JPS5983801A - 圧油タンクの油面制御方法 - Google Patents

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】 本発明は水力発電所に於ける圧油装置の圧油タンクの油
面制御方法に関する。

水力発電所の水車の案内羽根または入口弄を操作する油
圧サーボモーターを制御する圧力源を貯えるために設け
られた圧油タンクは第１図に示すように常用最低油圧Ｂ
Ｌ、油面より油圧サーボモーターの許容最低動作油圧Ｌ
ｌ、、油面の間で規定の動作責務を遂行可能な容量で設
計されでいる。

そのために圧油タンク５内の油圧と油面は常に−。

定範囲内に確保する必要がある。例えば、圧油タンク内
の空気が減少すると Ｐ（圧力）ＸＶ’　　（体積）−一定 の式で示される通り常用最低油圧ＢＬより油圧サーボモ
ーターを規定の動作責務を遂行すべく、圧油タンク５よ
り規定の油量を排出すると空気が減少した量に反比例し
て圧油タンク内油圧は油圧サーボモーターの許容最低動
作油圧ＬＬより低くなり、規定の動作責務が遂行できず
、圧油タンクは容量不足の状態となる。

この様な不具合をなくするだめに、圧油タンク５内油圧
が常用最低油圧ＢＬまで降下した場合にはアンローデン
クバルブ３が自動的に作動し圧油ポンプ１からの油を圧
油タンク５に送シ常用最高油圧ＴＬまで上昇するとアン
ローデングパルプ３が自動的に復帰し、圧油ポンプ１か
らの油を集油タンク４に送り、圧油タンク５内の油圧は
常に規定の圧力範囲内に保たれる。

一方、圧油り／り５内の空気が油中に溶は込んだり、圧
油タンク５の外部に漏気［７て圧油タンク５内の空気が
減少すると、圧油タンク５は圧力一定範囲で前述の通り
制御もれているため、空気が減少した量に相当する量だ
け油の量が多くなり、そ６結果、圧油タンク５内の油面
が上昇する。油面が上昇する。油面が規定以上（空気補
給油面）に上昇すると、圧油タンク５に設けた、油面検
出器６が動作して、空気補給用電磁弁８を開放して空気
タンク９の圧縮空気を圧油タンク５に補給する。

以上の動作の繰返しにより、圧油タンク５には一定圧力
範囲のもとに一定量の圧縮空気と油が確保されている。

水車運転中は、圧油ポンプ１は連続運転され３、油を圧
油タンク５に送っている間を除いてはアンローデングバ
ルブ３より集油タンク４に返油している。圧油ポンプ１
．アンローデングバルブ３、集油タンク４．圧油ポンプ
１の間を油が循環し−Ｃいる間に熱エネルギーが発生し
、その結果、集油り／り４内油温は周囲温度より一般に
、約１０〜１５ｔｌｌ’高くなっている。周囲温度より
高い温度の油を圧油タンク５に給油するため、圧油タン
ク５内の油及び空気も水車運転中は周囲温度より約１０
〜１５ｒ高い。

また、水車運転中に於ける、圧油タンク５への給油間隔
は水車の運転方法によっても異るが通常１５分〜６０分
位である。従って１０〜６０分叩に１回は常用最高油圧
まで給油され、この時に空気が減少しておれば給気条件
が確立して給気されるために圧油タンク５は一定の輻度
のもとに一定圧力範囲内で一定量の圧縮空気と油を確保
している。

水車の停止中ｒｒｉモ水車出力調整のため水量、調整の
案内羽根、大口弁も゛動作するこ之かケいため。

圧油タンク５の油の消費斂は、操作蒸弊ｒ於ける漏油の
みとなり、圧油ボ、ノブ１ニジ圧油タンク５への給油間
隔は水車運転中の１０倍以上に長くなり４〜１０時間で
１回給油する仁とで規定油圧を確保゛することが出来る
。

従来の圧油タンク油面、油圧制御はこのような構成のた
め、下記に述べる不具合点があった。

圧油タンク５への給油間隔が長くなると、集油タック４
内の周囲温度より約１０〜１５Ｃ１高い油が給油される
回数が少なくなるため、圧油タンク５内温度は自然放熱
により、水車の運転停止後約３〜４時間で約１０〜１５
Ｃ温度降下し、周囲温度と同程度になる。

