JPS58140481A - 回転水力機械の案内羽根制御方法 - Google Patents

回転水力機械の案内羽根制御方法

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JPS58140481A
JPS58140481A JP57022623A JP2262382A JPS58140481A JP S58140481 A JPS58140481 A JP S58140481A JP 57022623 A JP57022623 A JP 57022623A JP 2262382 A JP2262382 A JP 2262382A JP S58140481 A JPS58140481 A JP S58140481A
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JP
Japan
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guide vane
water level
surge tank
rod
opening
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JP57022623A
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JPH03511B2 (ja
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Hiroshi Okumura
奥村 博司
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Granted legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03BMACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B15/00Controlling
    • F03B15/02Controlling by varying liquid flow
    • F03B15/04Controlling by varying liquid flow of turbines
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/20Hydro energy

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Control Of Water Turbines (AREA)

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】 本発明は回転水力機械の系内羽根1t)t制御方法に係
り、丑に水路の上anお工び上fi情の少なくとも一刀
の−にサージタンクを刹する水力発電所に設けられた回
転水力機械の案内羽根制御方法に関する。
水力発*=rζおける回転水カー械に用いられる案内羽
根は、たとえばその水車運転モードにあたって蝋力系統
の貴求に応じて電力を供給するために開閉されるが、そ
の許容最大閉速度は負荷遮断時の水圧鉄管および放水路
内の水圧計谷櫨により決定され、またその奸容最大開速
度は8i1紀許谷厳大閉速度以下の範囲で水力機械の水
力特性等により決定されている。ところで、水力発電所
においては立地条件から長水路を設けなければならない
場合も多く、このような場合には水路の上流−1下流1
Illまたはそれらの双方の側にサージタンクが設置さ
れる。このようなサージタンクの規模ri極力小さくす
ることが留ましく、その口径をq能な限り小さくした9
燭部的にのみ断面積の大きな部分を設けたシすることが
行なわれている。
しかし、次とえば急激な負荷増加中の負荷aI!J′r
あるいは負荷遮断後の負荷の急増等のような種々の悪条
件が重なつ′fi−場合にはサージタンク内の水位変動
が当初予想された値よりもはるかに大きくなるおそれが
Toり、最悪の場合としてサージタンクが空になって空
気が水路に流入してこれを破壊した9あるいは逆にサー
ジタンクが溢れてしまうような事愈も考えられる。この
ような事態に備えてサージタンクの容重にはめる種度の
余裕を見込んでおかなければならなかったが、かかるタ
ンク規模の増大は必責的に建設コストを増加させること
になる。
本発明の目的はこのような従来技術の欠点を解rM シ
適正な規模のサージタンクを用いてしかも異常に大きな
サージングを適確に防止することのできる回転水力機械
の案内羽根制御方法′f:提供すること(C弗る。
すなわち、本発明は水路の上渡偶および下流側の少なく
とも一万の偶にサージタンクを有する水力発電所に設け
らnた回転水力機械の案内羽根制御方法において、前記
サージタンク内の水位t−所建の範囲内に維持するよう
に1゛a記案内羽根の開閉速Ml前記水位の予め定めら
れた変動に対応して制御するようにしたことを%鑓とす
る。
以−ト、本発明t*−施偽に基′ついてさらに詳細に説
明する。
水力発−坊におけるサージタンク内の水位変動をまたと
えば水車運転モードの際の上fL側サージタンクの場合
について考察すると、案内羽根が急激に開けばサージタ
