JPS6323389B2 - - Google Patents
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- JPS6323389B2 JPS6323389B2 JP55051488A JP5148880A JPS6323389B2 JP S6323389 B2 JPS6323389 B2 JP S6323389B2 JP 55051488 A JP55051488 A JP 55051488A JP 5148880 A JP5148880 A JP 5148880A JP S6323389 B2 JPS6323389 B2 JP S6323389B2
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- opening
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- pump discharge
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
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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
- Control Of Water Turbines (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はタンデム式揚水発電所の運転制御方法
の改良に係り、特に揚水運転から停止への移行を
スムーズに行なえるようにした運転制御方法に関
する。
の改良に係り、特に揚水運転から停止への移行を
スムーズに行なえるようにした運転制御方法に関
する。
第１図に示すように水車１とポンプ２を同軸に
直結したタンデム発電所において、揚水運転時に
は、水車１はガイドベーン１１を全閉とされ、ラ
ンナ１２は流路内の水をランナの下端に押下げら
れて空転しており、また、ポンプ２は吐出弁２１
を全閉とされ、インペラ２２は充水されて矢符
QPで示す方向に揚水している。
直結したタンデム発電所において、揚水運転時に
は、水車１はガイドベーン１１を全閉とされ、ラ
ンナ１２は流路内の水をランナの下端に押下げら
れて空転しており、また、ポンプ２は吐出弁２１
を全閉とされ、インペラ２２は充水されて矢符
QPで示す方向に揚水している。
この揚水運転状態から停止状態に移行する場
合、運転モードの変更に伴なう電力動揺を極力小
さく押えるようにするため、第２図の状態図に示
すような運転制御方式が用いられている。
合、運転モードの変更に伴なう電力動揺を極力小
さく押えるようにするため、第２図の状態図に示
すような運転制御方式が用いられている。
同図において、時刻ｔ＝t1から水車ガイドベー
ン開度GVを開き、水車を起動させる。ガイドベ
ーン開度GVを徐々に開いて行くと水車出力Ptは
次第に増加するので、これによつて、ポンプ軸入
力に見合う系統からの供給電力を漸次負担させ
る。時刻ｔ＝t2において、水車ガイドベーン開度
GVおよび水車出力Ptが100％、系統からの供給
電力PLが零となつた状態（この時の水の流れは
第１図の矢符Qtに示すようになつている）とな
る。そして運転制御上より決まるある時間遅れ時
刻ｔ＝t3で、主断路器CBを解列することにより
系統への電力動揺を比較的小さく抑えることがで
きる。その後、水車ガイドベーン（第１図の１
１）の開度GVとポンプ吐出弁（第１図の２１）
の開度DVを閉動作させることにより、水車負荷
の減少に基くブレーキ作用と回転部の慣性力の相
互作用によつて主機の回転数は漸減し、停止状態
（ｔ≧t5）に至る。
ン開度GVを開き、水車を起動させる。ガイドベ
ーン開度GVを徐々に開いて行くと水車出力Ptは
次第に増加するので、これによつて、ポンプ軸入
力に見合う系統からの供給電力を漸次負担させ
る。時刻ｔ＝t2において、水車ガイドベーン開度
GVおよび水車出力Ptが100％、系統からの供給
電力PLが零となつた状態（この時の水の流れは
第１図の矢符Qtに示すようになつている）とな
