JP3650701B2 - ダムの放流設備を兼ねた水車発電装置 - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ダムの放流設備を兼ねた水車発電装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、図2に示す既設ダム1に下流側河川2の維持用放流設備を新設する手段として、ダム1の堤体3を貫通して放流管4を設ける第1の手段と、ダム1の堤体3の上流側貯水部5の水Wを吸い込んで吐出するポンプ6と、このポンプ6の吐出口に入口7Aが接続されるとともに、ダム1の堤体3を乗り越えて下流側河川2に放流出口部7Bを臨ませた放流管7とを備えた第2の手段などが知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前記第1の手段では、既設ダム1の堤体3を貫通して放流管4を設置するために莫大な土木工事費および長い工期が必要で、イニシャルコスト高になる欠点を有している。
【0004】
一方、前記第2の手段では、莫大な土木工事費と長い工期が不要になるので、第1の手段が保有しているイニシャルコスト高を解消して、下流側河川2の維持用放流設備を新設することができる。しかし、ポンプ6を運転するための消費電力が比較的大きく、下流側河川2の維持用放流設備新設後のランニングコストが高くなる難点を有している。
【0005】
そこで、本発明は、莫大な土木工事費と長い工期を不要にして、イニシャルコストを低減し、かつポンプを運転するための電力を自給して、ランニングコストを低減するとともに、ポンプおよび水車発電機の最高効率点での運転を可能にして運転効率の低下を防止することができるダムの放流設備を兼ねた水車発電装置を提供することを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明に係るダムの放流設備を兼ねた水車発電装置は、ダムの堤体の上流側貯水部の水を吸い込んで吐出する可変速ポンプと、この可変速ポンプの吐出口に入口が接続されるとともに、前記ダムの堤体を乗り越えて該ダムの堤体の下流側下端部に放流出口部を臨ませた放流管と、この放流管内の水圧を検出する圧力検出器と、この圧力検出器によって検出した前記放流管内の水圧が入力されるとともに、入力された前記水圧と予め入力されている設定圧とを比較し、この比較に基づいて前記可変速ポンプに運転信号を出力して、放流管内の水圧を前記設定圧に保持して可変速ポンプを運転させる制御器と、前記放流管の放流出口部に設置した水車発電機とを備えていることを特徴としている。
【0007】
本発明によれば、可変速ポンプの運転によってダムの堤体の上流側貯水部の水は放流管の入口に吐出され、堤体を乗り越えて堤体の下流側下端部に臨んでいる放流出口部から放流されるとともに、放流出口部に設置した水車発電機を運転して発電することができる。このため、莫大な土木工事費と長い工期が不要になり、イニシャルコストを低減し、かつポンプ運転のための電力を水車発電機の発電によって自給して、ランニングコストを低減することができる。
【0008】
一方、圧力検出器によって検出した放流管内の水圧と設定圧との比較に基づいて制御器から出力される運転信号により可変速ポンプを変速運転することによって、放流管内の水圧を設定圧に保持することができる。これにより、上流側貯水部の水位変動に伴うポンプ運転効率の低下を防止して、可変速ポンプの運転効率を改善することができる。
【0009】
他方、放流管内の水圧を設定圧に保持して放流することにより、水車発電機を常時定水量・定落差で運転することができる。その結果、水車発電機を常に最高効率点で運転することが可能になるとともに、コストの増大を招く流量調整用のガイドベーンまたは流量調整弁を省略することができる。
【0010】
さらに、殆どのダムでは、ポンプの必要全揚程は水車発電機の有効落差の数分の1以下であるため、水車発電機の発電量はポンプ運転のための電力を大きく上まわる。したがって、ポンプ運転のための電力を水車発電機の発電によって自給するとともに、余剰電力を別設備などに供給することが可能になる。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を図面に基づいて説明する。図1において、ダムの放流設備を兼ねた水車発電装置は、既設ダム10の堤体11の上流側貯水部12の水Wを吸い込んで吐出する可変速式水中ポンプ13と、この可変速式水中ポンプ13の吐出口に入口14Aが接続されるとともに、ダム10の堤体11を乗り越えてダム10の堤体11の下流側下端部、つまり下流側河川15に放流出口部14Bを臨ませた放流管14を備えている。放流管14内の水圧は堤体11の頂部において圧力検出器16により検出され、検出した放流管14内の水圧が制御器17に入力される。
【0012】
制御器17では入力された水圧と予め入力されている設定圧が比較される。この比較に基づいて可変速式水中ポンプ13に運転信号を出力して、放流管14内の水圧を設定圧に保持して可変速式水中ポンプ13を運転させるように構成されている。また、放流管14の放流出口部14Bに水車発電機18が設置されている。
【0013】
