JP2010106660A - On/off operation device for hydraulic turbine guide vane - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an on/off operation device for a hydraulic turbine guide vane not immediately determining major failure when current to an electromagnet of a wire tension mechanism and a dead weight latch mechanism is shut off, but determining if the failure is minor failure or major failure to prevent an unnecessary trip of a generator. <P>SOLUTION: Movement of a wire in a direction relaxing wire is blocked by operation of the electromagnet at the time of abnormality of the wire tension mechanism. The electromagnet is equipped with a current monitor circuit for wire tension mechanism. Latch for applying weight of a dead weight on one end part of the wire is released by operation of the electromagnet at the time of abnormality of the dead weight latch mechanism. The electromagnet is equipped with a current monitor circuit for the latch mechanism. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は電動サーボモータを備えた水車ガイドベーンの開閉操作装置に関するものであり、特に、水車ガイドベーンを全閉するのに重錘が用いられた水車ガイドベーンの開閉操作装置に関するものである。   BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a turbine guide vane opening / closing device having an electric servo motor, and more particularly to a turbine guide vane opening / closing device in which a weight is used to fully close a turbine guide vane.

従来の電動サーボモータを動力源とした水車ガイドベーンの開閉操作装置では、重錘を付設して、電源断等の緊急時に重錘の重量でガイドベーンを閉じている。
その構造は、ガイドベーン操作リンク機構としてのベルクランクの左端部にサーボモータの軸の先端部が柩着され、ベルクランクの右端部には、ワイヤの先端部が接続されている。そして、ワイヤは、ワイヤテンション機構と重錘ラッチ機構との順に掛け渡されて、その基端部に重錘が懸吊されている。 In a conventional water wheel guide vane opening / closing device using an electric servo motor as a power source, a weight is provided to close the guide vane with the weight of the weight in an emergency such as a power failure.
In the structure, the tip of the shaft of the servo motor is attached to the left end of the bell crank as a guide vane operation link mechanism, and the tip of the wire is connected to the right end of the bell crank. The wire is stretched in the order of the wire tension mechanism and the weight latch mechanism, and the weight is suspended from the base end portion.

ワイヤテンション機構は、台板に固定された一対の固定シーブと、固定シーブ間に配設されて、ワイヤに所定の張力を付与する台板に移動可能に取り付けられたテンションシーブと、テンションシーブをワイヤに所定の張力を付与する方向に付勢する引張りバネと、緊急時にテンションシーブがワイヤを弛緩させる方向に移動するのをブロックする制動シリンダとを備えている。
制動シリンダによる、ワイヤを弛緩させる方向へのテンションシーブの移動のブロックは、制御シリンダに設けられた制御弁を開閉する電磁石により行われる。 The wire tension mechanism includes a pair of fixed sheaves fixed to a base plate, a tension sheave disposed between the fixed sheaves and movably attached to a base plate for applying a predetermined tension to the wire, and a tension sheave. A tension spring that urges the wire in a direction in which a predetermined tension is applied to the wire, and a brake cylinder that blocks the tension sheave from moving in a direction that relaxes the wire in an emergency.
The block of the movement of the tension sheave in the direction of loosening the wire by the brake cylinder is performed by an electromagnet that opens and closes a control valve provided in the control cylinder.

また、ワイヤテンション機構では、サーボモータを備えたガイドベーン操作リンク機構から延びてきたワイヤが一方の固定シーブで曲げられテンションシーブ方向に延びており、一方の固定シーブから延びてきたワイヤはテンションシーブで曲げられ他方の固定シーブ方向に延びており、テンションシーブから延びてきたワイヤは他方の固定シーブで曲げられ重錘ラッチ機構の方向に延びている。   In the wire tension mechanism, the wire extending from the guide vane operation link mechanism including the servo motor is bent by one fixed sheave and extends in the tension sheave direction, and the wire extending from the one fixed sheave is the tension sheave. The wire extending from the tension sheave is bent by the other fixed sheave and extends in the direction of the weight latch mechanism.

重錘ラッチ機構は、基台に軸により回転可能に支持された重錘保持用ドラムと、重錘保持用ドラムをラッチするラッチバーと、ラッチバーによる重錘保持用ドラムのラッチを解除する電磁石とを備えている。
また、重錘ラッチ機構では、ワイヤテンション機構の他方の固定シーブから延びてきたワイヤが重錘保持用ドラムに巻回されるとともに、ボルトにより重錘保持用ドラムに固定されている。そして、重錘保持用ドラムに巻回された後に重錘保持用ドラムから延びてきたワイヤの基端部には、重錘が懸吊されている。 The weight latch mechanism includes a weight holding drum rotatably supported by a shaft on a base, a latch bar that latches the weight holding drum, and an electromagnet that releases the latch of the weight holding drum by the latch bar. I have.
In the weight latch mechanism, the wire extending from the other fixed sheave of the wire tension mechanism is wound around the weight holding drum and fixed to the weight holding drum with a bolt. The weight is suspended from the proximal end portion of the wire that is wound around the weight holding drum and then extends from the weight holding drum.

