JPS621109B2 - - Google Patents
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- JPS621109B2 JPS621109B2 JP54060658A JP6065879A JPS621109B2 JP S621109 B2 JPS621109 B2 JP S621109B2 JP 54060658 A JP54060658 A JP 54060658A JP 6065879 A JP6065879 A JP 6065879A JP S621109 B2 JPS621109 B2 JP S621109B2
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Classifications
-
- 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
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、ポンプまたはポンプ水車を構成する
渦巻ケーシングや制御配管系などの欠損に伴う事
故を感知し、発電所および主機を安全に保護する
ようにしたポンプまたはポンプ水車の運転制御方
法に関する。
渦巻ケーシングや制御配管系などの欠損に伴う事
故を感知し、発電所および主機を安全に保護する
ようにしたポンプまたはポンプ水車の運転制御方
法に関する。
ポンプまたはポンプ水車が正常に運転されてい
る状態で、突然主機を構成している渦巻ケーシン
グあるいは渦巻ケーシングに設けられている制御
配管系などの欠損が生じると、これらの欠損個所
から水が流出する結果、補器類をはじめ、主機し
いては発電所そのものが冠水するという重大な事
故に発展するおそれがある。このような事故を未
然に最小限にくい止めるためには主機の異常を早
急に検知して然るべき処置を行う必要がある。
る状態で、突然主機を構成している渦巻ケーシン
グあるいは渦巻ケーシングに設けられている制御
配管系などの欠損が生じると、これらの欠損個所
から水が流出する結果、補器類をはじめ、主機し
いては発電所そのものが冠水するという重大な事
故に発展するおそれがある。このような事故を未
然に最小限にくい止めるためには主機の異常を早
急に検知して然るべき処置を行う必要がある。
本発明は、このような問題に鑑み、ポンプおよ
びポンプ水車が過渡的な運転状態でないことと、
水圧鉄管路内の水量が定められた揚水量以下であ
ることより主機の停止あるいは取水ゲート、放出
ゲートを閉める指令を出し異常事態に早急に対処
し保護を行うようにしたものである。
びポンプ水車が過渡的な運転状態でないことと、
水圧鉄管路内の水量が定められた揚水量以下であ
ることより主機の停止あるいは取水ゲート、放出
ゲートを閉める指令を出し異常事態に早急に対処
し保護を行うようにしたものである。
以下図に就いて詳しく説明する。
ポンプおよびポンプ水車が電力系統に並入した
状態（以下並列状態という）にあつて、水圧鉄管
路側に設けた弁が全開で規定回転速度の揚水運転
されている場合、即ちいわゆる正規運転状態の場
合、揚水量と揚程の関係を示す特性曲線を第１図
に示す。Hpnaxは運用上の最高揚程を示し、Ｑnio
は最高揚程時に揚水される揚水量、Hpnioは運転
上の最低揚程を示し、Ｑnaxは最低揚程時に揚水
される揚水量を与えるもので、正規運転状態に於
ける揚水量は、Ｑnio〜Ｑnaxに相当する範囲であ
る。
状態（以下並列状態という）にあつて、水圧鉄管
路側に設けた弁が全開で規定回転速度の揚水運転
されている場合、即ちいわゆる正規運転状態の場
合、揚水量と揚程の関係を示す特性曲線を第１図
に示す。Hpnaxは運用上の最高揚程を示し、Ｑnio
は最高揚程時に揚水される揚水量、Hpnioは運転
上の最低揚程を示し、Ｑnaxは最低揚程時に揚水
される揚水量を与えるもので、正規運転状態に於
ける揚水量は、Ｑnio〜Ｑnaxに相当する範囲であ
る。
今、第１図に示すＡ点のもとでポンプおよびポ
ンプ水車が揚水運転を行つている場合を考える
と、そのときの揚程はH1であり揚水量はQ1の筈
である。この運転状態で、仮りに渦巻ケーシング
の一部が欠損し、その欠損部よりランナにて揚水
された水の一部が流出したとすると、この欠損部
からの流水量△Ｑ分だけ水圧鉄管路の揚水量は減
少し、その結果第１図Ａ点は、揚水量が△Ｑ減じ
た揚水量の位置Ｂ点に移行していることになる。
このことから逆に、水圧鉄管路内の揚水量を測定
