JP2003343413A

JP2003343413A - 水力発電設備

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Publication number: JP2003343413A
Application number: JP2002151843A
Authority: JP
Inventors: Kimio Takahashi; 公雄高橋; Masanori Minamishima; 正範南島; Kazuhiro Nakamura; 和広中村; Yasutsune Soga; 泰経曽我; Sei Wakabayashi; 聖若林; Takekame Koori; 武亀郡
Original assignee: Kansai Electric Power Co Inc; Mitsubishi Electric Corp; Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Kansai Electric Power Co Inc; Mitsubishi Electric Corp; Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2002-05-27
Filing date: 2002-05-27
Publication date: 2003-12-03
Anticipated expiration: 2022-05-27
Also published as: JP4274743B2

Abstract

(57)【要約】【課題】水力発電設備において、水車の異常発生時に
は水車及び放流弁を適正に制御して安定した運転制御を
可能とする。【解決手段】水力発電設備においは、水車１７を水車
駆動制御部２２によりガイドベーン開度を変更して流水
量を調整する一方、放流弁１９を放流弁駆動制御部２４
により放流弁開度を変更して流水量を調整するように
し、各駆動制御部２２，２４にガイドベーン開度及び放
流弁開度が常時入力するようにし、水車１７の内部事故
等の異常発生時には、水車１７のガイドベーンを閉止し
て駆動を停止する一方、放流弁１９の開度を異常発生時
における水車１７のガイドベーン開度（流水量）に対応
する開度とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、貯水槽からの水流
路に設けられた水車に対して、水流路からのバイパス路
に設けられた放流弁を制御する水力発電設備に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般的な水力発電所では、河川やダムか
ら導水路を介して貯水槽が設けられ、この貯水槽に連結
された水流路に発電用の水車が設けられている。そし
て、この貯水槽には水流路と並列に余水路が設けられ、
水車の故障停止時に貯水槽の水を余水路から流すこと
で、貯水槽からの流水量を一定に維持し、貯水槽から水
が溢れることを防止している。

【０００３】ところが、水流路と並列に余水路を設ける
ことは土木建設コストが増加することから、余水路の代
わりに水流路から分岐したバイパス路を設けてここに放
流弁を設け、水車の故障時には、この放流弁を開放して
バイパス路から水を流すことで、貯水槽からの流水量を
一定に維持するようにしている。このような水力発電設
備としては、例えば、特開昭５３−５１３４６号公報や
特開昭５４−１６０９３６号公報に開示されたものがあ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の水力発
電設備にあっては、水車の流水量を減少する一方、放流
弁を開放してバイパス路からの流水量を増加させ、水車
（水流路）の流水量と放流弁（バイパス路）の流水量と
を合わせた流水量、つまり、貯水槽からの流水量を一定
に維持している。ところが、このように水車の流水量と
放流弁の流水量とを合わせた貯水槽からの流水量を一定
に維持するためには、水車と放流弁との流水量をそれぞ
れ計測して両者の開度を制御しなければならず、水車と
放流弁の開度制御が複雑となり、水車の故障時などに早
急に水車を停止することができないという問題がある。
また、水車（水流路）の流水量は貯水槽の水位や要求発
電量等に応じて変動するものであり、水車の流水量を減
少しながら放流弁の流水量を増加して合わせた流水量を
一定に維持することは困難である。

【０００５】本発明はこのような問題を解決するもので
あって、水車の異常発生時には水車及び放流弁を適正に
制御して安定した運転制御を可能とした水力発電設備を
提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めの請求項１の発明の水力発電設備は、貯水槽と、基端
部が該貯水槽に連結された水流路と、該水流路に設けら
れた水車と、基端部が前記水車よりも上流側の水流路に
連結されたバイパス路と、該バイパス路に設けられた放
流弁と、前記貯水槽の水位を検出する水位検出器と、該
水位検出器が検出した前記貯水槽の水位に基づいて前記
水車を駆動制御する水車駆動制御手段と、前記水位検出
器が検出した前記貯水槽の水位が所定水位以上となった
ときに該水位に基づいて前記放流弁を駆動制御する放流
弁駆動制御手段とを具え、前記水車の異常発生時には、
前記水車駆動制御手段が前記水車の駆動を停止する一
方、前記放流弁駆動制御手段は異常発生時における前記
水車の流水量と同じ流水量となるまで前記放流弁を開放
することを特徴とするものである。

