JPS5830484A - 水力タ−ビンの過速度検出装置 - Google Patents
水力タ−ビンの過速度検出装置Info
- Publication number
- JPS5830484A JPS5830484A JP56126741A JP12674181A JPS5830484A JP S5830484 A JPS5830484 A JP S5830484A JP 56126741 A JP56126741 A JP 56126741A JP 12674181 A JP12674181 A JP 12674181A JP S5830484 A JPS5830484 A JP S5830484A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- speed
- overspeed
- hydraulic turbine
- overspeed detection
- detection relay
- 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
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
- F03B15/00—Controlling
- F03B15/02—Controlling by varying liquid flow
- F03B15/04—Controlling by varying liquid flow of turbines
- F03B15/06—Regulating, i.e. acting automatically
- F03B15/18—Regulating, i.e. acting automatically for safety purposes, e.g. preventing overspeed
-
- 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
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Control Of Eletrric Generators (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明にｌ：、フランシス形水力反動ター ビンなどの
水力タービンの過速度検出リレー゛に関するものである
。
水力タービンの過速度検出リレー゛に関するものである
。
水力タービンにおいては、水団調整月ｊのガイドベーン
を有しており、これによりＪ３ｊＵｄ（υ］幾であるラ
ンナの回転数調整及び出力調整を行ントっている。
を有しており、これによりＪ３ｊＵｄ（υ］幾であるラ
ンナの回転数調整及び出力調整を行ントっている。
しかるに、電動機事故が生じた場合、電動機を保護する
ため電力系統は発電所内の遮断器で開路され、電動機負
荷がなくなり、ランナの発生するトルクはそのｉｔ回転
数の上昇となるので、機器を保護するためカイトベーン
は急速に閉じるよう構成されている。また、送電線など
が破断する遠端遮断の場合、負荷遮断時と同様にガイド
ベーンは急速に閉じるよう構成されている。
ため電力系統は発電所内の遮断器で開路され、電動機負
荷がなくなり、ランナの発生するトルクはそのｉｔ回転
数の上昇となるので、機器を保護するためカイトベーン
は急速に閉じるよう構成されている。また、送電線など
が破断する遠端遮断の場合、負荷遮断時と同様にガイド
ベーンは急速に閉じるよう構成されている。
しかしながら、何らかのトラブルにより、上記負荷鴻断
時、遠端遮断時にガイドベーンが開いた１ １動作しな
い場合、回転数はランナの水力性能で決址る無拘束速度
まで」二昇する。無拘束速度での継続運転は水力機器に
対し極めて過酷な状態のため、通常、無拘束速度へ移行
した場合、第１図に示すように過速度検出リレー１を設
は警報を出し、場合によっては人口弁を閉めるなどの保
護装置２が設けられている。
時、遠端遮断時にガイドベーンが開いた１ １動作しな
い場合、回転数はランナの水力性能で決址る無拘束速度
