JPS61145372A - 水車発電機の制御装置 - Google Patents
水車発電機の制御装置Info
- Publication number
- JPS61145372A JPS61145372A JP59266348A JP26634884A JPS61145372A JP S61145372 A JPS61145372 A JP S61145372A JP 59266348 A JP59266348 A JP 59266348A JP 26634884 A JP26634884 A JP 26634884A JP S61145372 A JPS61145372 A JP S61145372A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- relay
- water turbine
- main engine
- turbine guide
- water
- 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 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】
［発明の技術分野］
本発明は入口弁のない無人化水力発電所の運転制御方式
に関するものである。
に関するものである。
［発明の技術的背景コ
従来の入口弁のない水力発電所における主機の停止制御
について第３図をもとに説明する。第３図は主機の停止
用ブロック図である０発電運転中に（イ）、運転員によ
り主機の停止操作を行なうと（ロ）、主制御継電器が復
帰する（ハ）。主制御継電器が復帰すると、負荷制限装
置により水車案内羽根操作機構に対して閉制御を行なう
（ニ）。水車案内羽根の開度が無負荷規定値に達すると
（ホ）、発電機用しゃ断器が開き系統から解列する（へ
）。発電機用しゃ断器が開いたことで界磁用しゃ断器が
開き（ト）１発電機は無励磁になる。発電機用しゃ断器
が開および水車案内羽根の開度が全閉した条件のもとて
（チ）、主機の回転数が規定値（通常は主機定格回転数
の３０％）まで低下すると（す）、制御装置により主機
に対して制動制御が働き（ヌ）、主機を停止させる（ル
）。
について第３図をもとに説明する。第３図は主機の停止
用ブロック図である０発電運転中に（イ）、運転員によ
り主機の停止操作を行なうと（ロ）、主制御継電器が復
帰する（ハ）。主制御継電器が復帰すると、負荷制限装
置により水車案内羽根操作機構に対して閉制御を行なう
（ニ）。水車案内羽根の開度が無負荷規定値に達すると
（ホ）、発電機用しゃ断器が開き系統から解列する（へ
）。発電機用しゃ断器が開いたことで界磁用しゃ断器が
開き（ト）１発電機は無励磁になる。発電機用しゃ断器
が開および水車案内羽根の開度が全閉した条件のもとて
（チ）、主機の回転数が規定値（通常は主機定格回転数
の３０％）まで低下すると（す）、制御装置により主機
に対して制動制御が働き（ヌ）、主機を停止させる（ル
）。
［背景技術の問題点］
このような一連の主機停止制御中に、水車案内羽根の無
負荷位置検出用開度スイッチが誤不動作した場合は、発
電機用しゃ断器が開かず、水車は締め切り運転を継続す
ると共に、発電機はモータリング状態になり系統運用上
問題が生じる。また、主機が系統から解列した後に制動
装置の故障や圧油装置の故障により主機に対して制動操
作ができなくなった場合は、主機が停止するまでに長時
間かかり、しいては低速度の状態が長時間にわたるため
にスラスト軸受に過熱による摩耗が発生する。
負荷位置検出用開度スイッチが誤不動作した場合は、発
電機用しゃ断器が開かず、水車は締め切り運転を継続す
ると共に、発電機はモータリング状態になり系統運用上
問題が生じる。また、主機が系統から解列した後に制動
装置の故障や圧油装置の故障により主機に対して制動操
作ができなくなった場合は、主機が停止するまでに長時
間かかり、しいては低速度の状態が長時間にわたるため
にスラスト軸受に過熱による摩耗が発生する。
また、主機停止後、制動装置を解除する発電機において
、水車案内羽根に木片等が挟まり水車案内羽根の一部が
折損した場合は、主機停止後、制動装置が解除されるた
めに水車案内羽根からの漏水により再び回転することが
ある。このような状態になると前記と同様に、低速度の
状態で回転しつづけるために、スラスト軸受に過熱によ
る摩耗が発生する。
、水車案内羽根に木片等が挟まり水車案内羽根の一部が
折損した場合は、主機停止後、制動装置が解除されるた
めに水車案内羽根からの漏水により再び回転することが
ある。このような状態になると前記と同様に、低速度の
状態で回転しつづけるために、スラスト軸受に過熱によ
る摩耗が発生する。
従来はこのような異常状態が発生した場合には、運転員
が原因を調査した後に水車運転形態を自動制御から手動
制御に切り換え、運転員の手動操作により主機を停止し
てきたが、近年、水力発電所においては無人化の傾向に
有り、適切な故障検出を自動的に判断し、安全に主機を
停止する必要があった。
が原因を調査した後に水車運転形態を自動制御から手動
制御に切り換え、運転員の手動操作により主機を停止し
てきたが、近年、水力発電所においては無人化の傾向に
有り、適切な故障検出を自動的に判断し、安全に主機を
停止する必要があった。
［発明の目的］
本発明は、入口弁のない無人化水力発電所において、水
車案内羽根の不具合または制動装置の不具合が発生した
場合には、自動的に主機を系統から解列するとともに、
取水口ゲートを非常閉鎖し主機を停止する制御装置を提
供することを目的とするものである。
車案内羽根の不具合または制動装置の不具合が発生した
場合には、自動的に主機を系統から解列するとともに、
取水口ゲートを非常閉鎖し主機を停止する制御装置を提
供することを目的とするものである。
［発明の概要］
上記目的を達成させるために、本発明は従来の運転員に
よる手動操作を不要とした水車案内羽根の不具合または
制動装置の不具合を適切に検出する回路を設けることに
より、無人化水力発電所に対応できるようにしたことを
特徴とするものである。
よる手動操作を不要とした水車案内羽根の不具合または
制動装置の不具合を適切に検出する回路を設けることに
より、無人化水力発電所に対応できるようにしたことを
特徴とするものである。
［発明の実施例］
本発明の実施例を第１図、第２図を用いて説明する。第
１［は主機停止用ブロック図であり、第３図に示した従
来の主機停止用ブロック図に、水車案内羽根の無負荷位
置を検出する機能（オ）と、水車案内羽根が無負荷位置
にならなかったことにより主機非常停止する機能（ワ）
と共に、取水口ゲートを非常閉鎖する機能（力）と、主
機の回転数が規定値まで低下したか検出する機能（ヨ）
と、機械的な不具合により主機に対して急停止がかけら
れていることを検出する機能（夕）を追加したものであ
る。
１［は主機停止用ブロック図であり、第３図に示した従
来の主機停止用ブロック図に、水車案内羽根の無負荷位
置を検出する機能（オ）と、水車案内羽根が無負荷位置
にならなかったことにより主機非常停止する機能（ワ）
と共に、取水口ゲートを非常閉鎖する機能（力）と、主
機の回転数が規定値まで低下したか検出する機能（ヨ）
と、機械的な不具合により主機に対して急停止がかけら
れていることを検出する機能（夕）を追加したものであ
る。
第２図は、第１図に示した主機停止用ブロック図におけ
ろ水車案内羽根が無負荷位置を検出する機能（オ）と、
水車案内羽根が無負荷位置にならなかったことにより主
機を非常停止する機能（ワ）と共に。
ろ水車案内羽根が無負荷位置を検出する機能（オ）と、
水車案内羽根が無負荷位置にならなかったことにより主
機を非常停止する機能（ワ）と共に。
取水口ゲートを非常閉鎖する機能（力）と、主機の回転
数が規定値まで低下したのか検出する機能（ヨ）と１機
械的な不具合により主機に対して急停止がかけられてい
ることを検出する機能（夕）を具体的に示した主機停止
用制御回路である。まず。
数が規定値まで低下したのか検出する機能（ヨ）と１機
械的な不具合により主機に対して急停止がかけられてい
ることを検出する機能（夕）を具体的に示した主機停止
用制御回路である。まず。
図示しない主制御継電器が復帰することにより、閉じる
主制御継電器の復帰接点１と、水車案内羽根が無負荷位
置になると開く水車案内羽根の無負荷位置検出用開度ス
イッチ２を直列に接続し、限時継電器３に接続する。同
様に前記主制御継電器の復帰接点１と水車案内羽根が全
閉位置になると閉じる水車案内羽根の全閉位置検出用開
度スイッチ４と、主機回転数が規定値以下になると開く
回転数検出用継電器の復帰接点５と１機械的な不具合に
より主機を急停止する時に閉じる急停止用ロックアウト
継電器の動作接点６を直列に接続し、限時継電器７に接
続する。限時継電器３が動作した時に閉じる接点３ａを
、主機非常停止用ロックアウト継電器８に接続する。同
じく限時継電器３の動作接点３ａと、限時継電器７が動
作した時に閉じる接点７ａを並列に接続し、取水口ゲー
ト非常閉鎖用継電器９に接続する。これらを直流制御母
線Ｐ、Ｎに接続する。主機非常停止用ロックアウト継電
器８の動作接点８ａは図示しない発電機用しゃ断器のト
リップ回路に使用する。また、取水口ゲート非常閉鎖用
継電器９の動作接点９ａは図示しない取水口ゲートの開
口ツク機構に使用する。
主制御継電器の復帰接点１と、水車案内羽根が無負荷位
置になると開く水車案内羽根の無負荷位置検出用開度ス
イッチ２を直列に接続し、限時継電器３に接続する。同
様に前記主制御継電器の復帰接点１と水車案内羽根が全
閉位置になると閉じる水車案内羽根の全閉位置検出用開
度スイッチ４と、主機回転数が規定値以下になると開く
回転数検出用継電器の復帰接点５と１機械的な不具合に
より主機を急停止する時に閉じる急停止用ロックアウト
継電器の動作接点６を直列に接続し、限時継電器７に接
続する。限時継電器３が動作した時に閉じる接点３ａを
、主機非常停止用ロックアウト継電器８に接続する。同
じく限時継電器３の動作接点３ａと、限時継電器７が動
作した時に閉じる接点７ａを並列に接続し、取水口ゲー
ト非常閉鎖用継電器９に接続する。これらを直流制御母
線Ｐ、Ｎに接続する。主機非常停止用ロックアウト継電
器８の動作接点８ａは図示しない発電機用しゃ断器のト
リップ回路に使用する。また、取水口ゲート非常閉鎖用
継電器９の動作接点９ａは図示しない取水口ゲートの開
口ツク機構に使用する。
次に、本発明の作用について第１図と第２図をもとにし
て説明する。
て説明する。
発電運転中（イ）に図示しない主幹制御スイッチを停止
操作した（口）場合は、主制御継電器の復帰接点１は閉
じるので、図示しない負荷制限装置が動作し、水車案内
羽根を閉制御する（二）。しかし、負荷制限装置の不具
合、水車案内羽根操作機構の不具合あるいは水車案内羽
根の無負荷位置検出用開度スイッチ２の誤不動作により
、ある時間内に水車案内羽根が無負荷位置にならなけれ
ば（オ）、水車案内羽根の無負荷位置検出用開度スイッ
チ２は閉じたままであり、限時継電器３が動作する。
操作した（口）場合は、主制御継電器の復帰接点１は閉
じるので、図示しない負荷制限装置が動作し、水車案内
羽根を閉制御する（二）。しかし、負荷制限装置の不具
合、水車案内羽根操作機構の不具合あるいは水車案内羽
根の無負荷位置検出用開度スイッチ２の誤不動作により
、ある時間内に水車案内羽根が無負荷位置にならなけれ
ば（オ）、水車案内羽根の無負荷位置検出用開度スイッ
チ２は閉じたままであり、限時継電器３が動作する。
従って、限時継電器３の動作接点３ａは閉じるので。
主機非常停止用ロックアウト継電器８は動作しくワ）、
主機非常停止用ロックアウト継電器８の動作接点８ａは
図示しない発電機用しゃ断器のトリップコイルを励磁し
、発電機は系統から解列する（へ）。従って、負荷制限
装置の不具合、水車案内羽根操作機構の不具合、あるい
は、水車案内羽根の無負荷位置検出用開度スイッチ２の
誤不動作を自動的に検出し、主機を系統から解列させ、
水車の締め切り運転や発電機のモータリングを防止し。
主機非常停止用ロックアウト継電器８の動作接点８ａは
図示しない発電機用しゃ断器のトリップコイルを励磁し
、発電機は系統から解列する（へ）。従って、負荷制限
装置の不具合、水車案内羽根操作機構の不具合、あるい
は、水車案内羽根の無負荷位置検出用開度スイッチ２の
誤不動作を自動的に検出し、主機を系統から解列させ、
水車の締め切り運転や発電機のモータリングを防止し。
系統に対する悪影響を防止する。同様に限時継電器３の
動作接点３ａが閉じることにより、取水口ゲート非常閉
鎖用継電器９は動作し、取水口ゲート非常閉鎖用継電器
９の動作接点９ａは図示しない取水口ゲートの開口ツク
機構を励磁し、取水口ゲートを自重により非常閉鎖する
（力）。取水口ゲートが非常閉鎖することにより水車へ
の流水がしゃ断され、主機が停止するまでに長時間つい
やすことなく短時間で停止し、スラスト軸受の過熱によ
る摩耗を未然に防ぐ。また、取水口ゲートを非常閉鎖し
た時に図示しない水車に回転入力を導水している圧力鉄
管内が真空状態を継続することによる圧力鉄管の破壊を
防ぐために、圧力鉄管の最上部には真空圧力により動作
する図示しない真空破壊弁が設けである。従って、取水
口ゲートを非常閉鎖した時には、圧力鉄管内の真空圧力
により圧力鉄管の真空破壊弁が動作し、圧力鉄管内の気
圧を大気圧状態にし圧力鉄管の破壊を防止する６同様に
水車案内羽根を閉制御しく二）、水車案内羽根が全開位
置になれば、水車案内羽根の全開位置検出用開度スイッ
チ４は閉じる（チ）。しかし。
動作接点３ａが閉じることにより、取水口ゲート非常閉
鎖用継電器９は動作し、取水口ゲート非常閉鎖用継電器
９の動作接点９ａは図示しない取水口ゲートの開口ツク
機構を励磁し、取水口ゲートを自重により非常閉鎖する
（力）。取水口ゲートが非常閉鎖することにより水車へ
の流水がしゃ断され、主機が停止するまでに長時間つい
やすことなく短時間で停止し、スラスト軸受の過熱によ
る摩耗を未然に防ぐ。また、取水口ゲートを非常閉鎖し
た時に図示しない水車に回転入力を導水している圧力鉄
管内が真空状態を継続することによる圧力鉄管の破壊を
防ぐために、圧力鉄管の最上部には真空圧力により動作
する図示しない真空破壊弁が設けである。従って、取水
口ゲートを非常閉鎖した時には、圧力鉄管内の真空圧力
により圧力鉄管の真空破壊弁が動作し、圧力鉄管内の気
圧を大気圧状態にし圧力鉄管の破壊を防止する６同様に
水車案内羽根を閉制御しく二）、水車案内羽根が全開位
置になれば、水車案内羽根の全開位置検出用開度スイッ
チ４は閉じる（チ）。しかし。
機械的な故障により主機急停止用ロックアウト継電器の
動作接点６が動作した（夕）にもかかわらず、制動装置
の不具合あるいは圧油装置の不具合により、ある時間内
に主機回転数が規定値まで低下しなければ（ヨ）、主機
回転数検出用継電器の復帰接点５は閉じたままであり、
限時継電器７が動作する。
動作接点６が動作した（夕）にもかかわらず、制動装置
の不具合あるいは圧油装置の不具合により、ある時間内
に主機回転数が規定値まで低下しなければ（ヨ）、主機
回転数検出用継電器の復帰接点５は閉じたままであり、
限時継電器７が動作する。
限時継電器７の動作接点７ａが閉じることにより前記同
様に取水口ゲート非常閉鎖用継電器９は動作し、取水口
ゲート非常閉鎖用継電器９の動作接点９ａは図示しない
取水口ゲートの開口ツク機構を励磁するために取水口ゲ
ートを自重により非常閉鎖する（力）。取水口ゲートが
非常閉鎖することにより水車への流水がしゃ断され、主
機が停止するまでに長時間ついやすことなく短時間で停
止し、スラスト軸受に対して未然に過熱による摩耗を防
ぐことができる。尚、主機回転数検出用継電器の動作整
定値は制動を行なう回転数より少し低目に整定すること
により、制動装置の不具合および圧油装置の不具合を自
動的に検出することができる。
様に取水口ゲート非常閉鎖用継電器９は動作し、取水口
ゲート非常閉鎖用継電器９の動作接点９ａは図示しない
取水口ゲートの開口ツク機構を励磁するために取水口ゲ
ートを自重により非常閉鎖する（力）。取水口ゲートが
非常閉鎖することにより水車への流水がしゃ断され、主
機が停止するまでに長時間ついやすことなく短時間で停
止し、スラスト軸受に対して未然に過熱による摩耗を防
ぐことができる。尚、主機回転数検出用継電器の動作整
定値は制動を行なう回転数より少し低目に整定すること
により、制動装置の不具合および圧油装置の不具合を自
動的に検出することができる。
このように、入口弁のない無人化発電所における水車案
内羽根の不具合や制動装置の不具合からスラスト軸受の
過熱による摩耗を防止すると共に、水車の締め切り運転
あるいは発電機のモータリング状態を未然に防止し、系
統に対する悪影響を防止することができる。
内羽根の不具合や制動装置の不具合からスラスト軸受の
過熱による摩耗を防止すると共に、水車の締め切り運転
あるいは発電機のモータリング状態を未然に防止し、系
統に対する悪影響を防止することができる。
尚、本発明の実施例である第２図の水車案内羽根の無負
荷位置検出用開度スイッチを主機の無負荷状態を検出す
る電力継電器の接点に置き替えた場合でも本方式により
水車案内羽根操作機構の不具合を自動的に検出すること
が可能である。また。
荷位置検出用開度スイッチを主機の無負荷状態を検出す
る電力継電器の接点に置き替えた場合でも本方式により
水車案内羽根操作機構の不具合を自動的に検出すること
が可能である。また。
水車案内羽根に水を通すために設けであるケーシングの