次に、従来の電動サーボモータを動力源とした水車ガイドベーンの開閉操作装置の動作について、説明する。
通常運転時は、ワイヤテンション機構の電磁石と重錘ラッチ機構の電磁石とが励磁され、ワイヤテンション機構では、テンションシーブの移動を制御シリンダが妨げないようになっており、重錘ラッチ機構では、重錘保持用ドラムがラッチされており、重錘の重量がワイヤの先端部に加わらないようになっている。そのため、電動サーボモータの動作による、水車ガイドベーンの開方向あるいは閉方向に移動した時のワイヤの移動が、テンションシーブの移動で吸収され、ワイヤの張力が一定に保たれている。
また、電源断等の異常時では、ワイヤテンション機構の電磁石と重錘ラッチ機構の電磁石とが同時に消勢し、ワイヤテンション機構のテンションシーブの移動が停止するとともに、重錘保持用ドラムのラッチが解除され、重錘の重量がワイヤの先端部に加わり、ガイドベーンを全閉させるようになっている（例えば、特許文献１参照）。 Next, the operation of the opening / closing operation device for the water turbine guide vane using a conventional electric servomotor as a power source will be described.
During normal operation, the electromagnet of the wire tension mechanism and the electromagnet of the weight latch mechanism are excited, and the control cylinder does not prevent the movement of the tension sheave in the wire tension mechanism. The weight holding drum is latched so that the weight of the weight is not applied to the tip of the wire. Therefore, the movement of the wire when the water wheel guide vane moves in the opening direction or the closing direction due to the operation of the electric servo motor is absorbed by the movement of the tension sheave, and the tension of the wire is kept constant.
In addition, when an abnormality such as a power interruption occurs, the electromagnet of the wire tension mechanism and the electromagnet of the weight latch mechanism are simultaneously de-energized, the movement of the tension sheave of the wire tension mechanism is stopped, and the latch of the weight holding drum is The weight of the weight is released, and the weight of the weight is added to the tip of the wire so that the guide vane is fully closed (see, for example, Patent Document 1).

特開平１０−１４１１９９号公報（第４〜５頁、第１図）Japanese Patent Laid-Open No. 10-141199 (pages 4-5, FIG. 1)

特許文献１に記載の水車ガイドベーンの開閉操作装置では、電源断等の異常時には、ワイヤテンション機構の電磁石と重錘ラッチ機構の電磁石とが同時に消勢し、ワイヤテンション機構のテンションシーブの移動が停止するとともに、重錘保持用ドラムのラッチが解除され、重錘の重量がワイヤの先端部に加わり、ガイドベーンを全閉させるようになっている。
しかし、特許文献１に記載の水車ガイドベーンの開閉操作装置におけるワイヤテンション機構および重錘ラッチ機構に用いられた電磁石には、電磁石のコイルに流れる電流を監視する回路が付設されておらず、これらの電磁石のコイルに流れる電流が切れると、即重故障と判断し、発電機がトリップしてしまうとの問題があった。 In the turbine guide vane opening / closing device described in Patent Document 1, when an abnormality such as a power interruption occurs, the electromagnet of the wire tension mechanism and the electromagnet of the weight latch mechanism are simultaneously de-energized, and the tension sheave of the wire tension mechanism moves. While stopping, the latch of the weight holding drum is released, the weight of the weight is added to the tip of the wire, and the guide vane is fully closed.
However, the electromagnet used in the wire tension mechanism and the weight latch mechanism in the opening / closing operation device for the turbine guide vane described in Patent Document 1 is not provided with a circuit for monitoring the current flowing in the coil of the electromagnet. When the current flowing through the coil of the electromagnet was cut off, it was judged that there was an immediate serious failure and the generator tripped.

この発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであり、その目的は、ワイヤテンション機構および重錘ラッチ機構の各電磁石のコイルに流れる電流が切れたとしても、即重故障と判断して発電機をトリップするのではなく、重故障か軽故障かを判断し、不要な発電機トリップを防止する信頼性の高い水車ガイドベーンの開閉操作装置を得ることである。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and the purpose of the present invention is to make an immediate failure even if the current flowing through the coils of the electromagnets of the wire tension mechanism and the weight latch mechanism is cut off. It is not determined to trip the generator, but to determine whether it is a major failure or a light failure, and to obtain a highly reliable water turbine guide vane opening / closing device that prevents unnecessary generator trips.

本発明に係わる水車ガイドベーンの開閉操作装置は、水車ガイドベーンを駆動する電動サーボモータ駆動機構と、電動サーボモータ駆動機構に一端部が接続され、他端部に重錘が懸吊されたワイヤと、通常運転時に水車ガイドベーンの開閉動作によるワイヤの移動を吸収して、ワイヤの張力を一定に保つワイヤテンション機構と、通常運転時に重錘の重量がワイヤの一端部に加わらないように重錘の重量を支持する重錘ラッチ機構とを備えた水車ガイドベーンの開閉操作装置であって、ワイヤテンション機構が、異常時にワイヤテンション機構用電磁石の作用によりワイヤの弛緩をブロックする構造で、且つワイヤテンション機構用電磁石にワイヤテンション機構用電流監視回路を設けたものであり、重錘ラッチ機構が、異常時にラッチ機構用電磁石の作用によりラッチを解除してワイヤの一端部に重錘の重量を加える構造で、且つラッチ機構用電磁石にラッチ機構用電流監視回路を設けたものである。   An apparatus for opening and closing a water turbine guide vane according to the present invention includes an electric servo motor driving mechanism for driving a water wheel guide vane, and a wire having one end connected to the electric servo motor driving mechanism and a weight suspended from the other end. And a wire tension mechanism that keeps the wire tension constant by absorbing the movement of the wire due to the opening and closing operation of the turbine guide vanes during normal operation, and a weight so that the weight of the weight is not applied to one end of the wire during normal operation. A turbine guide vane opening / closing device having a weight latch mechanism for supporting the weight of the weight, wherein the wire tension mechanism blocks the loosening of the wire by the action of the electromagnet for the wire tension mechanism in an abnormal state, and The wire tension mechanism electromagnet is provided with a wire tension mechanism current monitoring circuit. To release the latch by the action of the electromagnet in the structure to add the weight of one end portion to the weight of the wire, and the latching mechanism for the electromagnet is provided with a current monitoring circuit for latching mechanism.

