JPH03237507A

JPH03237507A - 開閉弁の動作診断装置

Info

Publication number: JPH03237507A
Application number: JP2032337A
Authority: JP
Inventors: Hidenobu Imai; 秀信今井
Original assignee: Toshiba Engineering Corp
Current assignee: Toshiba Engineering Corp
Priority date: 1990-02-15
Filing date: 1990-02-15
Publication date: 1991-10-23
Anticipated expiration: 2014-05-17
Also published as: JP2892744B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、例えば、流れ込み式の水力発電設備において
余水路を省略して圧力鉄管から直接放流する目的で設置
される放流バルブの動作を診断する開閉弁の動作診断装
置に関する。

（従来の技術）従来、流れ込み式の水力発電所には、上水槽の余水路に
代えて、圧力鉄管から分岐させ放流バルブヲ設け、この
放流バルブにより圧力鉄管の流れを直接放流可能にした
ものがある。

第２図は、このような放流バルブを備えた水力発電所の
基本的構成を示すもので、上水槽１に端末部を分岐され
た圧力鉄管２が接続され、一方の分岐路に発電機駆動水
車３を設けるとともに、他方の分岐路に放流バルブ４を
設けている。そして、放流バルブ４は、サーボモータ５
により開度が制御され、サーボモータ５は、コンバータ
コイル６により配圧弁７を調整することにより、圧油タ
ンク８の圧油により駆動されるようになっている。

この状態から放流バルブ４は、第３図に示す制御部１０
により開度制御が行われる。この制御部１０は、水位検
出器９の水位検出信号に基づいて第４図に示す水位調整
範囲Ｈ１、Ｈ２の間の水位と放流バルブ開度指令の関係
から放流バルブ開度指令値を求め、この放流バルブ開度
指令値と放流バルブ４の実開度レターン信号を比較器１
０１に与えて偏差値を求め、この偏差値を係数Ｋを有す
る掛算器１０２を通してコンバータコイル６に対し放流
バルブ開度指令として出力するようにしている。

（発明が解決しようとする課題）ところで、放流バルブは余水路を省略する目的で設けら
れるものであるから、発電機の運転、停止に拘らず常に
制御可能な状態におかなければならないが、放流バルブ
開度指令は、水位Ｈ１〜Ｈ２で与えられ、放流バルブ実
開度とのフィードバック制御になるため、水位が一定な
らば比較器の偏差値も変わらず、一定開度のままである
。このため、発電機の負荷が安定していたり、取水が完
全に無くなったような場合は、放流バルブはほとんど一
定開度のまま動作しない。このため、仮に、放流バルブ
の全開状態が長期にわたって継続すると、発錆や配圧弁
の吸着などにより必要とする時の動作が不可能になるこ
とがあった。

そこで、このような放流バルブについては、動作確認の
点検が簡単にできることが望ましいが、放流バルブの動
作状態を正確に知るのは、特に発電機が運転している状
態では困難を極め、さらには、最近の発電所の無人化傾
向にともない、放流バルブの状態検査のために現地まで
出向くこと自体も大変な作業になっている。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、無人化さ
れた発電所においても開閉弁の動作確認の点検を簡単に
行うことができる開閉弁の動作診断装置を提供すること
を目的とする。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）本発明は、開閉弁に対する開度指令と開閉弁の実開度信
号との偏差に応じて開閉弁の開度を制御するもので、実
開度信号検出手段により開閉弁の実開度零が検出される
と、この検出出力より所定時間経過後にタイマより出力
が発生され、上記開閉弁に対して所定開度の試験信号が
与えられるようになっている。

（作用）本発明によれば、開閉弁が所定時間継続して閉状態にあ
ると、この開閉弁に対する動作確認の点検を自動的に行
うことができ、無人化された発電所においても開閉弁の
診断を有効に行うことができるとともに、開閉弁の故障
を速やかに発見てき、開閉弁の故障に原因する事故を未
然に防止することができる。