【０００７】また、請求項２の発明の水力発電設備で
は、前記放流弁駆動制御手段には前記水車の流水量とし
てのガイドベーン開度が常時入力されており、該放流弁
駆動制御手段は、前記水車の異常発生時に、前記放流弁
の流水量が異常発生時における前記水車の流水量と同量
となるまで前記放流弁の開度を増加させることを特徴と
している。

【０００８】また、請求項３の発明の水力発電設備で
は、前記放流弁の流水量が異常発生時における前記水車
の流水量と同じ流水量となると共に、前記水車の駆動が
完全に停止した後に、前記放流弁駆動制御手段は前記貯
水槽の水位に基づいて前記放流弁を駆動制御することを
特徴としている。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施の形態を詳細に説明する。

【００１０】図１に本発明の一実施形態に係る水力発電
設備を表す概略、図２及び図３に貯水槽の水位に対する
ガイドベーン及び放流弁の開度を表すグラフ、図４に水
力発電設備の運転モードに応じた水車及び放流弁の制御
内容を表す表、図５に水力発電設備における水車及び放
流弁の制御ブロックを示す。

【００１１】本実施形態の水力発電設備において、図１
に示すように、河川やダム１１から導水路１２を介して
貯水槽１３が設けられており、この導水路１２には駆動
装置１４によって開閉駆動可能な取水ゲート１５が設け
られている。そして、貯水槽１３には水流路１６の基端
部が連結されており、この水流路１６の下流側には発電
用の水車１７が設けられている。また、この水流路１６
には水車１７をバイパスするバイパス路１８が設けられ
ており、このバイパス路１８に放流弁１９が設けられて
いる。

【００１２】水車１７は図示しないガイドベーン駆動用
サーボモータ２１を有し、水車駆動制御部２２によりこ
のガイドベーン駆動用サーボモータ２１を駆動してガイ
ドベーン開度を変更し、流水量を調整することができ
る。一方、放流弁１９は放流弁駆動用サーボモータ２３
を有し、放流弁駆動制御部２４により放流弁駆動用サー
ボモータ２３を駆動して放流弁開度を変更し、流水量を
調整することができる。また、水車１７には実際のガイ
ドベーン開度を検出するガイドベーン開度センサ２５が
設けられ、水車駆動制御部２２の制御部２２ａにフィー
ドバックし、制御部２２ａは駆動部２２ｂに制御指令値
を出力し、駆動部２２ｂがガイドベーン駆動用サーボモ
ータ２１に制御信号を出力する。一方、放流弁１９には
実際の放流弁開度を検出する放流弁開度センサ２６が設
けられ、放流弁駆動制御部２４の制御部２４ａにフィー
ドバックし、制御部２４ａは駆動部２４ｂに制御指令値
を出力し、駆動部２４ｂが放流弁駆動用サーボモータ２
３に制御信号を出力する。この場合、ガイドベーン開度
センサ２５は実際のガイドベーン開度を放流弁駆動制御
部２４の制御部２４ａにも出力し、放流弁開度センサ２
６は実際の放流弁開度を水車駆動制御部２２の制御部２
２ａにも出力している。

【００１３】また、貯水槽１３には水位を検出するため
の水位検出器として、圧力式水位計２７及びフロート式
水位計２８が設けられており、各水位計２７，２８の出
力は変換器２９，３０を介して水車駆動制御部２２の制
御部２２ａに貯水槽１３の水位として入力し、更に放流
弁駆動制御部２４の制御部２４ａに入力する。この場
合、貯水槽１３の水位検出精度の安全性を確保するため
に、２つの水位計２７，２８を設け、高出力（高水位）
側の信号を適用している。

