JP2007120459A - Guide vane closing control device for power generation hydraulic machine, and method for controlling it - Google Patents
Guide vane closing control device for power generation hydraulic machine, and method for controlling it Download PDFInfo
- Publication number
- JP2007120459A JP2007120459A JP2005316416A JP2005316416A JP2007120459A JP 2007120459 A JP2007120459 A JP 2007120459A JP 2005316416 A JP2005316416 A JP 2005316416A JP 2005316416 A JP2005316416 A JP 2005316416A JP 2007120459 A JP2007120459 A JP 2007120459A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- guide vane
- closing
- equivalent amount
- closing speed
- closing control
- 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
Images
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)
Abstract
Description
本発明は、発電用水力機械の停止時にガイドベーンを閉鎖するガイドベーン閉鎖制御装置およびその制御方法に係り、特に負荷遮断等により主機を緊急停止するような事態が発生した時の発電用水力機械のガイドベーン閉鎖制御装置およびその制御方法に関する。 The present invention relates to a guide vane closing control device for closing a guide vane when a power generation hydraulic machine is stopped, and a control method thereof, and more particularly to a power generation hydraulic machine when an emergency stop occurs due to load interruption or the like. The present invention relates to a guide vane closing control device and a control method thereof.
フランシス形の水車またはポンプ水車等の水力機械においては、上池からの水がランナへ流入する入口部付近に複数のガイドベーンを設けており、その開度を制御することで水力機械出力と負荷とが平衡するようにしている。ところで、発電運転中の主機を負荷遮断等により緊急停止させる場合、従来では負荷の大きさに関係なく、ガイドベーン閉鎖制御装置によってガイドベーン操作用油圧サーボモータの単位時間当たりの閉鎖速度すなわちガイドベーンの閉鎖速度を一定に制御し閉鎖している。 In hydraulic machines such as Francis type turbines or pump turbines, a plurality of guide vanes are provided near the inlet where water from the upper pond flows into the runner. And are in equilibrium. By the way, when an emergency stop of a main engine in power generation operation is performed by shutting off a load or the like, the closing speed per unit time of a hydraulic servomotor for guide vane operation, that is, a guide vane is conventionally controlled by a guide vane closing control device regardless of the magnitude of the load. The closing speed is controlled to be constant.
このため、図9に示す水車出力(負荷)Pとガイドベーン操作用油圧サーボモータの操作ロッドのストローク(以下、ガイドベーンサーボストロークという)Stgとの特性図、および図10に示すガイドベーンの閉鎖時間TcとガイドベーンサーボストロークStgとの特性図からわかるように、ガイドベーンの閉鎖速度が一定であるために、遮断される負荷Pが小さい程ガイドベーンの閉鎖時間Tcは短く、ガイドベーンが急激に閉鎖する。このガイドベーンが急閉すると水圧鉄管内の水圧が異常に上昇する場合がある。 Therefore, a characteristic diagram of the turbine wheel output (load) P shown in FIG. 9 and the stroke of the operation rod of the hydraulic servomotor for guide vane operation (hereinafter referred to as guide vane servo stroke) Stg and the closure of the guide vane shown in FIG. As can be seen from the characteristic diagram of the time Tc and the guide vane servo stroke Stg, the guide vane closing speed T is constant because the guide vane closing speed is constant. Close to. When this guide vane closes suddenly, the water pressure in the hydraulic iron pipe may rise abnormally.
なお、図9、図10中の記号Stg1は水車出力(負荷)が最大時P1のサーボストロークであり、Stg2は低出力P2時のサーボストロークであり、Stg1>Stg2の関係にある。また、図10において、Tc1はサーボストロークがStg1のときの閉鎖時間であり、Tc2はサーボストロークがStg2のときの閉鎖時間であり、Tc1の方がTc2よりも長い(Tc1>Tc2)関係にある。 9 and 10, the symbol Stg1 is the servo stroke when the turbine output (load) is maximum P1, and Stg2 is the servo stroke when the output P2 is low, and the relationship is Stg1> Stg2. In FIG. 10, Tc1 is the closing time when the servo stroke is Stg1, Tc2 is the closing time when the servo stroke is Stg2, and Tc1 is longer than Tc2 (Tc1> Tc2). .
