JPH0112948B2 - - Google Patents
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- JPH0112948B2 JPH0112948B2 JP57224484A JP22448482A JPH0112948B2 JP H0112948 B2 JPH0112948 B2 JP H0112948B2 JP 57224484 A JP57224484 A JP 57224484A JP 22448482 A JP22448482 A JP 22448482A JP H0112948 B2 JPH0112948 B2 JP H0112948B2
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- JP
- Japan
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- servo motor
- suppressor
- pressure
- guide vane
- opening
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- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 6
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
- F03B15/00—Controlling
- F03B15/02—Controlling by varying liquid flow
- F03B15/04—Controlling by varying liquid flow of turbines
- F03B15/06—Regulating, i.e. acting automatically
- F03B15/18—Regulating, i.e. acting automatically for safety purposes, e.g. preventing overspeed
-
- 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
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Control Of Water Turbines (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は水車の運転制御方法に関し、簡単な構
造と制御装置により制圧機を使つて行なう水車の
特殊運転を可能にしたものである。
造と制御装置により制圧機を使つて行なう水車の
特殊運転を可能にしたものである。
水力発電所において、エネルギ媒体となる多量
の圧力水を導くため普通水圧鉄管が設けられてい
るが、圧力水制御のためにガイドベーンを開閉す
る際ガイドベーン閉鎖速度および開口速度を適当
に選ばないと水撃作用によつて水圧管内に許容し
難い水圧上昇を誘起したり、あるいは水圧降下を
発生する。また水圧管の長さが比較的長い場合に
はガイドベーン閉鎖ないし開口時間を長くする必
要がある。しかしこの場合調速機の安定性が得が
たくなり、また負荷遮断時の過度の回転数上昇を
きたす恐れがある。これらの問題を解決するため
一般に制圧機が設置されているが、その種のもの
の制御方法として、水車のガイドベーンサーボモ
ータに制圧機サーボモータとほぼ等しい容量の補
助サーボモータを設け、この補助サーボモータと
前記制圧機サーボモータとを配管によつて連結
し、まずガイドベーンサーボモータを調速機補助
サーボモータの開度によつて制御せしめ、次いで
制圧機を負荷制御装置の設定開度とガイドベーン
サーボモータの開度との差によつて制御せしめ、
調速機フリー運転時にはガイドベーンの開閉に応
じて制圧機を開閉し水圧管内の流速変化を抑制
し、負荷制限運転時には制圧機を全閉して無効な
放流を少なくする方法が知られている。（特公昭
53−10223） しかしかかる方法では、調速機と制圧機配圧弁
との間にリンク機構が必要となり調速機に標準品
を使用することができない。また、ガイドベーン
サーボモータに補助サーボモータを付加するため
に特殊設計となることや、制圧機にガイドベーン
サーボモータ直結の補助サーボモータと同容量の
サーボモータを設ける必要がある。さらには、制
圧機サーボモータ制御用配圧弁を設けるためリン
ク機構が複雑となり、これらのことからコスト高
となる上に機器の配置が制約されるなどの欠点が
あつた。
