JPS5972998A - 可変速水車発電機の運転装置 - Google Patents
可変速水車発電機の運転装置Info
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- JPS5972998A JPS5972998A JP57182920A JP18292082A JPS5972998A JP S5972998 A JPS5972998 A JP S5972998A JP 57182920 A JP57182920 A JP 57182920A JP 18292082 A JP18292082 A JP 18292082A JP S5972998 A JPS5972998 A JP S5972998A
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- Japan
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- speed
- generator
- guide valve
- opening angle
- water turbine
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P9/00—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output
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- 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
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Water Turbines (AREA)
- Control Of Eletrric Generators (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】
〔発明の利用分野〕
本発明は可変速水車発電機の運転方法に係ｐ１特に二次
巻線を交流励磁することによシ可変速運転を行う巻線形
肪導発電機の運転方法に関するものである。
巻線を交流励磁することによシ可変速運転を行う巻線形
肪導発電機の運転方法に関するものである。
従来一般に採用されているこの種可変速水車発電機は、
発電機の回転速度に応じその二次巻線に所定の周波数の
交流を与え、出力周波数を一定に保つようにしている。
発電機の回転速度に応じその二次巻線に所定の周波数の
交流を与え、出力周波数を一定に保つようにしている。
すなわちこの種発電機システムは第１図に示すように構
成され、かつ次のように運転されている。すなわちこの
種システムでは発電機として巻線形誘導発電機１が用い
られ、誘導発電機１は回転子に直結された水車２によっ
て駆動され、そして二次巻線１ａはサイクロコンバータ
３によって励磁され可変速運転が行なわれる。４は速度
制御装置で、系統５からの有効電力および無効電力の要
求を満足するように、系統位相検出器６、速度検出器７
、位相検出器８、水位検出器９の出力から最適な励磁電
流と速度を決定し、サイクロコンバータ３とガイド弁１
０を制御する。このシステムにおいて誘導発電機ｌの速
度は速度制御装置４によシサイクロコンバータ３を制御
して励磁量を変えるととによ）制御される。
成され、かつ次のように運転されている。すなわちこの
種システムでは発電機として巻線形誘導発電機１が用い
られ、誘導発電機１は回転子に直結された水車２によっ
て駆動され、そして二次巻線１ａはサイクロコンバータ
３によって励磁され可変速運転が行なわれる。４は速度
制御装置で、系統５からの有効電力および無効電力の要
求を満足するように、系統位相検出器６、速度検出器７
、位相検出器８、水位検出器９の出力から最適な励磁電
流と速度を決定し、サイクロコンバータ３とガイド弁１
０を制御する。このシステムにおいて誘導発電機ｌの速
度は速度制御装置４によシサイクロコンバータ３を制御
して励磁量を変えるととによ）制御される。
発電運転を行う場合誘導発電機ｌの端子電圧と系統５の
電圧が等しく同期した状態で系統に並入するわけである
が、この時点では発電機は無負荷運転であシ系統並人後
負荷運転へ移行する。この時点における水車の速度と水
量の関係を第２図よシみてみる。この図は水車の完全特
性図で、図中斜線部は運転領域を示すものである。同焦
負荷運転時が点Ａで負荷運転時（最高効率点）が点Ｂと
なる。
電圧が等しく同期した状態で系統に並入するわけである
が、この時点では発電機は無負荷運転であシ系統並人後
負荷運転へ移行する。この時点における水車の速度と水
量の関係を第２図よシみてみる。この図は水車の完全特
性図で、図中斜線部は運転領域を示すものである。同焦
負荷運転時が点Ａで負荷運転時（最高効率点）が点Ｂと
なる。
この点Ａから点Ｂへの移行は速度制御とガイド弁の開角
度制御によって行なわれる。速匪制御とガイド弁開角度
制御を独立して行うと速度制御は電気系のみであるがガ
バナ開度制御には油圧装置等の機械系が含まれるため、
その応答速度は速度制御の方が早くＡ点からＢ点への移
行経路は同図に示す点線の経路となる。この点線の経路
では水車の動作点が不安定領域（水車制動領域）を通過