上述のように、ガイドベーン操作用油圧サーボモータの単位時間当たりの閉鎖速度すなわちガイドベーンの閉鎖速度が負荷の大きさに関係なく一定であるため、ガイドベーンサーボストロークStgが短いと閉鎖時間Tcは短くなり、その結果、水圧鉄管内の圧力が高くなり、その分水圧鉄管、ケーシング、水車主機の肉厚を厚くせざるを得なく、発電機のGD2も大きくなってコスト的に高いものなる。 As described above, since the closing speed per unit time of the hydraulic servomotor for guide vane operation, that is, the closing speed of the guide vane is constant regardless of the magnitude of the load, if the guide vane servo stroke Stg is short, the closing time Tc is As a result, the pressure in the hydraulic iron pipe increases, and the thickness of the hydraulic iron pipe, casing, and water turbine main machine must be increased accordingly, and the GD 2 of the generator becomes large and high in cost. .
従来でもこれを回避するために、図11のようにガイドベーン操作用油圧サーボモータの閉鎖速度を途中から遅くした2段腰折れ閉鎖方式や、この2段腰折れ閉鎖方式をさらに改良するものとして、周波数検出器にて検出された水車の回転速度あるいは、水圧検出器にて検出された水圧管内の水圧に基づいて、ガイドベーン操作用油圧サーボモータの閉鎖速度を制御するようにしたガイドベーン閉鎖方式も考案されている(たとえば、特許文献1参照)。
しかしながら、上記特許文献1に記載の技術では、水車の回転速度と所定の設定値との偏差に基づいてガイドベーン閉鎖速度制御信号を生成する回転速度対応部、水圧鉄管内の水圧と所定の設定値との偏差に基づいて油圧サーボモータの作動速度(ガイドベーンの閉鎖速度)を制御する信号を生成する水圧対応制御部およびガイドベーン閉鎖速度制御信号および油圧サーボモータの作動速度のいずれかを選択する切替え器等を設ける必要があり、その構成がかなり複雑にならざるを得ない。しかも、大きな負荷から小さい負荷まで、事前の過渡特性の解析を実施し、検証した上で仕様を満足する最終的な閉鎖速度を決定することは困難であった。
However, in the technique described in
そこで、本発明の目的は、複雑な装置を用いることなく、遮断する水車負荷が小さい場合でもガイドベーン操作用サーボモータの単位時間当たりの閉鎖速度が極端に速くなることのないように主機の緊急停止直前の負荷またはガイドベーンサーボストローク等のガイドベーン開度相当量の大きさに応じて適正な単位時間当たりの閉鎖速度を求め、この閉鎖速度でガイドベーンを閉鎖制御するようにした発電用水力機械のガイドベーン閉鎖制御装置およびその制御方法を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to prevent the main engine from being used in an emergency so that the closing speed per unit time of the servo motor for operating the guide vane is not extremely increased even when the turbine load to be cut off is small without using a complicated device. Hydropower for power generation that obtains an appropriate closing speed per unit time according to the load just before stopping or the amount of guide vane opening equivalent amount such as guide vane servo stroke, and closes the guide vane at this closing speed. It is an object to provide a guide vane closing control device for a machine and a control method therefor.
上記の目的を達成するため、請求項1に係る発電用水力機械のガイドベーン閉鎖制御装置の発明は、発電用水力機械のガイドベーンを開閉操作するピストンを有する油圧サーボモータと、前記油圧サーボモータのシリンダに圧油を送排出する配圧弁と、前記配圧弁の前記排油の流路途中に設けられ前記流路を通流する前記排油の流量を絞る排油量調節弁と、主機の緊急停止条件が入力されたとき、その直前のガイドベーン開度相当量が大きければ早く、小さければ遅くなるようにガイドベーンの単位時間当たりの閉鎖速度信号を出力し、前記排油量調節弁の弁開度を制御する閉鎖制御部と、を備えたことを特徴とする。
To achieve the above object, a guide vane closing control device for a power generating hydraulic machine according to
また、請求項5に係る発電用水力機械のガイドベーン閉鎖制御方法の発明は、発電用水力機械のガイドベーンを閉鎖制御するガイドベーン閉鎖制御方法において、発電運転中に主機を緊急停止する場合、緊急停止直前のガイドベーン開度相当量が大きければ早く、小さければ遅くなるようにガイドベーンの単位時間当たりの閉鎖速度を制御することを特徴とする。
Further, the invention of the guide vane closing control method of the power generating hydraulic machine according to
本発明の発電用水力機械のガイドベーン閉鎖制御装置およびその制御方法は、主機を緊急停止するような事態が発生した場合、複雑な装置を用いることなく、停止直前のガイドベーン相当量の大きさに応じた最適なガイドベーンの単位時間当たりの閉鎖速度を求めることが可能となり、無理な閉鎖特性を採用しないですむことから過渡特性の解析による検証も少なくて済む上に、全負荷領域での水圧変動の低減が可能になる。 The guide vane closing control device and its control method for a power generating hydraulic machine according to the present invention has a size equivalent to a guide vane immediately before stopping without using a complicated device when an emergency stop occurs. It is possible to determine the optimum guide vane closing speed per unit time according to the conditions, and it is not necessary to use an unreasonable closing characteristic. Water pressure fluctuation can be reduced.