の圧力水を導くため普通水圧鉄管が設けられてい
るが、圧力水制御のためにガイドベーンを開閉す
る際ガイドベーン閉鎖速度および開口速度を適当
に選ばないと水撃作用によつて水圧管内に許容し
難い水圧上昇を誘起したり、あるいは水圧降下を
発生する。また水圧管の長さが比較的長い場合に
はガイドベーン閉鎖ないし開口時間を長くする必
要がある。しかしこの場合調速機の安定性が得が
たくなり、また負荷遮断時の過度の回転数上昇を
きたす恐れがある。これらの問題を解決するため
一般に制圧機が設置されているが、その種のもの
の制御方法として、水車のガイドベーンサーボモ
ータに制圧機サーボモータとほぼ等しい容量の補
助サーボモータを設け、この補助サーボモータと
前記制圧機サーボモータとを配管によつて連結
し、まずガイドベーンサーボモータを調速機補助
サーボモータの開度によつて制御せしめ、次いで
制圧機を負荷制御装置の設定開度とガイドベーン
サーボモータの開度との差によつて制御せしめ、
調速機フリー運転時にはガイドベーンの開閉に応
じて制圧機を開閉し水圧管内の流速変化を抑制
し、負荷制限運転時には制圧機を全閉して無効な
放流を少なくする方法が知られている。（特公昭
53−10223） しかしかかる方法では、調速機と制圧機配圧弁
との間にリンク機構が必要となり調速機に標準品
を使用することができない。また、ガイドベーン
サーボモータに補助サーボモータを付加するため
に特殊設計となることや、制圧機にガイドベーン
サーボモータ直結の補助サーボモータと同容量の
サーボモータを設ける必要がある。さらには、制
圧機サーボモータ制御用配圧弁を設けるためリン
ク機構が複雑となり、これらのことからコスト高
となる上に機器の配置が制約されるなどの欠点が
あつた。
本発明は上記のような欠点を除去し、より構造
を簡素にした安価な制御装置で、負荷制限運転、
ガバナフリー運転、制圧機バイパス運転を可能と
した水車の運転制御方法を提供することを目的と
する。
を簡素にした安価な制御装置で、負荷制限運転、
ガバナフリー運転、制圧機バイパス運転を可能と
した水車の運転制御方法を提供することを目的と
する。
本発明によれば上記の目的は、制圧機と、ガバ
ナによつて制御されるガイドベーンサーボモータ
と、複動操作可能に構成され所定の中間位置に可
動部をロツク可能な制御系を備えた補助サーボモ
ータとを１本の無定位のリンクのそれぞれ異なる
個所にピン結合し、負荷制限運転時には前記補助
サーボモータを制圧機を閉じる方向に操作してガ
イドベーンの開度に拘らず制圧機を閉操作し、ガ
バナフリー運転時には前記制御系により補助サー
ボモータを所定の中間位置にロツクした状態でガ
イドベーンの開度に応じた開度に制圧機を開き、
水車運転停止時には補助サーボモータを制圧機を
開く方向に操作して制圧機を所望の開度に調整す
るようにしたことにより達せられる。
ナによつて制御されるガイドベーンサーボモータ
と、複動操作可能に構成され所定の中間位置に可
動部をロツク可能な制御系を備えた補助サーボモ
ータとを１本の無定位のリンクのそれぞれ異なる
個所にピン結合し、負荷制限運転時には前記補助
サーボモータを制圧機を閉じる方向に操作してガ
イドベーンの開度に拘らず制圧機を閉操作し、ガ
バナフリー運転時には前記制御系により補助サー
ボモータを所定の中間位置にロツクした状態でガ
イドベーンの開度に応じた開度に制圧機を開き、
水車運転停止時には補助サーボモータを制圧機を
開く方向に操作して制圧機を所望の開度に調整す
るようにしたことにより達せられる。
以下本発明の実施例を図面にもとづいて説明す
る。第１図は本発明の実施例を示す水車の要部の
構成図である。図において、符号１はガバナ、２
は油ポンプ、３は油タンク、４はガイドベーンサ
ーボモータで、ガバナ１は図示しないがペンジユ
ラム、配圧弁などで構成されている。油ポンプ２
は図示しない駆動源により運転され、たえず圧力
をもつた油を送り出している。この圧力油はひと
まず油タンク３に貯えられ、ガバナ１の図示しな
い分配弁により図においてガイドベーンサーボモ
ータ４の上側または下側へ進入する。圧力油が上
側から進入すればガイドベーンサーボモータ４の
ピストン４ａは下方へ押され、ガイドリンク５は
反時計方向へ回されガイドベーン５ａは水口を開
く。これと逆に圧力油がガイドベーンサーボモー
タ４の下側から進入するときは、すべて反対に動
くためガイドベーン５ａは水口を閉じる。符号６
は制圧機で、６ａは圧力鉄管につながり、６ｂは
放水路に開放されている。６ｃは制圧機の主弁で
ある。主弁６ｃが６ｆ矢視方向に移動すると圧力
鉄管の水は６ｂを通り放水路に流れ、主弁６ｃが
