JPS60219471A - ペルトン水車の制御方法 - Google Patents
ペルトン水車の制御方法Info
- Publication number
- JPS60219471A JPS60219471A JP59076172A JP7617284A JPS60219471A JP S60219471 A JPS60219471 A JP S60219471A JP 59076172 A JP59076172 A JP 59076172A JP 7617284 A JP7617284 A JP 7617284A JP S60219471 A JPS60219471 A JP S60219471A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- deflector
- jet
- needle
- water
- load
- 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
Links
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
- F03B15/20—Controlling by varying liquid flow specially adapted for turbines with jets of high-velocity liquid impinging on bladed or like rotors
-
- 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)
- Hydraulic Turbines (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】
〔発明の属する技術分野〕
本発明は、ノズルから噴流するジェットを水車の放水路
に向けて偏向可能にするデフレクタを備えたペルトン水
車の特に負荷遮断時の制御方法に関する。
に向けて偏向可能にするデフレクタを備えたペルトン水
車の特に負荷遮断時の制御方法に関する。
一般にペルトン水車は２００〜１８００ ｍの高落差地
点に適用される衝動水車であり、中容量以下は横軸形、
大容量には室軸形が採用されている。
点に適用される衝動水車であり、中容量以下は横軸形、
大容量には室軸形が採用されている。
第１図および第２図に横軸形ペルトン水車の従来例を断
面図とデフレクタおよびニードル制御機構の操作系統図
を示し、その構造と動作を説明すると、１は分岐管１２
に連結された入口曲管で、入口曲管１の先端部に設けら
れた複数個のノズル２からパケット５に向けてジェット
３を噴射する。
面図とデフレクタおよびニードル制御機構の操作系統図
を示し、その構造と動作を説明すると、１は分岐管１２
に連結された入口曲管で、入口曲管１の先端部に設けら
れた複数個のノズル２からパケット５に向けてジェット
３を噴射する。
そして、分岐管１２には、図示しない水圧鉄管から圧力
水が導かれる。
水が導かれる。
ノズル２の先端中央部にはニードル７が進退自在に設け
られ、ノズル２の開口面積を変えて、パケット５に向け
て噴射するジェット３の水量を変えるようになっている
。ニードル７はロッド１３の先端に一体に取り付けられ
ており、ロッド１３の基端は、ニードル７の進退機構と
なるサーボモータ８の内部に位置するピストン１４に取
り付けられている。このピストン１４はニードル７がノ
ズル２を塞ぐ方向に付勢するスプリング１５と、管路１
６によりて室内に加えられる油圧とによって進退するよ
うになっている。
られ、ノズル２の開口面積を変えて、パケット５に向け
て噴射するジェット３の水量を変えるようになっている
。ニードル７はロッド１３の先端に一体に取り付けられ
ており、ロッド１３の基端は、ニードル７の進退機構と
なるサーボモータ８の内部に位置するピストン１４に取
り付けられている。このピストン１４はニードル７がノ
ズル２を塞ぐ方向に付勢するスプリング１５と、管路１
６によりて室内に加えられる油圧とによって進退するよ
うになっている。
ノズル２の前面には、このノズル２とパケット５の間を
遮断するようにデフレクタ９が設けられている。このデ
フレクタ９は、軸９ａを中心にして回動するもので、レ
バー１７に連結されたすべてのデフレクタ９が同時に回
動するようになっている。
遮断するようにデフレクタ９が設けられている。このデ
フレクタ９は、軸９ａを中心にして回動するもので、レ
バー１７に連結されたすべてのデフレクタ９が同時に回
動するようになっている。
このデフレクタ９は、レバー１７がデフレクタ９の進退