本発明に係わる水車ガイドベーンの開閉操作装置は、水車ガイドベーンを駆動する電動サーボモータ駆動機構と、電動サーボモータ駆動機構に一端部が接続され、他端部に重錘が懸吊されたワイヤと、通常運転時に水車ガイドベーンの開閉動作によるワイヤの移動を吸収して、ワイヤの張力を一定に保つワイヤテンション機構と、通常運転時に重錘の重量がワイヤの一端部に加わらないように重錘の重量を支持する重錘ラッチ機構とを備えた水車ガイドベーンの開閉操作装置であって、ワイヤテンション機構が、異常時にワイヤテンション機構用電磁石の作用によりワイヤの弛緩をブロックする構造で、且つワイヤテンション機構用電磁石にワイヤテンション機構用電流監視回路を設けたものであり、重錘ラッチ機構が、異常時にラッチ機構用電磁石の作用によりラッチを解除してワイヤの一端部に重錘の重量を加える構造で、且つラッチ機構用電磁石にラッチ機構用電流監視回路を設けたものであり、重故障か軽故障かを判断し、不要な発電機トリップを防止することができる。   An apparatus for opening and closing a water turbine guide vane according to the present invention includes an electric servo motor driving mechanism for driving a water wheel guide vane, and a wire having one end connected to the electric servo motor driving mechanism and a weight suspended from the other end. And a wire tension mechanism that keeps the wire tension constant by absorbing the movement of the wire due to the opening and closing operation of the turbine guide vanes during normal operation, and a weight so that the weight of the weight is not applied to one end of the wire during normal operation. A turbine guide vane opening / closing device having a weight latch mechanism for supporting the weight of the weight, wherein the wire tension mechanism blocks the loosening of the wire by the action of the electromagnet for the wire tension mechanism in an abnormal state, and The wire tension mechanism electromagnet is provided with a wire tension mechanism current monitoring circuit. The structure is such that the latch is released by the action of the electromagnet and the weight of the weight is added to one end of the wire, and the latch mechanism electromagnet is provided with a current monitoring circuit for the latch mechanism. In addition, unnecessary generator trips can be prevented.

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係わる水車ガイドベーンの開閉操作装置の系統模式図である。
図１に示すように、本実施の形態の水車ガイドベーンの開閉操作装置１００は、水車ガイドベーンを駆動する電動サーボモータが動力源である駆動機構（電動サーボモータ駆動機構と記す）１と、この電動サーボモータ駆動機構１に一端部が接続され、他端部に重錘３が懸吊されたワイヤ２と、通常運転において、水車ガイドベーンの開閉動作によるワイヤ２の移動を吸収して、ワイヤ２の張力を一定に保つワイヤテンション機構２０と、通常運転において、重錘３の重量がワイヤ２の一端部にかからないように重錘３の重量を支持可能な重錘ラッチ機構４０とを備えている。
そして、一端部が電動サーボモータ駆動機構１に接続されたワイヤ２は、ワイヤテンション機構２０と重錘ラッチ機構４０との順に掛け渡されて、その他端部に重錘３が懸吊されている。 Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a system schematic diagram of an opening / closing operation device for a turbine guide vane according to Embodiment 1 of the present invention.
As shown in FIG. 1, a hydraulic turbine guide vane opening / closing device 100 according to the present embodiment includes a drive mechanism (referred to as an electric servo motor drive mechanism) 1 in which an electric servo motor that drives a water turbine guide vane is a power source; The electric servo motor drive mechanism 1 has one end connected to the other end and a weight 2 suspended from the other end. In normal operation, the movement of the wire 2 due to the opening and closing operation of the water turbine guide vane is absorbed. A wire tension mechanism 20 that keeps the tension of the wire 2 constant, and a weight latch mechanism 40 that can support the weight of the weight 3 so that the weight of the weight 3 does not hit one end of the wire 2 in normal operation. ing.
The wire 2 having one end connected to the electric servo motor drive mechanism 1 is stretched over the wire tension mechanism 20 and the weight latch mechanism 40 in this order, and the weight 3 is suspended from the other end. .

次に、ワイヤテンション機構２０について説明する。
ワイヤテンション機構２０は、台板に固定された一対となる第１の固定シーブ６ａおよび第２の固定シーブ６ｂと、第１の固定シーブ６ａと第２の固定シーブ６ｂとの間に配設されて、ワイヤ２に所定の張力を付与する、台板に移動可能に取り付けられたテンションシーブ８と、テンションシーブ８をワイヤ２に所定の張力を付与する方向に付勢する引張りバネ７と、緊急時にテンションシーブ８がワイヤ２を弛緩させる方向に移動するのをブロックする制動シリンダ９とを備えている。
制動シリンダ９は、油通路を制御する制御弁（図示せず）を備え、この制御弁にはその開閉を制御するワイヤテンション機構用電磁石１０が接続されている。そして、ワイヤテンション機構用電磁石１０には、詳細は後述するが、ワイヤテンション機構用電流監視回路１４が設けられている。 Next, the wire tension mechanism 20 will be described.
The wire tension mechanism 20 is disposed between a pair of first fixed sheave 6a and second fixed sheave 6b fixed to the base plate, and between the first fixed sheave 6a and the second fixed sheave 6b. A tension sheave 8 movably attached to the base plate for applying a predetermined tension to the wire 2, a tension spring 7 for urging the tension sheave 8 in a direction for applying a predetermined tension to the wire 2, and an emergency A brake cylinder 9 is sometimes provided which blocks the tension sheave 8 from moving in a direction that relaxes the wire 2.
The brake cylinder 9 includes a control valve (not shown) that controls the oil passage, and a wire tension mechanism electromagnet 10 that controls opening and closing thereof is connected to the control valve. The wire tension mechanism electromagnet 10 is provided with a wire tension mechanism current monitoring circuit 14 as will be described in detail later.

