JPS63192964A

JPS63192964A - ガバナ演算定数切換回路

Info

Publication number: JPS63192964A
Application number: JP62023981A
Authority: JP
Inventors: Toshiki Shinkai; 新開　敏樹
Original assignee: Toshiba Engineering Corp
Current assignee: Toshiba Engineering Corp
Priority date: 1987-02-04
Filing date: 1987-02-04
Publication date: 1988-08-10
Anticipated expiration: 2011-11-27
Also published as: JP2557056B2

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】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、水車発電設備における水車回転速度を調節す
る調速機の演算定数を切換え制御するガバナ演算定数り
挽回路に関し、特に、レーシングの発生を防止するよう
にしたガバナ演算定数切換回路に関する。

（従来の技術）水車発電設備における調速Ｉａ（電気式調速制御装置：
ＧＯＶ）は、水車の回転速度を調節するために回転速度
の変化に応じて自動的に水口の開度を加減する装置であ
り、速度検出要素を含む例えばＰＩＤ演算方式の演算制
御部、復原部、油圧製構部等より構成されている。

また、この種の調速機では、発電機を系統に並列してい
ない単独運転時には、負荷変動に対する周波数応答が、
緩やかに応答して安定となるように、その演算定数を設
定し、また、並列運転時には、逆に速やかに応答するよ
うに、その演算定数を設定するものであるので、この単
独、並列の切換つと共に演算定数の切換を行う必要があ
る。通常、この切換えのための回路を、ガバナ演算定数
切換回路と称している。

第４図（ａ）は水車発電設備の系統図、第４図（ｂ）は
同系統に適用されるガバナ演算定数切換回路の一従来例
を示す回路図である。

第４図（ａ）に示す系統おいて、水車発電機１は、並列
遮断器２．変圧器３．母線遮断器４を介して母線５に接
続され、この母線５の遠方では配電線６との間に遮断器
７が接続されている。

第４図（ｂ）に示す回路において、制御電源Ｐ。

Ｎ間には、演算定数切換え用キープリレー８が設けられ
、この切換え用キープリレー８の無負荷時演算定数側コ
イル８Ｘには、並列遮断器２の接点２ｂ、ガイドベーン
サーボストロークの無負荷開度以下を検出するリミット
スイッチ接点９ｂが直列接続され、負荷時演算定数側コ
イル８Ｙには、並列遮断器２の接点２ａが設けられた構
成となっている。

このような構成では、並列遮断器２が並入され、水車発
電機が並入運転されると接点２ａが閉路し、演算定数切
換え用キープリレー８の負荷時演算定数側コイル８ｘは
励磁され、図示しない回路より負荷時演算定数が調速機
の演算制御部に与えられ、上述した応答性の速やかなる
追従制御がなされる。

また、水車発電機が並入運転中に事故等により並列遮断
器２が遮断すると、接点２ａは開路し且つ接点２ｂは閉
路し、ガイドベーンのサーボストロークが無負荷開度以
下となるとリミットスイッチが動作してその接点９ｂが
閉路するので、無負荷時演算定数側コイル８ｘが励磁さ
れ、図示しない回路より無負荷時演算定数が調速機の演
算制御部に与えられ、上述した応答性の緩やかなる安定
化制御がなされる。

しかし乍、上述した構成では、事故時、遠方の相手端の
遮断器７が並列遮断器２に先立って遮断動作すると、発
電機１は解列された状態になっているものの並列遮断器
２が遮断していないので、無負荷時演算定数側コイル８
Ｘが励磁状態、つまり、演算制御部には負荷時演算定数
が与えられたままであり、このためレーシングが発生し
てしまう。

また、カブラン水車のように低落差で落差変動の大きい
水車発電機では、ガイドベーンの無負荷開度の位置が落
差によって変化し、低落差時に系統から解列してもリミ
ットスイッチで設定した開度まで閉じず、このための接
点９ｂの不動作により、上述と同様に演算制御部には負
荷時演算定数が与えられたままとなり、このためレーシ
ングが発生してしまうことになった。

（発明が解決しようとする問題点）このように従来の技術においては、遠方端遮断が発生し
た時や低落差・落差変動の大きい水車の場合には、負荷
時から無負荷時に演算定数が切換わらず、レーシングを
発生する、という問題点があった。

そこで本発明の目的は、遠方端遮断が発生した時や低落
差・落差変動の大きい水車の場合でも、負荷時から無負
荷時へ、の変動を検出して演算定数の切換りが行なえる
ようにして、レーシングが発生しないようにしたガバナ
演算定数切換回路を提供することにある。

