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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- 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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