また、本実施の形態におけるワイヤテンション機構２０では、電動サーボモータ駆動機構１の方向から延びてきたワイヤ２が第１の固定シーブ６ａで曲げられテンションシーブ８の方向に延びており、第１の固定シーブ６ａから延びてきたワイヤ２はテンションシーブ８で曲げられ第２の固定シーブ６ｂの方向に延びており、テンションシーブ８から延びてきたワイヤ２は第２の固定シーブ６ｂで曲げられ重錘ラッチ機構４の方向に延びている。すなわち、ワイヤテンション機構２０において、ワイヤ２は、第１の固定シーブ６ａ→テンションシーブ８→第２の固定シーブ６ｂの順に掛け渡されている。   Further, in the wire tension mechanism 20 in the present embodiment, the wire 2 extending from the direction of the electric servo motor drive mechanism 1 is bent by the first fixed sheave 6a and extends in the direction of the tension sheave 8, and the first The wire 2 extending from the fixed sheave 6a is bent by the tension sheave 8 and extends in the direction of the second fixed sheave 6b. The wire 2 extending from the tension sheave 8 is bent by the second fixed sheave 6b and is weighted. It extends in the direction of the latch mechanism 4. That is, in the wire tension mechanism 20, the wire 2 is stretched in the order of the first fixed sheave 6a → the tension sheave 8 → the second fixed sheave 6b.

次に、重錘ラッチ機構４０について説明する。
重錘ラッチ機構４０には、回転可能で、且つワイヤ２を巻回固定したラッチ機構用ドラム（図示せず）と、このラッチ機構用ドラムを係止するラッチ部材（図示せず）とからなるドラム部３３と、ラッチ機構用ドラムを係止するラッチ部材を動かすラッチ機構用電磁石３０とを備えている。そして、このラッチ機構用電磁石３０にも、詳細は後述するが、ラッチ機構用電流監視回路３４が設けられている。
また、本実施の形態における重錘ラッチ機構４０では、ラッチ機構用ドラムに巻回固定された後のワイヤ２は、ラッチ機構用ドラムから延びて、その他端部に重錘３が懸吊される。 Next, the weight latch mechanism 40 will be described.
The weight latch mechanism 40 includes a latch mechanism drum (not shown) that is rotatable and has the wire 2 wound and fixed, and a latch member (not shown) that locks the latch mechanism drum. A drum portion 33 and a latch mechanism electromagnet 30 that moves a latch member that latches the latch mechanism drum are provided. The latch mechanism electromagnet 30 is also provided with a latch mechanism current monitoring circuit 34, as will be described in detail later.
Further, in the weight latch mechanism 40 in the present embodiment, the wire 2 after being wound and fixed to the latch mechanism drum extends from the latch mechanism drum, and the weight 3 is suspended from the other end. .

次に、本実施の形態の水車ガイドベーンの開閉操作装置１００の動作について、説明する。
通常運転時は、ワイヤテンション機構用電磁石１０とラッチ機構用電磁石３０とが励磁され、ワイヤテンション機構２０では、テンションシーブ８の移動を制御シリンダ９が妨げないようになっており、重錘ラッチ機構４０では、ラッチ機構用ドラムがラッチ部材でラッチされており、重錘３の重量がワイヤ２の一端部に加わらないようになっている。そのため、電動サーボモータ駆動機構１の動作による水車ガイドベーンの開方向あるいは閉方向への移動に対応したワイヤ２の移動が、テンションシーブ８の移動で吸収され、ワイヤ２の張力が一定に保たれている。
また、電源断等の異常時では、ワイヤテンション機構用電磁石１０とラッチ機構用電磁石３０とが同時に消勢し、ワイヤテンション機構２０のテンションシーブ８の移動が停止するとともに、ラッチ機構用ドラムのラッチが解除され、重錘３の重量がワイヤ２の一端部にかかり、ガイドベーンを全閉させるように動作する。 Next, the operation | movement of the opening / closing operation apparatus 100 of the waterwheel guide vane of this Embodiment is demonstrated.
During normal operation, the electromagnet 10 for the wire tension mechanism and the electromagnet 30 for the latch mechanism are excited, and the control cylinder 9 does not prevent the movement of the tension sheave 8 in the wire tension mechanism 20. In 40, the drum for latch mechanism is latched by the latch member so that the weight of the weight 3 is not applied to one end of the wire 2. Therefore, the movement of the wire 2 corresponding to the movement of the water turbine guide vane in the opening direction or the closing direction due to the operation of the electric servo motor drive mechanism 1 is absorbed by the movement of the tension sheave 8, and the tension of the wire 2 is kept constant. ing.
When the power supply is cut off, the wire tension mechanism electromagnet 10 and the latch mechanism electromagnet 30 are simultaneously de-energized, the movement of the tension sheave 8 of the wire tension mechanism 20 is stopped, and the latch of the latch mechanism drum is latched. Is released, the weight of the weight 3 is applied to one end of the wire 2, and the guide vanes are fully closed.

図２は、本発明の実施の形態１に係わる水車ガイドベーンの開閉操作装置のラッチ機構用電流監視回路の回路図である。
本実施の形態の水車ガイドベーンの開閉操作装置１００における重錘ラッチ機構４０では、図２の回路図から明らかなように、ラッチ機構用電磁石には４個のコイルが用いられている。
そのため、本実施の形態で用いられている第１のラッチ機構用電流監視回路３４ａは、第１のラッチ機構用電磁石コイル３１ａと第２のラッチ機構用電磁石コイル３１ｂとが並列に接続された並列回路に第１のラッチ機構用断線検出器３２ａが直列に接続された並列コイルユニットと、第３のラッチ機構用電磁石コイル３１ｃと第４のラッチ機構用電磁石コイル３１ｄとが並列に接続された並列回路に第２のラッチ機構用断線検出器３２ｂが直列に接続された並列コイルユニットとを有している。そして、これらの２個の並列コイルユニットが、並列に電源３５と接続されている。 FIG. 2 is a circuit diagram of a current monitoring circuit for a latch mechanism of the opening / closing operation device for the turbine guide vane according to the first embodiment of the present invention.
In the weight latch mechanism 40 in the waterwheel guide vane opening / closing operation device 100 of the present embodiment, as is apparent from the circuit diagram of FIG. 2, four coils are used for the electromagnet for the latch mechanism.
Therefore, the first latch mechanism current monitoring circuit 34a used in the present embodiment includes a first latch mechanism electromagnet coil 31a and a second latch mechanism electromagnet coil 31b connected in parallel. A parallel coil unit in which the first latch mechanism disconnection detector 32a is connected in series to the circuit, and a third latch mechanism electromagnet coil 31c and a fourth latch mechanism electromagnet coil 31d connected in parallel. The circuit includes a parallel coil unit in which a second latch mechanism disconnection detector 32b is connected in series. These two parallel coil units are connected to the power source 35 in parallel.