このような構成であれば、可変速式水中ポンプ13の運転によってダム10の堤体11の上流側貯水部12の水Wは放流管14の入口に吐出され、堤体11を乗り越えて堤体11の下流側下端部、つまり下流側河川15にに臨んでいる放流出口部14Bから放流されるとともに、放流出口部14Bに設置した水車発電機18を運転して発電することができる。このため、莫大な土木工事費と長い工期が不要になり、イニシャルコストを低減し、かつ可変速式水中ポンプ13運転のための電力を水車発電機18の発電によって自給して、ランニングコストを低減することができる。
【0014】
一方、圧力検出器16によって検出した放流管14内の水圧と設定圧との比較に基づいて制御器17から出力される運転信号により可変速式水中ポンプ13を変速運転することによって、放流管14内の水圧を設定圧に保持することができる。これにより、上流側貯水部12の水位がたとえばHWLとLWLの範囲で変動しても、ポンプ運転効率の変動低下を防止して、可変速式水中ポンプ13の運転効率を改善することができる。
【0015】
他方、放流管14内の水圧を設定圧に保持して放流することにより、水車発電機18を常時定水量・定落差で運転することができる。その結果、水車発電機18を常に最高効率点で運転することが可能になるとともに、コストの増大を招く流量調整用のガイドベーンまたは流量調整弁を省略することができる。
【0016】
さらに、殆どのダム10では、可変速式水中ポンプ13の必要全揚程は水車発電機18の有効落差の数分の1以下であるため、水車発電機18の発電量は可変速式水中ポンプ13運転のための電力を大きく上まわる。したがって、可変速式水中ポンプ13運転のための電力を水車発電機18の発電によって自給(Pp)するとともに、余剰電力を別設備などに供給(Pt−Pp)することが可能になる。
【0017】
なお、前記実施の形態では、上流側貯水部12に投入した可変速式水中ポンプ13で説明しているが、可変速式水中ポンプ13をコラム内に設置した構成であってもよい。また、水中ポンプ以外の可変速ポンプで上流側貯水部12の水Wを吸い込んで放流管14の入口14Aに吐出するように構成してもよい。
【0018】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、可変速ポンプの運転によってダムの堤体の上流側貯水部の水を放流管の入口に吐出し、堤体を乗り越えて堤体の下流側下端部に臨んでいる放流出口部から放流するとともに、放流出口部に設置した水車発電機を運転して発電することができるので、莫大な土木工事費と長い工期が不要になり、イニシャルコストを低減し、かつポンプ運転のための電力を水車発電機の発電によって自給して、ランニングコストを低減することができる。
【0019】
また、可変速ポンプの変速運転によって放流管内の水圧を設定圧に保持することができるから、上流側貯水部の水位変動に伴うポンプ運転効率の低下を防止して、可変速ポンプの運転効率を改善することができる。
【0020】
さらに、放流管内の水圧を設定圧に保持して放流することによって、水車発電機を常時定水量・定落差で運転することができるので、水車発電機を常に最高効率点で運転することが可能になるとともに、コストの増大を招く流量調整用のガイドベーンまたは流量調整弁を省略することができる。
【0021】
しかも、殆どのダムでは、ポンプの必要全揚程は水車発電機の有効落差の数分の1以下であるため、水車発電機の発電量はポンプ運転のための電力を大きく上まわることになり、ポンプ運転のための電力を水車発電機の発電によって自給するとともに、余剰電力を別設備などに供給することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態を示す概略断面図である。
【図2】従来例の概略断面図である。
【符号の説明】
10 ダム
11 堤体
12 堤体の上流側貯水部
13 可変速式水中ポンプ(可変速ポンプ)
14 放流管
14A 放流管の入口
14B 放流管の放流出口部
15 堤体の下流側河川(堤体の下流側下端部)
16 圧力検出器
17 制御器
18 水車発電機
W 上流側貯水部の水
【発明の属する技術分野】
本発明は、ダムの放流設備を兼ねた水車発電装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、図2に示す既設ダム1に下流側河川2の維持用放流設備を新設する手段として、ダム1の堤体3を貫通して放流管4を設ける第1の手段と、ダム1の堤体3の上流側貯水部5の水Wを吸い込んで吐出するポンプ6と、このポンプ6の吐出口に入口7Aが接続されるとともに、ダム1の堤体3を乗り越えて下流側河川2に放流出口部7Bを臨ませた放流管7とを備えた第2の手段などが知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前記第1の手段では、既設ダム1の堤体3を貫通して放流管4を設置するために莫大な土木工事費および長い工期が必要で、イニシャルコスト高になる欠点を有している。
【0004】
一方、前記第2の手段では、莫大な土木工事費と長い工期が不要になるので、第1の手段が保有しているイニシャルコスト高を解消して、下流側河川2の維持用放流設備を新設することができる。しかし、ポンプ6を運転するための消費電力が比較的大きく、下流側河川2の維持用放流設備新設後のランニングコストが高くなる難点を有している。
