JPS6183487A - 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
- JPS6183487A JPS6183487A JP59204520A JP20452084A JPS6183487A JP S6183487 A JPS6183487 A JP S6183487A JP 59204520 A JP59204520 A JP 59204520A JP 20452084 A JP20452084 A JP 20452084A JP S6183487 A JPS6183487 A JP S6183487A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- water
- power generation
- needle
- calculated
- pelton
- 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.)
- Granted
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
- F03B15/22—Controlling by varying liquid flow specially adapted for turbines with jets of high-velocity liquid impinging on bladed or like rotors for safety purposes
-
- 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〕
本発明は余水路が設置されていない中小水力発電設備に
おいて、余水をペルトン水車の噴射管を利用して放水す
るようにしたベル１〜ン水車の制御方法に関する。
おいて、余水をペルトン水車の噴射管を利用して放水す
るようにしたベル１〜ン水車の制御方法に関する。
（発明の技術的背景〕
旧来、水力発電設備は運転コスト低減の見地から大型化
が指向されてきたが、近年では立地上の制約および電力
供給体系の変化に伴い、中小水諒の見直しが行なわれ、
中小水力発電設備の開発が促進されている。
が指向されてきたが、近年では立地上の制約および電力
供給体系の変化に伴い、中小水諒の見直しが行なわれ、
中小水力発電設備の開発が促進されている。
この中小水力発電開発で、特に問題となるのは発電は当
りの建設コストが他の発電システムに比較してかなり高
くなることであり、そのため、これらの開発に携わる企
業体の発電担当部門では、発電設備の簡素化によるコス
ト低減に注力している。
りの建設コストが他の発電システムに比較してかなり高
くなることであり、そのため、これらの開発に携わる企
業体の発電担当部門では、発電設備の簡素化によるコス
ト低減に注力している。
一般に、水力発電設備の建設コストのうち、土木工作物
が占める割合はかなり大きいので、この部分の簡素化を
実現できれば、コスト引下げ効果が大ぎく、今まで開発
ベースに乗らなかった計画も採算ベースに乗せることが
できる。
が占める割合はかなり大きいので、この部分の簡素化を
実現できれば、コスト引下げ効果が大ぎく、今まで開発
ベースに乗らなかった計画も採算ベースに乗せることが
できる。
第２図と第３図は従来の一般的な中小水力発電所の水路
系統を示すもので、河川１の途中に構築された取水堰Ｊ
２２の上流側と上水ｆｆｆ ３の間は余水トンネル４よ
って連結されており１、上水槽３から水圧鉄管５内を落
下する水は水車６とこれに直結した発電機７を回転させ
た後、放水路８を通して同川下流側１″へ放水される。
系統を示すもので、河川１の途中に構築された取水堰Ｊ
２２の上流側と上水ｆｆｆ ３の間は余水トンネル４よ
って連結されており１、上水槽３から水圧鉄管５内を落
下する水は水車６とこれに直結した発電機７を回転させ
た後、放水路８を通して同川下流側１″へ放水される。
上水（１５３には、そこをオーバーフローした水を水車
６を通さずに直接河川下流側１−へ放水するための余水
路９の一端が間口している。この余水路９は、水車の停
止時や負荷の急変等により上水槽３内の水位が急上昇し
た際、上水槽３内の水が溢水することを防止することを
目的として設置されているが、通常時には使用されない
設備であるため利用頻度が小さくコストパフォーマンス
が低い。
６を通さずに直接河川下流側１−へ放水するための余水
路９の一端が間口している。この余水路９は、水車の停
止時や負荷の急変等により上水槽３内の水位が急上昇し
た際、上水槽３内の水が溢水することを防止することを
目的として設置されているが、通常時には使用されない
設備であるため利用頻度が小さくコストパフォーマンス
が低い。
上述のように中小水力発電設備において、余水路９を省
略することができれば、水力発電所の建設に要する土木