図３は、本発明の実施の形態１に係わる水車ガイドベーンの開閉操作装置のワイヤテンション機構用電流監視回路の回路図である。
本実施の形態の水車ガイドベーンの開閉操作装置１００におけるワイヤテンション機構２０では、図３の回路図から明らかなように、ワイヤテンション機構用電磁石には１個のコイルが用いられている。
そのため、本実施の形態で用いられている第１のワイヤテンション機構用電流監視回路１４ａは、ワイヤテンション機構用電磁石コイル１１とワイヤテンション機構用断線検出器１２とが直列に接続された単コイルユニットに、電源１５が接続された構成となっている。 FIG. 3 is a circuit diagram of a current monitoring circuit for a wire tension mechanism of the hydraulic turbine guide vane opening / closing device according to the first embodiment of the present invention.
In the wire tension mechanism 20 in the waterwheel guide vane opening / closing operation device 100 of the present embodiment, as is apparent from the circuit diagram of FIG. 3, one coil is used for the electromagnet for the wire tension mechanism.
Therefore, the first wire tension mechanism current monitoring circuit 14a used in the present embodiment is a single coil unit in which a wire tension mechanism electromagnet 11 and a wire tension mechanism disconnection detector 12 are connected in series. In addition, the power supply 15 is connected.

本実施の形態の水車ガイドベーンの開閉操作装置１００では、重錘ラッチ機構４０に用いられたラッチ機構用電流監視回路３４が、並列に接続された２個のラッチ機構用電磁石コイルとラッチ機構用断線検出器とが直列に接続された並列コイルユニットの２個が、並列に電源に接続された第１のラッチ機構用電流監視回路３４ａの構成であるので、各並列コイルユニットのいずれかのラッチ機構用断線検出器が断線を検出した場合は軽故障とし、両方のラッチ機構用断線検出器が断線を検出した場合は重故障としている。そして、この重故障の時のみ発電機をトリップするので、本実施の形態の水車ガイドベーンの開閉操作装置は不要な発電機のトリップを少なくすることができる。
本実施の形態では、ラッチ機構用電流監視回路の並列コイルユニットは２個であるが、これに限定されず、並列コイルユニットは複数であれば良い。しかし、設置スペースやコストの面から、並列コイルユニットは３個までが好ましい。並列コイルユニットが３個の場合は、全てのラッチ機構用断線検出器が断線を検出した場合は重故障とし、断線を検出したラッチ機構用断線検出器が２台までの場合は軽故障としている。 In the hydraulic turbine guide vane opening / closing operation device 100 of the present embodiment, the latch mechanism current monitoring circuit 34 used in the weight latch mechanism 40 includes two latch mechanism electromagnet coils and a latch mechanism connected in parallel. Since two of the parallel coil units connected in series with the disconnection detector have the configuration of the current monitoring circuit 34a for the first latch mechanism connected to the power supply in parallel, any one of the latches of each parallel coil unit When the disconnection detector for the mechanism detects a disconnection, it is a minor failure, and when both the disconnection detectors for the latch mechanism detect a disconnection, it is a major failure. And since a generator trips only at the time of this serious failure, the opening / closing operation apparatus of the turbine guide vane of this Embodiment can reduce the trip of an unnecessary generator.
In the present embodiment, the number of parallel coil units of the current monitoring circuit for the latch mechanism is two, but the present invention is not limited to this, and there may be a plurality of parallel coil units. However, up to three parallel coil units are preferable from the standpoint of installation space and cost. When there are three parallel coil units, a serious failure occurs when all the latch mechanism disconnection detectors detect a disconnection, and a minor failure occurs when up to two latch mechanism disconnection detectors detect the disconnection. .

実施の形態２．
図４は、本発明の実施の形態２に係わる水車ガイドベーンの開閉操作装置のラッチ機構用電流監視回路の回路図である。
本実施の形態の水車ガイドベーンの開閉操作装置における重錘ラッチ機構４０では、図４の回路図から明らかなように、ラッチ機構用電磁石には３個のコイルが用いられている。
そのため、本実施の形態で用いられている第２のラッチ機構用電流監視回路３４ｂは、第１のラッチ機構用電磁石コイル３１ａと第１のラッチ機構用断線検出器３２ａとが直列に接続された単コイルユニットと、第２のラッチ機構用電磁石コイル３１ｂと第２のラッチ機構用断線検出器３２ｂとが直列に接続された単コイルユニットと、第３のラッチ機構用電磁石コイル３１ｃと第３のラッチ機構用断線検出器３２ｃとが直列に接続された単コイルユニットとの３個が、並列に電源３５と接続された構成となっている。
本実施の形態の水車ガイドベーンの開閉操作装置では、重錘ラッチ機構４０におけるラッチ機構用電流監視回路３４が、上記第２のラッチ機構用電流監視回路３４ｂである以外、実施の形態１と同様である。 Embodiment 2. FIG.
FIG. 4 is a circuit diagram of a current monitoring circuit for a latch mechanism of an opening / closing operation device for a turbine guide vane according to Embodiment 2 of the present invention.
As is apparent from the circuit diagram of FIG. 4, in the weight latch mechanism 40 in the opening / closing operation device for the turbine guide vane of the present embodiment, three coils are used for the electromagnet for the latch mechanism.
Therefore, in the second latch mechanism current monitoring circuit 34b used in the present embodiment, the first latch mechanism electromagnetic coil 31a and the first latch mechanism disconnection detector 32a are connected in series. A single coil unit, a single coil unit in which a second latch mechanism electromagnet coil 31b and a second latch mechanism disconnection detector 32b are connected in series, a third latch mechanism electromagnet coil 31c, and a third Three latch coil disconnection detectors 32c and a single coil unit connected in series are connected to the power source 35 in parallel.
In the hydraulic turbine guide vane opening / closing device of the present embodiment, the latch mechanism current monitoring circuit 34 in the weight latch mechanism 40 is the same as that of the first embodiment except that the second latch mechanism current monitoring circuit 34b. It is.