機構となるサーボモータ１０のロッド１８の先端に一体
に取り付けられており、ロッド１８の基端は、サーボモ
ータ】０の内部に位置するピストン１９に取り付けられ
ている。このピストン１９は、配圧弁別を介してガバナ
加により制御され管路２１ａ、２１ｂを経由してシリン
ター内に加えられる油圧によって進退するようになって
おり、デフレクタ９は水車の負荷急減などの場合にノズ
ル２からのジェット３を偏向し、一方ではこのデフレク
タ９の動きに連動させてニードル７が進行して、水車の
速度上昇を規定値内におさめる。
機構となるサーボモータ１０のロッド１８の先端に一体
に取り付けられており、ロッド１８の基端は、サーボモ
ータ】０の内部に位置するピストン１９に取り付けられ
ている。このピストン１９は、配圧弁別を介してガバナ
加により制御され管路２１ａ、２１ｂを経由してシリン
ター内に加えられる油圧によって進退するようになって
おり、デフレクタ９は水車の負荷急減などの場合にノズ
ル２からのジェット３を偏向し、一方ではこのデフレク
タ９の動きに連動させてニードル７が進行して、水車の
速度上昇を規定値内におさめる。
すなわち、レバー１７の一部にはリンク機構ηの一端が
結合しており、このリンク機構ｎの他端は追尾カム乙の
一端に結合している。追尾カム２３０）他端は、ニード
ル７と一体のロッド］３に取り付けられたリターン軸１
３ａの先端に軸２３ａで枢着されており、軸２３ａを中
心にして回動する。追尾カム乙のカム面は配圧弁５のプ
ランジャ冴先端のローラ２４ａが接している。この機構
により、正常の水車運転時においてデフレクタ９とニー
ドル７の位置関係がいわゆるオンカム状態になる。
結合しており、このリンク機構ｎの他端は追尾カム乙の
一端に結合している。追尾カム２３０）他端は、ニード
ル７と一体のロッド］３に取り付けられたリターン軸１
３ａの先端に軸２３ａで枢着されており、軸２３ａを中
心にして回動する。追尾カム乙のカム面は配圧弁５のプ
ランジャ冴先端のローラ２４ａが接している。この機構
により、正常の水車運転時においてデフレクタ９とニー
ドル７の位置関係がいわゆるオンカム状態になる。
配圧弁５は、ニードル７が開閉動作Ｃるときサーボモー
タ８の駆動圧油を給排するもので、ニードル７の開時に
は給油、閉時には排油に切換える。
タ８の駆動圧油を給排するもので、ニードル７の開時に
は給油、閉時には排油に切換える。
この配圧弁５は前述のデフレクタ９の動きに関連して作
動し、３つの接続口が設けられ、接続口にはそれぞれ圧
油の管路ｉ６ 、２６ａ、２６ｂが接続されている。
動し、３つの接続口が設けられ、接続口にはそれぞれ圧
油の管路ｉ６ 、２６ａ、２６ｂが接続されている。
一方、配圧弁別は、デフレクタ９が開閉動作するときナ
ーボモータ１０の駆動圧油を給排するもので、デフレク
タ９の開時には給油、閉時には排油に切換える。この配
圧弁別は前述のガバナ３０によって制御され、５つの接
続口が設けられて２す、５つの接続口にはそれぞれ圧油
の管路２１ａ１２１ｂ１３１８．３１ｂ、３１Ｃが接続
され、サーボモータ１０への駆動圧油の給排を行なって
いる。すなわち、ガノくす加からの出力信号は、コンバ
ータ四によって機械動作に変換さ才］る。このコンバー
タ四の動きは、揺動自在に設けられたレバー塾を介して
配圧弁別のプランジャ２０ａに伝達される。この機構に
より、デフレクタ９の開閉が制御さね、デフレクタ９の
動きは、デフレクタ９と一体に動作するロッド１８に取
り付りられたりターン軸１８ａの先端に結合されたリタ
ーン装置２７を介してガバナ３Ｃ１にフィードバックさ
れる。
ーボモータ１０の駆動圧油を給排するもので、デフレク
タ９の開時には給油、閉時には排油に切換える。この配
圧弁別は前述のガバナ３０によって制御され、５つの接
続口が設けられて２す、５つの接続口にはそれぞれ圧油
の管路２１ａ１２１ｂ１３１８．３１ｂ、３１Ｃが接続
され、サーボモータ１０への駆動圧油の給排を行なって
いる。すなわち、ガノくす加からの出力信号は、コンバ
ータ四によって機械動作に変換さ才］る。このコンバー
タ四の動きは、揺動自在に設けられたレバー塾を介して
配圧弁別のプランジャ２０ａに伝達される。この機構に
より、デフレクタ９の開閉が制御さね、デフレクタ９の
動きは、デフレクタ９と一体に動作するロッド１８に取
り付りられたりターン軸１８ａの先端に結合されたリタ
ーン装置２７を介してガバナ３Ｃ１にフィードバックさ
れる。
第３図はこの拾遺によるペルトン水車の水車運転中のデ
フレクタ９の位置を、第４図は弁荷遮断時のデフレクタ
位１μを要部のみ拡大して示すもので負荷遮断の隙は、
縫ガバナ加によりデフレクタ９の開閉が制御され、デフ
レクタ９はジェット３に突入してノズル２からジェット
３を第４図に示すようにバケツ１−５の方間からそらせ
る。一方ではこのデフレクタ９の動きに連動してニード
ル７が徐々に進行しノズル２からのジェット３を遮断し
て水車を停止させる。
フレクタ９の位置を、第４図は弁荷遮断時のデフレクタ
位１μを要部のみ拡大して示すもので負荷遮断の隙は、
縫ガバナ加によりデフレクタ９の開閉が制御され、デフ
レクタ９はジェット３に突入してノズル２からジェット
３を第４図に示すようにバケツ１−５の方間からそらせ
る。一方ではこのデフレクタ９の動きに連動してニード
ル７が徐々に進行しノズル２からのジェット３を遮断し
て水車を停止させる。
次に、負荷遮断解除後に再度負荷運転に移行する場合は
、先ず、デフレクタ９を開方向ｔこ戻しニードル７を起
動開度丈で徐々に開いて、ランナ４の回転速度を定格回
転速度まで上昇させ、電力系統への同期投入を経て負荷
運転へ移行すると１／）う制御方法がとられていた。
、先ず、デフレクタ９を開方向ｔこ戻しニードル７を起
動開度丈で徐々に開いて、ランナ４の回転速度を定格回
転速度まで上昇させ、電力系統への同期投入を経て負荷
運転へ移行すると１／）う制御方法がとられていた。
ところが、図示しない水圧鉄管が非常に長く数−以上に
及ぶ場合には水圧上昇をかなり低く抑える必要があるた
めに、ニードル７の進退を非常に小さくしなければなら
ない。従って、負荷遮断解除から再度負荷運転に移行す
る才でに数十分もかかる場合があり、発電所の運用効率
が低下するなどの欠点があった。
及ぶ場合には水圧上昇をかなり低く抑える必要があるた
めに、ニードル７の進退を非常に小さくしなければなら
ない。従って、負荷遮断解除から再度負荷運転に移行す
る才でに数十分もかかる場合があり、発電所の運用効率
が低下するなどの欠点があった。
本発明は上記欠点に鑑み、水車の負荷遮断解除後に、再
度負荷運転に移行するに要する時間を短縮することがで
きるペルトン水車の制御１方法を提供することを目的と
する。
度負荷運転に移行するに要する時間を短縮することがで
きるペルトン水車の制御１方法を提供することを目的と
する。
本発明によれば上記の目的は、ノズルからパケットの方
向に噴流するジェットを水車の放水路に向けて偏向可能
にするデフレクタを備えたペルトン水車の制御方法であ
って、前記水車に負荷遮断が発せられたとき、前記ジェ
ットに前記デフレクタが突入し前記パケットの方向のジ
ェットを一部残して残部のジェットを前記放水路に向け
て偏向し、前記水車の回転速度を定格回転速度に絹持さ
せるようにすることによって達せら、１する。
向に噴流するジェットを水車の放水路に向けて偏向可能
にするデフレクタを備えたペルトン水車の制御方法であ
って、前記水車に負荷遮断が発せられたとき、前記ジェ
ットに前記デフレクタが突入し前記パケットの方向のジ
ェットを一部残して残部のジェットを前記放水路に向け
て偏向し、前記水車の回転速度を定格回転速度に絹持さ
せるようにすることによって達せら、１する。
以下、この発明の実施例を示す第５図および第６図によ
りこの発明を説明する。第５図はこの発明によるデフレ
クタおよびニードル制御機構の操作系統図を、第６図は
負荷遮断時のデフレクタ位１η、を示す要部拡大〜［面
図を示す。図において、第１図ないし第４図に示すもの
と同じ構成要素のものには同じ符号を付してぞの説明を
省略する。この実施例が、従来のもの吉具なる点は、ニ
ードル７とデフレクタ９とをそれぞれ独立して制御でき
るようにした点である。すなわち、ニードル７はロッド
１３の先端に一体に取り付けられており、ロッド１３の
基端は、ニードル７の進退機構となるサーボモータ８の
内部に位置するピストン１４に取り付けられている。ま
た、サーボモータ８の駆動圧油を給排する配圧弁５のプ
ランジャ冴が、ガバナ３０ａの出力信号を機械的動作に
変換するコンバータ４０に結合されるとともに、ニード
ル７の動きを１８４ガバナ３０ａにフィードバックする
リターン装置４１が設けられ、リターン装置４１の一端
はニードル７と一体のロッド１３に取り付けられたリタ
ーン軸１３ａに結合されている。
りこの発明を説明する。第５図はこの発明によるデフレ
クタおよびニードル制御機構の操作系統図を、第６図は
負荷遮断時のデフレクタ位１η、を示す要部拡大〜［面
図を示す。図において、第１図ないし第４図に示すもの
と同じ構成要素のものには同じ符号を付してぞの説明を
省略する。この実施例が、従来のもの吉具なる点は、ニ
ードル７とデフレクタ９とをそれぞれ独立して制御でき
るようにした点である。すなわち、ニードル７はロッド
１３の先端に一体に取り付けられており、ロッド１３の
基端は、ニードル７の進退機構となるサーボモータ８の
内部に位置するピストン１４に取り付けられている。ま
た、サーボモータ８の駆動圧油を給排する配圧弁５のプ
ランジャ冴が、ガバナ３０ａの出力信号を機械的動作に
変換するコンバータ４０に結合されるとともに、ニード
ル７の動きを１８４ガバナ３０ａにフィードバックする
リターン装置４１が設けられ、リターン装置４１の一端
はニードル７と一体のロッド１３に取り付けられたリタ
ーン軸１３ａに結合されている。
一方、デフレクタ９は、軸９ａを中心として回動し、レ
バー１７と連結されてすべてのデフレクタ９まＣＪ が同時に回動する。このデフレクタ９は、１７がデフレ
クタ９の開閉機構となるサーボモータ１０のロッド１８
の先端に一体に取り付けられており、ロッド１８の基端
は、サーボモータ１０の内部に位置するピストン１９に
取り付けられている。また、サーボモータ１０の駆動圧
油を給排する配圧弁間のプランジャ２０ａがレバー路を
介してガバナ３０ａの出力信号を機械的動作に変換する
コンバータ四に結合されるとともに、デフレクタ９と一
体に動作するロッド１８に取り付けられたリターン軸１
８Ｈにリターン装置２７が結合され、デフレクタ９の動
きはリターン装置２７を介してガバナ３０ａにフィード
バックされる。
バー１７と連結されてすべてのデフレクタ９まＣＪ が同時に回動する。このデフレクタ９は、１７がデフレ
クタ９の開閉機構となるサーボモータ１０のロッド１８
の先端に一体に取り付けられており、ロッド１８の基端
は、サーボモータ１０の内部に位置するピストン１９に
取り付けられている。また、サーボモータ１０の駆動圧
油を給排する配圧弁間のプランジャ２０ａがレバー路を
介してガバナ３０ａの出力信号を機械的動作に変換する
コンバータ四に結合されるとともに、デフレクタ９と一
体に動作するロッド１８に取り付けられたリターン軸１
８Ｈにリターン装置２７が結合され、デフレクタ９の動
きはリターン装置２７を介してガバナ３０ａにフィード
バックされる。
このデフレクタ９は、通常の運転時にはジェット３から
離ｔ１、ノズル２内のニードル７は負荷に応じた開度で
ジェット３の水量を調整しており、ジェット３（ｌ！：
デフレクタ９との関係位置は第３図に示すような関係に
なっている。そして、負荷遮断時には、ニードル７とデ
フレクタ９とはガバナ加によっＪ独立して制御され、ニ
ードル７は負荷遮断時の負荷に応じた開度を維持するよ
うに制御される。一方、デフレクタ９は第６図に示すよ
うにジェット３に突出し、水車発電機が定格回転速度を
維持できるに必要なジェット３ａを残して残部のジェッ
ト３ｂを水路の放水路６に向けて偏向し、水車と′電力
との系統が遮断される。
離ｔ１、ノズル２内のニードル７は負荷に応じた開度で
ジェット３の水量を調整しており、ジェット３（ｌ！：
デフレクタ９との関係位置は第３図に示すような関係に
なっている。そして、負荷遮断時には、ニードル７とデ
フレクタ９とはガバナ加によっＪ独立して制御され、ニ
ードル７は負荷遮断時の負荷に応じた開度を維持するよ
うに制御される。一方、デフレクタ９は第６図に示すよ
うにジェット３に突出し、水車発電機が定格回転速度を
維持できるに必要なジェット３ａを残して残部のジェッ
ト３ｂを水路の放水路６に向けて偏向し、水車と′電力
との系統が遮断される。
負荷遮断解除後に再度負荷運転に移行する場合は、電力
系統への同期投入を経てデフレクタ９をニードル開度ま
で徐々に開き、その後はデフレクタ９を第３図１こ示す
ような位置に戻してジェット３から離し、通常のニード
ル７制御による負荷運転に移行する。従って、デフレク
タ９は図示しない水圧鉄管の水圧上昇に関係なく操作で
きることから従来方法に比べて短い時間で負荷運転に移
行することができる。尚、上述の実施例においては、デ
フレクタ９が外掛は式のものにつき述べたが、本発明は
これに限らずデフレクタが内掛は式のものであってもよ
い。
系統への同期投入を経てデフレクタ９をニードル開度ま
で徐々に開き、その後はデフレクタ９を第３図１こ示す
ような位置に戻してジェット３から離し、通常のニード
ル７制御による負荷運転に移行する。従って、デフレク
タ９は図示しない水圧鉄管の水圧上昇に関係なく操作で
きることから従来方法に比べて短い時間で負荷運転に移
行することができる。尚、上述の実施例においては、デ
フレクタ９が外掛は式のものにつき述べたが、本発明は
これに限らずデフレクタが内掛は式のものであってもよ
い。
本発明は上記のように、水車に負荷遮断指令が発せられ
たとき、ニードルが負荷遮断時の負荷に応じた開度を維
持し、デフレクタがジェットに突入して該ジェットの一
部をパケットの方向から放水路に向けて偏向し、水車の