工作費を大幅に低減させることができるが、従来は、こ
れに着目した設置はなされていなかった。
略することができれば、水力発電所の建設に要する土木
工作費を大幅に低減させることができるが、従来は、こ
れに着目した設置はなされていなかった。
本発明は、上述の事情に鑑みてなされたもので、ペルト
ン水車においては、ニードルおよびデフレクタを制御す
ることにより、上水槽内の余水をバケットホイールに作
用させることなく、水車内を通して放水できることに着
目し、これを実現するためのペルトン水車の制御方法を
提供することを目的とする。
ン水車においては、ニードルおよびデフレクタを制御す
ることにより、上水槽内の余水をバケットホイールに作
用させることなく、水車内を通して放水できることに着
目し、これを実現するためのペルトン水車の制御方法を
提供することを目的とする。
本発明のペルトン水車の制御方法は少数個の噴射管を有
するペルトン水車を備え、余水路を備えない水力発電所
において、前記ペルトン水車の運転中またはＩ／７．ｔ
ｈ中に発生する余水を発゛電運転に使用していない噴射
管を通して噴水さゼ、この噴水をデフレクタによりそら
せてバケットホイールに作用させることなく放水路に導
くことを特徴とするものである。
するペルトン水車を備え、余水路を備えない水力発電所
において、前記ペルトン水車の運転中またはＩ／７．ｔ
ｈ中に発生する余水を発゛電運転に使用していない噴射
管を通して噴水さゼ、この噴水をデフレクタによりそら
せてバケットホイールに作用させることなく放水路に導
くことを特徴とするものである。
以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。
第４図および第５図は、本発明が適用されるペル１〜ン
水車の一例として４個の噴射管をＩｌｉδえた立軸ペル
１−ン水車の概略構成を示すもので、水圧鉄管５（第２
図参照）の下端に連結されたケーシング１０には４個の
噴ｍ管１１が９０°間隔で、内方に向けて突設されてお
り、これらの噴射管１１から噴出する水はバケットホイ
ール１２のパケット１１２ａに次々と衝突し、バケット
ホイール１２を回転させ、これに直結した発゛電別を駆
動させた後、ハウジング１３内から散水管を通り、河川
下流側１′に放水される。
水車の一例として４個の噴射管をＩｌｉδえた立軸ペル
１−ン水車の概略構成を示すもので、水圧鉄管５（第２
図参照）の下端に連結されたケーシング１０には４個の
噴ｍ管１１が９０°間隔で、内方に向けて突設されてお
り、これらの噴射管１１から噴出する水はバケットホイ
ール１２のパケット１１２ａに次々と衝突し、バケット
ホイール１２を回転させ、これに直結した発゛電別を駆
動させた後、ハウジング１３内から散水管を通り、河川
下流側１′に放水される。
各噴射管１１内にはニードル１４が設置されており、そ
れらの開度はサーボモータ１５により、負荷に応じて調
節される。
れらの開度はサーボモータ１５により、負荷に応じて調
節される。
また、噴射管１１の先端には噴水をバケットホイール１
２からそらすためのデフレクタ１６が可動的に取付けら
れており、これら−のデフレクタは図示を省略した駆ａ
装置によって間開される。
２からそらすためのデフレクタ１６が可動的に取付けら
れており、これら−のデフレクタは図示を省略した駆ａ
装置によって間開される。
上述の如き水力発電設備において、発゛心運転中に急檄
な負荷の減少が生じた場合、サーボモータによってニー
ドル１４を閉動作させることによりバケットホイール１
２の回転を制御ｌｌすることができるが、取水堰堤２か
ら余水トンネル４内に導入された水を停止させることは
できないため、上水槽３内の水位が上昇する。
な負荷の減少が生じた場合、サーボモータによってニー
ドル１４を閉動作させることによりバケットホイール１
２の回転を制御ｌｌすることができるが、取水堰堤２か
ら余水トンネル４内に導入された水を停止させることは
できないため、上水槽３内の水位が上昇する。
この場合、余水路９が設置された水力発電所においては
上水槽３内の水位がオーバーフロー収より上昇すれば、
溢水は余水路９を通して放水路内に流れ込むが、余水路
９が設置されていない水力発電所においては水車を通し
て流れる水の流量を制御することにより上水槽３内の水
位を一定範囲内に調節する必要がある。
上水槽３内の水位がオーバーフロー収より上昇すれば、
溢水は余水路９を通して放水路内に流れ込むが、余水路
９が設置されていない水力発電所においては水車を通し
て流れる水の流量を制御することにより上水槽３内の水
位を一定範囲内に調節する必要がある。
このため、本発明においては、水車運転時に使用されな
いニードル１４をＲ動作させると共に、デフレクタ１６
゛を閉鎖することにより、噴射管１１からの噴水がバケ
ットホイール１２に作用しないようにし、かつ上水槽内