本実施の形態の水車ガイドベーンの開閉操作装置では、重錘ラッチ機構４０に用いられたラッチ機構用電流監視回路３４が、ラッチ機構用電磁石コイルとラッチ機構用断線検出器とが直列に接続された単コイルユニットの３個が、並列に電源に接続された第２のラッチ機構用電流監視回路３４ｂの構成であるので、各単コイルユニットの内のいずれか１台のラッチ機構用断線検出器が断線を検出した場合は軽故障とし、各単コイルユニットの内の２台以上のラッチ機構用断線検出器が断線を検出した場合は重故障としている。
そして、この重故障の時のみ発電機をトリップするので、本実施の形態の水車ガイドベーンの開閉操作装置は不要な発電機のトリップを少なくすることができる。 In the turbine guide vane opening / closing device of the present embodiment, the latch mechanism current monitoring circuit 34 used in the weight latch mechanism 40 includes a latch mechanism electromagnet coil and a latch mechanism disconnection detector connected in series. Since the three single coil units have the configuration of the second latch mechanism current monitoring circuit 34b connected to the power supply in parallel, any one latch mechanism disconnection detector in each single coil unit. When a disconnection is detected, a minor failure is detected. When two or more latch mechanism disconnection detectors in each single coil unit detect a disconnection, a serious failure is detected.
And since a generator trips only at the time of this serious failure, the opening / closing operation apparatus of the turbine guide vane of this Embodiment can reduce the trip of an unnecessary generator.

本実施の形態では、ラッチ機構用電流監視回路の単コイルユニットは３個であるが、これに限定されず、単コイルユニットは２個以上の複数であれば良い。しかし、設置スペースやコストの面から単コイルユニットは４個までが好ましい。
単コイルユニットが２個の場合は、各単コイルユニットのいずれかのラッチ機構用断線検出器が断線を検出した場合は軽故障とし、両方のラッチ機構用断線検出器が断線を検出した場合は重故障としている。そして、単コイルユニットが４個の場合は、３台以上のラッチ機構用断線検出器が断線を検出した場合は重故障とし、断線を検出したラッチ機構用断線検出器が２台までの場合は軽故障としている。 In the present embodiment, the number of single coil units of the current monitoring circuit for the latch mechanism is three. However, the present invention is not limited to this, and the number of single coil units may be two or more. However, up to four single coil units are preferable in terms of installation space and cost.
When there are two single coil units, if one of the single coil units detects a break in the latch mechanism, a minor failure is detected, and if both latch mechanisms detect a break, Serious failure. And when there are four single coil units, if more than three latch mechanism disconnection detectors detect disconnection, it is a serious failure, and if there are up to two latch mechanism disconnection detectors that detect disconnection, A minor failure is assumed.

実施の形態３．
図５は、本発明の実施の形態３に係わる水車ガイドベーンの開閉操作装置のワイヤテンション機構用電流監視回路の回路図である。
本実施の形態の水車ガイドベーンの開閉操作装置における、ワイヤテンション機構２０では、図５の回路図から明らかなように、ワイヤテンション機構用電磁石には２個のコイルが用いられている。
そのため、本実施の形態で用いられている第２のワイヤテンション機構用電流監視回路１４ｂは、第１のワイヤテンション機構用電磁石コイル１１ａと第１のワイヤテンション機構用断線検出器１２ａとが直列に接続された単コイルユニットと、第２のワイヤテンション機構用電磁石コイル１１ｂと第２のワイヤテンション機構用断線検出器１２ｂとが直列に接続された単コイルユニットとの２個が、並列に電源１５と接続された構成となっている。
本実施の形態の水車ガイドベーンの開閉操作装置では、ワイヤテンション機構２０におけるワイヤテンション機構用電流監視回路１４が、上記第２のワイヤテンション機構用電流監視回路１４ｂである以外、実施の形態１と同様である。 Embodiment 3 FIG.
FIG. 5 is a circuit diagram of a current monitoring circuit for a wire tension mechanism of a turbine guide vane opening / closing device according to Embodiment 3 of the present invention.
In the wire tension mechanism 20 in the hydraulic turbine guide vane opening / closing device of the present embodiment, as is apparent from the circuit diagram of FIG. 5, two coils are used for the electromagnet for the wire tension mechanism.
Therefore, the second wire tension mechanism current monitoring circuit 14b used in the present embodiment includes the first wire tension mechanism electromagnet coil 11a and the first wire tension mechanism disconnection detector 12a in series. Two of the connected single coil unit and the single coil unit in which the second wire tension mechanism electromagnet coil 11b and the second wire tension mechanism disconnection detector 12b are connected in series are connected to the power source 15 in parallel. It is the structure connected with.
In the hydraulic turbine guide vane opening / closing device of the present embodiment, the wire tension mechanism current monitoring circuit 14 in the wire tension mechanism 20 is the same as that of the first embodiment except that the second wire tension mechanism current monitoring circuit 14b. It is the same.