６ｅ矢視方向に移動し開口部６ｄを閉鎖すると放
水路にはガイドベーン５ａを通過した水だけが流
れる。符号７は制圧機操作用の補助サーボモータ
で、圧油口７ａ，７ｂはそれぞれスローリターン
弁８を介して電磁弁９のポートと連結している。
このポートと反対側の電磁弁９のポートは、圧油
タンク１１およびオイルヘツドタンク１２にそれ
ぞれ連結されている。オイルヘツドタンク１２に
はサブタンク１２ａが配されている。符号１０は
電磁弁９の制御装置、符号１３は制圧機用補助サ
ーボモータ７の位置復元用のポテンシヨメータで
制御装置１０に接続されている。符号１４，１５
はリンクで、制圧機の主弁６ｃと補助サーボモー
タのピストン７ｃとの間がリンク１４で連結され
ている。また、リンク１４の中間とガイドリンク
５との間に固定支点１６を介してリンク１５が配
され、リンク１４，１５はガイドベーンサーボモ
ータ４の動作に対応して動作し、Ａ点をガイドベ
ーン５ａの開度100％の位置とし、Ｂ点をガイド
ベーン５ａの開度零％の位置とする。また、Ａ点
に対応するＲ点とＢ点に対応するＳ点との間の範
囲を制圧機補助サーボモータのピストン７ｃの動
作範囲とし、この範囲を補助サーボモータ７の開
度と呼ぶことにする。さらに、Ａ点に対応するＰ
点とＢ点に対応するＱ点との間の範囲を制圧機６
の開度と呼ぶことにし、Ｐ点を制圧機６は全閉、
Ｑ点を制圧機６は全開と呼ぶことにする。
る。第１図は本発明の実施例を示す水車の要部の
構成図である。図において、符号１はガバナ、２
は油ポンプ、３は油タンク、４はガイドベーンサ
ーボモータで、ガバナ１は図示しないがペンジユ
ラム、配圧弁などで構成されている。油ポンプ２
は図示しない駆動源により運転され、たえず圧力
をもつた油を送り出している。この圧力油はひと
まず油タンク３に貯えられ、ガバナ１の図示しな
い分配弁により図においてガイドベーンサーボモ
ータ４の上側または下側へ進入する。圧力油が上
側から進入すればガイドベーンサーボモータ４の
ピストン４ａは下方へ押され、ガイドリンク５は
反時計方向へ回されガイドベーン５ａは水口を開
く。これと逆に圧力油がガイドベーンサーボモー
タ４の下側から進入するときは、すべて反対に動
くためガイドベーン５ａは水口を閉じる。符号６
は制圧機で、６ａは圧力鉄管につながり、６ｂは
放水路に開放されている。６ｃは制圧機の主弁で
ある。主弁６ｃが６ｆ矢視方向に移動すると圧力
鉄管の水は６ｂを通り放水路に流れ、主弁６ｃが
６ｅ矢視方向に移動し開口部６ｄを閉鎖すると放
水路にはガイドベーン５ａを通過した水だけが流
れる。符号７は制圧機操作用の補助サーボモータ
で、圧油口７ａ，７ｂはそれぞれスローリターン
弁８を介して電磁弁９のポートと連結している。
このポートと反対側の電磁弁９のポートは、圧油
タンク１１およびオイルヘツドタンク１２にそれ
ぞれ連結されている。オイルヘツドタンク１２に
はサブタンク１２ａが配されている。符号１０は
電磁弁９の制御装置、符号１３は制圧機用補助サ
ーボモータ７の位置復元用のポテンシヨメータで
制御装置１０に接続されている。符号１４，１５
はリンクで、制圧機の主弁６ｃと補助サーボモー
タのピストン７ｃとの間がリンク１４で連結され
ている。また、リンク１４の中間とガイドリンク
５との間に固定支点１６を介してリンク１５が配
され、リンク１４，１５はガイドベーンサーボモ
ータ４の動作に対応して動作し、Ａ点をガイドベ
ーン５ａの開度100％の位置とし、Ｂ点をガイド
ベーン５ａの開度零％の位置とする。また、Ａ点
に対応するＲ点とＢ点に対応するＳ点との間の範
囲を制圧機補助サーボモータのピストン７ｃの動
作範囲とし、この範囲を補助サーボモータ７の開
度と呼ぶことにする。さらに、Ａ点に対応するＰ
点とＢ点に対応するＱ点との間の範囲を制圧機６
の開度と呼ぶことにし、Ｐ点を制圧機６は全閉、
Ｑ点を制圧機６は全開と呼ぶことにする。
次に以上のように構成された制御装置の操作に
ついて説明する。
ついて説明する。
負荷制限運転時、ガイドベーン５ａはガバナ１
の負荷制限運転装置の動作に応じて徐開、徐閉を
行ない、制圧機６は全閉のままであり、無効放流
を抑えることができる。その際は、電磁弁９のソ
レノイド２０RTが励磁される。弁位置は第１図
に示す状態となり、圧油タンク１１から圧力油は
２１矢視方向に流れて電磁弁９を通り、制圧機補
助サーボモータ７の油口７ａから７ｅ室に入る。
ピストン７ｃが２２ａ矢視方向に押され７ｄ室の
油は油口７ｂを出て電磁弁９を通りオイルヘツド
タンク１２に入る。これにより制圧機の主弁６ｃ
はリンク１５を介して６ｅ矢視方向に押されてい