この結果、水圧鉄管、ケーシング、入口弁等の設計最大水圧の低減や発電機GD2の低減が可能になり、またガイドベーン油圧サーボモータ容量も小さくすることが可能となることから水車の大幅なコストダウンの達成が可能となる。 As a result, penstocks, casing, reducing the maximum design pressure reduction and generators GD 2 in such inlet valve becomes possible and the guide vane hydraulic servo motor capacity also significant hydraulic turbine since it is possible to reduce Cost reduction can be achieved.
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明するが、各実施形態の説明に入る前に先ず共通事項から説明する。
図1および図2は、本発明の全実施形態1乃至5に共通する構成図であって、図1は発電用水力機械のガイドベーン閉鎖制御装置の構成図であり、図2はガイドベーン閉鎖制御装置の主要部である閉鎖制御部の概念構成図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. First, common items will be described before the description of each embodiment.
FIGS. 1 and 2 are configuration diagrams common to all the first to fifth embodiments of the present invention. FIG. 1 is a configuration diagram of a guide vane closing control device for a power generation hydraulic machine, and FIG. 2 is a guide vane closing. It is a conceptual block diagram of the closing control part which is the principal part of a control apparatus.
図1において、ガイドベーン閉鎖制御装置100は、ガイドベーン1(厳密に言えばガイドベーン開閉機構の軸1)と機械的に接続されるガイドベーン操作用の油圧サーボモータ2と、図示しない圧油装置から送られてくる圧油を前記油圧サーボモータ2に供給し、あるいは油圧サーボモータ2から排出する配圧弁3と、この配圧弁3からの排油の油量を絞ってガイドベーン閉鎖速度を制御するための排油量調節弁4と、主機の緊急停止時に求めたガイドベーン閉鎖速度V(dTc/dt)信号を排油量調節弁4に出力する閉鎖制御部5と、ガイドベーン開度相当量である水車出力あるいは負荷を検出する手段としてのサーボストローク検出部7とを備えている。このサーボストローク検出部7は、ガイドベーン開閉機構の操作ロッド6の操作量すなわち、サーボストロークを検出することにより、ガイドベーンの開度を検出するように構成されている。
In FIG. 1, a guide vane
なお、図1では、ガイドベーン開度相当量の大きさを検出する手段としてサーボストローク検出部7を設けるように構成したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば図示しない発電機の出力Pを検出するようにしてもよい。
In FIG. 1, the
ところで、前記油圧サーボモータ2はシリンダ2−1に供給される圧油および排出される圧油によってピストン2−2を作動させ、操作ロッド6を介してガイドベーン1を開閉操作するように構成されている。また、前記配圧弁3は、配圧ピストン3−1の位置によって、油圧サーボモータ2のシリンダ2−2の開側油室2aに圧油を供給し、かつ同油圧サーボモータ2の閉側油室2bから圧油を排出する第1の状態(ガイドベーン開作動状態)と、閉側油室2bに圧油を供給し、かつ開側油室2aから圧油を排出する第2の状態(ガイドベーン閉作動状態)とを切替えるように構成されている。
Incidentally, the hydraulic servo motor 2 actuates the piston 2-2 by pressure oil is the pressure oil and the discharge is supplied to the cylinder 2 -1, configured to open and close operation of the
次に、図2を参照して前記閉鎖制御部5の概念構成を説明する。
図2において、前記閉鎖制御部5は、サーボストローク検出装置6からのサーボストローク信号Stgまたは図示しない発電機で検出された負荷Pを順次入力してそれを一時記憶しておき、図示しない制御盤からの主機緊急停止信号を入力したとき、記憶している情報の中から当該主機緊急停止信号が入力した時点すなわち、主機の緊急停止操作直前の負荷Pまたはサーボストローク信号Stgを出力するように構成された記憶手段5−1と、負荷Pまたはサーボストローク信号Stgに対応する単位時間当たりのガイドベーン閉鎖速度信号V(=dTc/dt)を予め関数として設定しておき、前記記憶手段5−1から出力された主機緊急停止直前の負荷Pまたはサーボストローク信号Stgを入力したとき、その入力信号に対応するガイドベーン閉鎖速度信号V(=dTc/dt)を出力する閉鎖時間信号発生器5−2とから構成されている。
Next, the conceptual configuration of the
In FIG. 2, the
以上で各実施形態に共通な要素の説明が終えたので、次に各実施形態の説明に入るが、以下の各実施形態では、閉鎖制御部5のうち閉鎖時間信号発生器5−2が替わるだけなので、これについてのみ説明することにする。