ンク内の水位は下呻し、悪に案内羽根が急激に閉じれば
水位は上昇することになる。したがって、たとえばサー
ジタンク内の水位が極小値付近にある際負荷増加婚の要
求に厄じてM故に案内羽根を開くと水位がさらに1降し
て前記のように水路中への空気の流入r生じるおそれが
ある。したがって、このような場合には案内羽根の許容
最大閉速度を何等かの手段で制限するようにすれば丈−
ジタンク内の水位の異常下−が防止されることになる。
一方す−ジタンタ内の水位が極大値付近にある際案内羽
根を急激に閉じると水位が異常に上昇するおそれがある
が、このような場合には案内羽根の許容最大閉速度を制
限することによって丈−ジタンクの溢れが防止さnる。
このような案内羽根の許容蛾大開閉速度t′テージタン
ク内の水位状態に応じて制限することは同様にして上流
貴のサージタンクの夫々の場合についても適用され、ま
たポンプ水車運転モードの際の夫々の場合にも適用され
る。以下夫々の場合における來内羽但O許容最大開閉速
度の制限を第1表にまとめて示す。
六1、サージタンタ内水位変mt最小にするだめの案内
羽根制御方法 サージタンク内の水位の変動に応じて案内羽根開閉達[
kfl[するための具体的な方法を以下第1図について
説明する。ここではまず水車運転状態においてサージタ
ンク水位が極小値付近にあるときに案内羽根の許容最大
閉速fk制限する場合(第1表参照番号3の場合)につ
いて説明する。
案内羽根(図示せず)t−N閉操作するための丈−ボモ
ータ1のピストン2は図中、サーボモータ駆動用の主配
圧弁5から管ji63.4t−経て供給される圧油によ
り作動され、矢印Aの方向へ移動することによって案内
羽根開閉操作に、また矢印Bの方向へ移動することによ
って栗内羽a′t−一方向に操作する。主配圧弁50ノ
ランジヤ6に結合されたす1y−サーボモータのピスト
ン7はその先端のロッド8のストッパ9が案内羽根の許
容最大閉速度および閉速度の1SllIIi用ナツ)1
0.12で規制される範囲内で上下動し、それによって
主配圧弁5からサーボモータ1に供給される圧油量、し
たがって、案内羽根の開閉速度を制御する。その他図中
、11は調整中ナツト10.12を移動させる植込ボル
トであシ、矢印P1〜P4は各サーボモータについての
圧油の流れを示す。以上の機構は通常の案内羽根開閉操
作に用いられる構造と基本的には同様のものである。
ここで第1凶の実施例においては、前記の操作構成に対
して、削紀峯内羽根を開放するりレーサーボの上昇移動
量を制限する機構およびサージタンクの水位の所定の変
動に応じてこの制限機構を動作させる油圧作lIb慎構
が設けられている。すなわち、水車運動モードにおいて
サージタンク内の水位が所定の下限値以下になったとき
(極小値付近)に制鉤回ll11(図示せず)によって
付勢される電磁石19t−備えた電磁弁18およびこの
電磁弁18から供給される圧油で作動されて上下動する
ビス)/16を備えた油圧シリンダ17が設けられてい
る。ピストン16には支点14を中心として回動する制
御ロッド15が#f合されてお9、制限ロッド15の中
央部にはピストン16の下降時に回動神−トシて前記リ
レーサーボのロッド8のストッパ13に当接しその上昇
移動量を制限する保合部15Aが設けられている。
水車運転状聰にめっで上amのサージタンクの水位が8
ilI記予め定められた下限水位以下に減少し−Cいる
と、制御回路によって電磁石19が付勢さn電磁弁18
からは矢印Piの方向に圧油が通過し油圧シリンダ17
のピストン16を下降纒せる。
これによって制限ロッド15が図中時針方間に回動して
保合部15Aが所定位rILまで下降する。この状態で
サーボモータ1を案内羽根開方向に作動させる次めにリ
レーサーボモータに給旧し、そのピストン7t−上昇方
向に移動されると、ロッド8のストッパ13が前記係合
m15AKよって当接されるので、それ以上たとえば図
示の計容最大開速度の!i14釡用ナツト10で定めら
れた位置まで上昇させることはできなくなる。し九がっ
て主配圧弁50開度もこの限度内に制限され、サーボモ
ータ1に対して管路3から流入する圧油量もItllJ
限されて案内羽根の開放速度が許容最大開速度以下に制
御される。
このように、第1図示の夾施内においては、案内羽根を
開閉操作するサーボモータ1を駆動するための主配圧弁
5やリレーサーボモータ等と遅動して開放操作時に上昇
するロッド8の上端部のストッパ13の上昇移動域に対
して制限ロッド15の係@部15Ak1mませて設け、
サージタンクQ水位が所定のF@水位以下になつ友とき
に電磁弁18奇によって下降作動される油圧ピストン1
6によってM記1elJ限ロッド15を回動降下させて
その保合部15At−前記ストノパに当接させるように
なされているので、サージタンク内の水位が前記下限水
位以下におるときには、リレーサーボモータのピストン
の上昇移動量が制限ロッド15によって自動的に押えら
れ、それによってl?−ボモータ1の案内羽機開放方同
の移動速度が制限されて案内羽根の開放速度を許容最大
値以内に制限することができる。したがってこのような
場合、案内羽根の開放機作によってサージタンク内に異
常なサージングが発生し、たとえばサージタンクが底を
ついて仝気が流路中に流入するおそれを適確に防止する
ことができる。