【００１４】更に、この水力発電設備では、信頼性及び
安全性を確保するために、水車１７側の電源設備と放流
弁１９側の電源設備とがそれぞれ独立して設けられてい
る。即ち、主電源部３１には水車用バッテリ３２と放流
弁用バッテリ３３とが接続され、各バッテリ３２，３３
は水車駆動制御部２２の駆動部２２ｂ及び放流弁駆動制
御部２４の駆動部２４ｂにそれぞれ接続されている。ま
た、各バッテリ３２，３３は共通電源部３４を介して変
換器２９，３０及び取水ゲート１５の駆動装置１４にそ
れぞれ接続されている。なお、各バッテリ３２，３３は
放流弁駆動制御部２４の制御部２４ａにも接続されてい
る。

【００１５】このような本実施形態の水力発電設備で
は、河川やダム１１から導水路１２を通して貯水槽１３
に流れ込む最大流水量は決まっており、その最大流水量
となるように駆動装置１４により取水ゲート１５を開閉
する。しかし、天候等によりダム１１の貯水量が変わる
ことから、貯水槽１３の水位や要求発電量等に応じて取
水ゲート１５を開閉量を調整する。なお、水力発電設備
の内部事故や外部事故の発生時などの異常事態には、取
水ゲート１５を強制閉止するようにしている。また、豪
雨などによる貯水槽１３の水位の異常上昇時等には、取
水ゲート１５を半開あるいは強制閉止するようにしてい
る。

【００１６】また、水車１７及び放流弁１９は水車駆動
制御部２２及び放流弁駆動制御部２４によって駆動制御
されるが、水車駆動制御部２２及び放流弁駆動制御部２
４は、通常、貯水槽１３の水位に応じて水車１７及び放
流弁１９を駆動制御する。即ち、放流弁１９にその開度
が無段階調整可能な放流弁を適用した場合、図２に示す
ように、貯水槽１３の水位が所定の最低水位ＬＷＬ以下
のときは、水車１７のガイドベーン及び放流弁１９の開
度は０％とし、水車１７による発電は行わない。そし
て、貯水槽１３の水位が上昇してこの最低水位ＬＷＬを
越えて水車駆動開始水位ＷＬ１以上になると、水車１７
のガイドベーンを開放し始め、標準水位ＮＷＬまでの間
でガイドベーン開度０〜１００％を調整し、貯水槽１３
の水位を所定水位に維持しながら水車１７ではそのガイ
ドベーン開度に応じた発電を行う。

【００１７】一方、貯水槽１３の水位が更に上昇して標
準水位ＮＷＬを越えて放流弁駆動開始水位ＷＬ２以上に
なると、放流弁１９を開放し始め、最高水位ＨＷＬまで
の間で放流弁開度０〜１００％を調整し、貯水槽１３の
水位を所定水位に維持しながら水車１７では１００％の
発電を行う。そして、貯水槽１３の水位が上昇して最大
水位ＨＷＬを越えて異常水位ＷＬ３以上になると、取水
ゲート１５を強制的に閉止して貯水槽１３の水位を所定
水位に維持する。

【００１８】このように貯水槽１３の水位に応じて水車
１７のガイドベーン開度及び放流弁１９の開度を調整す
ることで、貯水槽１３の水位を所定水位に維持しなが
ら、水車１７の駆動により発電を行う。但し、この貯水
槽１３の水位に応じた水車１７及び放流弁１９の駆動制
御は基本的なものであり、後述するが、発電設備への要
求発電量に応じて適宜変更される。

【００１９】なお、放流弁１９にその開度を段階調整す
る放流弁を適用した場合には、図３に示すように、貯水
槽１３の水位が標準水位ＮＷＬを越えて、放流弁駆動開
始水位ＷＬ２−１以上になると放流弁１９の開度を５０
％とし、放流弁全開水位ＷＬ２−２以上になると放流弁
１９の開度を１００％とし、貯水槽１３の水位を所定水
位に維持しながら水車１７で発電を行う。

【００２０】ここで、本実施形態の水力発電設備の各運
転モードに応じた水車１７、放流弁１９、取水ゲート１
５等の駆動制御について、図４の運転モード表及び図５
のブロック線図を用いて説明する。なお、図４の運転モ
ード表にて、○は制御信号の入力、×は制御信号の入力
なしという意味である。