Since the description of the elements common to the respective embodiments has been completed, the description of the respective embodiments will be started next. In each of the following embodiments, the closing time signal generator 5-2 of the
(実施形態1)
図3は本実施形態の閉鎖時間信号発生器5−2Aの特性を示す図である。
図3で示す閉鎖時間信号発生器5−2Aは、ガイドベーンサーボストロークStgまたは、図示しない発電機の出力端子から検出された負荷Pを横軸にとり、単位時間当たりのガイドベーン閉鎖速度V(dTc/dt)を縦軸にとって、負荷PまたはサーボストロークStgに対して単位時間当たりのガイドベーン閉鎖速度V(dTc/dt)が最大負荷P1まで直線的に増加する特性を有するように構成されている。
(Embodiment 1)
Figure 3 is a diagram showing characteristics of the closing
The closing time signal generator 5 -2 A shown in FIG. 3 takes a load P detected from a guide vane servo stroke Stg or an output terminal of a generator (not shown) on the horizontal axis, and guide vane closing speed V ( With dTc / dt) as a vertical axis, the guide vane closing speed V (dTc / dt) per unit time increases linearly up to the maximum load P1 with respect to the load P or the servo stroke Stg. Yes.
例えば、最大負荷P1(このときのサーボストローク;Stg1)の場合は最速のガイドベーン閉鎖速度V1が得られ、最大負荷P1よりも小さい負荷P3(このときのサーボストローク;Stg3)の場合はガイドベーン閉鎖速度V3が得られ、負荷P3よりもさらに小さい負荷P4(このときのサーボストローク;Stg4。Stg3>Stg4)の場合はガイドベーン閉鎖速度V3よりも遅いガイドベーン閉鎖速度V4が得られる。 For example, in the case of the maximum load P1 (servo stroke; Stg1 at this time), the fastest guide vane closing speed V1 is obtained, and in the case of the load P3 smaller than the maximum load P1 (servo stroke; Stg3 at this time), the guide vane A closing speed V3 is obtained, and a guide vane closing speed V4 lower than the guide vane closing speed V3 is obtained in the case of a load P4 (servo stroke at this time; Stg4. Stg3> Stg4) smaller than the load P3.
図4は閉鎖時間Tcに対するガイドベーンサーボストロークStgの関係を示す図であり、サーボストロークStg3,Stg4の場合も、閉鎖時間Tc3,Tc4が図10の従来例のTc2に比べて、十分長くできることを示している。すなわち、換言すれば、ガイドベーンサーボストロークStgの大小に拘わらず、閉鎖時間をほぼ一定になるように制御しているのである。 FIG. 4 is a diagram showing the relationship of the guide vane servo stroke Stg to the closing time Tc. In the case of the servo strokes Stg3 and Stg4, the closing times Tc3 and Tc4 can be made sufficiently longer than the conventional Tc2 of FIG. Show. In other words, the closing time is controlled to be substantially constant regardless of the magnitude of the guide vane servo stroke Stg.
このように、ガイドベーン閉鎖速度V(dTc/dt)は、図10で示す従来例のような一定値ではなく、図4のようにガイドベーンサーボストロークStgが短いすなわち、負荷Pが小さい程ガイドベーン閉鎖速度V(dTc/dt)は緩やかになる。この結果、ガイドベーン閉鎖時間(Tc)はガイドベーンサーボストロークStgが短くても、従来のように短時間になることはない。 Thus, the guide vane closing speed V (dTc / dt) is not a constant value as in the conventional example shown in FIG. 10, and the guide vane servo stroke Stg is shorter as shown in FIG. The vane closing speed V (dTc / dt) becomes gentle. As a result, even if the guide vane servo stroke Stg is short, the guide vane closing time (Tc) is not shortened as in the conventional case.