空気はＩＣ変化によ’２７３体積変化する性質があるの
で第２図に示すように圧油タンク５の油圧と油面は時間
変化する。すなわち ０点より水車を停止すると、圧油タンク５内の油圧は、
圧油タンク５内の温度低下による空気の体積収縮及び操
作系統の漏油によυ・徐々に低下しＯ点に達１−る。一
方、圧油夕／り５内の油面は。

操作系統の漏油により徐々に降下し０点に達する。

圧油夕／り５内の圧力がＯ点すなわち、常用最低、　　
　油圧１３Ｌ（圧油給油開始圧力）まで低下すると圧油
ポンプ１より油が給油され油面は上昇し、空気補給油面
を越えるので、給気ｊｔｔｉ給用電磁弁８が動作し空気
補給を行なうが一般的に空気補給油面は圧油ポンプの給
油容量に比較して非常に小ざいだめに、圧油タンク５の
油面は油面上昇１！ｆ報以上に達し、油面上昇警報油面
検出器７が動作して油面上昇警報を発する欠点があった
。また、０点より水車起動指令が出された場合には、第
２図に破線で示す通り、案内羽根及び入口弁を操作する
油圧サーホモー°ターにより油が消費され、−圧ｉンク
　　　　　−５内の圧力が常用最低油圧まで低下すると
圧油ポンプｌより油が給油され油面は−Ｌ昇し、前述と
同様に、圧油タンク５の油面は油面上昇警報以上に達し
、油面上昇警報油面検出器７が動作し油面上昇警報を発
し、水車停止指令が出され、水車起動これ等の不具合を
なくするためには、圧油タンク５内の温度低下による８
量不足を考慮、して、あらかしめ、圧油タンク５内の温
度が低下して、壁気耽が不足しても、需用最低油圧１３
　Ｌより、油圧ザーポモーターを規定の動作責務を遂行
するに充分な空気量としておき、更に、温度低下して油
面が上昇しても曲面上昇清報ＡＬを発しないように高い
位置に設定する案も考えられるが、これｒよ、圧油タン
クの容量を太きぐすることになるため小経済であると同
時に、水車運転中の規定曲面より、相当高い油面に油面
上昇”ｔ”ｊｆ報油面ＡＬを設定することになるため、
水車運転の定常状態では、空気補給装置に異常が発生し
て、油面上昇が発生しても、油面上昇筺報が動作子るま
でに時間がかかり、油面制御の信頼性を低下させる。

本発明の目的は、圧油タンク内の温度変化による空気量
減少に基づく圧油タンクの油面異常を防止し、常に、圧
油タンク内の圧縮空気鼠と油量を一定圧力のもとに一定
範囲内に確保する、安価で信頼性の高い圧油タンクの油
面制御方法を提供するにある。

本発、明の特徴は圧油タンク内の圧縮空気が温度低下に
より体積収縮を起こし、圧ノ月氏下しないように圧縮空
気の体積収縮を考慮して圧縮墾気を給気し、常に、一定
圧力のもとに圧油タンク内の圧縮空気敏と油量を一定に
保つように制御するにるる。

以下、本発明の一実廁例金第３図及び渠４図により説明
する。

・　第３図は油面制御電気・／−ケンスであり、同図の
二点鎖線枠外が従来の一般的な油面制御装置の眠気／−
ケンスで、６は空気補給曲面検出器、８は空気補給用電
磁ヲＦ、１３は空気補給時間設定用タイマー、１４は補
助継電器を示す。圧油タンク５の空気が減少して油面が
上昇し空気補給曲面Ａ几に達する゛と、空気補給油面検
出器６が閉路し、空気補給時間設定用タイマー１３が作
動し、補助継電器１４が刊勢され、望気補給用電磁弁８
が伺勢され、第１図に示す、空気タンク９に貯えられて
いる圧縮空気全圧油タンク５に給気する。空気補給時間
設定用タイマー１３は　空気補給油面ＡＲより常用最畠
油面Ｔ　Ｌまで油面を復帰させるだめに必要な空気量を
空気タンク９より、圧油タンク５へ補給するに要する時
間をあらかじめ実機で測定して、その実所要時間に設定
する。