することによつて主機の異常を検知することが可
能となる。これが本発明の前提である。
ンプ水車が揚水運転を行つている場合を考える
と、そのときの揚程はH1であり揚水量はQ1の筈
である。この運転状態で、仮りに渦巻ケーシング
の一部が欠損し、その欠損部よりランナにて揚水
された水の一部が流出したとすると、この欠損部
からの流水量△Ｑ分だけ水圧鉄管路の揚水量は減
少し、その結果第１図Ａ点は、揚水量が△Ｑ減じ
た揚水量の位置Ｂ点に移行していることになる。
このことから逆に、水圧鉄管路内の揚水量を測定
することによつて主機の異常を検知することが可
能となる。これが本発明の前提である。
第２図は水力発電所の水路系図を示し、図中符
号１は上部貯水池であり、この上部貯水池１は取
水ゲート２および水路３を介して中間貯水池４に
連通される。この中間貯水池４は水路鉄管５を介
して発電所７に連通され、その供給量は入口弁６
により調節される。しかして発電所７を作動した
水は放水口ゲート８から下部貯水池９に放水され
る。揚水時には、発電所７内に設置されたポンプ
またはポンプ水車の作動により、下部貯水池９内
の貯溜水が放水口ゲート８から水路鉄管５を通つ
て中間貯水池４に揚水され、この中間貯水池４に
揚水された水はさらに水路３を経て上部貯水池１
内に送られ、貯溜される。
号１は上部貯水池であり、この上部貯水池１は取
水ゲート２および水路３を介して中間貯水池４に
連通される。この中間貯水池４は水路鉄管５を介
して発電所７に連通され、その供給量は入口弁６
により調節される。しかして発電所７を作動した
水は放水口ゲート８から下部貯水池９に放水され
る。揚水時には、発電所７内に設置されたポンプ
またはポンプ水車の作動により、下部貯水池９内
の貯溜水が放水口ゲート８から水路鉄管５を通つ
て中間貯水池４に揚水され、この中間貯水池４に
揚水された水はさらに水路３を経て上部貯水池１
内に送られ、貯溜される。
第３図は本発明制御方法の一実施態様を示すブ
ロツク図である。
ロツク図である。
先ず、ある発電所における運用範囲が第１図の
ＱnioからＱnaxの範囲であるとし、この実線で示
す正規運転状態では絶対にあり得ない点の限界揚
水量ＱRを、検出誤差を考慮して、仮りに最低揚
水量Ｑnioの80％に選び、これを揚水量比較器１
０に与える。一方揚水量検出器１１によつて揚水
量ＱMを検出し、揚水量比較器１０に入力する。
そして限界揚水量ＱRと検出揚水量ＱMとの比較を
行うのである。
ＱnioからＱnaxの範囲であるとし、この実線で示
す正規運転状態では絶対にあり得ない点の限界揚
水量ＱRを、検出誤差を考慮して、仮りに最低揚
水量Ｑnioの80％に選び、これを揚水量比較器１
０に与える。一方揚水量検出器１１によつて揚水
量ＱMを検出し、揚水量比較器１０に入力する。
そして限界揚水量ＱRと検出揚水量ＱMとの比較を
行うのである。
この比較段階で、検出揚水量ＱMが限界揚水量
ＱRより小さい値を示したとすると、ΔＱ≧0.2・
Ｑnio相当分の水が水圧鉄管路５以外の場所に流
出していることを示し、運転中の主機の状態が異
常であることを検知できる訳である。
ＱRより小さい値を示したとすると、ΔＱ≧0.2・
Ｑnio相当分の水が水圧鉄管路５以外の場所に流
出していることを示し、運転中の主機の状態が異
常であることを検知できる訳である。
しかしこの場合、揚水量ＱMを検出した運転状
態が過度的な運転状態下にあるか定常な運転状態
下なのか判別する必要がある。このために、並列
条件検出器１２によつてポンプ運転状態有無を検
出し、回転検出器１３により主機が規定回転速度
で運転されているかどうかを検出する。また水路
鉄管路５に設けた弁６が全開状態にあるかどうか
を弁開閉状態検出器１４によつて検出し、これら
から判別する。
態が過度的な運転状態下にあるか定常な運転状態
下なのか判別する必要がある。このために、並列
条件検出器１２によつてポンプ運転状態有無を検
出し、回転検出器１３により主機が規定回転速度
で運転されているかどうかを検出する。また水路
鉄管路５に設けた弁６が全開状態にあるかどうか
を弁開閉状態検出器１４によつて検出し、これら
から判別する。
こうして運転状態が定常条件にあることを判別
し、しかも揚水量比較器１０による限界揚水量Ｑ
Rと検出揚水量ＱMとの間の比較に異常が検出され
れば、この信号を受けて主機停止制御器１５によ
つて主機を停止し、取水口ゲート制御器１６およ
び放出口ゲート制御器１７によつて取水口ゲート
２および放水口ゲート８に閉指令を与える。
し、しかも揚水量比較器１０による限界揚水量Ｑ