まで」二昇する。無拘束速度での継続運転は水力機器に
対し極めて過酷な状態のため、通常、無拘束速度へ移行
した場合、第１図に示すように過速度検出リレー１を設
は警報を出し、場合によっては人口弁を閉めるなどの保
護装置２が設けられている。
しかるに、従来の水力タービンは落差、回転数が低く、
水路系の慣性定数に較べ回転部のはずみ車効果（ＧＤ２
）が大きく選定されていたため、第２図に示すように
負荷遮断後の速度上昇ｖ２（通常、定格速度Ｖ１の１３
０〜１５０％）と水力タービンの最大無拘束速度Ｖ３（
通常、定格速度ｖ１の１５０〜１８０％）との間には差
があった。そのため、過速度検出リレー１． ｉ： ｆ
Ｊ荷遮断後の速度上−ｉ、Ｖ２より数％高い位置に１ｉ
ｌ１作値Ｖ４を整定し、それにより過速度を検出し、保
護装置２で入口弁を閉め込むなどして速度上昇を低く押
え、異常速度上昇に対し回転部を保護していた。
水路系の慣性定数に較べ回転部のはずみ車効果（ＧＤ２
）が大きく選定されていたため、第２図に示すように
負荷遮断後の速度上昇ｖ２（通常、定格速度Ｖ１の１３
０〜１５０％）と水力タービンの最大無拘束速度Ｖ３（
通常、定格速度ｖ１の１５０〜１８０％）との間には差
があった。そのため、過速度検出リレー１． ｉ： ｆ
Ｊ荷遮断後の速度上−ｉ、Ｖ２より数％高い位置に１ｉ
ｌ１作値Ｖ４を整定し、それにより過速度を検出し、保
護装置２で入口弁を閉め込むなどして速度上昇を低く押
え、異常速度上昇に対し回転部を保護していた。
ところで、最近の水力タービンは建設地点の制約、建設
費用の低減のため高速化、高落差化される傾向にあるだ
め、最大無拘束速度の低い低比速度タービンを使用する
必要がある。寸だ、高落差化に伴い必然的に導水路が長
くなり、水路の慣性定数が増加する一方、高速化に伴い
回転部のはずみ車効果は小さくなるため、水力タービン
の水力特性との関係で、負荷遮断後の速度ＪＪｊ率は高
くなり、場合によっては、第４図に示すように、負荷遮
断後の速度上昇Ｖ２が最大無拘束速度ｖ３と同程度とな
る。
費用の低減のため高速化、高落差化される傾向にあるだ
め、最大無拘束速度の低い低比速度タービンを使用する
必要がある。寸だ、高落差化に伴い必然的に導水路が長
くなり、水路の慣性定数が増加する一方、高速化に伴い
回転部のはずみ車効果は小さくなるため、水力タービン
の水力特性との関係で、負荷遮断後の速度ＪＪｊ率は高
くなり、場合によっては、第４図に示すように、負荷遮
断後の速度上昇Ｖ２が最大無拘束速度ｖ３と同程度とな
る。
このような水力タービンにおいて、ｒ、１２図のように
、負荷遮断後の速度上昇Ｖ２より高く過速度検出リレー
の動作値Ｖ４を整定する従来の方法では、その動作値Ｖ
４ ｉ−；を起こり得ない速度となり、過速度検出リ
レーの機能を失なって、異常速度上昇に対する保護がな
されない欠点があった。
、負荷遮断後の速度上昇Ｖ２より高く過速度検出リレー
の動作値Ｖ４を整定する従来の方法では、その動作値Ｖ
４ ｉ−；を起こり得ない速度となり、過速度検出リ
レーの機能を失なって、異常速度上昇に対する保護がな
されない欠点があった。
そこで、との欠点を除去するべく、過速度検出リレーの
機能を持たせるため、第４図のように定格速度ｖ１と最
大無拘束速度ｖ３との間に動作値を整定し、過速度検出
リレーが負荷遮断運転時に動作する時間をＴ。Ｘ最大無
拘束速度運転時に動作する時間をＴ１ とし、過速度検
出ＩＪ ｌ／−の動作が一定時間以上護３艷した時、出
力を生じるタイマ３を過速度検出装置に組み込み該タイ
マ３の設定時間ＴをＴ。＜’Ｊ’＜Ｔ、 としてタイ
マ３を介して出力を保護装置に加える方法も考えられる
。しかしながら、最大無拘束速度Ｖ３は運転落差により
変わるため、全運転落差の領域で常にＴ。＜Ｔ＜Ｉ゛、
となるＴを設定する事は非常に弾がしく、例えばｒ、
＜Ｔ’となった場合には無拘束速度運転にもかかわらず
、過速度検出リレー１の出力は保護装置２に加わらず、
異常速度上昇にえＪし水力タービン回転部の保護がなさ
れない欠点がある。
機能を持たせるため、第４図のように定格速度ｖ１と最
大無拘束速度ｖ３との間に動作値を整定し、過速度検出
