JPH0777153A - ポンプ水車の吸出し管 - Google Patents
ポンプ水車の吸出し管Info
- Publication number
- JPH0777153A JPH0777153A JP5224201A JP22420193A JPH0777153A JP H0777153 A JPH0777153 A JP H0777153A JP 5224201 A JP5224201 A JP 5224201A JP 22420193 A JP22420193 A JP 22420193A JP H0777153 A JPH0777153 A JP H0777153A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- resistor
- suction pipe
- draft tube
- water
- water surface
- 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
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)
Abstract
(57)【要約】
【目的】調相運転が継続された場合でも、吸出し管内部
の水面動揺を抑え、良好な運転状態を維持できるポンプ
水車の吸出し管を提供すること。 【構成】水及び空気に対し流動抵抗を有する抵抗体７を
吸出し管６の内面に設けた溝１６に設置し、駆動ワイヤ
８，駆動ロッド及び吸出し管６の外側に設置したワイヤ
ウィンチ９により、調相運転時にのみ抵抗体７を吸出し
管流路に出現させる。また、発電運転及びポンプ運転時
は吸出し管流路から撤収し、溝１６の空間に収納する。
の水面動揺を抑え、良好な運転状態を維持できるポンプ
水車の吸出し管を提供すること。 【構成】水及び空気に対し流動抵抗を有する抵抗体７を
吸出し管６の内面に設けた溝１６に設置し、駆動ワイヤ
８，駆動ロッド及び吸出し管６の外側に設置したワイヤ
ウィンチ９により、調相運転時にのみ抵抗体７を吸出し
管流路に出現させる。また、発電運転及びポンプ運転時
は吸出し管流路から撤収し、溝１６の空間に収納する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、立軸ポンプ水車の吸出
し管の改良に関するものであり、特に高落差のポンプ水
車に関する。
し管の改良に関するものであり、特に高落差のポンプ水
車に関する。
【０００２】
【従来の技術】図３を用いて従来技術を説明する。ポン
プ水車は本来の目的である発電運転を行うだけでなく、
余剰電力を利用し水を下池から上池に汲み上げるポンプ
運転を行い、次期電力需要に待機する。ポンプ運転開始
時には、ポンプ水車内部に水が充満されていると水の質
量が起動トルクを増大させるため、通常ガイドベーン２
を全閉状態にしてランナ部分に圧縮空気を充填し、ラン
ナ１の水を吸出し管６まで押し下げる。水面位置１７の
状態でランナ１を起動することにより、起動時の入力電
力を軽減することが出来る。空気中でランナを回転させ
る運転状態を調相運転と呼ぶが、電力系統の状態により
調相運転がしばらく継続することがある。調相運転が長
引くとランナ１により周りの空気がかき乱され、その影
響で水面が激しく動揺し、水面位置１８のような状態に
なる。このような状態になると、水と空気の混合が進む
と同時に水面の一部がランナに当たるようになる。
プ水車は本来の目的である発電運転を行うだけでなく、
余剰電力を利用し水を下池から上池に汲み上げるポンプ
運転を行い、次期電力需要に待機する。ポンプ運転開始
時には、ポンプ水車内部に水が充満されていると水の質
量が起動トルクを増大させるため、通常ガイドベーン２
を全閉状態にしてランナ部分に圧縮空気を充填し、ラン
ナ１の水を吸出し管６まで押し下げる。水面位置１７の
状態でランナ１を起動することにより、起動時の入力電
力を軽減することが出来る。空気中でランナを回転させ
る運転状態を調相運転と呼ぶが、電力系統の状態により
調相運転がしばらく継続することがある。調相運転が長
引くとランナ１により周りの空気がかき乱され、その影
響で水面が激しく動揺し、水面位置１８のような状態に
なる。このような状態になると、水と空気の混合が進む
と同時に水面の一部がランナに当たるようになる。
【０００３】このような状態はポンプ水車に悪影響を与
えるため、これを抑制するための従来技術として、「ハ
イドロタービン」日本工業出版社，平成３年６月，４０
ページ，図２．６に記載されているような吸出し管フィ
ン２０がある。これは水面動揺の原因の一つである吸出
し管内の水の回転を押さえるためのものであるが、水面
動揺を抑える効果は充分でない。また、発電運転の部分