以上述べたように、本実施形態1では、停止直前の負荷に応じた最適な単位時間当たりのガイドベーン閉鎖速度V(dTc/dt)を適用することが可能となり、例え水車出力が低出力であっても、ガイドベーンの閉鎖時間(Tc)が従来のように短くなって水圧鉄管内の圧力が異常になることはないため、無理な閉鎖特性を採用しないですむ。この結果、過渡特性の解析による検証も少なくて済む上に、全負荷領域での水圧変動の低減が可能になることから、水圧鉄管、ケーシング、入口弁等の設計最大水圧の低減や発電機のGD2の低減が可能になり、またガイドベーンサーボモータ容量も小さくすることが可能となることから水車の大幅なコストダウンの達成が可能となる。 As described above, in the first embodiment, it is possible to apply the optimum guide vane closing speed V (dTc / dt) per unit time according to the load immediately before the stop, for example, the turbine output is low. Even in such a case, the guide vane closing time (Tc) is not shortened as before, and the pressure in the hydraulic iron pipe does not become abnormal. As a result, it is possible to reduce verification by transient characteristics analysis and to reduce the fluctuation of water pressure in the entire load range.Therefore, it is possible to reduce the design maximum water pressure of hydraulic iron pipes, casings, inlet valves, etc. GD 2 can be reduced, and the capacity of the guide vane servo motor can be reduced, so that the cost of the water turbine can be significantly reduced.
(実施形態2)
次に図5を参照して実施形態2について説明する。
本実施形態では、閉鎖制御部5に内蔵した閉鎖時間信号発生器として、図3の特性を有する閉鎖時間信号発生器5−2Aに替えて図5の特性を有する閉鎖時間信号発生器5−2Bを設けたものであり、その他は実施形態1と同じである。
(Embodiment 2)
Next, Embodiment 2 will be described with reference to FIG.
In the present embodiment, the closing
図5に示す閉鎖時間信号発生器5−2Bは、ガイドベーンサーボストロークStgまたは図示しない発電機から検出された負荷Pを横軸にとり、単位時間当たりのガイドベーン閉鎖速度V(dTc/dt)を縦軸にとって、負荷PまたはサーボストロークStgに対して単位時間当たりのガイドベーン閉鎖速度V(dTc/dt)が70%負荷(P5)または70%負荷に相当するガイドベーンサーボストロークStg5まで直線的に増加し、70%負荷(P5;Stg5)を境にして最大負荷P1(Stg1)まで最大の閉鎖速度値を保持する特性を有するものである。 The closing time signal generator 5 -2 B shown in FIG. 5 takes a guide vane servo stroke Stg or a load P detected from a generator (not shown) on the horizontal axis, and guide vane closing speed V (dTc / dt) per unit time. The guide vane closing speed V (dTc / dt) per unit time is linear up to a guide vane servo stroke Stg5 corresponding to 70% load (P5) or 70% load with respect to the load P or servo stroke Stg. And has the characteristic of maintaining the maximum closing speed value up to the maximum load P1 (Stg1) with the 70% load (P5; Stg5) as a boundary.
図5において、70%負荷P5(サーボストローク;Stg5)以上の場合は最速のガイドベーン閉鎖速度V1が得られ、例えば30%負荷P6(サーボストローク;Stg6)の場合はV1よりも遅いガイドベーン閉鎖速度V6が得られる。 In FIG. 5, when the load is 70% load P5 (servo stroke; Stg5) or more, the fastest guide vane closing speed V1 is obtained. For example, when the load is 30% load P6 (servo stroke; Stg6), guide vane closing is slower than V1. A speed V6 is obtained.
このように、本実施形態の場合もガイドベーン閉鎖速度V(dTc/dt)は図10で示した従来例のような一定値ではなく、ガイドベーンサーボストロークが小さい、すなわち、水車出力が低出力のほどガイドベーン閉鎖速度V(dTc/dt)は緩やかになり、ガイドベーン閉鎖時間(Tc)はガイドベーンサーボストロークが小さくても従来のように短くなることはない。 Thus, also in this embodiment, the guide vane closing speed V (dTc / dt) is not a constant value as in the conventional example shown in FIG. 10, and the guide vane servo stroke is small, that is, the turbine output is low. The guide vane closing speed V (dTc / dt) becomes gentle as the guide vane closing time (Tc) is not shortened as in the prior art even if the guide vane servo stroke is small.
以上述べたように、本実施形態においても、主機停止直前の負荷の大きさに応じた単位時間当たりのガイドベーン閉鎖速度V(dTc/dt)を適用することが可能となり、例え、水車出力が低出力であっても、ガイドベーン閉鎖時間が従来のように短くなって水圧鉄管内の圧力が異常になることはないため、無理な閉鎖特性を採用しないですむ。 As described above, also in the present embodiment, it is possible to apply the guide vane closing speed V (dTc / dt) per unit time according to the magnitude of the load immediately before the main engine stops, for example, the turbine output is Even if the output is low, the guide vane closing time will not be shortened and the pressure inside the hydraulic iron pipe will not become abnormal.