ることになる。ガイドベーン５ａが徐々に開閉す
るとリンク１５，１４が動き、開の場合はリンク
１４，１５は２３ａ矢視方向に動く。制圧機補助
サーボモータの７ｅ室の圧油は電磁弁９を通り圧
油タンク１１に押しもどされる。ガイドベーンサ
ーボモータ４側の油圧は制圧機補助サーボモータ
７側の油圧より若干大きくしてあり、７ｅ室の油
が圧油タンク１１に戻されるに伴なつて７ｄ室に
オイルヘツドタンク１２の油が電磁弁９を通り入
つてくる。ピストン７ｃは２２ｂ矢視方向にリン
ク１４，１５と連動して動き制圧機６は全閉状態
を保持している。
の負荷制限運転装置の動作に応じて徐開、徐閉を
行ない、制圧機６は全閉のままであり、無効放流
を抑えることができる。その際は、電磁弁９のソ
レノイド２０RTが励磁される。弁位置は第１図
に示す状態となり、圧油タンク１１から圧力油は
２１矢視方向に流れて電磁弁９を通り、制圧機補
助サーボモータ７の油口７ａから７ｅ室に入る。
ピストン７ｃが２２ａ矢視方向に押され７ｄ室の
油は油口７ｂを出て電磁弁９を通りオイルヘツド
タンク１２に入る。これにより制圧機の主弁６ｃ
はリンク１５を介して６ｅ矢視方向に押されてい
ることになる。ガイドベーン５ａが徐々に開閉す
るとリンク１５，１４が動き、開の場合はリンク
１４，１５は２３ａ矢視方向に動く。制圧機補助
サーボモータの７ｅ室の圧油は電磁弁９を通り圧
油タンク１１に押しもどされる。ガイドベーンサ
ーボモータ４側の油圧は制圧機補助サーボモータ
７側の油圧より若干大きくしてあり、７ｅ室の油
が圧油タンク１１に戻されるに伴なつて７ｄ室に
オイルヘツドタンク１２の油が電磁弁９を通り入
つてくる。ピストン７ｃは２２ｂ矢視方向にリン
ク１４，１５と連動して動き制圧機６は全閉状態
を保持している。
負荷遮断時、電磁弁９のソレノイド２０RT，
２０RSを無励磁状態にする。電磁弁９は中立位
置となり、電磁弁９の各ポートはブロツクされ
る。そしてガイドベーン５ａが急閉されると制圧
機補助サーボモータ７はその時の状態に維持さ
れ、ピストン７ｃが固定されるため制圧機６の主
弁６ｃはガイドベーンサーボモータ４の圧油の力
によつて開き、制圧機６の開度はピストン７ｃが
固定された位置の制圧機補助サーボモータ７の開
度によつて決まる。
２０RSを無励磁状態にする。電磁弁９は中立位
置となり、電磁弁９の各ポートはブロツクされ
る。そしてガイドベーン５ａが急閉されると制圧
機補助サーボモータ７はその時の状態に維持さ
れ、ピストン７ｃが固定されるため制圧機６の主
弁６ｃはガイドベーンサーボモータ４の圧油の力
によつて開き、制圧機６の開度はピストン７ｃが
固定された位置の制圧機補助サーボモータ７の開
度によつて決まる。
ガバナフリー運転時、電磁弁９のソレノイド２
０RSまたは２０RTを励磁する。制圧機補助サー
ボモータ７の開度はガイドベーン５ａの開度によ
り設定され、ピストン７ｃが漏油により位置が変
つた場合にはポテンシヨメータ１３から制御装置
１０に信号が発信され予め設定された開度になる
ように電磁弁は制御される。ガイドベーン５ａの
急閉、急開に伴なつて制圧機６は急開、急閉し、
制圧機の開度は設定された補助サーボモータ７の
開度とガイドベーン５ａの開度との差となり、ガ
イドベーン５ａおよび制圧機６からの放流量は常
にガイドベーン５ａと制圧機６の開度に対応した
値が保たれる。
０RSまたは２０RTを励磁する。制圧機補助サー
ボモータ７の開度はガイドベーン５ａの開度によ
り設定され、ピストン７ｃが漏油により位置が変
つた場合にはポテンシヨメータ１３から制御装置
１０に信号が発信され予め設定された開度になる
ように電磁弁は制御される。ガイドベーン５ａの
急閉、急開に伴なつて制圧機６は急開、急閉し、
制圧機の開度は設定された補助サーボモータ７の
開度とガイドベーン５ａの開度との差となり、ガ
イドベーン５ａおよび制圧機６からの放流量は常
にガイドベーン５ａと制圧機６の開度に対応した
値が保たれる。
水車運転停止時制圧機６を開閉して発電所下流
の流量を確保する場合に制圧機バイパス運転を行
ない、ガイドベーン５ａを全閉の状態で電磁弁９
のソレノイド２０RSまたは２０RTを励磁して制
圧機補助サーボモータ７を制御することにより制
圧機６が開閉する。
の流量を確保する場合に制圧機バイパス運転を行
ない、ガイドベーン５ａを全閉の状態で電磁弁９
のソレノイド２０RSまたは２０RTを励磁して制
圧機補助サーボモータ７を制御することにより制
圧機６が開閉する。
上記のように本発明によれば、負荷制限運転、
ガバナフリー運転、制圧機バイパス運転が可能と
なり、制圧機用補助サーボモータ７を設けこの補