従って、空気補給時間設定用タイマー１３が復帰すると
、空気補給電磁弁８が消勢され、圧油タンク５への給気
は停止し、圧油タンク５には、空気補給油１ＮｉＡＲよ
り當用最高油面ＴＩ、まで油面を復帰させるために必要
な空気が補給され、正常な油圧と油面の関係に復帰する
。

以下、本発明によシ追加した制御電気シーケンスを説明
する。

１１は水車停止継電器、１２は空気補給間隔設定用タイ
マー、１５は空気補給ロック用タイマーを示す。

水車が停止して、１８時間経過すると、空気補給間隔設
定用タイマー１２が作動し、空気補給時間設定用タイマ
ー１３が作動し、補助継電器１４が付勢され、空気補給
用電磁弁８が付勢され、空気タンク９に貯えた圧縮空気
を圧油タンク５に一定時間給気する、以降はこれの操返
しによシ、自動給気して、油圧と油面の関係を正常に保
つ。

伺、水車停止中に、圧油タンク内の温度が周囲温度とｔ
ｌは等しくなる時間（第４図Ｔｔ　　）をあらかじめ測
定しておき、その時間が経過したならば、空気補給ロッ
ク用タイマー１５で水車停止中の空気補給をロックする
。

圧油タンク５の油圧と油面に対する制御効果について第
４図によシ説明する。

水車を停止すると、圧油タンク５の油面は油圧ザーボモ
ーターの操作系統の漏油によりＡ１線のように徐々に低
下する。一方、圧油タンク５の油圧は、圧油タンク５内
に温度変化がなければＡ。

線に沿って低下する。しかし、圧油タンク５内の温度も
徐々に低−ドするため、圧縮墾気が収縮し、Ｂｔ＃に沿
って低下する。Ａ！線とＢ重線の圧力差分を外部より圧
縮空気を補給して、油面変化Ａ１に対し油圧変化をＡ、
線に近づけ、正常な関係にする必要がある。

Ｂ＋線は油圧がＢ２線に沿って低下する場合に正常な油
面低下を想定したものである。　　　　　　　　　５図
中のＨは常用最高油面と空気補給油面の差を示す。本発
明による給気補給間隔ｌ１１１を設疋するにｔよ、あら
かじめ、圧油タンク５の油圧と油面の関係でＩ−１だけ
差が出る時の圧油タンク内の温度低１・を計算等で求め
、実機で、その温度低下に要する時間Ｔ１を測定する。

即ち、水車停止後、１゛１時間経過後に圧油ケンスに曲
面Ｈに相当する空気量を補給すれば、圧油タンク内の油
圧はほぼＡ、緑に沿って低下することになるので油圧と
油面の関係は正常となり、圧油タンクの空気不足は解消
される。

なお、°図中２は安全弁、１０は空気圧縮機である。

本発明によれば水車停止中の圧油タンク内の温度低下に
対し−０温度低下による空気の減少量を外部より補給す
ることにより、常に圧油タンク内の圧縮空気量と油量を
一定圧力のもとに一定範囲内に確保して安定な圧油タン
クの油面制御を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の圧油装置の概略系統図、弔、、。 は従来の油圧と油面の関係図、第３１報は本発明の曲面
制御７−ケンス、第４図は本発明の油面制御方法の場合
の油圧と油面の関係図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、水車の案内羽根または入口弁を操作する油圧サーボ
   モーターを制御する圧力源としての圧油のタンク及びこ
   の圧油タンクに常に一定圧力のもとに、一定量の圧縮空
   気と油を確保するために設けられた圧縮空気補給装置及
   び圧油ポンプセットよす構成された圧油装置に於いて、
   前記圧油タンク内の前記圧縮を気が前記水車の停止中に
   温度低下により体積が収縮し、圧力が低下しないように
   前記圧縮空気を補給し、常に一定圧力のもとに前記圧油
   タンク内の前記圧縮空気と前記油の量を一定に保つよう
   に制御することを特徴とする圧油タンクの油面制御方法
   。