Rと検出揚水量ＱMとの間の比較に異常が検出され
れば、この信号を受けて主機停止制御器１５によ
つて主機を停止し、取水口ゲート制御器１６およ
び放出口ゲート制御器１７によつて取水口ゲート
２および放水口ゲート８に閉指令を与える。
同様に、水圧鉄管路５内の揚水量と主機の吐出
圧力および吸出し圧力を測定することによつて主
機の異常を検知することも可能である。この第２
の発明方法を、第４図、第５図によつて説明す
る。
圧力および吸出し圧力を測定することによつて主
機の異常を検知することも可能である。この第２
の発明方法を、第４図、第５図によつて説明す
る。
第４図において、運用範囲が揚水量Ｑnioから
Ｑnaxの範囲とすると、正規状態においては特性
上決して起り得ないと考えられる異状発生検出の
ための設定特性曲線Ｅ−Ｆを、実線で示された正
規状態の特性曲線を基準として、設定しておく。
こうしておいて検出した揚水量と、吐出圧力およ
び吸出し圧力より求めた特性点がＥ−Ｆ曲線より
左方、例えばＤ点にきた場合に異常として検出す
る。
Ｑnaxの範囲とすると、正規状態においては特性
上決して起り得ないと考えられる異状発生検出の
ための設定特性曲線Ｅ−Ｆを、実線で示された正
規状態の特性曲線を基準として、設定しておく。
こうしておいて検出した揚水量と、吐出圧力およ
び吸出し圧力より求めた特性点がＥ−Ｆ曲線より
左方、例えばＤ点にきた場合に異常として検出す
る。
吐出圧力は吐出圧力検出器１８により、吸出し
圧力は吸出し圧力検出器１９により検出し、揚水
量検出器１１から検出した揚水量と共に揚程、揚
水量相互比較器２０によつて比較する。ここで異
状が検出され、かつ、並列条件検出器１２、回転
速度検出器１３、入口弁検出器１４によつて定常
運転条件が判別確認されることによつて、主機停
止制御器１５、取水口、放水口ゲート制御器１
６，１７に停止および閉信号を送る。
圧力は吸出し圧力検出器１９により検出し、揚水
量検出器１１から検出した揚水量と共に揚程、揚
水量相互比較器２０によつて比較する。ここで異
状が検出され、かつ、並列条件検出器１２、回転
速度検出器１３、入口弁検出器１４によつて定常
運転条件が判別確認されることによつて、主機停
止制御器１５、取水口、放水口ゲート制御器１
６，１７に停止および閉信号を送る。
次に第６図は、上部貯水池２１および下部貯水
池２２と、これらの上、下部貯水池２１，２２を
結ぶ水路系の途中に中間貯水池２３を備え、これ
らの貯水池の間に上側発電所２４および下側発電
所２５を設置した水力発電プラントを示す。
池２２と、これらの上、下部貯水池２１，２２を
結ぶ水路系の途中に中間貯水池２３を備え、これ
らの貯水池の間に上側発電所２４および下側発電
所２５を設置した水力発電プラントを示す。
上部貯水池２１内に貯溜された水は取水口ゲー
ト２７から上側の水圧鉄管路２８を経て上側発電
所２４に供給され、上側発電所２４の各タービン
機器を作動させるようになつている。その際、上
側発電所２４への流入量は入口弁２９により調節
される。上側発電所２４から放出された水は、放
水口ゲート３０を経て中間貯水池２３に貯溜され
る。
ト２７から上側の水圧鉄管路２８を経て上側発電
所２４に供給され、上側発電所２４の各タービン
機器を作動させるようになつている。その際、上
側発電所２４への流入量は入口弁２９により調節
される。上側発電所２４から放出された水は、放
水口ゲート３０を経て中間貯水池２３に貯溜され
る。
また、中間貯水池２３内に貯溜された水は取水
口ゲート３１から下側の水圧鉄管路３２を経て下
側発電所２５に供給され、この発電所のタービン
機器などを駆動させる。その際、下側発電所２５
への流入量は入口弁３３で調節される。下側発電
所２５を駆動した水は、放水口ゲート３４から下
部貯水池２２内へ放水される。
口ゲート３１から下側の水圧鉄管路３２を経て下
側発電所２５に供給され、この発電所のタービン
機器などを駆動させる。その際、下側発電所２５
への流入量は入口弁３３で調節される。下側発電
所２５を駆動した水は、放水口ゲート３４から下
部貯水池２２内へ放水される。
第６図に示された水力発電プラントの場合、若
し上側発電所２４の主機を構成する一部に欠損を
生じ欠損部より流出する△Ｑ分の水が、例えば主
機を構成する流路以外の場所より中間貯水池２３
に環流したとすると、下側発電所２５より揚水さ
れる水量Q2とによつて、中間貯水池２３の水位
は上昇する。しかしこのため、中間貯水池２６の
水位を運用範囲に制御するために上側発電所２４
に対して揚水量Q1をQ1＋△Ｑ分とするように主