するため水車の運転上好゛ましくないのでおる。すなわ
ち第３図を用いてもう少し詳しくのべると、この図は第
３図の一部を拡大して示したもので横軸は単位落差当シ
の回転数すなわち ｎ １ ＝＝ ｎ ／ Ｈ である。
度制御によって行なわれる。速匪制御とガイド弁開角度
制御を独立して行うと速度制御は電気系のみであるがガ
バナ開度制御には油圧装置等の機械系が含まれるため、
その応答速度は速度制御の方が早くＡ点からＢ点への移
行経路は同図に示す点線の経路となる。この点線の経路
では水車の動作点が不安定領域（水車制動領域）を通過
するため水車の運転上好゛ましくないのでおる。すなわ
ち第３図を用いてもう少し詳しくのべると、この図は第
３図の一部を拡大して示したもので横軸は単位落差当シ
の回転数すなわち ｎ １ ＝＝ ｎ ／ Ｈ である。
ここでｎ；回転数
Ｈ；有効落差
この関係から明らかなように回転数ｎは一定でも有効落
差Ｈが変動すると単位落差当シの回転数ｎｌ も変動す
る。
差Ｈが変動すると単位落差当シの回転数ｎｌ も変動す
る。
正転水車領域の点）（（ｎ１＝＝ｌ、９．ガイド弁開角
度２０％）において、単位落差当シの回転数に±Δｎ１
の変動が生じた場合、流量変動はΔＱＩ！である。しか
し水車制動領域の点Ｙ（ｎ１＝２．２゜ガイド弁開度２
０％）では単位落差当シの回転数±Δｎｌの変動に対し
流量の変動はΔＱ！ｙとなシΔＱＩＸに比べ非常に大と
なる。
度２０％）において、単位落差当シの回転数に±Δｎ１
の変動が生じた場合、流量変動はΔＱＩ！である。しか
し水車制動領域の点Ｙ（ｎ１＝２．２゜ガイド弁開度２
０％）では単位落差当シの回転数±Δｎｌの変動に対し
流量の変動はΔＱ！ｙとなシΔＱＩＸに比べ非常に大と
なる。
この流量の大幅な変動は騒音、振動の原因となるため不
安定領域（水車制動領域）での動作は水車の運転上好ま
しくない。
安定領域（水車制動領域）での動作は水車の運転上好ま
しくない。
本発明はこれにかんがみなされたものであシ、したがっ
てその目的とするところは、水車が常に安定して所定の
速度で回転し、振動や騒音を生じたシ、また運転不能に
なったシすることのないこの種発電機の運転方法を提供
するにある。
てその目的とするところは、水車が常に安定して所定の
速度で回転し、振動や騒音を生じたシ、また運転不能に
なったシすることのないこの種発電機の運転方法を提供
するにある。
すなわち本発明は、水量を調整するガイド弁のその開角
度制御を、誘導発電機の速度制御装置の速度制御より常
に優先させて制御するようになし所期の目的を達成する
ようにしたものである。
度制御を、誘導発電機の速度制御装置の速度制御より常
に優先させて制御するようになし所期の目的を達成する
ようにしたものである。
以下図示した実施例に基づいて本発明の詳細な説明する
。
。
第４図は、本発明の運転方法を説明するだめのシステム
を示したもので、第１図と同一のものには同一符号を付
し説明は省略する。速度制御装置４は従来同様に系統位
相検出器６、速度検出器７、位相検出器８、水位検出器
９の出力信号から最適な発電機の励磁電流と速度を決定
し、発電機の速度制御及びガイド弁開角度制御を行うわ
けであるが、この場合特に本発明の速度制御装置４は次
のように構成され、かつ運転される。すなわち図に４ａ
として示されているように発電機の速度指令回路に一時
抑制装置が設けられ、そしてガイド弁の開角度制御指令
よシ発電機の速度制御指令を遅らすようにするのである
。換言すれば、ガイド弁の開角度制御を発電機の速度よ
シ優先させて制御するのである。すなわち第５図の水車
の完全特性図を用いて説明すると、無負荷運転の点へか
ら負荷運転、すなわち最高効率点の点Ｂへ移行する際、
ある一定の期間ガイド弁開角度制御を優先させて作動さ
せ、その一定期間経過後に速度制御の作動を開始させる
のである。
を示したもので、第１図と同一のものには同一符号を付
し説明は省略する。速度制御装置４は従来同様に系統位
相検出器６、速度検出器７、位相検出器８、水位検出器
９の出力信号から最適な発電機の励磁電流と速度を決定
し、発電機の速度制御及びガイド弁開角度制御を行うわ
けであるが、この場合特に本発明の速度制御装置４は次
のように構成され、かつ運転される。すなわち図に４ａ
として示されているように発電機の速度指令回路に一時
抑制装置が設けられ、そしてガイド弁の開角度制御指令
よシ発電機の速度制御指令を遅らすようにするのである
。換言すれば、ガイド弁の開角度制御を発電機の速度よ
シ優先させて制御するのである。すなわち第５図の水車
の完全特性図を用いて説明すると、無負荷運転の点へか
ら負荷運転、すなわち最高効率点の点Ｂへ移行する際、
ある一定の期間ガイド弁開角度制御を優先させて作動さ
せ、その一定期間経過後に速度制御の作動を開始させる
のである。
このようにすると、第５図に点線で示すように発電機の
速度制御応答速度が遅くなるので、機械系を有するガバ
ナ開度制御にある程度近づく応答速度となシ、無負荷運
転から負荷運転へ移行する際従来のように不安定領域を
通ることはなくなシ、したがって水車は常に安定して所
定の速度で回転し、振動や騒音を生ずることはなくなる
。
速度制御応答速度が遅くなるので、機械系を有するガバ
ナ開度制御にある程度近づく応答速度となシ、無負荷運
転から負荷運転へ移行する際従来のように不安定領域を