この結果、過渡特性の解析による検証も少なくて済む上に、全負荷領域での水圧変動の低減が可能になることから、鉄管、ケーシング、入口弁等の設計最大水圧の低減や発電機のGD2の低減が可能になり、またガイドベーンサーボモータ容量も小さくすることが可能となることから水車の大幅なコストダウンの達成が可能となる等実施形態1の場合と同様の作用効果を奏することができる。 As a result, it is possible to reduce verification by transient characteristics analysis and to reduce fluctuations in water pressure in the entire load range. Therefore, it is possible to reduce the design maximum water pressure of iron pipes, casings, inlet valves, etc. 2 can be reduced, and the capacity of the guide vane servo motor can be reduced. Therefore, the cost and effect of the water turbine can be significantly reduced. Can do.
(実施形態3)
次に図6を参照して実施形態3について説明する。
本実施形態は、閉鎖制御部5に内蔵した閉鎖時間信号発生器として、図3の特性を有する閉鎖時間信号発生器5−2A替えて図6の特性を有する閉鎖時間信号発生器5−2Cを設けたものであり、その他は実施形態1と同じである。
(Embodiment 3)
Next, Embodiment 3 will be described with reference to FIG.
This embodiment, as a closed time signal generator which is incorporated in a
図6で示す閉鎖時間信号発生器5−2Cは、負荷PまたはガイドベーンサーボストロークStgを横軸にとり、単位時間当たりのガイドベーン閉鎖速度V(dTc/dt)を縦軸にとって、負荷PまたはサーボストロークStgに対して単位時間当たりのガイドベーン閉鎖速度V(dTc/dt)を例えば、0〜30%負荷(P6)、30%(P6)〜70%負荷(P5)、70%負荷(P5)以上最大負荷(P1)までの3段階の閉鎖速度(V6、V5、V1)に分けるように構成したものである。 The closing time signal generator 5 -2 C shown in FIG. 6 has the load P or guide vane servo stroke Stg on the horizontal axis and the guide vane closing speed V (dTc / dt) per unit time on the vertical axis. The guide vane closing speed V (dTc / dt) per unit time with respect to the servo stroke Stg is, for example, 0 to 30% load (P6), 30% (P6) to 70% load (P5), 70% load (P5). ) It is configured to be divided into three stages of closing speeds (V6, V5, V1) up to the maximum load (P1).
本実施形態の場合も、前述の実施形態1、2と同様に、主機停止直前の負荷Pに応じた単位時間当たりのガイドベーン閉鎖速度V(dTc/dt)を適用することが可能となり、例え、水車出力が低出力であっても、閉鎖時間(Tc)が従来のように短くなって水圧鉄管内の圧力が異常になることはないため、無理な閉鎖特性を採用しないですむ。 Also in the present embodiment, it is possible to apply the guide vane closing speed V (dTc / dt) per unit time according to the load P immediately before the main engine stop, as in the first and second embodiments. Even if the turbine output is low, the closing time (Tc) is shortened as before and the pressure in the hydraulic iron pipe does not become abnormal.
この結果、過渡特性の解析による検証も少なくて済む上に、全負荷領域での水圧変動の低減が可能になることから、鉄管、ケーシング、入口弁等の設計最大水圧の低減や発電機のGD2の低減が可能になり、またガイドベーンサーボモータ容量も小さくすることが可能となることから水車の大幅なコストダウンの達成が可能となる等実施形態1、2の場合と同様の作用効果を奏することができる。 As a result, it is possible to reduce verification by transient characteristics analysis and to reduce fluctuations in water pressure in the entire load range. Therefore, it is possible to reduce the design maximum water pressure of iron pipes, casings, inlet valves, etc. 2 can be reduced, and the capacity of the guide vane servo motor can be reduced, so that the cost reduction of the water turbine can be achieved. Can play.
(実施形態4)
次に図7を参照して実施形態4について説明する。
本実施形態は、閉鎖制御部5に内蔵した閉鎖時間信号発生器として、図3の特性を有する閉鎖時間信号発生器5−2A替えて図7の特性を有する閉鎖時間信号発生器5−2Dを設けたものであり、その他は実施形態1と同じである。
(Embodiment 4)
Next, Embodiment 4 will be described with reference to FIG.
This embodiment, as a closed time signal generator which is incorporated in a
図7で示す閉鎖時間信号発生器5−2Dは、負荷またはガイドベーンサーボストロークStgPを横軸にとり、単位時間当たりのガイドベーン閉鎖速度(dTc/dt)を縦軸にとって、負荷PまたはサーボストロークStgに対して単位時間当たりのガイドベーン閉鎖速度V(dTc/dt)が最大負荷(P1)まで曲線的に増加する特性を有するように構成したものである。 The closing time signal generator 5 -2 D shown in FIG. 7 has the load or guide vane servo stroke StgP on the horizontal axis and the guide vane closing speed (dTc / dt) per unit time on the vertical axis, and the load P or servo stroke. The guide vane closing speed V (dTc / dt) per unit time is steeply increased with respect to Stg up to the maximum load (P1).