機に指示するか、下側発電所２５の揚水量Q2を
Q2−△Ｑとするように指示するかによつて、運
転が継続される。反対に、下側発電所２５の主機
を構成する一部に欠損が生じて△Ｑの水が流出す
る場合は、中間貯水池２３には環流しないので下
側発電所２５の揚水量はQ2＝△Ｑとなり、上側
発電所２４の主機に対して揚水量Q1−△Ｑにす
るよう指示が与えられる。このように、上記いず
れの場合でも、欠損部より流出する水量△Ｑが一
定であれば、運転状態に関与せず運転が継続さ
れ、発電所および主機の保守上好ましくないこと
明らかである。
し上側発電所２４の主機を構成する一部に欠損を
生じ欠損部より流出する△Ｑ分の水が、例えば主
機を構成する流路以外の場所より中間貯水池２３
に環流したとすると、下側発電所２５より揚水さ
れる水量Q2とによつて、中間貯水池２３の水位
は上昇する。しかしこのため、中間貯水池２６の
水位を運用範囲に制御するために上側発電所２４
に対して揚水量Q1をQ1＋△Ｑ分とするように主
機に指示するか、下側発電所２５の揚水量Q2を
Q2−△Ｑとするように指示するかによつて、運
転が継続される。反対に、下側発電所２５の主機
を構成する一部に欠損が生じて△Ｑの水が流出す
る場合は、中間貯水池２３には環流しないので下
側発電所２５の揚水量はQ2＝△Ｑとなり、上側
発電所２４の主機に対して揚水量Q1−△Ｑにす
るよう指示が与えられる。このように、上記いず
れの場合でも、欠損部より流出する水量△Ｑが一
定であれば、運転状態に関与せず運転が継続さ
れ、発電所および主機の保守上好ましくないこと
明らかである。
そこで、上側発電所２４および下側発電所２５
のそれぞれを、上記第１、第２の発明になる方法
で制御することによつて、極めて有効に作用す
る。
のそれぞれを、上記第１、第２の発明になる方法
で制御することによつて、極めて有効に作用す
る。
以上に詳細に述べたように、本発明によれば、
揚水運転中のポンプおよびポンプ水車の水圧鉄管
路内の揚水量を検出することにより、検出した揚
水量が、あらかじめ設定された異常発生揚水量以
下の値を示すことによつて、主機を停止し、取水
口ゲートおよび放水口ゲートを閉じるようにし、
必要最小限の範囲で事故を防ぎ発電所および主機
類の保護を行うことができる。しかも、主機が正
常運転条件で運転されていることを確認した上で
指令を発信するようにしたので、確実に異常を検
出し、誤動作を起さない特徴を持つ。また上、
中、下貯水池の間に上側、下側発電所を設けた水
力プラントのそれぞれの発電所に用いて特に有効
である。
揚水運転中のポンプおよびポンプ水車の水圧鉄管
路内の揚水量を検出することにより、検出した揚
水量が、あらかじめ設定された異常発生揚水量以
下の値を示すことによつて、主機を停止し、取水
口ゲートおよび放水口ゲートを閉じるようにし、
必要最小限の範囲で事故を防ぎ発電所および主機
類の保護を行うことができる。しかも、主機が正
常運転条件で運転されていることを確認した上で
指令を発信するようにしたので、確実に異常を検
出し、誤動作を起さない特徴を持つ。また上、
中、下貯水池の間に上側、下側発電所を設けた水
力プラントのそれぞれの発電所に用いて特に有効
である。
第１図はポンプおよびポンプ水車の揚水運転時
のポンプ特性を示す揚水量と揚程との関係を示し
た特性曲線図、第２図は水力発電所の水路系を示
した説明図、第３図は本発明の一実施例による運
転制御方法を示したブロツク線図、第４図は揚水
量と揚程との関係を示した特性線図、第５図は本
願の他の発明による運転制御方法を示したブロツ
ク線図、第６図は上下二段の水力発電所の水路系
を示した説明図である。 １，２１……上部貯水池、２，２７，３１……
取水口ゲート、５，２８，３２……水圧鉄管路、
６，２９，３３……入口弁、８，３０，３４……
放水口ゲート、９，２２……下部貯水池、１１…
…揚水量検出器、１０……揚水量比較器、１２…
…並列条件検出器、１３……回転速度検出器、１
４……入口弁検出器、１５……主機停止制御器、
１６……取水口ゲート制御器、１７……放水口ゲ
ート制御器、１８……吐出圧力検出器、１９……
吸出し圧力検出器、２０……揚程、揚水量相互比
較器、２４……上側発電所、２３……中間貯水
池、２５……下側発電所。
のポンプ特性を示す揚水量と揚程との関係を示し
た特性曲線図、第２図は水力発電所の水路系を示
した説明図、第３図は本発明の一実施例による運
転制御方法を示したブロツク線図、第４図は揚水
量と揚程との関係を示した特性線図、第５図は本
願の他の発明による運転制御方法を示したブロツ