リレーが負荷遮断運転時に動作する時間をＴ。Ｘ最大無
拘束速度運転時に動作する時間をＴ１ とし、過速度検
出ＩＪ ｌ／−の動作が一定時間以上護３艷した時、出
力を生じるタイマ３を過速度検出装置に組み込み該タイ
マ３の設定時間ＴをＴ。＜’Ｊ’＜Ｔ、 としてタイ
マ３を介して出力を保護装置に加える方法も考えられる
。しかしながら、最大無拘束速度Ｖ３は運転落差により
変わるため、全運転落差の領域で常にＴ。＜Ｔ＜Ｉ゛、
となるＴを設定する事は非常に弾がしく、例えばｒ、
＜Ｔ’となった場合には無拘束速度運転にもかかわらず
、過速度検出リレー１の出力は保護装置２に加わらず、
異常速度上昇にえＪし水力タービン回転部の保護がなさ
れない欠点がある。
本発明の目的は、上記欠点を克服した信頼性の高い水力
タービンの過速度検出装置を提供することにある。
タービンの過速度検出装置を提供することにある。
このような目的を達成するために、本発明は、過速度検
出リレーの動作値を定格速度と最大無拘束速度との間に
定め、かつ、この過速度検１：’１ ’）レーの動作の
継続時間の積算値が所定の時間に達した時に水力タービ
ンの保護を行なう事により、一時的に起こる過速度によ
って保護装置が動作しないように構成したものである。
出リレーの動作値を定格速度と最大無拘束速度との間に
定め、かつ、この過速度検１：’１ ’）レーの動作の
継続時間の積算値が所定の時間に達した時に水力タービ
ンの保護を行なう事により、一時的に起こる過速度によ
って保護装置が動作しないように構成したものである。
以下、図に示す実施例を用いて本発明の詳細な説明する
。
。
第５図は本発明による水力タービンの過速度検出装置の
一実施例を示すもので、】は水力タービンの速度が所定
の動作値を越えた時＜ａ作する過速度検出リレー、４は
この過速度検出リレー１の動作継続時間の積算値が所定
の時間に達した時出力を出す積算型タイマ、２．５は水
力タービン６の回転部６ａを保護するための第１．第２
の保護装置で、該第２の保護装置５は例えば水力タービ
ンの大口弁によって構成されており、前記積算型タイマ
４からの出力が、該入口弁を制御駆動するザープモータ
に入力することにより、該入口弁が閉塞され、これによ
って前記水力タービン６の回転部６ａを保護するよう構
成されている。
一実施例を示すもので、】は水力タービンの速度が所定
の動作値を越えた時＜ａ作する過速度検出リレー、４は
この過速度検出リレー１の動作継続時間の積算値が所定
の時間に達した時出力を出す積算型タイマ、２．５は水
力タービン６の回転部６ａを保護するための第１．第２
の保護装置で、該第２の保護装置５は例えば水力タービ
ンの大口弁によって構成されており、前記積算型タイマ
４からの出力が、該入口弁を制御駆動するザープモータ
に入力することにより、該入口弁が閉塞され、これによ
って前記水力タービン６の回転部６ａを保護するよう構
成されている。
そして、過速度検出リレー１の動作値Ｖ４は、第４図に
示すように、定格速度Ｖ１と最大無拘束速度ｖ３との間
に整定されている。
示すように、定格速度Ｖ１と最大無拘束速度ｖ３との間
に整定されている。
このような構成において、負荷趣断によって発生する速
度が動作値ｖ４を越え、過速度検出リレー１が動作した
場合には、積算型タイマ４の設定時間Ｔｓを’［’ｓ）
’Ｉｌ’ｏ なる適癌な値に設定することにより、Ｔｓ
＜ＴＩ となる場合は熱論のことであるが、Ｔｓ＞ＴＩ
となった場合でもＴｓ≦Ｔまた 十Ｔ２＋・・・・・・を満Ｊ事により、正常時では起こ
り得ない速度と判断し、第１の保護装置２の指示にて、
第２の保護装置５を働かせて、入口弁を締める等の操作
を行なうこととなる。この結果、流水は遮断されるとと
となり、水力タービン６の回転数は減少し、該水力ター
ビン６は保護されることに々る。この方式は捷だ、無拘
束１軍転時の過速度検出リレー１の動作時間Ｔｐ１が、
負荷遮断運転時に過速度検出リレー１が動作する時間ｒ
ｐｏに利し、Ｔ＋＜Ｔｏ となる。第４図に示すｖ５の
ような無拘束速度運転に７１シても無拘束速度運転と負
荷遮断側転を確実に判別し、無拘束速度；軍転時にのみ
第１の保護装置２の指示にて第２の保護装Ｖ１゛５を働
かせることができる。外だ、前記積算型タイマ４は第２
の保護装置５が働き、入日弁等が閉１じ、無負荷開度運
転に至ったときにリセットする如くすれば」こい。
度が動作値ｖ４を越え、過速度検出リレー１が動作した
場合には、積算型タイマ４の設定時間Ｔｓを’［’ｓ）
’Ｉｌ’ｏ なる適癌な値に設定することにより、Ｔｓ
＜ＴＩ となる場合は熱論のことであるが、Ｔｓ＞ＴＩ
となった場合でもＴｓ≦Ｔまた 十Ｔ２＋・・・・・・を満Ｊ事により、正常時では起こ
り得ない速度と判断し、第１の保護装置２の指示にて、
第２の保護装置５を働かせて、入口弁を締める等の操作
を行なうこととなる。この結果、流水は遮断されるとと
となり、水力タービン６の回転数は減少し、該水力ター
ビン６は保護されることに々る。この方式は捷だ、無拘
束１軍転時の過速度検出リレー１の動作時間Ｔｐ１が、
負荷遮断運転時に過速度検出リレー１が動作する時間ｒ
ｐｏに利し、Ｔ＋＜Ｔｏ となる。第４図に示すｖ５の
ような無拘束速度運転に７１シても無拘束速度運転と負
荷遮断側転を確実に判別し、無拘束速度；軍転時にのみ
第１の保護装置２の指示にて第２の保護装Ｖ１゛５を働
かせることができる。外だ、前記積算型タイマ４は第２
の保護装置５が働き、入日弁等が閉１じ、無負荷開度運
転に至ったときにリセットする如くすれば」こい。
本実施り１］によれば、負荷遮断時あるいは１１′Ｌ独
送電への移行時に生ずる一時的な過速度によって過速度
保護装置が働くことは々く、必要な無拘束速度を検出で
きるので、水力タービンの適正な保護が行なえるという
効果を奏する。！た、過速度検出リレーが電気的な外乱
あるいは振動等により、一時的な誤動作をした場合によ
って保護装置が影響されるのを防止できるという効果も
奏する。
送電への移行時に生ずる一時的な過速度によって過速度
保護装置が働くことは々く、必要な無拘束速度を検出で
きるので、水力タービンの適正な保護が行なえるという
効果を奏する。！た、過速度検出リレーが電気的な外乱
あるいは振動等により、一時的な誤動作をした場合によ
って保護装置が影響されるのを防止できるという効果も
奏する。
なお、上記した実施例では過速度検出リレー１を用いた
場合について説明しだが、過速度検出手段としては、こ
れに限定されるものではなく、所定の整定値を越えたと
き出力を生ずるものであれば何であってもよいことは勿
論である。
場合について説明しだが、過速度検出手段としては、こ
れに限定されるものではなく、所定の整定値を越えたと
き出力を生ずるものであれば何であってもよいことは勿
論である。
以」二説明したように本発明によれば、水力タービン速
度が一定時間以上整定値を越えた時、保護装置を働かせ
るようにしたので、一時的な過速度による保護装置の動
作なしに無拘束速度運転状態を検出し、水力タービンを
保護できるという効果を奏する。
度が一定時間以上整定値を越えた時、保護装置を働かせ
るようにしたので、一時的な過速度による保護装置の動
作なしに無拘束速度運転状態を検出し、水力タービンを
保護できるという効果を奏する。
第１図は従来の過速度検出装置のブロック図、第２図は
従来の過速度整定値の関係を示す説明図、第３図は従来
のタイマを組込んだ過速度検出装置のブロック図、第４
図は本発明の過速度整定値の関係を示す説明図、第５図
は本発明の積算型タイマを組込んだ過速度検出装置の概
要図である。 １・・・過速度検出リレー、２・・・第１の保護装置、
４・・・積算型タイマ、５・・・第２の保護装置、６・
・・水力第１（２）
従来の過速度整定値の関係を示す説明図、第３図は従来
のタイマを組込んだ過速度検出装置のブロック図、第４
図は本発明の過速度整定値の関係を示す説明図、第５図
は本発明の積算型タイマを組込んだ過速度検出装置の概
要図である。 １・・・過速度検出リレー、２・・・第１の保護装置、
４・・・積算型タイマ、５・・・第２の保護装置、６・
・・水力第１（２）
Claims (1)
- １、 水力タービンの最大無拘束用度と定格速度との間
に整定値を有し、水力タービンの速度が前記整定１直を
ルＶえた時、検出出力を（１″する過ｉ屯度１寅出手段