の水を所定ωずつ放水することにより上水槽の水位を所
定範囲内に保てるように制御する。
いニードル１４をＲ動作させると共に、デフレクタ１６
゛を閉鎖することにより、噴射管１１からの噴水がバケ
ットホイール１２に作用しないようにし、かつ上水槽内
の水を所定ωずつ放水することにより上水槽の水位を所
定範囲内に保てるように制御する。
以下、この制御方法の詳細を説明する。
第６図の特性曲線Ａはペルトン水車におけるニードル１
４の開度３ｉと噴ＯＡ管１１からの噴水量Ｑ１の関係を
示している。各噴射管１１は同一形状、同一寸法で製作
されているのでニードル開度Ｓ１を検出すれば各ニード
ル１４からの噴水ωＱ１を容易に求めることができる。
４の開度３ｉと噴ＯＡ管１１からの噴水量Ｑ１の関係を
示している。各噴射管１１は同一形状、同一寸法で製作
されているのでニードル開度Ｓ１を検出すれば各ニード
ル１４からの噴水ωＱ１を容易に求めることができる。
第１図は本発明の実施例のブロックシーケンスを示すも
ので、第６図に示した特性曲線Ａを制御装置内の記憶装
置に記憶させておき、また、上水槽３を溢水させること
なく水圧鉄管内を流下させるに必要な最低限の水、ＩＱ
を別の記憶装置に記憶させておく。
ので、第６図に示した特性曲線Ａを制御装置内の記憶装
置に記憶させておき、また、上水槽３を溢水させること
なく水圧鉄管内を流下させるに必要な最低限の水、ＩＱ
を別の記憶装置に記憶させておく。
制御開始に際しては、先ず、水圧鉄管５を流下させる必
要水ｆｆ１Ｑを記憶装置から読み込む。
要水ｆｆ１Ｑを記憶装置から読み込む。
一方、発電運転に使用している噴射管１１のニードル１
４の開度３ｉを検出器（図示Ｕず〉によって検出し、こ
れに基ずいて発電に使用している水量 Ｑ１を算出する
。
４の開度３ｉを検出器（図示Ｕず〉によって検出し、こ
れに基ずいて発電に使用している水量 Ｑ１を算出する
。
次に、前述の水ωＱとＱｌから、余水量 Ｑ ？ｆｉを
次式 ％式％ によって口出し、第６図に示す特性面′ＦＡＡＩ、：す
ずいて余水放水用ニードル１４の開度Ｓ炉を算出する。
次式 ％式％ によって口出し、第６図に示す特性面′ＦＡＡＩ、：す
ずいて余水放水用ニードル１４の開度Ｓ炉を算出する。
続いて、発電運転に使用していない噴射管１１の内から
、予め定めた優先順位により余水放水用ＩＩＱ射管を選
択し、配圧弁を制御し、選択された噴射管のニードル１
４を開き、余水を放流さヒる。
、予め定めた優先順位により余水放水用ＩＩＱ射管を選
択し、配圧弁を制御し、選択された噴射管のニードル１
４を開き、余水を放流さヒる。
この場合、余水放水用のデフレクタ１６は仝閉状態とし
、バケットホイール１２に噴水が作用しないようにする
。
、バケットホイール１２に噴水が作用しないようにする
。
上述のように、本発明においては、発電に必要な流量が
減少した場合、上水ｌｆｆ ３の溢水を防止するために
必要な水量Ｑと、発電用水ｆｆ１ＱＩに基ずいて余水Ｑ
Ｑ ｒＰを算出し、これらに基ずいて余水放水用噴ｔ
ＪＪ管を選択し、そのニードルを開くと共に、デフレク
タを全閉させるようにしたので、ペルトン水車の発電運
転に悪影響を及ばずことなくペルトン水車内を通して余
水を放水でき、余水路を設けることなく、上水槽の水位
を所定範囲内に調節できる。従って、中小水力発電設備
の建設費のうら、大半を占める土木工作物１１ ＫＡ費
を大幅に１仄減させることがでる。
減少した場合、上水ｌｆｆ ３の溢水を防止するために
必要な水量Ｑと、発電用水ｆｆ１ＱＩに基ずいて余水Ｑ
Ｑ ｒＰを算出し、これらに基ずいて余水放水用噴ｔ
ＪＪ管を選択し、そのニードルを開くと共に、デフレク
タを全閉させるようにしたので、ペルトン水車の発電運
転に悪影響を及ばずことなくペルトン水車内を通して余
水を放水でき、余水路を設けることなく、上水槽の水位
を所定範囲内に調節できる。従って、中小水力発電設備
の建設費のうら、大半を占める土木工作物１１ ＫＡ費
を大幅に１仄減させることがでる。
なお、上述の実施例では、水圧鉄管に流下させる必要水
ωＱどしで設計１直を使用しているが、本発明は、これ
に限定されるものではなく、第７図に示すように、余水
トンネル４の途中に水母検出装置１７を設置し、余水ト
ンネルを流れる水けを常時検出して水圧鉄管を流下させ
る流ｆｆ１Ｑとするようにしてもよい。
ωＱどしで設計１直を使用しているが、本発明は、これ
に限定されるものではなく、第７図に示すように、余水
トンネル４の途中に水母検出装置１７を設置し、余水ト
ンネルを流れる水けを常時検出して水圧鉄管を流下させ
る流ｆｆ１Ｑとするようにしてもよい。
（発明の効果）
上述の如く、本発明のペルトン水車の制御方法によれば
、余水をペルトン水車の発′名運転に影費を及ぼすこと
なく、ペルトン水車内を通して放水できるので、余水路
を設ける必要がなく、従って、そのＵ段に要・する多額
