検出された実ガイドベーン開度51aは、入力チェック処理131で入力レベルのチェックが行われ、入力範囲外で一定時間以上継続するとガイドベーン開度入力異常131aを検出する。入力チェック処理131で正常な信号は実ガイドベーン開度51acとして比較手段C2に入力され、制御目標値103との開度偏差104が算出される。
The actual
一方、ガイドベーン開度信号51acはハンチング検出処理回路136に入力され、ガイドベーン開度検出用の差動トランス51の入力信号51acの変化が所定のハンチング現象となった場合には、主配圧弁開度検出用の差動トランス50の断線であると検出する。すなわち、ハンチング検出処理回路136は、ガイドベーン開度信号51acを入力し予め定めた周期と振幅とでガイドベーン開度が変化することを検出する。そして、その出力136aを主配圧弁開度の差動トランス50の断線信号とする。
On the other hand, the guide vane opening signal 51ac is input to the hunting
主配圧弁開度用の差動トランス50が断線すると、主配圧弁用の制御信号107が出力されたままとなるため、主配圧弁特性22fに応じて主配圧弁開度50aは変化する。これによりサーボモータ特性1fに応じてガイドベーン開度51aが変化する。このガイドベーン開度が変化し制御信号103より大きくなると制御信号107が逆方向への制御を行う。さらに逆方向への制御が行き過ぎると、また反転した制御となり、これを繰り返す。このため、主配圧弁開度用の差動トランス50が断線するとガイドベーン開度がハンチングを繰り返すため、これを検出して主配圧弁開度用の差動トランス50の断線を検出する。
When the main pressure distribution valve opening
第4の実施の形態によれば、主配圧弁開度信号に代えてガイドベーン開度信号のハンチングを監視することで主配圧弁開度用の差動トランスの断線を検出することが可能となる。 According to the fourth embodiment, it is possible to detect the disconnection of the differential transformer for the main distribution valve opening by monitoring the hunting of the guide vane opening signal instead of the main distribution valve opening signal. Become.
(第5の実施の形態)
図6は本発明の第5の実施の形態に係わる調速制御装置の構成図である。この第5の実施の形態は、図11に示した従来例に対し、2個のガイドベーン開度検出用差動トランス51、511を設け、各々の差動トランス51、511に対して入力チェック処理131、1311を設けるとともに入力チェック処理131、1311で正常とされた実ガイドベーン開度51ac、51bcを比較する比較処理回路137を設けたものである。その他の構成は、図11に示した従来例と同一であるので、同一要素には同一符号を付し重複する説明は省略する。
(Fifth embodiment)
FIG. 6 is a block diagram of a speed control device according to the fifth embodiment of the present invention. In the fifth embodiment, two guide vane opening detection
2個のガイドベーン開度検出用の差動トランス51、511に対して、図6に示すように、入力チェック処理131、1311で入力レベルのチェックが行われ、入力範囲外で一定時間以上継続するとガイドベーン開度入力異常131a、131bを検出する。入力チェック処理131、1311で正常な信号は実ガイドベーン開度51ac、51bcとして比較処理回路137に入力される。比較処理回路137では、両方の入力信号51ac、51bcを比較して、この偏差が所定値以上で一定時間継続した場合にガイドベーン開度検出用の差動トランス51の断線であると検出する。
As shown in FIG. 6, the input level of the two
このように、ガイドベーン開度信号51aに対して、もう1つのガイドベーン開度信号51bを追加して入力し、もともとあるガイドベーン開度信号51aとの差を算出し、比較処理回路137は、この差が所定の値以上で一定時間継続した場合に急変を検出する。そして、比較処理回路137の出力137aをガイドベーン開度の差動トランス断線信号とする。
In this way, another guide
図7は比較処理回路137のブロック構成図である。偏差算出処理手段301は、入力信号51ac、51bcの差を入力偏差301aとして算出する。絶対値処理手段302はこの入力偏差301aの絶対値302aを算出し、この絶対値302aと予め定めた判定値304を判定処理手段303で比較する。そして、絶対値302aが判定値304以上となった場合に入力偏差大信号305を出力する。この入力偏差大信号305が一定時間以上継続することをタイマー306で監視し、一定時間以上継続すると、このタイマーの出力137aが出力される。これにより、通常は発生しない大きな偏差が発生し一定時間以上継続したことになり、どちらかの差動トランス51、511の断線を検出することができる。
FIG. 7 is a block diagram of the
断線が発生する直前のガイドベーン開度によっては、ガイドベーン開度信号51aの変化率が小さな時間変化率となる場合があり、ガイドベーン開度信号51aの急変で断線検出が行えないことがあった。
Depending on the guide vane opening degree immediately before the disconnection occurs, the change rate of the guide
第5の実施の形態によれば、2入力の偏差を監視することにより急変検出で検出できない断線についても確実に検出することができる。 According to the fifth embodiment, the disconnection that cannot be detected by the sudden change detection can be reliably detected by monitoring the deviation of the two inputs.
(第6の実施の形態)
図8は本発明の第6の実施の形態に係わる調速制御装置の構成図である。この第6の実施の形態は、図11に示した従来例に対し、2個の主配圧弁開度検出用の差動トランス50、501を設け、各々の差動トランス50、501に対して入力チェック処理140、1401を設けるとともに入力チェック処理140、1401で正常とされた実主配圧弁開度信号50ac、50bcを比較する比較処理回路145を設けたものである。その他の構成は、図11に示した従来例と同一であるので、同一要素には同一符号を付し重複する説明は省略する。
(Sixth embodiment)
FIG. 8 is a configuration diagram of a speed control device according to the sixth embodiment of the present invention. In the sixth embodiment, two
2個の主配圧弁開度検出用の差動トランス50、501に対して、図8に示すように、入力チェック処理140、1401で入力レベルのチェックが行われ、入力範囲外で一定時間以上継続すると主配圧弁開度入力異常140a、140bを検出する。入力チェック処理140、1401で正常な信号は実主配圧弁開度信号50ac、50bcとして比較処理回路145に入力される。比較処理回路145では、両方の入力信号50ac、50bcを比較して、この偏差が所定値以上で一定時間継続した場合にガイドベーン開度検出用の差動トランス51の断線であると検出する。比較処理回路145は、図7に示した比較処理回路137と同様な構成である。
As shown in FIG. 8, the input level is checked in the
このように、主配圧弁開度信号50aに対して、もう1つの主配圧弁開度信号50bを追加して入力し、もともとある主配圧弁開度信号50aとの差を算出し、比較処理回路145は、この差が所定の値以上で一定時間継続した場合に急変を検出する。そして、比較処理回路145の出力145aを主配圧弁開度の差動トランス断線信号とする。
In this way, another main pressure distribution
断線が発生する直前の主配圧弁開度によっては、主配圧弁開度の急変で断線検出を行えないほど小さな時間変化率となる場合があった。 Depending on the opening of the main pressure distribution valve immediately before the disconnection occurs, there may be a time change rate that is so small that the disconnection cannot be detected due to a sudden change in the opening of the main pressure distribution valve.
第6の実施の形態によれば、2入力の偏差を監視することにより急変検出で検出できない断線についても確実に検出することができる。 According to the sixth embodiment, the disconnection that cannot be detected by the sudden change detection can be reliably detected by monitoring the deviation of the two inputs.
(第7の実施の形態)
図9は本発明の第7の実施の形態に係わる調速制御装置の構成図である。この第7の実施の形態は、図11に示した従来例に対し、2個の緩閉鎖弁制御弁開度検出用の差動トランス52、521を設け、各々の差動トランス52、521に対して入力チェック処理150、1501を設けるとともに入力チェック処理150、1501で正常とされた実ガイドベーン開度52ac、52bcを比較する比較処理回路155を設けたものである。その他の構成は、図11に示した従来例と同一であるので、同一要素には同一符号を付し重複する説明は省略する。
(Seventh embodiment)
FIG. 9 is a block diagram of a speed control device according to the seventh embodiment of the present invention. In the seventh embodiment, in contrast to the conventional example shown in FIG. 11, two
2個の緩閉鎖弁制御弁開度検出用の差動トランス52、521に対して、図9に示すように、入力チェック処理150、1501で入力レベルのチェックが行われ、入力範囲外で一定時間以上継続すると緩閉鎖弁制御弁開度入力異常150a、150bを検出する。入力チェック処理150、1501で正常な信号は緩閉鎖弁制御弁開度52ac、52bcとして比較処理回路155に入力される。比較処理回路155では、両方の入力信号52ac、52bcを比較して、この偏差が所定値以上で一定時間継続した場合に緩閉鎖弁制御弁開度検出用の差動トランス52の断線であると検出する。比較処理回路155は、図7に示した比較処理回路137と同様な構成である。
As shown in FIG. 9, the input level of the
このように、緩閉鎖弁制御弁開度信号52aに対して、もう1つの緩閉鎖弁制御弁開度信号52bを追加して入力し、もともとある緩閉鎖弁制御弁開度信号52aとの差を算出し、比較処理回路155は、この差が所定の値以上で一定時間継続した場合に急変を検出する。そして、比較処理回路155の出力155aを緩閉鎖弁制御弁開度の差動トランス断線信号とする。
In this way, another slow closing valve control
断線が発生する直前の緩閉鎖弁制御弁開度によっては、緩閉鎖弁制御弁開度の急変で断線検出を行えないほど小さな時間変化率となる場合があった。 Depending on the opening degree of the slow closing valve control valve immediately before the disconnection occurs, there may be a time change rate that is so small that the disconnection cannot be detected due to a sudden change in the opening degree of the slow closing valve control valve.
第7の実施の形態によれば、2入力の偏差を監視することにより急変検出で検出できない断線についても確実に検出することができる。 According to the seventh embodiment, disconnection that cannot be detected by sudden change detection can be reliably detected by monitoring the deviation of two inputs.
以上述べた第1の実施の形態ないし第7の実施の形態での機能は、それぞれ各々単独に記載しているが、これらを複数組み合わせて対象となる差動トランス51、50、52の断線検出を行う構成としてもよい。これにより、対象となる差動トランスに応じて任意に第1の実施の形態ないし第7の実施の形態での機能を組み合わせることにより用途に応じた断線検出を行うことができる。
The functions in the first to seventh embodiments described above are described individually, but disconnection detection of the target
1…サーボモータ、1f…サーボモータ特性、2…油圧式ピストン、3…ピストンロッド、4…シリンダ、4a…開側シリンダ室、4b…閉側シリンダ室、5…水車、5f…水車特性、6…ガイドベーン、7…ランナ、8…発電機、10…SSG、11…電磁ピックアップ、11a、11ac…実速度、12…調速制御装置、13…コンバータ、15…主配圧サーボ弁、16…急停止弁、17…緩閉鎖弁制御弁、17a…緩閉鎖弁開側操作管、17b…緩閉鎖弁閉側操作管、17…緩閉鎖弁特性、18…緩閉鎖サーボ弁、19…緩閉鎖弁閉鎖弁、20…圧油タンク、21…主配圧弁、22…コントロールピストン、22a…コントロールピストン開側操作管、22b…コントロールピストン閉側操作管、22f…主配圧弁特性、27…緩閉鎖弁、28…逆止弁、30a…サーボモータ開側操作管、30b…サーボモータ閉側操作管、50、51、52…差動トランス、50a、50ac、50b、50bc…主配圧弁開度、51a、51ac、51b、51bc…ガイドベーン開度、52a、52ac…緩閉鎖弁開度、80f…水路特性、100…速度目標値、101…速度偏差、102…PID演算処理、103…制御目標値、104…開度偏差、105…主配圧弁目標開度、106…主配圧弁開度偏差、107…制御信号、108…主配圧弁制御フィードバック、110…位置発生器、111…緩閉鎖弁開度指令値、112…緩閉鎖弁開度偏差、130、131、1311、140、1401、150、1501…入力チェック処理、130a、131a、131b、140a、140b、150a、150b…入力異常、132、141、151…偏差大継続検出処理、132a、141a、151a…偏差大継続信号、133、142…開度制御ループ異常、134 調速制御異常、135、142、152…急変検出回路、135a、142a、152a…急変信号、136…ハンチング検出処理回路、136a…ハンチング出力信号、137、145、155…比較処理回路、137a、145a、155a…比較出力信号、201…時間変化率算出処理手段、201a…時間変化率、202…急変判定処理手段、203…判定値、301…偏差算出処理手段、301a…入力偏差信号、302…絶対値処理手段、302a…絶対値、303…判定処理手段、305…入力偏差大信号、306…タイマー、30
6a…出力信号
DESCRIPTION OF
6a: Output signal
Claims (8)
A servo motor having a hydraulic piston that drives a guide vane of a hydraulic machine, a pressure distribution valve that sends pressure oil to a cylinder of the hydraulic piston, and a passage of the pressure oil between the pressure distribution valve and the cylinder An input signal of a differential transformer for detecting the guide vane opening degree in a governing control device for controlling a guide vane operating device of a hydraulic machine provided with a gently closing valve for restricting a flow rate of the pressure oil provided through the flow path Function for detecting the disconnection of the differential transformer for detecting the guide vane opening when the time change rate of the pressure exceeds a predetermined value, the time change rate of the input signal of the differential transformer for detecting the main distribution valve opening is predetermined. The function of detecting that the main pressure distribution valve opening detection differential transformer is disconnected when the value exceeds the value, and the time change rate of the input signal of the slow closing valve control valve opening detection differential transformer is not less than a predetermined value If it becomes A function to detect the disconnection of the differential transformer for detecting the opening of the closing valve control valve, and detecting the opening of the main pressure distribution valve when a change in the input signal of the differential transformer for detecting the guide vane opening results in a predetermined hunting phenomenon Function for detecting the disconnection of the differential transformer for the guide vane when the deviation of the input signals of the two differential transformers for detecting the guide vane opening continues for a certain time at a predetermined value or more. The function of detecting the disconnection of the main pressure distribution valve opening detection differential transformer disconnection when the deviation of the input signals of the two main pressure distribution valve opening detection differential transformers exceeds a predetermined value for a certain period of time. The function of detecting that the two are slowly closing valve control valve opening degree detection differential transformer When the deviation of the input signals of the two slow closing valve control valve opening degree detection differential signals continues beyond a predetermined value for a certain period of time, the slow closing valve control valve opening degree detection differential transformer Of the function to detect the disconnection of Chi, governor, characterized in that it comprises at least two or more function control device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005239331A JP2007056675A (en) | 2005-08-22 | 2005-08-22 | Speed governing controller |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005239331A JP2007056675A (en) | 2005-08-22 | 2005-08-22 | Speed governing controller |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007056675A true JP2007056675A (en) | 2007-03-08 |
Family
ID=37920387
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005239331A Pending JP2007056675A (en) | 2005-08-22 | 2005-08-22 | Speed governing controller |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2007056675A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013078878A1 (en) * | 2011-11-29 | 2013-06-06 | 国网电力科学研究院 | Comprehensive regulation device for small speed-regulator based on integrated hydraulic pressure technology |
CN112502893A (en) * | 2020-11-13 | 2021-03-16 | 大唐水电科学技术研究院有限公司 | Control device with power-on closing and power-off closing functions |
CN114210124A (en) * | 2021-11-29 | 2022-03-22 | 国家电网有限公司 | Automatic insulating oil treatment device for extra-high voltage converter station |
CN114439676A (en) * | 2021-12-25 | 2022-05-06 | 华能澜沧江水电股份有限公司 | Hydraulic turbine governor hydraulic fault accurate analysis system and method |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000002737A (en) * | 1998-06-17 | 2000-01-07 | Sumitomo Constr Mach Co Ltd | Electric wiring connection abnormality detecting device of construction machinery |