【００２１】まず、図４に示すように、水力発電設備の
通常運転モードの始動時、負荷増減時、普通停止時で
は、水車１７は貯水槽１３の水位及び要求発電量に応じ
た制御モードであり、放流弁１９は貯水槽１３の水位に
応じた制御モードで運転される。即ち、図５に示すよう
に、水車駆動制御部２２にて、予め設定された水車設定
回転速度ｎ₀と図示しないセンサにより検出された実際
の水車回転速度ｎとの偏差Δｎが演算器４１にて算出さ
れる一方、水力発電設備の要求発電量に応じて設定され
た負荷設定値が補正演算器４２でその作動遅れ分が補正
され、速度垂下率を乗じたものを両者が加算器４３で加
算されて指令値設定部４４に入力される。この指令値設
定部４４では要求発電量に必要な水車１７の基準ガイド
ベーン開度Ｇ_Sを求めて指令値演算器４５に出力する。
一方、水車開度演算器４６では、貯水槽１３の水位Ｈに
基づいて予め設定されたマップ（図２のグラフ）から水
車１７の適正ガイドベーン開度Ｇ₀を求め、補正演算器
４７でその作動遅れ分が補正されて指令値演算器４５に
出力する。

【００２２】この指令値演算器４５では、基準ガイドベ
ーン開度Ｇ_Sと適正ガイドベーン開度Ｇ₀とフィードバ
ック制御値とに基づいて制御指令値Ｇ₁を求め、速度リ
ミッタ４８を通ってガイドベーン作動速度が設定され、
補正演算器４９でその作動遅れ分が補正され、ガイドベ
ーン駆動用サーボモータ２１に制御信号Ｇが出力され
る。駆動用サーボモータ２１は制御信号Ｇに応じて駆動
し、水車１７のガイドベーン開度を調整する。

【００２３】一方、放流弁駆動制御部２４にて、放流弁
開度演算器５１では、貯水槽１３の水位Ｈに基づいて予
め設定されたマップ（図２のグラフ）から放流弁１９の
適正放流弁開度Ｖ₀を求め、スイッチ５２を介して演算
器５３で適正放流弁開度Ｖ₀とフィードバック制御値と
に基づいて制御指令値Ｖ₁を求め、速度リミッタ５４を
通って放流弁作動速度が決まり、補正演算器５５でその
作動遅れ分が補正され、放流弁駆動用サーボモータ２３
に制御信号Ｖが出力される。駆動用サーボモータ２３は
制御信号Ｖに応じて駆動し、放流弁１９の開度を調整す
る。

【００２４】次に、図４に示すように、水力発電設備内
で事故が発生した内部事故運転停止モードでは、水車１
７は貯水槽１３の水位及び要求発電量に応じた制御モー
ドからガイドベーンを強制的に閉止するモードに切り換
わると共に、放流弁１９は貯水槽１３の水位に応じた制
御モードから放流弁１９を強制的に開放するモードに切
り換わり、水車１７の完全停止後に水位制御モードで運
転される。また、同時に、取水ゲート１５も閉じる。

【００２５】即ち、図５に示すように、水車駆動制御部
２２にて、指令値設定部４４に非常停止信号Ａが入力さ
れると、この指令値設定部４４では要求発電量に関係な
くガイドベーン全閉信号Ｇ_Eを指令値演算器４５に出力
し、この指令値演算器４５では、適正ガイドベーン開度
Ｇ₀等に拘らずガイドベーン全閉信号Ｇ_Eを出力し、速
度リミッタ４８及び補正演算器４９を介してガイドベー
ン駆動用サーボモータ２１にガイドベーン全閉信号Ｇ_E
を制御信号Ｇとして出力する。駆動用サーボモータ２１
は制御信号Ｇ（ガイドベーン全閉信号Ｇ_E）に応じて駆
動し、ガイドベーンを閉じて水車１７を直ちに停止す
る。