図7の場合も、最大負荷P1(サーボストローク;Stg1)の場合はガイドベーン閉鎖速度V1が得られ、負荷P7(サーボストローク;Stg7、Stg1>Stg7)の場合はV1よりも遅いガイドベーン閉鎖速度V7が得られる。 In the case of FIG. 7 as well, a guide vane closing speed V1 is obtained for the maximum load P1 (servo stroke; Stg1), and a guide vane closing speed slower than V1 for the load P7 (servo stroke; Stg7, Stg1> Stg7). V7 is obtained.
このように、本実施形態の場合も、ガイドベーン閉鎖速度V(dTc/dt)は図10で示した従来例のような一定値ではなく、負荷すなわちガイドベーンサーボストロークが小さいほどガイドベーン閉鎖速度V(dTc/dt)は緩やかになる。 As described above, also in this embodiment, the guide vane closing speed V (dTc / dt) is not a constant value as in the conventional example shown in FIG. 10, and the smaller the load, that is, the guide vane servo stroke, the lower the guide vane closing speed. V (dTc / dt) becomes gentle.
この結果、ガイドベーン閉鎖時間(Tc)は、ガイドベーンサーボストロークが小さくても従来のように短くなることはなく、実施形態1乃至3と同様な作用効果を奏することができる。 As a result, the guide vane closing time (Tc) is not shortened as in the prior art even if the guide vane servo stroke is small, and the same effects as in the first to third embodiments can be achieved.
(実施形態5)
次に図8を参照して実施形態5について説明する。
本実施形態は、閉鎖制御部5に内蔵した閉鎖時間信号発生器として、図3の特性を有する閉鎖時間信号発生器5−2A替えて図8の特性を有する閉鎖時間信号発生器5−2Eを設けたものであり、その他は実施形態1と同じである。
(Embodiment 5)
Next,
This embodiment, as a closed time signal generator which is incorporated in a
図8で示す閉鎖時間信号発生器5−2Eは、ガイドベーンサーボストロークStgまたは図示しない発電機の出力から検出された負荷Pを横軸にとり、単位時間当たりのガイドベーン閉鎖速度(dTc/dt)を縦軸にとって、負荷PまたはサーボストロークStgに対して単位時間当たりのガイドベーン閉鎖速度V(dTc/dt)が70%負荷まで曲線的に増加し、70%を越えてから最大負荷P1まで一定値を保持する特性を有するように構成したものである。
Closing
図8において、サーボストロークが70%負荷以上の場合は最速のガイドベーン閉鎖速度V1が得られ、サーボストロークが例えば30%負荷P6の場合はV1よりも遅いガイドベーン閉鎖速度V6が得られる。 In FIG. 8, when the servo stroke is 70% load or more, the fastest guide vane closing speed V1 is obtained, and when the servo stroke is, for example, 30% load P6, a guide vane closing speed V6 slower than V1 is obtained.
このように、本実施形態の場合も実施形態1乃至4と同様に、ガイドベーン閉鎖速度V(dTc/dt)は図10で示す従来例のような一定値ではなく、負荷すなわちガイドベーンサーボストロークStgが小さいほどガイドベーン閉鎖速度は緩やかになり、ガイドベーン閉鎖時間(Tc)はガイドベーン開度が小さくても従来のように短くなることはない。 As described above, in this embodiment as well, in the same manner as in the first to fourth embodiments, the guide vane closing speed V (dTc / dt) is not a constant value as in the conventional example shown in FIG. The smaller the Stg, the slower the guide vane closing speed, and the guide vane closing time (Tc) is not shortened as in the prior art even if the guide vane opening is small.
この結果、本実施形態においても、ガイドベーン閉鎖時間(Tc)はガイドベーン開度が小さくても従来のように短くなることはなく、実施形態1乃至4と同様な作用効果を奏することができる。 As a result, also in the present embodiment, the guide vane closing time (Tc) is not shortened as in the prior art even when the guide vane opening is small, and the same effects as in the first to fourth embodiments can be achieved. .