通ることはなくなシ、したがって水車は常に安定して所
定の速度で回転し、振動や騒音を生ずることはなくなる
。
伺以上の説明では一実施例として発電機の速度指令回路
に一時抑制装置を設けた場合について説明してきたが、
常にこのようにしなければならないわけではなく、たと
えば発電機の速度指令を意識的に手動で遅らすようにし
てもよいであろうし、また速度制御応答速度を遅く（に
ぶ〈）シてもよいであろう。同この場合の移行状態は図
中二点鎖線で示されている。
に一時抑制装置を設けた場合について説明してきたが、
常にこのようにしなければならないわけではなく、たと
えば発電機の速度指令を意識的に手動で遅らすようにし
てもよいであろうし、また速度制御応答速度を遅く（に
ぶ〈）シてもよいであろう。同この場合の移行状態は図
中二点鎖線で示されている。
以上説明してきたように本発明の運転方法によれば、ガ
イド弁の開角度制御を発電機の速度制御より當に優先さ
せるようにしたから、水車の回転速度が発電機の回転速
度に充分追従するので、水車の回転速度が不安定な領域
に入ることはなく、したがって水車は常に安定して所定
の速度で回転し、振動や騒音を生じた多、運転不能にな
ったシすることのない可変速水車発電機の運転方法が得
られる。
イド弁の開角度制御を発電機の速度制御より當に優先さ
せるようにしたから、水車の回転速度が発電機の回転速
度に充分追従するので、水車の回転速度が不安定な領域
に入ることはなく、したがって水車は常に安定して所定
の速度で回転し、振動や騒音を生じた多、運転不能にな
ったシすることのない可変速水車発電機の運転方法が得
られる。
第１図は従来の発電システムを示すブロック図、第２図
は従来の運転方法による無負荷から負荷運転への移行状
態を示す水車の完全特性図、第３図は第２図の一部拡大
図、第４図は本発明の運転方法を説明するための発電シ
ステムを示すブロック図、第５図は本発明の運転方法に
よる無負荷から負荷運転への移行状態を示す水車の完全
特性図である。 １・・・巻線形誘導発電機、２・・・水車、４・・・速
度制御垢 １ 図 拓３図 童よ 第 ｑ 図 ５ 第 ５図 り亡ｉし１ヒ当りの 遠度 Ｌｌ ５０８−
は従来の運転方法による無負荷から負荷運転への移行状
態を示す水車の完全特性図、第３図は第２図の一部拡大
図、第４図は本発明の運転方法を説明するための発電シ
ステムを示すブロック図、第５図は本発明の運転方法に
よる無負荷から負荷運転への移行状態を示す水車の完全
特性図である。 １・・・巻線形誘導発電機、２・・・水車、４・・・速
度制御垢 １ 図 拓３図 童よ 第 ｑ 図 ５ 第 ５図 り亡ｉし１ヒ当りの 遠度 Ｌｌ ５０８−
Claims (1)
- １、巻線形誘導発電機と、該巻線形誘導発電機の速度を
制御する速度制御装置と、前記巻線形誘導発電機を駆動
する水車と、該水車に供給される水量を調整するガイド
弁とを備え、前記巻線形誘導発電機の二次巻線に交流励
磁を与えるとともに、前記速度制御装置及びガイド弁の
開角度を制御して可変速運転を行うようになした可変速
水車発電機の運転方法において、前記ガイド弁の開角度
制御を、前記速度制御装置の変速制御よシ常に優先させ
て運転するようにしたことを特徴とする可変速水車発電
機の運転方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57182920A JPS5972998A (ja) | 1982-10-20 | 1982-10-20 | 可変速水車発電機の運転装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57182920A JPS5972998A (ja) | 1982-10-20 | 1982-10-20 | 可変速水車発電機の運転装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5972998A true JPS5972998A (ja) | 1984-04-25 |
| JPH0463635B2 JPH0463635B2 (ja) | 1992-10-12 |
Family
ID=16126689
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57182920A Granted JPS5972998A (ja) | 1982-10-20 | 1982-10-20 | 可変速水車発電機の運転装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5972998A (ja) |
Cited By (25)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
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- 1982-10-20 JP JP57182920A patent/JPS5972998A/ja active Granted
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0463635B2 (ja) | 1992-10-12 |
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