る。そして運転制御上より決まるある時間遅れ時
刻ｔ＝t3で、主断路器CBを解列することにより
系統への電力動揺を比較的小さく抑えることがで
きる。その後、水車ガイドベーン（第１図の１
１）の開度GVとポンプ吐出弁（第１図の２１）
の開度DVを閉動作させることにより、水車負荷
の減少に基くブレーキ作用と回転部の慣性力の相
互作用によつて主機の回転数は漸減し、停止状態
（ｔ≧t5）に至る。
上記において、水車ガイドベーン１１とポンプ
吐出弁２１の閉動作を同時に開始した場合、両者
の構造上および閉鎖方式の差異に起因してポンプ
吐出弁全閉時刻t5は第２図に示すように水車ガイ
ドベーン全閉時刻t4よりもかなり遅れることにな
る。このように水車ガイドベーン１１の全閉後も
ポンプ吐出弁２１が開いていると、鉄管内の水流
が水車方向からポンプ方向に急激に変化すること
による異常な水圧変動の発生や主機の回転数の低
下の程度によつてはポンプ側が逆流運転状態とな
つて主機に異常振動を発生させる等の問題が生
じ、機器全体に少なからず悪影響を及ぼすことに
なる。
吐出弁２１の閉動作を同時に開始した場合、両者
の構造上および閉鎖方式の差異に起因してポンプ
吐出弁全閉時刻t5は第２図に示すように水車ガイ
ドベーン全閉時刻t4よりもかなり遅れることにな
る。このように水車ガイドベーン１１の全閉後も
ポンプ吐出弁２１が開いていると、鉄管内の水流
が水車方向からポンプ方向に急激に変化すること
による異常な水圧変動の発生や主機の回転数の低
下の程度によつてはポンプ側が逆流運転状態とな
つて主機に異常振動を発生させる等の問題が生
じ、機器全体に少なからず悪影響を及ぼすことに
なる。
本発明は従来の運転制御方式における上述の如
き不都合を除去すべくなされたもので、揚水運転
より停止状態に至る過程の中で、主機を系統より
解列した後、水車ガイドベーンの閉鎖時期をポン
プ吐出弁の全開全閉間のある設定開度に基いて決
定し、水車ガイドベーンとポンプ吐出弁の全閉時
期を一致させるようにしたタンデム式揚水発電所
の運転制御方法を提供することを目的とするもの
である。
き不都合を除去すべくなされたもので、揚水運転
より停止状態に至る過程の中で、主機を系統より
解列した後、水車ガイドベーンの閉鎖時期をポン
プ吐出弁の全開全閉間のある設定開度に基いて決
定し、水車ガイドベーンとポンプ吐出弁の全閉時
期を一致させるようにしたタンデム式揚水発電所
の運転制御方法を提供することを目的とするもの
である。
本発明の方法において、揚水発電所を揚水運転
から停止へモード変換する場合、水車ガイドベー
ン１１を開いて水車を駆動させ、その発電出力分
を系統からの供給電力に置換して系統供給電力を
徐徐に低下させ、これが零になつた後、時刻ｔ＝
t3で主断路器CBを開き主機を系統から解列する
点では第２図に示す従来方法と同一である。
から停止へモード変換する場合、水車ガイドベー
ン１１を開いて水車を駆動させ、その発電出力分
を系統からの供給電力に置換して系統供給電力を
徐徐に低下させ、これが零になつた後、時刻ｔ＝
t3で主断路器CBを開き主機を系統から解列する
点では第２図に示す従来方法と同一である。
本発明の特徴部分は第２図の時刻t3からt5に至
る過程において、水車ガイドベーンを閉鎖する時
期を、ポンプ吐出弁の閉鎖開始時期より遅らせる
点にありそのため、第１図に示すように、ポンプ
吐出弁に開度検出器２３を設けている。この開度
検出器により、ポンプ吐出弁開度DVが設定開度
（第３図のDV0）に達したことを検出すると、そ
の時刻t′4から水車ガイドベーン閉鎖動作を開始
させるようにすれば、第３図に示すようにガイド
ベーンとポンプ吐出弁の閉鎖完了時点t5を一致さ
せることができる。なお、上記において、水車ガ
イドベーンとポンプ吐出弁の閉鎖はほぼ直線的に
行なわれるから、吐出弁設定開度DV0の値は両弁
の全開―全閉時間の比較により簡単な計算によつ
て求められる。
る過程において、水車ガイドベーンを閉鎖する時
期を、ポンプ吐出弁の閉鎖開始時期より遅らせる
点にありそのため、第１図に示すように、ポンプ
吐出弁に開度検出器２３を設けている。この開度
検出器により、ポンプ吐出弁開度DVが設定開度
（第３図のDV0）に達したことを検出すると、そ
の時刻t′4から水車ガイドベーン閉鎖動作を開始
させるようにすれば、第３図に示すようにガイド
ベーンとポンプ吐出弁の閉鎖完了時点t5を一致さ
せることができる。なお、上記において、水車ガ
イドベーンとポンプ吐出弁の閉鎖はほぼ直線的に
行なわれるから、吐出弁設定開度DV0の値は両弁
の全開―全閉時間の比較により簡単な計算によつ
て求められる。
吐出弁設定開度DV0を検出して水車ガイドベー
ンを閉鎖させる電気回路の一例は第４図のように
構成することができる。同図において、３０は主
断器が解列された際に閉路する主断路器接点であ
り、３１はポンプ吐出弁接点で、ポンプ吐出弁の
閉動作指令によつて閉路する。また、３２は吐出
弁が設定開度DV0以下になると閉路する吐出弁開
度検出器の接点である。これらの接点３０，３
１，３２は水車ガイドベーン閉動作用継電器３３
と共に直列に電源線３４ａ，３４ｂ間に接続され
ており、従つて上記全ての接点３０，３１，３２
が閉じることによつて水車ガイドベーンは閉動作
を開始する。このように、本発明によれば適度の
時間遅れをもつて水車ガイドベーンを閉動作させ
ることにより、その全閉時点とポンプ吐出弁の全
閉時点を一致させることができ、従来の方法で問
題とされていた主機の異常振動や鉄管の過渡的水
圧現象の発生を防止することができ、主機を安定
した状態で揚水運転モードから停止モードへ移行
させることができる。
ンを閉鎖させる電気回路の一例は第４図のように
構成することができる。同図において、３０は主
断器が解列された際に閉路する主断路器接点であ
り、３１はポンプ吐出弁接点で、ポンプ吐出弁の
閉動作指令によつて閉路する。また、３２は吐出
弁が設定開度DV0以下になると閉路する吐出弁開
度検出器の接点である。これらの接点３０，３
１，３２は水車ガイドベーン閉動作用継電器３３
と共に直列に電源線３４ａ，３４ｂ間に接続され
ており、従つて上記全ての接点３０，３１，３２
が閉じることによつて水車ガイドベーンは閉動作
を開始する。このように、本発明によれば適度の
時間遅れをもつて水車ガイドベーンを閉動作させ
ることにより、その全閉時点とポンプ吐出弁の全
閉時点を一致させることができ、従来の方法で問
題とされていた主機の異常振動や鉄管の過渡的水
圧現象の発生を防止することができ、主機を安定
した状態で揚水運転モードから停止モードへ移行
させることができる。
なお、上記実施例は変落差が少なく、水車ガイ
ドベーン開度が100％でポンプ軸入力と釣合う場
合には安価で有効な方法であるが、変落差の大き
な揚水発電所の場合に好適する実施例を以下に述
べる。
ドベーン開度が100％でポンプ軸入力と釣合う場
合には安価で有効な方法であるが、変落差の大き
な揚水発電所の場合に好適する実施例を以下に述
べる。
第５図は変落差の大きな発電所において、ポン
プ吐出弁と水車ガイドベーン開度が夫々100％の
場合の水車出力PTおよびポンプ軸入力PPの変化
の様子を示す。この図から明らかなように、最低
落差Hnioで両者がP0で釣合つて運転されるとする
と、最高落差Hnaxでは両者の間にかなりの差が
生ずる。これは一般にポンプ特性は落差が高いと
流量が減少して軸入力PPが減少するに対し、水
車特性は落差の3/2乗にほぼ比例して出力が増加
することによる。従つて最高落差時にはポンプ軸
入力に見合う水車出力を発生するよう水車ガイド
ベーン開度を絞つて運転することになるが、その
場合、前述の吐出弁設定値を固定しておくと、落
差の変動によつて吐出弁と水車ガイドベーンの全
閉時期にずれを生ずることがある。
プ吐出弁と水車ガイドベーン開度が夫々100％の
場合の水車出力PTおよびポンプ軸入力PPの変化
の様子を示す。この図から明らかなように、最低
落差Hnioで両者がP0で釣合つて運転されるとする
と、最高落差Hnaxでは両者の間にかなりの差が
生ずる。これは一般にポンプ特性は落差が高いと
流量が減少して軸入力PPが減少するに対し、水
車特性は落差の3/2乗にほぼ比例して出力が増加
することによる。従つて最高落差時にはポンプ軸
入力に見合う水車出力を発生するよう水車ガイド
ベーン開度を絞つて運転することになるが、その
場合、前述の吐出弁設定値を固定しておくと、落
差の変動によつて吐出弁と水車ガイドベーンの全
閉時期にずれを生ずることがある。
第６図に示す実施例において、GVはポンプ軸
入力に釣合う水車出力を出す水車ガイドベーン開
度を示す。これをポテンシヨメータ等から成る変
換器４０により電圧VGに変換する。ポンプ吐出
弁開度DVも同様に変換器４１を通して電圧VDに
変換する。比較器４２はGV＝100％に対する電
圧VGOと、ポンプ吐出弁開度設定値（GV＝100％
のときに水車ガイドベーンとポンプ吐出弁の閉鎖
時刻を一致させる開度）に対する電圧VDOとが一
致するように設定されており、第７図に示すごと
くVGとVDが比例関係にあるようにしてある。従
つて、任意のガイドベン開度に対する電圧VGに
対するポンプ吐出弁設定開度VDが比較器によつ
て決まる故、第６図に示す変換器４０，４１から
の出力VG，VDをこの比較器４２に入力すること
によりVD―VG≦０の条件でポンプ吐出弁設定開
度値が決まる。それ故、比較器４２の出力が零ま
た負の値となることを検出器４３により検出して
水車ガイドベーンを閉鎖する。このようにすれ
ば、GV＜100％の場合（落差が大きい場合）、
GVがGV＝100％のときのVG値より小さくなるか
ら、比較器４２によつて自動的にポンプ吐出弁設
定開度も小さくなり、いかなる変落差運転におい
ても水車ガイドベーンとポンプ吐出弁の全閉位置
を一致させることができる。
入力に釣合う水車出力を出す水車ガイドベーン開
度を示す。これをポテンシヨメータ等から成る変
換器４０により電圧VGに変換する。ポンプ吐出
弁開度DVも同様に変換器４１を通して電圧VDに
変換する。比較器４２はGV＝100％に対する電
圧VGOと、ポンプ吐出弁開度設定値（GV＝100％
のときに水車ガイドベーンとポンプ吐出弁の閉鎖
時刻を一致させる開度）に対する電圧VDOとが一
致するように設定されており、第７図に示すごと
くVGとVDが比例関係にあるようにしてある。従
つて、任意のガイドベン開度に対する電圧VGに
対するポンプ吐出弁設定開度VDが比較器によつ
て決まる故、第６図に示す変換器４０，４１から
の出力VG，VDをこの比較器４２に入力すること
によりVD―VG≦０の条件でポンプ吐出弁設定開
度値が決まる。それ故、比較器４２の出力が零ま
た負の値となることを検出器４３により検出して
水車ガイドベーンを閉鎖する。このようにすれ
ば、GV＜100％の場合（落差が大きい場合）、
GVがGV＝100％のときのVG値より小さくなるか
ら、比較器４２によつて自動的にポンプ吐出弁設
定開度も小さくなり、いかなる変落差運転におい
ても水車ガイドベーンとポンプ吐出弁の全閉位置
を一致させることができる。
このように本発明によれば、変落差の場合にお
いても揚水運転から停止状態へスムーズに移行さ
せることができる。
いても揚水運転から停止状態へスムーズに移行さ
せることができる。
第１図はタンデム式揚水発電所の要部を概念的
に示す横断面図、第２図は従来方法によつて揚水
運転から停止状態に至る間の運転モードを示す状
態図、第３図は本発明方法における運転モードの
要部を示す状態図、第４図は本発明の方法におい
て使用される装置の回路図、第５図はタンデム式
揚水発電所の変落差特性図、第６図は本発明の変
形例を示す制御図、第７図は出力VGとVDとの関
係を示す線図である。 １…水車、２…ポンプ、１１…ガイドベーン、
１２…ランナ、２１…吐出弁、２２…インペラ、
２３…開度検出器、３０…主断路器接点、３１…
ポンプ吐出弁接点、３２…吐出弁開度検出器の接
点、３３…ガイドベーン閉動作用継電器、４０…
変換器、４１…変換器、４２…比較器、４３…検
出器、GV…水車ガイドベーン開度、Pt…水車出
力、DV…ポンプ吐出弁開度、P2…系統供給電
力、CB…主断路器。
に示す横断面図、第２図は従来方法によつて揚水
運転から停止状態に至る間の運転モードを示す状
態図、第３図は本発明方法における運転モードの
要部を示す状態図、第４図は本発明の方法におい
て使用される装置の回路図、第５図はタンデム式
揚水発電所の変落差特性図、第６図は本発明の変
形例を示す制御図、第７図は出力VGとVDとの関
係を示す線図である。 １…水車、２…ポンプ、１１…ガイドベーン、
１２…ランナ、２１…吐出弁、２２…インペラ、
２３…開度検出器、３０…主断路器接点、３１…
ポンプ吐出弁接点、３２…吐出弁開度検出器の接
点、３３…ガイドベーン閉動作用継電器、４０…
変換器、４１…変換器、４２…比較器、４３…検
出器、GV…水車ガイドベーン開度、Pt…水車出
力、DV…ポンプ吐出弁開度、P2…系統供給電
力、CB…主断路器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 水車とポンプを同軸に接続したタンデム式揚
水発電所において、系統から電力供給を受けて揚
水運転を行なつている主機を停止状態に移行させ
る場合、水車を発電運転することによりポンプ運
転に必要な電力を系統から水車出力に徐々に切替
え、系統入力が零の状態で主機を系統から切離す
過程において、先ず、ポンプ吐出弁を閉動作さ
せ、その開度が設定開度に達した後、水車ガイド
ベーンを閉動作させることを特徴とする運転制御
方法。 ２ 水車ガイドベーン開度を示す電圧VGと、ポ
ンプ吐出弁開度を示す電圧VDとを、水車ガイド
ベーン開度100％時の電圧とポンプ吐出弁設定開
度時の電圧が一致するよう設定した比較器にイン
プツトし、VD―VG０を条件として水車ガイド
ベーンを閉鎖させるようにしたことを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の運転制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5148880A JPS56148684A (en) | 1980-04-18 | 1980-04-18 | Controlling method for operation of tandem type pumping-up power station |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5148880A JPS56148684A (en) | 1980-04-18 | 1980-04-18 | Controlling method for operation of tandem type pumping-up power station |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56148684A JPS56148684A (en) | 1981-11-18 |
| JPS6323389B2 true JPS6323389B2 (ja) | 1988-05-16 |
Family
ID=12888345
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5148880A Granted JPS56148684A (en) | 1980-04-18 | 1980-04-18 | Controlling method for operation of tandem type pumping-up power station |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS56148684A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112983727B (zh) * | 2021-02-09 | 2022-07-19 | 中国长江电力股份有限公司 | 一种水轮机调速器液压控制***油泵状态转换过程控制方法 |
-
1980
- 1980-04-18 JP JP5148880A patent/JPS56148684A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56148684A (en) | 1981-11-18 |
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