本実施の形態の水車ガイドベーンの開閉操作装置では、ワイヤテンション機構２０に用いられたワイヤテンション機構用電流監視回路１４が、ワイヤテンション機構用電磁石コイルとワイヤテンション機構用断線検出器とが直列に接続された単コイルユニットの２個が、並列に電源に接続された第２のワイヤテンション機構用電流監視回路１４ｂの構成であるので、各単コイルユニットの内のいずれか１台のワイヤテンション機構用断線検出器が断線を検出した場合は軽故障とし、両方の単コイルユニットのワイヤテンション機構用断線検出器が断線を検出した場合は重故障としている。
そして、この重故障の時のみ発電機をトリップするので、本実施の形態の水車ガイドベーンの開閉操作装置は不要な発電機のトリップをさらに少なくすることができる。 In the turbine guide vane opening and closing device of the present embodiment, the wire tension mechanism current monitoring circuit 14 used in the wire tension mechanism 20 includes a wire tension mechanism electromagnet coil and a wire tension mechanism disconnection detector in series. Since two of the connected single coil units have the configuration of the second wire tension mechanism current monitoring circuit 14b connected to the power supply in parallel, any one of the single coil units has a wire tension mechanism. When the disconnection detector for the wire detects a disconnection, it is a minor failure, and when the disconnection detector for the wire tension mechanism of both single coil units detects the disconnection, it is a serious failure.
Since the generator is tripped only at the time of this serious failure, the turbine guide vane opening / closing device of the present embodiment can further reduce unnecessary generator trips.

本実施の形態では、ワイヤテンション機構用電流監視回路の単コイルユニットは２個であるが、これに限定されず、単コイルユニットは複数であれば良い。しかし、設置スペースやコストの面から単コイルユニットは３個までが好ましい。単コイルユニットが３個の場合、各単コイルユニットの内のいずれか１台のワイヤテンション機構用断線検出器が断線を検出した場合は軽故障とし、各単コイルユニットの内の２台以上のワイヤテンション機構用断線検出器が断線を検出した場合は重故障としている。
本実施の形態では、ラッチ機構用電流監視回路が、第１のラッチ機構用電流監視回路３４ａであるが、これに限定されるものではなく、第２のラッチ機構用電流監視回路３４ｂであっても、第１のラッチ機構用電磁石コイルと第２のラッチ機構用電磁石コイルとが並列に接続された並列回路にラッチ機構用断線検出器が直列に接続された並列コイルユニットの１個が、電源に接続された構成であっても、同様な効果が得られる。 In the present embodiment, there are two single coil units of the current monitoring circuit for the wire tension mechanism, but the present invention is not limited to this, and there may be a plurality of single coil units. However, from the viewpoint of installation space and cost, up to three single coil units are preferable. When there are three single coil units, if one of the single coil units detects a break in the wire tension mechanism, a minor failure is detected, and two or more of the single coil units are detected. If the wire tension mechanism disconnection detector detects a disconnection, it is a serious failure.
In the present embodiment, the latch mechanism current monitoring circuit is the first latch mechanism current monitoring circuit 34a. However, the present invention is not limited to this, and the second latch mechanism current monitoring circuit 34b is provided. Also, one of the parallel coil units in which the latch mechanism disconnection detector is connected in series to the parallel circuit in which the first latch mechanism electromagnet coil and the second latch mechanism electromagnet coil are connected in parallel is connected to the power source. The same effect can be obtained even with the configuration connected to the.

本発明に係わる水車ガイドベーンの開閉操作装置は、重錘ラッチ機構またはワイヤテンション機構に設けられた電流監視回路で、軽故障か重故障かの判別が可能であるので、不要な発電機のトリップを無くすことができ、信頼性の高い発電機に用いることができる。   The turbine guide vane opening / closing device according to the present invention can determine whether a minor failure or a major failure is detected by a current monitoring circuit provided in the weight latch mechanism or the wire tension mechanism. And can be used for a highly reliable generator.