［発明の構成コ（問題点を解決するための手段）本発明は上記問題点を解決し且つ目的を達成するために
次のような手段を講じた構成としている。すなわち、本
発明は、水車発電機の負荷時と負荷遮断時における調速
機の演算定数を切換え制御するガバナ演算定数切換回路
において、電力系統の電力検出信号と、並列遮断器の遮
断信号と、サーボストロークの無負荷開度以下検出信号
と、前記電力検出信号並びに前記遮断信号によるタイマ
信号とを組合せることにより演算定数切換え用キープリ
レーを動作させ、並列遮断器の遮断動作時、電力系統の
事故遮断時、及び落差の変動による解列時にあって負荷
時演算定数を負荷遮断時演算定数に切換え制御する構成
としたものである。

（作用）このような手段を講じたことにより、遠方端遮断が発生
して解列した時には、電力系統の電力検出信号と並列遮
断器の遮断信号とを用いて演算定数切換え用キープリレ
ーを切換制御し、また、落差変動が大きくなって解列し
た時には、電力検比信号並びに遮断信号によるタイマ信
号を用いて演算定数切換え用キープリレーを切換制御す
ることで、遠方端遮断が発生した時や低落差・落差変動
の大きい水車の場合でも、負荷時から無負荷時への変動
を検出して演算定数の切換りが行なえるようになり、レ
ーシングの発生が防止される。

（実施例）以下本発明によるガバナ演算定数切換回路の一実施例を
図面を参照して説明する。

第１図（ａ）は本実施例における水車発電設備の系統図
、第１図（ｂ）は同系統に適用される本実施例のガバナ
演算定数切換回路の回路図である。

第１図（ａ）に示す系統おいて、水車発電機１は、並列
遮断器２．変圧器３．母線遮断器４を介して母線５に接
続され、この母線５には、母線電圧検出用の変成器１０
が設けられ、また、水車発電機１から母線５までのライ
ンには電流検出用の変流器１１が設けられており、これ
ら変成器１０と変流器１１との出力は電力検出信号検出
用の高速不足電力リレー１２に導かれている。

第１図（ｂ）に示す回路において、制御電源Ｐ。

Ｎ間には、演算定数切換え用キープリレー８が設けられ
、この切換え用キープリレー８の負荷時演算定数側コイ
ル８Ｙには、並列遮断器２の接点２８、１ｓ速不足電力
リレー１２の接点１２ａが直列接続され、ルートＡとな
っている。

無負荷時演算定数側コイル８Ｘには、並列遮断器２の接
点２ｂ、ガイドベーンサーボストロークの無負荷開度以
下を検出するリミットスイッチ接点９ｂが直列接続され
てルートＢとなっている。

また、無負荷時演算定数側コイル８Ｘに接続され回路で
あるルートＣとして、高速不足電力リレー１２の接点１
２ｂ、リミットスイッチ接点９ｈによる直列回路が構成
され、さらに、無負荷時演算定数側コイル８Ｘに接続さ
れ回路であるルートＤとして、後述するバックアップ回
路のタイマ１３の接点１３ａが接続された構成となって
いる。

バックアップ回路は、タイマ１３に切換え用キープリレ
ー８の接点ｓａ、ｇ速不足雪不足電力リレー接点１２ｂ
が直列接続されてルートＥとなり、また、ルートＦとし
て切換え用キープリレー８の接点８ａ、並列遮断器２の
接点２ｂが直列接続されている。ここで、タイマ１３の
設定時間は、全負荷遮断時のガイドベーンが全負荷開度
から無負荷開度まで閉じる時間＋裕度にて設定されてい
る。

このような構成では、並列遮断Ｈ２が並入され、水車発
電機が並入運転されると接点２ａが閉路し且つ高速不足
電力リレー１２の接点１２ａが閉路しルートＡの通電路
が形成され、演算定数切換え用キープリレー８の負荷時
演算定数側コイル８Ｙは励磁され、図示しない回路より
負荷時演算定数が調速機の演算制御部に与えられ、応答
性の速やかなる追従６１７１１１がなされる。

一方、水車発電機が並入運転中に事故等により並列遮断
器２が遮断すると、接点２ａは開路し且つ接点２ｂは閉
路し、ガイドベーンのサーボストロークが無負荷開度以
下となるとリミットスイッチが動作してその接点９ｂが
閉路するので、ルートＢの通電路が形成され水車が無負
荷となってから、無負荷時演算定数側コイル８Ｘが励磁
され、図示しない回路より無負荷時演算定数が調速機の
演算制御部に与えられ、応答性の緩やかなる安定化制御
がなされる。