回転速度を定格回転速度に維持させるようにすることに
より、複雑な操作機構を簡略化してかつ、再度負荷運転
に移行するに要する時間を短縮し、発電所の運用を効率
的に行なうことができるペルトン水車の制御方法を提供
することができる。
たとき、ニードルが負荷遮断時の負荷に応じた開度を維
持し、デフレクタがジェットに突入して該ジェットの一
部をパケットの方向から放水路に向けて偏向し、水車の
回転速度を定格回転速度に維持させるようにすることに
より、複雑な操作機構を簡略化してかつ、再度負荷運転
に移行するに要する時間を短縮し、発電所の運用を効率
的に行なうことができるペルトン水車の制御方法を提供
することができる。
第１図ないし第４図は横軸形ペルトン水車の従来例を示
すもので、第１図はその断面図、第２図はその水車のデ
フレクタおよびニードル制御機構の操作系統図、第３図
は水車運転中のデフレクタ位置を示す要部拡大断面図、
第４図は負荷遮断時のデフレクタ位１１を示す要部拡大
断面図、第５図および第６図は本発明の実施例を示し、
第５図はデフレクタおよびニードル制御機構の操作系統
図、第６図は負荷遮断時のデフレクタ位置を示す要部拡
大断面図である。 ２・・ノズル、３・・ジェット、５ パケット、６・・
放水路、９・デフレクタ。
すもので、第１図はその断面図、第２図はその水車のデ
フレクタおよびニードル制御機構の操作系統図、第３図
は水車運転中のデフレクタ位置を示す要部拡大断面図、
第４図は負荷遮断時のデフレクタ位１１を示す要部拡大
断面図、第５図および第６図は本発明の実施例を示し、
第５図はデフレクタおよびニードル制御機構の操作系統
図、第６図は負荷遮断時のデフレクタ位置を示す要部拡
大断面図である。 ２・・ノズル、３・・ジェット、５ パケット、６・・
放水路、９・デフレクタ。
Claims (1)
- １）ノズルからパケットの方向に噴流するジェットを水
車の放水路に向けて偏向可能にするデフレクタを備えた
ペルトン水車の制御方法であって、前記水車に負荷遮断
指令が発せられたとき、前記ジェットに前記デフレクタ
が突入し前記パケットの方向のジェットを一部残して残
部のジェットを前記放水路に向けて偏向し、前記水車の
回転速度を定格回転速度に維持させることを特徴とする
ペルトン水車の制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59076172A JPS60219471A (ja) | 1984-04-16 | 1984-04-16 | ペルトン水車の制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59076172A JPS60219471A (ja) | 1984-04-16 | 1984-04-16 | ペルトン水車の制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60219471A true JPS60219471A (ja) | 1985-11-02 |
Family
ID=13597667
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59076172A Pending JPS60219471A (ja) | 1984-04-16 | 1984-04-16 | ペルトン水車の制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60219471A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0292069U (ja) * | 1989-01-07 | 1990-07-20 | ||
| CN110678613A (zh) * | 2017-04-03 | 2020-01-10 | 高仪股份公司 | 尤其用于卫浴喷淋头的、具有使水流分开和使分流转向的工作叶片的射流形成器 |
-
1984
- 1984-04-16 JP JP59076172A patent/JPS60219471A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0292069U (ja) * | 1989-01-07 | 1990-07-20 | ||
| CN110678613A (zh) * | 2017-04-03 | 2020-01-10 | 高仪股份公司 | 尤其用于卫浴喷淋头的、具有使水流分开和使分流转向的工作叶片的射流形成器 |
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