ク線図、第６図は上下二段の水力発電所の水路系
を示した説明図である。 １，２１……上部貯水池、２，２７，３１……
取水口ゲート、５，２８，３２……水圧鉄管路、
６，２９，３３……入口弁、８，３０，３４……
放水口ゲート、９，２２……下部貯水池、１１…
…揚水量検出器、１０……揚水量比較器、１２…
…並列条件検出器、１３……回転速度検出器、１
４……入口弁検出器、１５……主機停止制御器、
１６……取水口ゲート制御器、１７……放水口ゲ
ート制御器、１８……吐出圧力検出器、１９……
吸出し圧力検出器、２０……揚程、揚水量相互比
較器、２４……上側発電所、２３……中間貯水
池、２５……下側発電所。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 上カバーと下カバーとで囲まれたランナ室の
外側にうず巻ケーシングが配置され、このうず巻
ケーシングの入口には管路上に弁を備えた水圧鉄
管が接続され、さらに下カバーには吸出し管が接
続されたポンプまたはポンプ水車の運転制御方法
において、主機が電力系統に並入した状態で規定
回転していることおよび水圧鉄管の弁が全開して
いることを条件として、水圧鉄管内の実際の揚水
量を検出して得られた検出揚水量と、正規のポン
プ運転時の最低揚水量よりも小さい値に設定され
た限界揚水量とを比較し、検出揚水量が限界揚水
量よりも小さいとき、直ちに運転中の主機の停
止、取水口、放水口ゲート閉鎖の指令を発信する
ようにしたことを特徴とする、ポンプまたはポン
プ水車の運転制御方法。 ２ 上記限界揚水量は、主機の吐出圧力と吸出し
圧力に基いて正規運転時の揚水量と揚程との関係
を与える特性曲線より求められ、検出揚水量と限
界揚水量との差が許容値以上になつたときに直ち
に運転中の主機の停止、取出口、放水口ゲート閉
鎖の指令を発信するようにしたことを特徴とする
特許請求範囲第１項に記載のポンプまたはポンプ
水車の運転制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6065879A JPS55153868A (en) | 1979-05-17 | 1979-05-17 | Method for operation control of pump or pump waterwheel |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6065879A JPS55153868A (en) | 1979-05-17 | 1979-05-17 | Method for operation control of pump or pump waterwheel |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55153868A JPS55153868A (en) | 1980-12-01 |
| JPS621109B2 true JPS621109B2 (ja) | 1987-01-12 |
Family
ID=13148649
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6065879A Granted JPS55153868A (en) | 1979-05-17 | 1979-05-17 | Method for operation control of pump or pump waterwheel |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS55153868A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007056688A (ja) * | 2005-08-22 | 2007-03-08 | Shinko Electric Co Ltd | 水力発電装置およびその異常検知方法 |
| JP2015218568A (ja) * | 2014-05-21 | 2015-12-07 | 株式会社小松製作所 | 水道システム |
-
1979
- 1979-05-17 JP JP6065879A patent/JPS55153868A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55153868A (en) | 1980-12-01 |
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