【００２６】一方、放流弁駆動制御部２４にて、非常停
止信号Ａがスイッチ５６に入力するとタイマ５７が作動
して通電し、非常停止信号Ａがスイッチ５２に入力す
る。すると、放流弁開度演算器５１からの放流弁１９の
適正放流弁開度Ｖ₀の入力が停止する。一方、スイッチ
５８で保持された適正ガイドベーン開度Ｇ₀が演算器５
９を介して放流弁同期開度演算器６０に入力し、予め設
定されたＧ−Ｖシンクロマップに基づいて適正ガイドベ
ーン開度Ｇ₀に応じた適正放流弁開度Ｖ₀が求められて
スイッチ５２に入力し、演算器５３、速度リミッタ５
４、補正演算器５５を介して放流弁駆動用サーボモータ
２３に制御信号Ｖが出力される。駆動用サーボモータ２
３は制御信号Ｖに応じて駆動し、放流弁１９の開度を適
正ガイドベーン開度Ｇ₀に応じた開度に調整する。

【００２７】その後、所定時間経過して放流弁１９の開
度が内部事故発生時の適正ガイドベーン開度Ｇ₀（制御
信号Ｇ）になると共に、水車１７のガイドベーン開度が
０、つまり、水車が停止すると、タイマ５７が停止して
断線し、放流弁開度演算器５１からの放流弁１９の適正
放流弁開度Ｖ₀がスイッチ５２に入力し、貯水槽１３の
水位に基づく水位制御に移行する。また、放流弁１９の
開放制御及び水車１７の停止制御に伴って取水ゲート１
５を閉じる。なお、放流弁駆動制御部２４に非常停止信
号Ａが入力しても放流弁１９が何らかの影響により開放
しないときには、取水ゲート１５を閉止を待って水車１
７を停止する。

【００２８】また、図４に示すように、水力発電設備の
外部で事故が発生した外部事故モードでは、水車１７は
貯水槽１３の水位に応じた制御モードからガイドベーン
を閉止するモードに切り換わると共に、放流弁１９は貯
水槽１３の水位に応じた制御モードから放流弁１９を強
制的に開放するモードに切り換わって運転される。

【００２９】即ち、水力発電設備の外部事故が発生する
と、実際の水車回転速度ｎが異常上昇するため、水車駆
動制御部２２では水車設定回転速度ｎ₀とこの水車回転
速度ｎとの偏差Δｎが大きくなり、指令値設定部４４で
外部事故と判断する。一方、放流弁駆動制御部２４に
て、負荷遮断検出器６１が水車回転速度ｎが異常上昇を
検出すると、リミッタ６２を介して非常停止信号Ａがス
イッチ５６に入力する。すると前述の内部事故と同様
に、予め設定されたＧ−Ｖシンクロマップに基づいて適
正ガイドベーン開度Ｇ₀に応じた適正放流弁開度Ｖ₀を
求め、放流弁駆動用サーボモータ２３に制御信号Ｖを出
力して放流弁１９の開度を適正ガイドベーン開度Ｇ₀に
応じた開度に調整する。

【００３０】その後、所定時間経過すると放流弁１９は
貯水槽１３の水位に応じて開度を制御する水位制御モー
ドに切り換わり、外部事故の修復を待って水車１７が待
機状態となるが、一定時間経過しても送電系統が復旧し
ない場合は、送電線等の永久事故と判断して取水ゲート
１５を閉止する。

【００３１】なお、外部事故が復旧し、待機状態の水車
１７を駆動する場合、放流弁１９の実際の開度（制御信
号Ｖ）は放流弁開度センサ２６が検出して水車駆動制御
部２２の制御部２２ａに入力しているので、放流弁１９
を閉止すると共に、水車駆動制御部２２はガイドベーン
の開度を放流弁１９の放水量に応じた適正なガイドベー
ン開度Ｇ₀に開放する。

【００３２】そして、図４に示すように、水力発電設備
における水車駆動制御部２２側の電源（水車用バッテリ
３２）が故障して電力が供給されなくなると、水車１７
は水位制御モードから重錘によりガイドベーンを強制的
に閉止する一方、放流弁１９は水位制御モードから強制
的に開放するモードに切り換わり、水車１７の完全停止
後に水位制御モードで運転される。また、同時に取水ゲ
ート１５も閉じる。