助サーボモータ７と制圧機６との間をリンク１４
で連結し、リンク１４の中間にガイドベーンサー
ボモータ４によつて動作するリンク１５を連結
し、補助サーボモータ７を電磁弁９を介して電気
的に制御したことにより、装置が簡素化され廉価
で保守が容易となる上に、ガイドベーン５ａが急
閉急開動作を行なつた場合制圧機６はガイドベー
ン５ａに連動して急開急閉し、制圧機６の不動作
を防ぐことができ、またガイドベーン５ａの動き
に対する制圧機６の動きの遅れが非常に小さい。
そのため確実に水圧管路の水圧上昇を抑えること
ができる。また、本発明によればガイドベーン５
ａが制圧機６に先行して制御されるので負荷変動
に対して遅れなしに良好に応答できる。
ガバナフリー運転、制圧機バイパス運転が可能と
なり、制圧機用補助サーボモータ７を設けこの補
助サーボモータ７と制圧機６との間をリンク１４
で連結し、リンク１４の中間にガイドベーンサー
ボモータ４によつて動作するリンク１５を連結
し、補助サーボモータ７を電磁弁９を介して電気
的に制御したことにより、装置が簡素化され廉価
で保守が容易となる上に、ガイドベーン５ａが急
閉急開動作を行なつた場合制圧機６はガイドベー
ン５ａに連動して急開急閉し、制圧機６の不動作
を防ぐことができ、またガイドベーン５ａの動き
に対する制圧機６の動きの遅れが非常に小さい。
そのため確実に水圧管路の水圧上昇を抑えること
ができる。また、本発明によればガイドベーン５
ａが制圧機６に先行して制御されるので負荷変動
に対して遅れなしに良好に応答できる。
第１図は本発明の実施例を示し水車の要部の構
成図である。 ４……ガイドベーンサーボモータ、６……制圧
機、７……補助サーボモータ、１４……リンク。
成図である。 ４……ガイドベーンサーボモータ、６……制圧
機、７……補助サーボモータ、１４……リンク。
Claims (1)
- １ 制圧機と、ガバナによつて制御されるガイド
ベーンサーボモータと、複動操作可能に構成され
所定の中間位置に可動部をロツク可能な制御系を
備えた補助サーボモータとを１本の無定位のリン
クのそれぞれ異なる個所にピン結合し、負荷制限
運転時には前記補助サーボモータを制圧機を閉じ
る方向に操作してガイドベーンの開度に拘らず制
圧機を閉操作し、ガバナフリー運転時には前記制
御系により補助サーボモータを所定の中間位置に
ロツクした状態でガイドベーンの開度に応じた開
度に制圧機を開き、水車運転停止時には補助サー
ボモータを制圧機を開く方向に操作して制圧機を
所望の開度に調整することを特徴とする水車の制
御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57224484A JPS59115476A (ja) | 1982-12-21 | 1982-12-21 | 水車の制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57224484A JPS59115476A (ja) | 1982-12-21 | 1982-12-21 | 水車の制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59115476A JPS59115476A (ja) | 1984-07-03 |
| JPH0112948B2 true JPH0112948B2 (ja) | 1989-03-02 |
Family
ID=16814514
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57224484A Granted JPS59115476A (ja) | 1982-12-21 | 1982-12-21 | 水車の制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59115476A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100684347B1 (ko) | 2006-08-04 | 2007-02-26 | 주식회사 도화종합기술공사 | 소수력 발전기의 수압조절장치 |
-
1982
- 1982-12-21 JP JP57224484A patent/JPS59115476A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59115476A (ja) | 1984-07-03 |
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