（実施例）以下、本発明の一実施例を図面にしたがい説明する。

この場合、本発明が適用される放流バルブを備えた水力
発電所の基本的構成は、第２図で述べたと同様である。

そして、この状態から放流バルブ４は、第１図に示す制
御部２０により制御が行われるようになる。この場合、
放流バルブ４の開度指令値Ｐと試験人力Ｔを加算器２１
に与える。ここで、開度指令値Ｐは、水位検出器９の水
位検出信号に基づいて第４図に示す水位調整範囲Ｈ１゜
Ｈ２の間の水位と放流バルブ開度指令の関係から与えら
れ、ＨＬの時全閉、Ｈ２の時全開となる。また、試験人
力Ｔは、リレー２２の常閉接点２２］、を介して開度「
０」　（全閉指令）が与えられ、リレー２２の常開接点
２２２を介して試験開度（小開度）が与えられる。

そして、加算器２１の加算出力を比較器２３の一方の入
力端子に与える。この比較器２３の他方の入力端子には
、放流バルブ４の実開度レターン信号Ｒが与えられる。

この実開度レターン信号Ｒは、実開度検出器２４にも与
えられる。実開度検出器２４は、実開度レターン信号Ｒ
が零、つまり、放流バルブ実開度が全閉状態にあること
を検出するものである。そして、この開度検出器２４の
検出出力は、アンドゲート２５の一方の入力端子に与え
られるとともに、Ｔｌ　−２４時間を設定した限時動作
の第１のタイマ２６、Ｔ２−３０秒を設定した限時復帰
の第２のタイマ２７を通してアンドゲート２５の他方の
入力端子に与えられ、このアンドゲート２５の出力は、
Ｔ３−２０秒を設定した限時動作の第３のタイマ２８を
介して放流バルブ４の異常を知らせるアラームとして出
力される。また、限時復帰の第２のタイマ２７の出力に
より上記リレー２２を３０秒間付勢するようにしている
。

比較器２３は、加算器２１の加算出力と実開度レターン
信号Ｒの偏差値を求める。そして、偏差値は、係数Ｋを
有する掛算器１０２を通してコンバータコイル６に対す
る放流バルブ開度指令として出力されるようになってい
る。

次に、以上のように構成した実施例の動作を説明する。

いま、試験人力Ｔが「０」の状態で、水位検出器９の水
位検出信号に応じた第４図に示す水位調整範囲ＨＩ　Ｓ
Ｈ２の間の水位と放流バルブ開度指令の関係に基づく開
度指令値Ｐが加算器２１に与えられると、加算器２１よ
り開度指令値Ｐに応じた出力が発生し、比較器２３に与
えられる。この状態で、放流バルブ４の実開度レターン
信号が比較器２３に与えられると、加算器２１からの出
力との偏差値が求められ、この偏差値が係数Ｋを有する
掛算器１０２を通してコンバータコイル６に対する放流
バルブ開度指令として出力される。これによりコンバー
タコイル６によって配圧弁７が調整され、圧油タンク８
の圧油によりサーボモータ５が駆動され、放流バルブ４
の開度が制御されるようになる。

この状態から、水位が低下してＨ１以下になると、放流
バルブ開度指令値Ｐは０となり、放流バルブ実開度レタ
ーン信号Ｒも全閉に対応したものになる。この状態が実
開度検出器２４により検出され、その検出出力がアンド
ゲート２５の一方の入力端子に与えられるとともに、Ｔ
Ｉ　−２４時間を設定した限時動作の第１のタイマ２６
に与えられる。

そして、この状態がＴ１時間（２４時間）以上継続する
と、第１のタイマ２６より出力が発生し、Ｔ２−３０秒
を設定した限時復帰の第２のタイマ２７に与えられ、第
２のタイマ２７より出力が発生され、アンドゲート２５
を介してＴ３−２０秒を設定した限時動作の第３のタイ
マ２８に与えられるとともに、リレー２２にも与えられ
る。これにより、リレー２２が付勢され常開接点２２２
が閉じ、試験開度（小開度）が加算器２１に与えられる
ようになる。