の土木工作物建設費を低減させることができる。
、余水をペルトン水車の発′名運転に影費を及ぼすこと
なく、ペルトン水車内を通して放水できるので、余水路
を設ける必要がなく、従って、そのＵ段に要・する多額
の土木工作物建設費を低減させることができる。
従って、従来の計画では採算ベースに乗らないと考えら
れていた開発地点も、本発ｎＪＪの適用により、採算ベ
ースへの復活が期待できるなどその効果は絶大である。
れていた開発地点も、本発ｎＪＪの適用により、採算ベ
ースへの復活が期待できるなどその効果は絶大である。
第１図は本発明の実施例を示すブロックシーケンス、第
２図は従来の中小水力発電所の水路系統を示す立面図、
第３図はその平面図、第４図は木発明が適用されるペル
トン水車の要部の横断面図、第５図はその一部を拡大し
て示す平面図、第６図はニードル開度と噴水量の関係を
示す特性曲線図、第７図は本発明の詳細な説明するため
の立面図である。 １．１−・・・河川、２・・・取水堰堤、３・・・上水
槽、４・・・余水トンネル、５・・・水圧鉄管、６・・
・水車、７・・・発電様、８・・・放水路、９・・・余
水路、１０・・・ケーシング、１１・・・噴０１ ｍ、
１２・・・バケットホイール、１３・・・ハウジング、
１４・・・ニードル、１５・・・サーボモータ、１６・
・・デフレクタ、１７・・・本市検出装置。 出願人代理人 猪 股 清 第２図 第３図 第 ４ 図
２図は従来の中小水力発電所の水路系統を示す立面図、
第３図はその平面図、第４図は木発明が適用されるペル
トン水車の要部の横断面図、第５図はその一部を拡大し
て示す平面図、第６図はニードル開度と噴水量の関係を
示す特性曲線図、第７図は本発明の詳細な説明するため
の立面図である。 １．１−・・・河川、２・・・取水堰堤、３・・・上水
槽、４・・・余水トンネル、５・・・水圧鉄管、６・・
・水車、７・・・発電様、８・・・放水路、９・・・余
水路、１０・・・ケーシング、１１・・・噴０１ ｍ、
１２・・・バケットホイール、１３・・・ハウジング、
１４・・・ニードル、１５・・・サーボモータ、１６・
・・デフレクタ、１７・・・本市検出装置。 出願人代理人 猪 股 清 第２図 第３図 第 ４ 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、複数個の噴射管を有するペルトン水車を備え、余水
路を備えない水力発電所において、前記ペルトン水車の
運転中または停止中に発生する余水を発電運転に使用し
ていない噴射管を通して噴水させ、この噴水をデフレク
タによりそらせてバケットホイールに作用させることな
く放水路に導くことを特徴とするペルトン水車の制御方
法。 ２、ニードル開度と噴水量との関係、および上水槽を溢
水させないために水圧鉄管に流し込む必要最低限の流量
Ｑを予め制御装置に記憶させておき、発電運転中のニー
ドル開度に基ずいて発電流量Ｑ＿１を算出し、前記流量
Ｑ、Ｑ＿１から余水量Ｑ濾を算出し、この余水量Ｑ濾を
発電運転に使用していない噴射管から噴水させることを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載のペルトン水車の
制御方法。 ３、余水トンネルを流れる水量Ｑを水量検出装置によっ
て検出し、発電運転中のニードル開度に基ずいて発電流
量Ｑ＿１を算出し、前記流量Ｑ、Ｑ＿１から余水量Ｑ濾
を算出し、この余水量Ｑ濾を発電運転に使用していない
噴射管から噴水させることを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載のペルトン水車の制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59204520A JPS6183487A (ja) | 1984-09-29 | 1984-09-29 | ペルトン水車の制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59204520A JPS6183487A (ja) | 1984-09-29 | 1984-09-29 | ペルトン水車の制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6183487A true JPS6183487A (ja) | 1986-04-28 |
| JPH044472B2 JPH044472B2 (ja) | 1992-01-28 |
Family
ID=16491889
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59204520A Granted JPS6183487A (ja) | 1984-09-29 | 1984-09-29 | ペルトン水車の制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6183487A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0252978U (ja) * | 1988-10-11 | 1990-04-17 | ||