近くに、水の通過流量を検出する装置を設けることによ
り、ある時間内にケーシングの通過流量が規定値以下に
ならなければ上記同様に案内羽根の不具合を自動的に検
出することが可能である。
近くに、水の通過流量を検出する装置を設けることによ
り、ある時間内にケーシングの通過流量が規定値以下に
ならなければ上記同様に案内羽根の不具合を自動的に検
出することが可能である。
［発明の効果］
以上説明したように本発明によれば、入口弁のない無人
化発電所における水車案内羽根の不具合あるいは制動装
置の不具合を自動的に検出することにより、スラスト軸
受の過熱による摩耗を未然に防ぐとともに水車の締め切
り運転あるいは発電機のモータリング状態をなくし、系
統に対して悪影響を与えることのない制御装置が得られ
る。
化発電所における水車案内羽根の不具合あるいは制動装
置の不具合を自動的に検出することにより、スラスト軸
受の過熱による摩耗を未然に防ぐとともに水車の締め切
り運転あるいは発電機のモータリング状態をなくし、系
統に対して悪影響を与えることのない制御装置が得られ
る。
第１図は本発明の主機停止用ブロック図、第２図は本発
明の一実施例である主機停止制御回路図、第３図は従来
の主機停止用ブロック図である。 ■・・・主制御継電器の復帰接点、２・・・無負荷位置
検出用開度スイッチ、３・・・限時継電器、４・・・全
閉位置検出用開度スイッチ、５・・・回転数検出用継電
器の復帰接点、６・・・急停止用ロックアウト継電器の
動作接点、７・・・限時継電器、８・・・主機非常停止
用ロックアウト継電器、９・・・取水口ゲート非常閉鎖
用継電器。
明の一実施例である主機停止制御回路図、第３図は従来
の主機停止用ブロック図である。 ■・・・主制御継電器の復帰接点、２・・・無負荷位置
検出用開度スイッチ、３・・・限時継電器、４・・・全
閉位置検出用開度スイッチ、５・・・回転数検出用継電
器の復帰接点、６・・・急停止用ロックアウト継電器の
動作接点、７・・・限時継電器、８・・・主機非常停止
用ロックアウト継電器、９・・・取水口ゲート非常閉鎖
用継電器。
Claims (1)
- 入口弁のない無人化水力発電所の主機停止制御を行なう
水車発電機の制御装置において、主機運転用主制御継電
器の接点および水車案内羽根の開度スイッチにより動作
する限時継電器と、主機運転用主制御継電器の接点およ
び水車案内羽根の開度スイッチおよび主機回転数検出用
継電器の接点および急停止用ロックアウト継電器の接点
により動作する限時継電器と、前記限時継電器の接点に
より動作する取水口ゲート非常閉鎖用継電器と前記限時
継電器の接点により動作する非常停止用ロックアウト継
電器とによって構成された主機停止回路を備え、水車案
内羽根および制動装置の不具合を自動的に検出し、発電
機しや断器を自動的にトリップすると共に、取水口ゲー
トを非常閉鎖することを特徴とする水車発電機の制御装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59266348A JPS61145372A (ja) | 1984-12-19 | 1984-12-19 | 水車発電機の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59266348A JPS61145372A (ja) | 1984-12-19 | 1984-12-19 | 水車発電機の制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61145372A true JPS61145372A (ja) | 1986-07-03 |
Family
ID=17429685
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59266348A Pending JPS61145372A (ja) | 1984-12-19 | 1984-12-19 | 水車発電機の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61145372A (ja) |
-
1984
- 1984-12-19 JP JP59266348A patent/JPS61145372A/ja active Pending
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