【0005】
そこで、本発明は、莫大な土木工事費と長い工期を不要にして、イニシャルコストを低減し、かつポンプを運転するための電力を自給して、ランニングコストを低減するとともに、ポンプおよび水車発電機の最高効率点での運転を可能にして運転効率の低下を防止することができるダムの放流設備を兼ねた水車発電装置を提供することを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明に係るダムの放流設備を兼ねた水車発電装置は、ダムの堤体の上流側貯水部の水を吸い込んで吐出する可変速ポンプと、この可変速ポンプの吐出口に入口が接続されるとともに、前記ダムの堤体を乗り越えて該ダムの堤体の下流側下端部に放流出口部を臨ませた放流管と、この放流管内の水圧を検出する圧力検出器と、この圧力検出器によって検出した前記放流管内の水圧が入力されるとともに、入力された前記水圧と予め入力されている設定圧とを比較し、この比較に基づいて前記可変速ポンプに運転信号を出力して、放流管内の水圧を前記設定圧に保持して可変速ポンプを運転させる制御器と、前記放流管の放流出口部に設置した水車発電機とを備えていることを特徴としている。
【0007】
本発明によれば、可変速ポンプの運転によってダムの堤体の上流側貯水部の水は放流管の入口に吐出され、堤体を乗り越えて堤体の下流側下端部に臨んでいる放流出口部から放流されるとともに、放流出口部に設置した水車発電機を運転して発電することができる。このため、莫大な土木工事費と長い工期が不要になり、イニシャルコストを低減し、かつポンプ運転のための電力を水車発電機の発電によって自給して、ランニングコストを低減することができる。
【0008】
一方、圧力検出器によって検出した放流管内の水圧と設定圧との比較に基づいて制御器から出力される運転信号により可変速ポンプを変速運転することによって、放流管内の水圧を設定圧に保持することができる。これにより、上流側貯水部の水位変動に伴うポンプ運転効率の低下を防止して、可変速ポンプの運転効率を改善することができる。
【0009】
他方、放流管内の水圧を設定圧に保持して放流することにより、水車発電機を常時定水量・定落差で運転することができる。その結果、水車発電機を常に最高効率点で運転することが可能になるとともに、コストの増大を招く流量調整用のガイドベーンまたは流量調整弁を省略することができる。
【0010】
さらに、殆どのダムでは、ポンプの必要全揚程は水車発電機の有効落差の数分の1以下であるため、水車発電機の発電量はポンプ運転のための電力を大きく上まわる。したがって、ポンプ運転のための電力を水車発電機の発電によって自給するとともに、余剰電力を別設備などに供給することが可能になる。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を図面に基づいて説明する。図1において、ダムの放流設備を兼ねた水車発電装置は、既設ダム10の堤体11の上流側貯水部12の水Wを吸い込んで吐出する可変速式水中ポンプ13と、この可変速式水中ポンプ13の吐出口に入口14Aが接続されるとともに、ダム10の堤体11を乗り越えてダム10の堤体11の下流側下端部、つまり下流側河川15に放流出口部14Bを臨ませた放流管14を備えている。放流管14内の水圧は堤体11の頂部において圧力検出器16により検出され、検出した放流管14内の水圧が制御器17に入力される。
【0012】
制御器17では入力された水圧と予め入力されている設定圧が比較される。この比較に基づいて可変速式水中ポンプ13に運転信号を出力して、放流管14内の水圧を設定圧に保持して可変速式水中ポンプ13を運転させるように構成されている。また、放流管14の放流出口部14Bに水車発電機18が設置されている。
【0013】
このような構成であれば、可変速式水中ポンプ13の運転によってダム10の堤体11の上流側貯水部12の水Wは放流管14の入口に吐出され、堤体11を乗り越えて堤体11の下流側下端部、つまり下流側河川15にに臨んでいる放流出口部14Bから放流されるとともに、放流出口部14Bに設置した水車発電機18を運転して発電することができる。このため、莫大な土木工事費と長い工期が不要になり、イニシャルコストを低減し、かつ可変速式水中ポンプ13運転のための電力を水車発電機18の発電によって自給して、ランニングコストを低減することができる。
【0014】
一方、圧力検出器16によって検出した放流管14内の水圧と設定圧との比較に基づいて制御器17から出力される運転信号により可変速式水中ポンプ13を変速運転することによって、放流管14内の水圧を設定圧に保持することができる。これにより、上流側貯水部12の水位がたとえばHWLとLWLの範囲で変動しても、ポンプ運転効率の変動低下を防止して、可変速式水中ポンプ13の運転効率を改善することができる。
【0015】
他方、放流管14内の水圧を設定圧に保持して放流することにより、水車発電機18を常時定水量・定落差で運転することができる。その結果、水車発電機18を常に最高効率点で運転することが可能になるとともに、コストの増大を招く流量調整用のガイドベーンまたは流量調整弁を省略することができる。
【0016】