負荷，過負荷時には吸出し管６内の水流は旋回流となる
が、吸出し管フィン２０は流動抵抗となるため、損失が
増大し水車効率を低下させる。
えるため、これを抑制するための従来技術として、「ハ
イドロタービン」日本工業出版社，平成３年６月，４０
ページ，図２．６に記載されているような吸出し管フィ
ン２０がある。これは水面動揺の原因の一つである吸出
し管内の水の回転を押さえるためのものであるが、水面
動揺を抑える効果は充分でない。また、発電運転の部分
負荷，過負荷時には吸出し管６内の水流は旋回流となる
が、吸出し管フィン２０は流動抵抗となるため、損失が
増大し水車効率を低下させる。
【０００４】一方、近年のポンプ水車は高落差となって
おり、キャビテーションや水柱分離現象を抑制するた
め、吸出し管内の圧力は水柱１００ｍ程度にまで達して
いる。このため、圧縮空気の密度は高くなり、水と空気
の混合及び水面動揺は一層激しくなっている。
おり、キャビテーションや水柱分離現象を抑制するた
め、吸出し管内の圧力は水柱１００ｍ程度にまで達して
いる。このため、圧縮空気の密度は高くなり、水と空気
の混合及び水面動揺は一層激しくなっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】水面が激しく動揺する
と、空気が水と混ざりあいその一部は気泡１９となり吸
出し管出口から下池に流出してしまい、新たに圧縮空気
をランナ１に注入しなければならなくなるという問題が
ある。
と、空気が水と混ざりあいその一部は気泡１９となり吸
出し管出口から下池に流出してしまい、新たに圧縮空気
をランナ１に注入しなければならなくなるという問題が
ある。
【０００６】また、水面が激しく動揺すると、水面の一
部がランナ１に当たりランナ１の駆動電力を増大させる
という問題がある。
部がランナ１に当たりランナ１の駆動電力を増大させる
という問題がある。
【０００７】また、従来技術では発電運転の部分負荷，
過負荷時に水車効率が低下するという問題がある。
過負荷時に水車効率が低下するという問題がある。
【０００８】本発明はこのような問題点に鑑みなされた
もので、その目的とするところは、調相運転が継続され
た場合でも水面が動揺しないとともに、発電運転の部分
負荷，過負荷時においても高い水車効率を達成する吸出
し管を提供することにある。
もので、その目的とするところは、調相運転が継続され
た場合でも水面が動揺しないとともに、発電運転の部分
負荷，過負荷時においても高い水車効率を達成する吸出
し管を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、水及
び空気に対し流動抵抗を有する抵抗体を調相運転時にの
み吸出し管流路に出現させて、該抵抗体の流動抵抗によ
り水面動揺を抑制するものである。なお、調相運転時以
外は駆動機構により該抵抗体を流路から撤収させること
により所期の目的を達成するようにしたものである。
び空気に対し流動抵抗を有する抵抗体を調相運転時にの
み吸出し管流路に出現させて、該抵抗体の流動抵抗によ
り水面動揺を抑制するものである。なお、調相運転時以
外は駆動機構により該抵抗体を流路から撤収させること
により所期の目的を達成するようにしたものである。
【００１０】
【作用】すなわちこのように形成された吸出し管である
と、調相運転時にランナ１を回転させる前に前記抵抗体
を吸出し管流路に出現させれば、ランナ１による空気の
撹乱が発生しても該抵抗体の流動抵抗により、空気の撹
乱エネルギーは消滅されて水面に影響しない。したがっ
て、水面は動揺することがなく、空気の漏れや水面がラ
ンナ１に当たることによるランナ駆動電力の増大がな
い。その結果、調相運転が継続されても良好な運転状態
を維持できる。
と、調相運転時にランナ１を回転させる前に前記抵抗体
を吸出し管流路に出現させれば、ランナ１による空気の
撹乱が発生しても該抵抗体の流動抵抗により、空気の撹
乱エネルギーは消滅されて水面に影響しない。したがっ
て、水面は動揺することがなく、空気の漏れや水面がラ
ンナ１に当たることによるランナ駆動電力の増大がな
い。その結果、調相運転が継続されても良好な運転状態
を維持できる。
【００１１】また、通常の発電運転及びポンプ運転には
前記抵抗体を吸出し管流路から撤収させるので、該抵抗
体が吸出し管内の水流に対し流動抵抗を与えることはな
く、従来技術の吸出し管フィンに比べ、特に、発電運転
の部分負荷，過負荷時においては高い水車効率を達成す
ることができる。
前記抵抗体を吸出し管流路から撤収させるので、該抵抗
体が吸出し管内の水流に対し流動抵抗を与えることはな
く、従来技術の吸出し管フィンに比べ、特に、発電運転
の部分負荷，過負荷時においては高い水車効率を達成す
ることができる。
【００１２】
【実施例】以下、図示した実施例に基づいて本発明を詳
細に説明する。
細に説明する。
【００１３】図１には渦巻ケーシング４，ステーベーン
３，ガイドベーン２，ランナ１及び本発明の吸出し管６
を有する立軸ポンプ水車の断面図が示されている。吸出
し管６の上部には、流水面６ａ側に溝１６が設けられて
おり、溝１６に沿って吸出し管６の流路を遮断するよう
に抵抗体７が設置されている。抵抗体７の右端は溝壁に
固定され、左端は駆動ロッド１３に固定されている。駆
動ロッド１３は駆動ワイヤ８に支持されている。駆動ワ
イヤ８はワイヤ用シール１０を介して吸出し管６の外部
に設置されているワイヤウィンチ９に接続されている。
図２には本発明の吸出し管６の上面図を示す。ワイヤウ
ィンチ９により駆動ワイヤ８に支持された駆動ロッド１
３は抵抗体収納位置１４から移動後の位置１５まで溝１
６に沿って自在に可動できる。抵抗体７の右端は溝壁に
固定され、左端は駆動ロッド１３に固定されているか
ら、駆動ロッド１３の動きにともない、抵抗体７は吸出
し管６の流路を遮断するように覆うことができる。ま
た、抵抗体７が不要の場合は吸出し管６の流路から抵抗
体７を溝１６の空間に完全に撤収することができる。
３，ガイドベーン２，ランナ１及び本発明の吸出し管６
を有する立軸ポンプ水車の断面図が示されている。吸出
し管６の上部には、流水面６ａ側に溝１６が設けられて
おり、溝１６に沿って吸出し管６の流路を遮断するよう
に抵抗体７が設置されている。抵抗体７の右端は溝壁に
固定され、左端は駆動ロッド１３に固定されている。駆
動ロッド１３は駆動ワイヤ８に支持されている。駆動ワ
イヤ８はワイヤ用シール１０を介して吸出し管６の外部
に設置されているワイヤウィンチ９に接続されている。
図２には本発明の吸出し管６の上面図を示す。ワイヤウ
ィンチ９により駆動ワイヤ８に支持された駆動ロッド１
３は抵抗体収納位置１４から移動後の位置１５まで溝１
６に沿って自在に可動できる。抵抗体７の右端は溝壁に
固定され、左端は駆動ロッド１３に固定されているか
ら、駆動ロッド１３の動きにともない、抵抗体７は吸出
し管６の流路を遮断するように覆うことができる。ま
た、抵抗体７が不要の場合は吸出し管６の流路から抵抗
体７を溝１６の空間に完全に撤収することができる。
【００１４】このように形成された吸出し管であると、
図１に示すごとく調相運転時は抵抗体７を水面位置１１
の上側の吸出し管流路に出現させる。該抵抗体７はその
流体抵抗により空気の撹乱エネルギーを減少させるた
め、水面動揺を抑制することが可能となる。ここで、ポ
ンプ水車の施工上の観点より、抵抗体７の設置位置が下
方に限定され、その結果水面位置が水面位置１２のよう
になった場合でも、抵抗体７は水に対しても流動抵抗を
発生するので、水面動揺は従来技術に比べ大幅に低減で
きる。
図１に示すごとく調相運転時は抵抗体７を水面位置１１
の上側の吸出し管流路に出現させる。該抵抗体７はその
流体抵抗により空気の撹乱エネルギーを減少させるた
め、水面動揺を抑制することが可能となる。ここで、ポ
ンプ水車の施工上の観点より、抵抗体７の設置位置が下
方に限定され、その結果水面位置が水面位置１２のよう
になった場合でも、抵抗体７は水に対しても流動抵抗を
発生するので、水面動揺は従来技術に比べ大幅に低減で
きる。
【００１５】また、通常の発電運転及びポンプ運転時
は、抵抗体７を吸出し管流路から撤収することにより、
抵抗体７が吸出し管内の水流の流動抵抗となることはな
く、水力効率を低下させることはない。特に、発電運転
の部分負荷，過負荷時においては、従来技術の吸出し管
フィン２０は流動抵抗となったが、本発明の抵抗体７は
流動抵抗を発生しない。
は、抵抗体７を吸出し管流路から撤収することにより、
抵抗体７が吸出し管内の水流の流動抵抗となることはな
く、水力効率を低下させることはない。特に、発電運転
の部分負荷，過負荷時においては、従来技術の吸出し管
フィン２０は流動抵抗となったが、本発明の抵抗体７は
流動抵抗を発生しない。
【００１６】
【発明の効果】以上種々述べてきたように、本発明によ
れば、調相運転時には吸出し管流路を抵抗体で覆うこと
により、ランナの回転による空気の撹乱エネルギーを消
滅させ、水面の動揺を抑えることができる。したがっ
て、電力系統の事情により調相運転が継続された場合で
も、良好な調相運転を維持できる。
れば、調相運転時には吸出し管流路を抵抗体で覆うこと
により、ランナの回転による空気の撹乱エネルギーを消
滅させ、水面の動揺を抑えることができる。したがっ
て、電力系統の事情により調相運転が継続された場合で
も、良好な調相運転を維持できる。
【００１７】一方、通常の発電運転及びポンプ運転時
は、抵抗体を吸出し管流路から撤収することにより、従
来と同じ運転状態を維持できるだけでなく、特に、発電
運転の部分負荷，過負荷時においては、従来技術の吸出
し管フィンに比べ高い水車効率を達成することができ
る。
は、抵抗体を吸出し管流路から撤収することにより、従
来と同じ運転状態を維持できるだけでなく、特に、発電
運転の部分負荷，過負荷時においては、従来技術の吸出
し管フィンに比べ高い水車効率を達成することができ
る。
【図１】本発明の吸出し管の一実施例を示す立軸フラン
シス形ポンプ水車の断面図である。
シス形ポンプ水車の断面図である。
【図２】本発明の吸出し管の一実施例を示す吸出し管の
上面図である。
上面図である。
【図３】従来の吸出し管を取り付けた立軸フランシス形
ポンプ水車の断面図である。
ポンプ水車の断面図である。
１…ランナ、２…ガイドベーン、３…ステーベーン、４
…ケーシング、５…主軸、６…吸出し管、６ａ…吸出し
管内面、７…流動抵抗を持つシート状の抵抗体、８…駆
動ワイヤ、９…ワイヤウィンチ、１０…ワイヤ用シー
ル、１１…水面位置Ａ、１２…水面位置Ｂ、１３…駆動
ロッド、１４…抵抗体収納位置、１５…抵抗体移動後の
位置、１６…溝、１７…調相運転開始時の水面状態、１
８…水面動揺状態、１９…気泡、２０…吸出し管フィ
ン。
…ケーシング、５…主軸、６…吸出し管、６ａ…吸出し
管内面、７…流動抵抗を持つシート状の抵抗体、８…駆
動ワイヤ、９…ワイヤウィンチ、１０…ワイヤ用シー
ル、１１…水面位置Ａ、１２…水面位置Ｂ、１３…駆動
ロッド、１４…抵抗体収納位置、１５…抵抗体移動後の
位置、１６…溝、１７…調相運転開始時の水面状態、１
８…水面動揺状態、１９…気泡、２０…吸出し管フィ
ン。
Claims (2)
- 【請求項１】渦巻ケーシング，ステーベーン，ガイドベ
ーン，ランナ，吸出し管を有する立軸ポンプ水車の吸出
し管において、該吸出し管の内壁側に溝を設け、該溝に
水及び空気の動きを妨げる抵抗体を流路に出現しないよ
うに設置し、該抵抗体が必要に応じ該吸出し管の流路
に、流路をふさぐように出現できることを特徴とするポ
ンプ水車の吸出し管。 - 【請求項２】前記抵抗体が柔軟性のあるシート状の材質
で構成されていることを特徴とする請求項１記載のポン
プ水車の吸出し管。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5224201A JPH0777153A (ja) | 1993-09-09 | 1993-09-09 | ポンプ水車の吸出し管 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5224201A JPH0777153A (ja) | 1993-09-09 | 1993-09-09 | ポンプ水車の吸出し管 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0777153A true JPH0777153A (ja) | 1995-03-20 |
Family
ID=16810115
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5224201A Pending JPH0777153A (ja) | 1993-09-09 | 1993-09-09 | ポンプ水車の吸出し管 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0777153A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6461173B1 (en) | 1999-07-19 | 2002-10-08 | Japan Aviation Electronics Industry Limited | Hot-plug connector small in size and excellent in contact-flatness and method of manufacturing the same |
-
1993
- 1993-09-09 JP JP5224201A patent/JPH0777153A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6461173B1 (en) | 1999-07-19 | 2002-10-08 | Japan Aviation Electronics Industry Limited | Hot-plug connector small in size and excellent in contact-flatness and method of manufacturing the same |
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