尚、第1図は上流−のサージタンクの水位が下限値以下
に減少している際に案内羽根の計容最大開速度を制限す
る場合の方法を示すものでめるが、前記?1IIJ限ロ
ッド15とロッド8との係合態様を適宜にfj![、て
ロッド8の下降移動が計容最大開速度の調整用ナツト1
2で規制される高さ以下にならないようにすれば、サー
ジタンクの水位か上限値を越えている際に案内羽根の計
容最大開速度を制限することもできる。さらに本発明の
方法は制御回路等の動作0様を適宜なものに設建するこ
とによって第1表に示したその他の場合、すなわち下f
inのサージタンクの水位変動さらにはボ/プ運転状態
における上下ft1111のサージタンクの水位変動の
夫々の場合についても同碌に適用することができる。
尚、ここではサージタンク内の水位が予め定められた水
位を越えた場合にのみ案内羽根の許容最大開閉速度を制
限するものとして6明した。しかしサージタンク内の水
位りは第2図に示すように周期的に変動しながら時間T
と共に漸時減少するものであるから、たとえば水位が所
定の上限レベルL、を越えもしくは下限VベルL、以下
になった各期間A中においてのみ前記の速度制限を行な
うようにしてもよく、あるいは水位が前記上限もしくは
下限のレベルから逸脱したことが検知された時点から炭
定の期間Bにわたって連続的に速度側@を行なうように
してもよい。
軟土Oように本発明の方法によれば、水力発電虐の(ロ
)転水力愼砿→における東門羽根の開閉とサージタンク
内の水位のf:1/Ibにしたがって制御することによ
り、サージタンクの容量を増大させることなくタンク内
部の異常なサージングを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明方法t−実施する機構の一總様を不す図
、第2図はサージタンク内の水位変動の経時的な状態を
ボす説明図である。 l・・・テーボモータ、5・・・配圧弁、7・・・リレ
ーサーボモータのピストン、10・・・案内羽根許容最
大開速度の調整用ナット、12・・・案内羽根許容最大
開速度の調整用ナツト、13・・・ストッパ、15・・
・制限ロッド、15A・・・係合部、17・・・油圧シ
リンダ、18・・・電磁弁。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、水路の上流軸および下流[O少なくとも一方の肯に
    サージタンクt−1mする水力発電所に設けられた回転
    水力a1を確の案内羽根制御方法において、前記サージ
    タンク内の水位を所定の範囲内に維持するように8iJ
    記案内羽根の開閉速fを前記水位の予め屋められfC変
    動に対jb して制御するようにしたことf:W値とす
    る前記回転水力機械の案内羽根?!ltl#方法。
JP57022623A 1982-02-17 1982-02-17 回転水力機械の案内羽根制御方法 Granted JPS58140481A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57022623A JPS58140481A (ja) 1982-02-17 1982-02-17 回転水力機械の案内羽根制御方法

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Publication Number Publication Date
JPS58140481A true JPS58140481A (ja) 1983-08-20
JPH03511B2 JPH03511B2 (ja) 1991-01-08

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ID=12087951

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JP57022623A Granted JPS58140481A (ja) 1982-02-17 1982-02-17 回転水力機械の案内羽根制御方法

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024110117A1 (de) * 2022-11-22 2024-05-30 Voith Patent Gmbh Wasserkraftanlage mit einer regeleinrichtung und betriebsverfahren

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5219287A (en) * 1975-08-04 1977-02-14 Hitachi Ltd Stacked type connectors
JPS5314685A (en) * 1976-07-28 1978-02-09 Hitachi Ltd High efficiency removing method for nitrogen oxides

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JPH03511B2 (ja) 1991-01-08

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