1…ガイドベーン(ガイドベーン開閉機構軸)、2…油圧サーボモータ、3…配圧弁、4…排油量調節弁、5…閉鎖制御部、5−1…記憶手段、5−2、5−2A〜5−2E…閉鎖時間信号発生器、6…操作ロッド、7…サーボストローク検出部、100…ガイドベーン閉鎖制御装置。
1 ... guide vane (guide vane closing mechanism shaft), 2 ... hydraulic servo motor, 3 ... distributing valve, 4 ... drain oil amount adjusting valve, 5 ... closing control unit, 5-1 ...
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005316416A JP2007120459A (en) | 2005-10-31 | 2005-10-31 | Guide vane closing control device for power generation hydraulic machine, and method for controlling it |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005316416A JP2007120459A (en) | 2005-10-31 | 2005-10-31 | Guide vane closing control device for power generation hydraulic machine, and method for controlling it |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007120459A true JP2007120459A (en) | 2007-05-17 |
Family
ID=38144550
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005316416A Pending JP2007120459A (en) | 2005-10-31 | 2005-10-31 | Guide vane closing control device for power generation hydraulic machine, and method for controlling it |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2007120459A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102278146A (en) * | 2011-08-04 | 2011-12-14 | 中国南方航空工业(集团)有限公司 | Device for regulating guide blade of turbine |
CN109139351A (en) * | 2018-09-05 | 2019-01-04 | 中国长江电力股份有限公司 | A kind of governor servomotor sequence closing adaptive controller and method |
KR102556785B1 (en) * | 2023-05-23 | 2023-07-19 | 한전케이피에스 주식회사 | Cut off system of small hydroelectric power plant |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS54142440A (en) * | 1978-04-27 | 1979-11-06 | Meidensha Electric Mfg Co Ltd | Method of adjusting speed of closing of guide valve for hydraulic turbine generator |
JP2001090648A (en) * | 1999-09-22 | 2001-04-03 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Speed governor for water turbine for generator |
-
2005
- 2005-10-31 JP JP2005316416A patent/JP2007120459A/en active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS54142440A (en) * | 1978-04-27 | 1979-11-06 | Meidensha Electric Mfg Co Ltd | Method of adjusting speed of closing of guide valve for hydraulic turbine generator |
JP2001090648A (en) * | 1999-09-22 | 2001-04-03 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Speed governor for water turbine for generator |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102278146A (en) * | 2011-08-04 | 2011-12-14 | 中国南方航空工业(集团)有限公司 | Device for regulating guide blade of turbine |
CN109139351A (en) * | 2018-09-05 | 2019-01-04 | 中国长江电力股份有限公司 | A kind of governor servomotor sequence closing adaptive controller and method |
CN109139351B (en) * | 2018-09-05 | 2023-09-29 | 中国长江电力股份有限公司 | Self-adaptive control device and method for segmented closing of speed regulator servomotor |
KR102556785B1 (en) * | 2023-05-23 | 2023-07-19 | 한전케이피에스 주식회사 | Cut off system of small hydroelectric power plant |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2005076461A (en) | Compressor control method | |
WO2008056083A3 (en) | Reversible hydroelectric device | |
JP2007120459A (en) | Guide vane closing control device for power generation hydraulic machine, and method for controlling it | |
JP2014518349A (en) | Pump turbine equipment | |
JP6396528B1 (en) | Hydraulic blade movable blade operation system | |
JP2010526961A (en) | Control method of turbo compressor | |
JPH10306766A (en) | Reversible pump-turbine | |
JP6139041B1 (en) | Hybrid servo system and water wheel operation mechanism equipped with the same | |
JP2000509457A (en) | Overload steam introduction control apparatus and method for steam turbine | |
JP5081803B2 (en) | Hydropower system | |
JP6678561B2 (en) | Turbine control device and geothermal turbine power generation equipment | |
JP6884683B2 (en) | Hydraulic machinery thrust control system and hydraulic machinery | |
JP4005816B2 (en) | Turbine controller | |
US10907608B2 (en) | Hydraulic installation and method for operating the same | |
JP4141780B2 (en) | Pump turbine and its operation control method | |
JP2016108967A (en) | Reverse running pump turbine type power generation device | |
JP3752110B2 (en) | Generator water turbine speed governor | |
KR102525617B1 (en) | Thrust control apparatus for balance piston of nuclear power plant | |
JP4753840B2 (en) | Start-up method and control device for hydroelectric generator | |
JP2006029199A (en) | Operation control device and operation control method for pump water turbine | |
JPH0886269A (en) | Inlet valve control device for reversible pump turbine | |
JP3781929B2 (en) | Turbine controller | |
JP3825626B2 (en) | Operation control method of pump turbine | |
JP3909466B2 (en) | Steam turbine operation method | |
JP2752075B2 (en) | Control devices for hydraulic machines |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20070316 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080226 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20101228 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20110426 |