本発明の実施の形態１に係わる水車ガイドベーンの開閉操作装置の系統模式図である。It is a system | strain schematic diagram of the opening / closing operation apparatus of the turbine guide vane concerning Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態１に係わる水車ガイドベーンの開閉操作装置のラッチ機構用電流監視回路の回路図である。It is a circuit diagram of the current monitoring circuit for the latch mechanism of the opening / closing operation device for the turbine guide vane according to the first embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態１に係わる水車ガイドベーンの開閉操作装置のワイヤテンション機構用電流監視回路の回路図である。It is a circuit diagram of the current monitoring circuit for the wire tension mechanism of the opening / closing operation device for the turbine guide vane according to the first embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態２に係わる水車ガイドベーンの開閉操作装置のラッチ機構用電流監視回路の回路図である。It is a circuit diagram of the current monitoring circuit for the latch mechanism of the opening / closing operation device for the turbine guide vane according to the second embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態３に係わる水車ガイドベーンの開閉操作装置のワイヤテンション機構用電流監視回路の回路図である。It is a circuit diagram of the electric current monitoring circuit for wire tension mechanisms of the opening / closing operation apparatus of the waterwheel guide vane concerning Embodiment 3 of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１ 電動サーボモータの駆動機構、２ ワイヤ、３ 重錘、６ａ 第１の固定シーブ、
６ｂ 第２の固定シーブ、７ 引張りバネ、８ テンションシーブ、９ 制動シリンダ、
１０ ワイヤテンション機構用電磁石、１１ ワイヤテンション機構用電磁石コイル、
１１ａ 第１のワイヤテンション機構用電磁石コイル、
１１ｂ 第２のワイヤテンション機構用電磁石コイル、
１２ ワイヤテンション機構用断線検出器、
１２ａ 第１のワイヤテンション機構用断線検出器、
１２ｂ 第２のワイヤテンション機構用断線検出器、
１４ ワイヤテンション機構用電流監視回路、
１４ａ 第１のワイヤテンション機構用電流監視回路、
１４ｂ 第２のワイヤテンション機構用電流監視回路、
１５ 電源、２０ ワイヤテンション機構、３０ ラッチ機構用電磁石、
３１ａ 第１のラッチ機構用電磁石コイル、３１ｂ 第２のラッチ機構用電磁石コイル、
３１ｃ 第３のラッチ機構用電磁石コイル、３１ｄ 第４のラッチ機構用電磁石コイル、
３２ａ 第１のラッチ機構用断線検出器、３２ｂ 第２のラッチ機構用断線検出器、
３２ｃ 第３のラッチ機構用断線検出器、３３ ドラム部、
３４ ラッチ機構用電流監視回路、３４ａ 第１のラッチ機構用電流監視回路、
３４ｂ 第２のラッチ機構用電流監視回路、３５ 電源、４０ 重錘ラッチ機構、
１００ 水車ガイドベーンの開閉操作装置。 1 drive mechanism of electric servo motor, 2 wires, 3 weights, 6a first fixed sheave,
6b second fixed sheave, 7 tension spring, 8 tension sheave, 9 brake cylinder,
10 Electromagnet for wire tension mechanism, 11 Electromagnet coil for wire tension mechanism,
11a 1st electromagnet coil for wire tension mechanisms,
11b Electromagnetic coil for the second wire tension mechanism,
12 Disconnection detector for wire tension mechanism,
12a Disconnection detector for the first wire tension mechanism,
12b Disconnection detector for the second wire tension mechanism,
14 Current monitoring circuit for wire tension mechanism,
14a Current monitoring circuit for the first wire tension mechanism,
14b Current monitoring circuit for the second wire tension mechanism,
15 power source, 20 wire tension mechanism, 30 electromagnet for latch mechanism,
31a First electromagnetic coil for latch mechanism, 31b Second electromagnetic coil for latch mechanism,
31c 3rd electromagnetic coil for latch mechanism, 31d 4th electromagnetic coil for latch mechanism,
32a first disconnection detector for latch mechanism, 32b second disconnection detector for latch mechanism,
32c Third disconnection detector for latch mechanism, 33 drum section,
34. Current monitoring circuit for latch mechanism, 34a Current monitoring circuit for first latch mechanism,
34b Current monitoring circuit for second latch mechanism, 35 power supply, 40 weight latch mechanism,
100 Waterwheel guide vane opening and closing device.

Claims (4)

水車ガイドベーンを駆動する電動サーボモータ駆動機構と、上記電動サーボモータ駆動機構に一端部が接続され、他端部に重錘が懸吊されたワイヤと、通常運転時に上記水車ガイドベーンの開閉動作による上記ワイヤの移動を吸収して、上記ワイヤの張力を一定に保つワイヤテンション機構と、通常運転時に上記重錘の重量が上記ワイヤの一端部に加わらないように上記重錘の重量を支持する重錘ラッチ機構とを備えた水車ガイドベーンの開閉操作装置であって、上記ワイヤテンション機構が、異常時にワイヤテンション機構用電磁石の作用により上記ワイヤの弛緩をブロックする構造で、且つ上記ワイヤテンション機構用電磁石にワイヤテンション機構用電流監視回路を設けたものであり、上記重錘ラッチ機構が、異常時にラッチ機構用電磁石の作用によりラッチを解除して上記ワイヤの一端部に上記重錘の重量を加える構造で、且つ上記ラッチ機構用電磁石にラッチ機構用電流監視回路を設けたものである水車ガイドベーンの開閉操作装置。   An electric servo motor drive mechanism for driving the water turbine guide vane, a wire having one end connected to the electric servo motor drive mechanism and a weight suspended at the other end, and opening / closing operation of the water turbine guide vane during normal operation The wire tension mechanism that absorbs the movement of the wire due to the wire and maintains the tension of the wire constant, and supports the weight of the weight so that the weight of the weight is not applied to one end of the wire during normal operation. An apparatus for opening and closing a water turbine guide vane provided with a weight latch mechanism, wherein the wire tension mechanism is configured to block the relaxation of the wire by the action of an electromagnet for the wire tension mechanism in the event of an abnormality, and the wire tension mechanism A current monitoring circuit for a wire tension mechanism is provided in the electromagnet for the magnet. Opening / closing operation of a water turbine guide vane having a structure in which the weight of the weight is applied to one end portion of the wire by releasing a latch by the action of a stone, and the latch mechanism electromagnet is provided with a current monitoring circuit for the latch mechanism apparatus. ラッチ機構用電流監視回路が、並列に接続された２個の電磁石コイルと断線検出器とが直列に接続された並列コイルユニットの複数個を、並列に電源に接続したものであることを特徴とする請求項１に記載の水車ガイドベーンの開閉操作装置。   The latch mechanism current monitoring circuit is characterized in that two parallel coil units in which two electromagnet coils connected in parallel and a disconnection detector are connected in series are connected to a power source in parallel. The opening / closing operation device for a water turbine guide vane according to claim 1. ラッチ機構用電流監視回路が、電磁石コイルと断線検出器とが直列に接続された単コイルユニットの複数個を、並列に電源に接続したものであることを特徴とする請求項１に記載の水車ガイドベーンの開閉操作装置。   2. The water wheel according to claim 1, wherein the current monitoring circuit for the latch mechanism includes a plurality of single coil units each having an electromagnet coil and a disconnection detector connected in series and connected to a power source in parallel. Guide vane opening and closing device. ワイヤテンション機構用電流監視回路が、電磁石コイルと断線検出器とが直列に接続された単コイルユニットの複数個を、並列に電源に接続したものであることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の水車ガイドベーンの開閉操作装置。   The current monitoring circuit for a wire tension mechanism includes a plurality of single coil units each having an electromagnet coil and a disconnection detector connected in series, and connected in parallel to a power source. 4. The opening / closing operation device for a water turbine guide vane according to any one of 3.
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