【００３３】即ち、図５に示すように、水車駆動制御部
２２に水車電源断信号が入力すると、図示しない電磁弁
が消勢され、切り離されていた重錘がガイドベーン駆動
用サーボモータ２１と連結してガイドベーンを緩やかに
閉止する。一方、放流弁駆動制御部２４のスイッチ５６
に水車電源断信号が入力すると、前述の内部事故と同様
に、予め設定されたＧ−Ｖシンクロマップに基づいて適
正ガイドベーン開度Ｇ ₀に応じた適正放流弁開度Ｖ₀を
求め、放流弁駆動用サーボモータ２３に制御信号Ｖを出
力して放流弁１９の開度を適正ガイドベーン開度Ｇ₀に
応じた開度に調整する。その後、所定時間経過すると放
流弁１９は貯水槽１３の水位に応じて開度を制御する水
位制御モードに切り換わり、取水ゲート１５も閉じられ
ると放流弁１９も閉止する。

【００３４】一方、図４に示すように、水力発電設備に
おける放流弁駆動制御部２４側の電源（放流弁用バッテ
リ３３）が故障して電力が供給されなくなると、水車１
７は水位制御モードで閉止する一方、放流弁１９は水位
制御モードから重錘により強制的に開放する。また、同
時に取水ゲート１５も閉じる。

【００３５】即ち、図５に示すように、水車駆動制御部
２２に放流弁電源断信号が入力すると、スイッチ６３の
接点が切り換わり、放流弁補助制御部５０により重錘が
放流弁１９と連結して緩やかに開放する。一方、水車１
７は貯水槽１３の水位に応じて開度を制御する水位制御
モードで、取水ゲート１５の閉止により閉止する。

【００３６】また、図４及び図５に示すように、水車１
７を手動停止する場合には、放流弁１９は水位制御モー
ドのまま運転される。

【００３７】更に、図４及び図５に示すように、豪雨な
どによる貯水槽１３の水位が異常上昇した場合、水車１
７は貯水槽１３の水位及び要求発電量に応じた制御モー
ドで、放流弁１９は貯水槽１３の水位に応じた制御モー
ドのまま運転し、取水ゲート１５を閉止する。

【００３８】このように本実施形態の水力発電設備にあ
っては、水車１７を水車駆動制御部２２によりガイドベ
ーン開度を変更して流水量を調整する一方、放流弁１９
を放流弁駆動制御部２４により放流弁開度を変更して流
水量を調整するようにし、各駆動制御部２２，２４には
ガイドベーン開度及び放流弁開度が常時入力されるよう
にし、水車１７の内部事故等の異常発生時には、水車１
７のガイドベーンを閉止して水車１７の駆動を停止する
一方、放流弁１９の開度を異常発生時における水車１７
のガイドベーン開度（流水量）に対応する開度とし、水
車１７が完全に停止した後には貯水槽１３の水位に基づ
いて放流弁開度を駆動制御するようにしている。

【００３９】従って、異常発生時の水車１７と放流弁１
９の開度制御が容易となり、水車１７のガイドベーン開
度に拘らず、貯水槽１３の水位を制御しながら水車１７
を早急に停止することで十分な安全性を確保できる。

【００４０】なお、上述の実施形態では、水力発電設備
内で事故が発生した内部事故運転停止モードにて、水車
１７を強制停止する一方、放流弁１９を事故発生時のガ
イドベーン開度に応じた放流弁開度に調整するようにし
ている。この場合、水車１７と放流弁１９が全開（開度
１００％）のときにその流水量を同量として説明した
が、相違する場合には流水量が同量となるように水車１
７のガイドベーン開度と放流弁１９の開度を調整すれば
よい。

【００４１】

【発明の効果】以上、実施形態において詳細に説明した
ように請求項１の発明の水力発電設備によれば、貯水槽
の水位に基づいて水車を駆動制御可能とすると共に、貯
水槽の水位が所定水位以上となったときにこの水位に基
づいて放流弁を駆動制御可能とし、且つ、水車の異常発
生時には、水車の駆動を停止する一方、この異常発生時
における水車の流水量と同じ流水量となるまで放流弁を
開放するようにしたので、異常発生時の水車と放流弁の
開度制御が容易となり、水車の開度に拘らずこの水車を
早急に停止することで十分な安全性を確保することがで
き、その結果、水車の異常発生時に水車及び放流弁を適
正に制御して安定した運転制御を可能とすることができ
る。