と、該検出手段の検出出力の持続時間のｌ’ｉ’ｉ ３
’Ｊ値が所ボの時間に達した時出力を生ずる持Ｈ１、時
間積算値検出手段と、該持続時間積算値検出手段の出力
により、前記水力タービンの保護を行４う保護手段とか
らなることを特徴とする水力タービンの過速度検出装置
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56126741A JPS5830484A (ja) | 1981-08-14 | 1981-08-14 | 水力タ−ビンの過速度検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56126741A JPS5830484A (ja) | 1981-08-14 | 1981-08-14 | 水力タ−ビンの過速度検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5830484A true JPS5830484A (ja) | 1983-02-22 |
Family
ID=14942749
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56126741A Pending JPS5830484A (ja) | 1981-08-14 | 1981-08-14 | 水力タ−ビンの過速度検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5830484A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63170567A (ja) * | 1987-01-06 | 1988-07-14 | Toshiba Corp | ガバナレス可変速水車発電装置の水車回転速度制限方法 |
| JPS6456962A (en) * | 1987-08-28 | 1989-03-03 | Hitachi Ltd | Fuel supply device |
| JPH0261360A (ja) * | 1988-08-29 | 1990-03-01 | Hitachi Ltd | 内燃機関の燃料噴射弁及びその弁を用いた内燃機関の燃料噴射装置 |
| US5992426A (en) * | 1998-04-02 | 1999-11-30 | Yoshida Industry, Ltd. | Cosmetic container |
| US6021784A (en) * | 1998-04-02 | 2000-02-08 | Yoshida Industry Co., Ltd. | Cosmetic case |
-
1981
- 1981-08-14 JP JP56126741A patent/JPS5830484A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63170567A (ja) * | 1987-01-06 | 1988-07-14 | Toshiba Corp | ガバナレス可変速水車発電装置の水車回転速度制限方法 |
| JPS6456962A (en) * | 1987-08-28 | 1989-03-03 | Hitachi Ltd | Fuel supply device |
| JPH0261360A (ja) * | 1988-08-29 | 1990-03-01 | Hitachi Ltd | 内燃機関の燃料噴射弁及びその弁を用いた内燃機関の燃料噴射装置 |
| US5992426A (en) * | 1998-04-02 | 1999-11-30 | Yoshida Industry, Ltd. | Cosmetic container |
| US6021784A (en) * | 1998-04-02 | 2000-02-08 | Yoshida Industry Co., Ltd. | Cosmetic case |
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