さらに、殆どのダム10では、可変速式水中ポンプ13の必要全揚程は水車発電機18の有効落差の数分の1以下であるため、水車発電機18の発電量は可変速式水中ポンプ13運転のための電力を大きく上まわる。したがって、可変速式水中ポンプ13運転のための電力を水車発電機18の発電によって自給(Pp)するとともに、余剰電力を別設備などに供給(Pt−Pp)することが可能になる。
【0017】
なお、前記実施の形態では、上流側貯水部12に投入した可変速式水中ポンプ13で説明しているが、可変速式水中ポンプ13をコラム内に設置した構成であってもよい。また、水中ポンプ以外の可変速ポンプで上流側貯水部12の水Wを吸い込んで放流管14の入口14Aに吐出するように構成してもよい。
【0018】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、可変速ポンプの運転によってダムの堤体の上流側貯水部の水を放流管の入口に吐出し、堤体を乗り越えて堤体の下流側下端部に臨んでいる放流出口部から放流するとともに、放流出口部に設置した水車発電機を運転して発電することができるので、莫大な土木工事費と長い工期が不要になり、イニシャルコストを低減し、かつポンプ運転のための電力を水車発電機の発電によって自給して、ランニングコストを低減することができる。
【0019】
また、可変速ポンプの変速運転によって放流管内の水圧を設定圧に保持することができるから、上流側貯水部の水位変動に伴うポンプ運転効率の低下を防止して、可変速ポンプの運転効率を改善することができる。
【0020】
さらに、放流管内の水圧を設定圧に保持して放流することによって、水車発電機を常時定水量・定落差で運転することができるので、水車発電機を常に最高効率点で運転することが可能になるとともに、コストの増大を招く流量調整用のガイドベーンまたは流量調整弁を省略することができる。
【0021】
しかも、殆どのダムでは、ポンプの必要全揚程は水車発電機の有効落差の数分の1以下であるため、水車発電機の発電量はポンプ運転のための電力を大きく上まわることになり、ポンプ運転のための電力を水車発電機の発電によって自給するとともに、余剰電力を別設備などに供給することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態を示す概略断面図である。
【図2】従来例の概略断面図である。
【符号の説明】
10 ダム
11 堤体
12 堤体の上流側貯水部
13 可変速式水中ポンプ(可変速ポンプ)
14 放流管
14A 放流管の入口
14B 放流管の放流出口部
15 堤体の下流側河川(堤体の下流側下端部)
16 圧力検出器
17 制御器
18 水車発電機
W 上流側貯水部の水
Claims (1)
- ダムの堤体の上流側貯水部の水を吸い込んで吐出する可変速ポンプと、この可変速ポンプの吐出口に入口が接続されるとともに、前記ダムの堤体を乗り越えて該ダムの堤体の下流側下端部に放流出口部を臨ませた放流管と、この放流管内の水圧を検出する圧力検出器と、この圧力検出器によって検出した前記放流管内の水圧が入力されるとともに、入力された前記水圧と予め入力されている設定圧とを比較し、この比較に基づいて前記可変速ポンプに運転信号を出力して、放流管内の水圧を前記設定圧に保持して可変速ポンプを運転させる制御器と、前記放流管の放流出口部に設置した水車発電機とを備えていることを特徴とするダムの放流設備を兼ねた水車発電装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19311498A JP3650701B2 (ja) | 1998-07-08 | 1998-07-08 | ダムの放流設備を兼ねた水車発電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19311498A JP3650701B2 (ja) | 1998-07-08 | 1998-07-08 | ダムの放流設備を兼ねた水車発電装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000027166A JP2000027166A (ja) | 2000-01-25 |
JP3650701B2 true JP3650701B2 (ja) | 2005-05-25 |
Family
ID=16302496
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP19311498A Expired - Fee Related JP3650701B2 (ja) | 1998-07-08 | 1998-07-08 | ダムの放流設備を兼ねた水車発電装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3650701B2 (ja) |
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1998
- 1998-07-08 JP JP19311498A patent/JP3650701B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
JP2000027166A (ja) | 2000-01-25 |
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