【００４２】請求項２の発明の水力発電設備によれば、
水車の流水量としてのガイドベーン開度を常時把握し、
水車の異常発生時に放流弁の流水量が異常発生時におけ
る水車の流水量と同量となるまで放流弁の開度を増加さ
せるようにしたので、異常発生時に水車を容易に且つ早
急に停止することができる。

【００４３】請求項３の発明の水力発電設備によれば、
放流弁の流水量が異常発生時における水車の流水量と同
じ流水量となって水車が完全に停止した後に、貯水槽の
水位に基づいて放流弁を駆動制御するようにしたので、
水車が停止しても放流弁を適正に駆動制御することで貯
水槽の水位を所定水位に確実に維持することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る水力発電設備を表す
概略図である。

【図２】貯水槽の水位に対するガイドベーン（水車）及
び開度を無段階調整可能な放流弁の開度を表すグラフで
ある。

【図３】貯水槽の水位に対するガイドベーン（水車）及
び開度を段階調整可能な放流弁の開度を表すグラフであ
る。

【図４】水力発電設備の運転モードに応じた水車及び放
流弁の制御内容を表す表である。

【図５】水力発電設備における水車及び放流弁の制御ブ
ロック図である。

【符号の説明】

１３貯水槽１５取水ゲート１６流水路１７水車１８バイパス路１９放流弁２２水車駆動制御部２４放流弁駆動制御部２５ガイドベーン開度センサ２６放流弁開度センサ２７圧力式水位計２８フロート式水位計

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者高橋公雄大阪府大阪市北区中之島３丁目３番22号関西電力株式会社内 (72)発明者南島正範大阪府大阪市北区中之島３丁目３番22号関西電力株式会社内 (72)発明者中村和広兵庫県高砂市荒井町新浜二丁目１番１号三菱重工業株式会社高砂製作所内 (72)発明者曽我泰経兵庫県高砂市荒井町新浜二丁目１番１号三菱重工業株式会社高砂製作所内 (72)発明者若林聖東京都千代田区丸の内二丁目２番３号三菱電機株式会社内 (72)発明者郡武亀兵庫県加古川市新神野８丁目12−22 Ｆターム(参考） 3H073 AA02 BB06 BB19 BB21 BB31 BB40 CC02 CC08 CC10 CC20 CC25 CD02 CD11 CD15 CD18 CE04 CE09 CE22 CE23 FF02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】貯水槽と、基端部が該貯水槽に連結され
た水流路と、該水流路に設けられた水車と、基端部が前
記水車よりも上流側の水流路に連結されたバイパス路
と、該バイパス路に設けられた放流弁と、前記貯水槽の
水位を検出する水位検出器と、該水位検出器が検出した
前記貯水槽の水位に基づいて前記水車を駆動制御する水
車駆動制御手段と、前記水位検出器が検出した前記貯水
槽の水位が所定水位以上となったときに該水位に基づい
て前記放流弁を駆動制御する放流弁駆動制御手段とを具
え、前記水車の異常発生時には、前記水車駆動制御手段
が前記水車の駆動を停止する一方、前記放流弁駆動制御
手段は異常発生時における前記水車の流水量と同じ流水
量となるまで前記放流弁を開放することを特徴とする水
力発電設備。
【請求項２】請求項１記載の水力発電設備において、
前記放流弁駆動制御手段には前記水車の流水量としての
ガイドベーン開度が常時入力されており、該放流弁駆動
制御手段は、前記水車の異常発生時に、前記放流弁の流
水量が異常発生時における前記水車の流水量と同量とな
るまで前記放流弁の開度を増加させることを特徴とする
水力発電設備。
【請求項３】請求項１記載の水力発電設備において、
前記放流弁の流水量が異常発生時における前記水車の流
水量と同じ流水量となると共に、前記水車の駆動が完全
に停止した後に、前記放流弁駆動制御手段は前記貯水槽
の水位に基づいて前記放流弁を駆動制御することを特徴
とする水力発電設備。