また、カブラン水車等において落差変動が小さく、遠方
の相手端の遮断器７が並列遮断器２に先立って遮断動作
すると、発電機１は解列された状態になるが、この場合
は、並列遮断器２が遮断していないものの＾速不足電力
リレー１２の接点１２ｂの閉路及びリミットスイッチ接
点９ｂの閉路により、ルートＣの通電路が形成され水車
が無負荷となってから、演算定数切換え用キープリレー
８の負荷時演算定数側コイル８Ｘは励磁され、図示しな
い回路より無負荷時演算定数が調速機の演算制御部に与
えられ、応答性の緩やかなる安定化制御がなされる。

さらに、カブラン水車等において落差変動が大きく、遠
方の相手端の遮断器７が並列遮断器２に先立って遮断動
作すると、発電機１は解列された状態になるが、この場
合は、高速不足電力リレー１２及び並列遮断器２の信号
により、また、タイマ１３の設定時間は、全負荷遮断時
のガイドベーンが全負荷開度から無負荷開度まで閉じる
時間十裕度にて設定されているので、このタイマ１３の
接点１３ａが動作して、ルートＤの通電路が形成され、
演算定数切換え用キープリレー８の負荷時演算定数側コ
イル８ｘは励磁され、図示しない回路より無負荷時演算
定数が調速機の演算制御部に与えられ、応答性の緩やか
なる安定化制御がなさ・れる。

以上のように本実施例によれば、遠方遮断されてもレー
シングを起こすことがなく、また、カブラン水車のよう
に全落差に比較し落差変動が大きい発電所において負荷
遮断されてもレーシングを起こすことがない調速機とす
ることができる。

本発明は、第２図に示すような、母線５に複数（０台）
の水車発電機’ｌａ、１ｂ、・・・１ｎが接続され、こ
の母線５から１本のラインにより図示しない電力系統へ
接続された系統構成、もしくは第３図に示すような、母
線５に複数（０台）の水車発電機１ａ、１ｂ、・・・１
ｎが接続され、さらにこの母線５から複数ラインにより
図示しない電力系統へ接続された系統構成等であっても
、適宜に変成器１０．変流器１１．及び高速不足電力リ
レー１２等の電力検出手段を設けることで実施可能とな
る。

この他に本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で種々変
形して実施できるものである。

［発明の効果］以上のように本発明によるガバナ演算定数切換回路によ
れば、遠方端遮断が発生して解列した時には、電力系統
の電力検出信号と並列遮断器の遮断信号とを用いて演算
定数切換え用キープリレーを切換制御し、また、落差変
動が大きくなって解列した時には、電力検出信号並びに
遮断信号によるタイマ信号を用いて演算定数切換え用キ
ープリレーを切換え制御することで、遠方端遮断が発生
した時や低落差・落差変動の大きい水車の場合でも、負
荷時から無負荷時への変動を検出して演算定数の切換り
が行なえるようになり、レーシングの発生が防止される
、という効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるガバナ演算定数切換回路の一実施
例の構成を示す図、第２図および第３図はそれぞれ本発
明の他の実施例を説明するための図、第４図は従来例を
説明するための図である。１・・・水車発電機、２・・・並列遮断器、３・・・変
圧器、４・・・母線遮断器、５・・・母線、６・・・配
電線、７・・・遮断器、８・・・演算定数切換え用キー
プリレー、９ｂ・・・リミットスイッチ接点、１０・・
・変成器、１１・・・変流器、１３・・・タイマ。出願人代理人　弁理士　鈴江武彦（ａ）　　　　　　　　　　　　　（ｂ）第１図第２図第３図

Claims

【特許請求の範囲】

水車発電機の負荷時と負荷遮断時における調速機の演算
定数を切換え制御するガバナ演算定数切換回路において
、電力系統の電力検出信号と、並列遮断器の遮断信号と
、サーボストロークの無負荷開度以下検出信号と、前記
電力検出信号並びに前記遮断信号によるタイマ信号とを
組合せることにより演算定数切換え用キープリレーを動
作させ、並列遮断器の遮断動作時、電力系統の事故遮断
時、及び落差の変動による解列時にあって負荷時演算定
数を負荷遮断時演算定数に切換え制御する構成としたこ
とを特徴とするガバナ演算定数切換回路。