この状態では、開度指令値Ｐ−Ｏとともに試験人力Ｔの
試験開度（小開度）が加算器２１に与えられ加算され、
この加算出力が比較器２３に与えられる。すると、比較
器２３は、試験人力Ｔの試験開度（小開度）に対応した
出力を偏差として出力するようになり、掛算器１０２を
通してコンバータコイル６に対する放流バルブ開度指令
として出力され、放流バルブ４は、試験人力Ｔの試験開
度（小開度）にしたがって開制御されるようになる。こ
の結果、放流バルブ実開度レターン信号は、全閉に対応
したものでなくなり、実開度検出器２４の検出出力は停
止され、アンドゲート２５の一方の入力端子への出力が
停止されるので、限時動作の第３のタイマ２８の動作条
件が成立することはなく、アラームが出力されることは
ない。また、これと同時に第２のタイマ２７の出力停止
により、リレー２２が復帰されるので、常開接点２２２
が開いて試験開度（小開度）の出力が絶たれ、常閉接点
２２１を介して開度ｒＯＪが出力され、放流バルブ４は
再び元の全閉開度状態に戻されるようになる。

以下、同様にして放流バルブ４が全閉状態を維持してい
ると、２４時間おきに上述した試験が自動的に実行され
、放流バルブ４の動作状態が繰り返して診断されるよう
になる。

ここで、試験人力Ｔの試験開度（小開度）に対して放流
バルブ４が開動作せず、実開度レターン信号が全閉状態
のままの場合は、実開度検出器２４の出力が継続される
ので、この実開度検出器２４の出力が限時動作の第３の
タイマ２８の設定時間（２０秒）を経過した時点で、ア
ラームが出力され、放流バルブ４が不動作状態に陥った
ことが報知され、さらに１０秒を経過すると限時復帰の
第２のタイマ２７（設定時間３０秒）が復帰し、リレー
２２の入力が停止され、リレー２２も復帰し、常開接点
２２２が開路し、試験動作は終了する。

したがって、このようにすれば放流バルブの全閉状態が
継続するような場合、２４時間毎に強制的に放流バルブ
を開動作させて、その動きを監視するようにしたので、
無人化された発電所においても放流バルブの動作確認の
点検を簡単に行うことができることになる。

なお、本発明は上記実施例にのみ限定されず、要旨を変
更しない範囲で適宜変形して実施できる。

例えば、上述した実施例では、放流バルブの動作診断の
場合を述べたが、発電機水車のガイドベーンの動作診断
についても同様に実施できる。

Ｃ発明の効果コ開閉弁に対する開度指令と開閉弁の実開度信号との偏差
に応じて開閉弁の開度を制御するもので、実開度検出手
段により開閉弁の実開度零が検出されると、この検出出
力より所定時間経過後のタイマからの出力をまりで、上
記開閉弁に対して所定開度の試験信号を与えるようにし
たので、開閉弁が所定時間継続して閉状態にあると、開
閉弁に対する動作確認の点検を自動的に行うことができ
るようになり、無人化された発電所においても開閉弁の
診断を有効に行うことができるとともに、開閉弁の故障
を速やかに発見でき、開閉弁の故障に原因する事故を未
然に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例の要部を示す回路構成図、
第２図は、放流バルブを備えた水力発電所の基本的構成
を示す構成図、第３図は、従来の放流バルブの制御部を
示す回路構成図、第４図は、水位と放流バルブ開度指令
との関係を示す図である。１・・・上水槽、２・・・圧力鉄管、３・・・発電機水
車、４・・・放流バルブ、５・・・サーボモータ、６・
・・コンバータコイル、７・・・配圧弁、８・・・油圧
タンク、９・・・水位検出器、２０・・・制御部、２１
・・・加算器、２２・・・リレー　２３・・・比較器、
２４・・・実開度検出器、２５・・・アンドゲート、２
６．２７．２８・・・タイマ。

Claims

【特許請求の範囲】

開閉弁に対する開度指令と開閉弁の実開度信号との偏差
に応じて開閉弁の開度を制御するものにおいて、上記開
閉弁の実開度零を検出する実開度検出手段と、この実開
度検出手段の検出出力により所定時間経過後に出力を発
生するタイマと、このタイマの出力により上記開閉弁に
対して所定開度の試験信号を与える試験信号発生手段と
を具備したことを特徴とする開閉弁の動作診断装置。