JP2003214313A (en) * | 2002-01-24 | 2003-07-30 | Toshiba Corp | Method of controlling speed governing controller and method of detecting anomaly |
-
2005
- 2005-08-22 JP JP2005239331A patent/JP2007056675A/en active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000002737A (en) * | 1998-06-17 | 2000-01-07 | Sumitomo Constr Mach Co Ltd | Electric wiring connection abnormality detecting device of construction machinery |
JP2003214313A (en) * | 2002-01-24 | 2003-07-30 | Toshiba Corp | Method of controlling speed governing controller and method of detecting anomaly |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013078878A1 (en) * | 2011-11-29 | 2013-06-06 | 国网电力科学研究院 | Comprehensive regulation device for small speed-regulator based on integrated hydraulic pressure technology |
CN112502893A (en) * | 2020-11-13 | 2021-03-16 | 大唐水电科学技术研究院有限公司 | Control device with power-on closing and power-off closing functions |
CN114210124A (en) * | 2021-11-29 | 2022-03-22 | 国家电网有限公司 | Automatic insulating oil treatment device for extra-high voltage converter station |
CN114439676A (en) * | 2021-12-25 | 2022-05-06 | 华能澜沧江水电股份有限公司 | Hydraulic turbine governor hydraulic fault accurate analysis system and method |
CN114439676B (en) * | 2021-12-25 | 2024-01-26 | 华能澜沧江水电股份有限公司 | Hydraulic fault accurate analysis system and method for hydraulic turbine speed regulator |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7252030B2 (en) | Hydraulic control circuit and method thereof | |
KR100996322B1 (en) | Control system by hydraulic pressure | |
US7089733B1 (en) | Hydraulic control valve system with electronic load sense control | |
CN103161777A (en) | Hydraulic driving apparatus for working machine | |
JP2007056675A (en) | Speed governing controller | |
KR20140087057A (en) | Circuit pressure control apparatus, hydraulic pressure control circuit using this circuit pressure control apparatus, and hydraulic pressure control circuit of construction equipment | |
JP2007247897A (en) | Hydraulic system with mechanism for relieving pressure trapped in actuator | |
CN104806797A (en) | Automatic flow control system and pilot valve assembly | |
EP1939701A2 (en) | Mechanical controller for a hydraulically controlled system | |
JP4177579B2 (en) | Control method and abnormality detection method for speed control device | |
JP4172748B2 (en) | Guide vane operating device and guide vane operating method for hydraulic machine | |
US11434937B2 (en) | Excavator and control valve for excavator | |
JPH10306766A (en) | Reversible pump-turbine | |
CA3112119C (en) | Digital proportional pressure controller | |
JPH07139307A (en) | Actuator for control valve | |
KR101155528B1 (en) | Apparatus for observing a safety valve bypass element | |
JP2000018145A (en) | Governor of hydraulic power plant and operation method thereof | |
US5193779A (en) | Actuating drive | |
JP2005061346A (en) | Speed governing device for water turbine | |
WO2019022001A1 (en) | Shovel | |
KR101553496B1 (en) | Fuel injection timing adjustment control system for fuel injection pump, and internal combustion engine | |
RU2239071C1 (en) | Gas-turbine engine rotor speed automatic control system | |
RU2669146C1 (en) | Electrohydraulic system of automatic control of rotor speed of steam turbine of electric generator drive of ship propulsion system | |
JPH08200009A (en) | Regulating valve control step-up system | |
JPS62159703A (en) | Control apparatus of turbine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20071205 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20101130 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110118 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20110726 |