| JP2011053970A (ja) * | 2009-09-02 | 2011-03-17 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | 貯水施設運用支援システム、貯水施設運用支援方法およびプログラム |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR200476706Y1 (ko) * | 2014-10-13 | 2015-03-25 | 최혜선 | 다리부종을 완화해주는 기구 |
-
1984
- 1984-09-29 JP JP59204520A patent/JPS6183487A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0252978U (ja) * | 1988-10-11 | 1990-04-17 | ||
| JP2011053970A (ja) * | 2009-09-02 | 2011-03-17 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | 貯水施設運用支援システム、貯水施設運用支援方法およびプログラム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH044472B2 (ja) | 1992-01-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4182123A (en) | Hydraulic power plant | |
| US7503744B1 (en) | Undershot impulse jet driven waterwheel having an automatically adjustable radial gate for optimal hydroelectric power generation and water level control | |
| CN112281770B (zh) | 采用底孔与表孔联合泄洪消能的泄洪结构 | |
| KR20110055354A (ko) | 골프장용 계단식 소수력 발전장치 및 발전방법 | |
| CN208604556U (zh) | 用于特高堆石坝的多功能生态供水洞布置结构 | |
| CN112727667B (zh) | 一种智能调节型输水发电装置及其监测反馈方法 | |
| JPS6183487A (ja) | ペルトン水車の制御方法 | |
| US4326819A (en) | Functionally transformable hydrostation | |
| KR200349016Y1 (ko) | 수리계통의 잉여낙차를 활용한 소수력 발전설비 | |
| CN211849316U (zh) | 一种兼顾效益及监测需求的坝后式电站生态流量泄放设施 | |
| KR20200002084A (ko) | 무전력 양수 및 소수력발전 시스템 | |
| CN110055925B (zh) | 一种多沙河流大中型水库汛期蓄水排沙分离系统 | |
| CN112726491A (zh) | 一种复合式流量控制及能源回收系统 | |
| CN221030007U (zh) | 一种泄洪洞出水口的消能结构 | |
| JP2000273853A (ja) | 既設発電用ダムからの維持放流を活用した発電方法 | |
| CN101535629B (zh) | 防洪系统 | |
| KR200389031Y1 (ko) | 조수를 이용한 수력발전장치 | |
| CN214741804U (zh) | 一种智能调节型输水发电装置 | |
| CN214573795U (zh) | 用于多泥沙河流发电站的取水防沙复合结构 | |
| CN212103957U (zh) | 用于泥沙含量高水头波动大的低水头坝鱼道 | |
| CN220888567U (zh) | 消能控流结构 | |
| DE102004025769A1 (de) | Einrichtungen zur Flussinfrastruktur-Modernisierung | |
| JPH0849641A (ja) | 発電用水車の維持放流装置 | |
| JPH1130179A (ja) | 堰板を備えた水車及び水力発電装置 | |
| JPS635174A (ja) | 水車の運転方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |