JPS6411829B2 - - Google Patents
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- JPS6411829B2 JPS6411829B2 JP56033116A JP3311681A JPS6411829B2 JP S6411829 B2 JPS6411829 B2 JP S6411829B2 JP 56033116 A JP56033116 A JP 56033116A JP 3311681 A JP3311681 A JP 3311681A JP S6411829 B2 JPS6411829 B2 JP S6411829B2
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- Japan
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- turbine
- pump
- inlet valve
- rotational speed
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- Prior art date
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- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 37
- 238000010248 power generation Methods 0.000 claims description 16
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 5
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
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- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
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- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
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)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は水力発電設備の保護方式に係り、特に
負荷しや断時の水車発電機又はポンプ水車発電機
の保護方式に関する。
負荷しや断時の水車発電機又はポンプ水車発電機
の保護方式に関する。
一般に、発電運転中の水車又はポンプ水車は調
速機により制御される。このとき、調速機は、水
車の回転速度を検出し、所定の回転速度に対する
偏差に応じて案内羽根を開閉し、水車に対する入
力となる水のエネルギーを調節し、水車の回転速
度を所定の値に保持する働きをする。こうした調
速機の働きにより、電力系統の周波数は一定に維
持されるが、それだけではなく系統の事故などの
際には、水車又はポンプ水車の保護装置としても
役目も果す。即ち、落雷等により系統上の事故が
発生し、系統と連係運転を行なつているしや断器
が解列し、発電機負荷が瞬間的に減少した場合
（こうした場合を以後負荷しや断と言う）、これま
で発電機を介して電力系統に供給されていた水の
エネルギーは、行き場がなくなり水車を加速する
エネルギーに転じ、水車の回転速度が急上昇す
る。このとき、調速機は、回転速度の上昇を検出
し、直ちに案内羽根を閉じ、水車に流入する水の
エネルギーを減少させる。この結果、一時的には
水車の回転速度が高くなることはあつても、ある
時間経過すれば、水車の回転速度は、所定の値に
おちつき、長時間水車又はポンプ水車が定格回転
数以上の速度に放置されることがなくなる。この
ように、発電運転中の水車又はポンプ水車にとつ
て、調速機は、極めて重要な保護装置の役割を果
す。
速機により制御される。このとき、調速機は、水
車の回転速度を検出し、所定の回転速度に対する
偏差に応じて案内羽根を開閉し、水車に対する入
力となる水のエネルギーを調節し、水車の回転速
度を所定の値に保持する働きをする。こうした調
速機の働きにより、電力系統の周波数は一定に維
持されるが、それだけではなく系統の事故などの
際には、水車又はポンプ水車の保護装置としても
役目も果す。即ち、落雷等により系統上の事故が
発生し、系統と連係運転を行なつているしや断器
が解列し、発電機負荷が瞬間的に減少した場合
（こうした場合を以後負荷しや断と言う）、これま
で発電機を介して電力系統に供給されていた水の
エネルギーは、行き場がなくなり水車を加速する
エネルギーに転じ、水車の回転速度が急上昇す
る。このとき、調速機は、回転速度の上昇を検出
し、直ちに案内羽根を閉じ、水車に流入する水の
エネルギーを減少させる。この結果、一時的には
水車の回転速度が高くなることはあつても、ある
時間経過すれば、水車の回転速度は、所定の値に
おちつき、長時間水車又はポンプ水車が定格回転
数以上の速度に放置されることがなくなる。この
ように、発電運転中の水車又はポンプ水車にとつ
て、調速機は、極めて重要な保護装置の役割を果
す。
このため、調速機は、単に応答が早いばかりで
はなく、案内羽根を含めた制御系全体について絶
対の信頼性が要求されている。
はなく、案内羽根を含めた制御系全体について絶
対の信頼性が要求されている。
従つて、通常は、負荷しや断の際に調速機が回
転速度の上昇を検出しながら案内羽根が閉制御さ
れないと言つた事故は殆んど考えられないが、こ
うした最悪の事態に陥つた時も、それが発電所全
体の崩壊につながらないような、余裕のある設計
又は２重、３重の保護装置を組んでおくことは重
要なことである。
転速度の上昇を検出しながら案内羽根が閉制御さ
れないと言つた事故は殆んど考えられないが、こ
うした最悪の事態に陥つた時も、それが発電所全
体の崩壊につながらないような、余裕のある設計
又は２重、３重の保護装置を組んでおくことは重
要なことである。
従来、負荷しや断に際しては、案内羽根が閉鎖
しない場合の保護装置として過速度継電器が用い
られていた。即ち、水車の回転速度があらかじめ
定められた定格速度以上の回転速度Neより大き
くなると、過速度継電器が動作し、保護停止のシ
ーケンスが発動される。
しない場合の保護装置として過速度継電器が用い
られていた。即ち、水車の回転速度があらかじめ
定められた定格速度以上の回転速度Neより大き
くなると、過速度継電器が動作し、保護停止のシ
ーケンスが発動される。
この場合は、通常、入口弁と案内羽根の両方に
閉指令が出されるため、例えば、油圧系統の事故
で案内羽根が閉鎖しないときでも、入口弁が閉鎖
するため、水車は保護される。
閉指令が出されるため、例えば、油圧系統の事故
で案内羽根が閉鎖しないときでも、入口弁が閉鎖
するため、水車は保護される。
しかしながら、この方法では、過速度継電器が
動作する回転速度Neを定格回転速度に近い値に
設定することができないため、負荷しや断が発生
して回転速度が通常では考えられない高い回転速
度に達しないと、入口弁に閉指令が出されない。
従つて、案内羽根が閉鎖しないとき、直ちに入口
弁で保護するという訳にはいかなくなる。
動作する回転速度Neを定格回転速度に近い値に
設定することができないため、負荷しや断が発生
して回転速度が通常では考えられない高い回転速
度に達しないと、入口弁に閉指令が出されない。
従つて、案内羽根が閉鎖しないとき、直ちに入口
弁で保護するという訳にはいかなくなる。
一般に100％出力で発電運転中の水車又はポン
プ水車が瞬間にしや断された場合は、たとえ、調
速機・案内羽根が正常に動作しても、水車又はポ
ンプ水車の回転速度は、定格の120〜140％程度に
達する。一方、案内羽根が閉鎖しない場合は、水
車又はポンプ水車は最大無拘束速度に達し、その
値は、案内羽根が閉鎖した場合より大きくなる。
因みに、過速度継電器が動作する回転速度NRは
案内羽根が正常に動作した場合の最大回転速度の
５％増し程度に設定されるのが普通である。
プ水車が瞬間にしや断された場合は、たとえ、調
速機・案内羽根が正常に動作しても、水車又はポ
ンプ水車の回転速度は、定格の120〜140％程度に
達する。一方、案内羽根が閉鎖しない場合は、水
車又はポンプ水車は最大無拘束速度に達し、その
値は、案内羽根が閉鎖した場合より大きくなる。
因みに、過速度継電器が動作する回転速度NRは
案内羽根が正常に動作した場合の最大回転速度の
５％増し程度に設定されるのが普通である。
このため、事故時の負荷しや断後入口弁が閉鎖
を開始するまでにかなりの時間（５〜10秒）を要
する。その結果、案内羽根が閉鎖しないときは、
入口弁が閉鎖したとしても、調速機案内羽根が正
常に動作した際の最大回転速度の10〜20％程度高
い回転数に達してしまう。
を開始するまでにかなりの時間（５〜10秒）を要
する。その結果、案内羽根が閉鎖しないときは、
入口弁が閉鎖したとしても、調速機案内羽根が正
常に動作した際の最大回転速度の10〜20％程度高
い回転数に達してしまう。
通常のフランシス水車の場合は、たとえこうし
た事態となつても、問題は回転速度の上昇だけな
ので、過渡的にこうした高速回転に機器がさらさ
れても、十分安全な様に機器の強度面の設計をし
ておけば問題はなかつた。しかし、フランシス型
ポンプ水車特に高落差用の低比速度の機器では、
こうした過速度継電器を用いた保護方式では、案
内羽根が閉鎖しないとき、たとえ、高速回転に耐
えるよう機器の強度面で余裕のある設計をして
も、入口弁により安全にポンプ水車が保護される
というわけにはいかなくなつた。低比速度のフラ
ンシス型ポンプ水車では、負荷しや断時に案内羽
根が閉鎖しないと、無負荷運転点で、流量特性が
Ｓ字特性となつているため、無負荷運転点を中心
に水車領域と逆転ポンプ運転領域を周期的に往復
する自励振動状態となる。この運転状態の急変に
伴い短時間で大きな流量の変化が生じるため、水
路の慣性による水撃作用により、ポンプ水車の入
口又は出口側の圧力が、急上昇したり急降下す
る。特に放水路が長大なときは、ポンプ水車が最
初に無負荷運転点より、逆転ポンプ領域に移る時
に、大きな水圧降下を伴う。そして、放水路圧力
が水の飽和蒸気圧以下になれば、水柱分離をおこ
し、空洞が生じる。この空洞は、圧力が上昇する
と直ちにつぶされるが、水柱が再結合するときに
衝撃的な圧力上昇が発生し、水路及びポンプ水車
本体の破壊につながる。こうしたポンプ水車のＳ
字特性による放水路の圧力低下は、１本の水路を
複数台のポンプ水車が共有する分岐水路系におい
て、ポンプ水車間の相互作用のため、ますます顕
著になる。
た事態となつても、問題は回転速度の上昇だけな
ので、過渡的にこうした高速回転に機器がさらさ
れても、十分安全な様に機器の強度面の設計をし
ておけば問題はなかつた。しかし、フランシス型
ポンプ水車特に高落差用の低比速度の機器では、
こうした過速度継電器を用いた保護方式では、案
内羽根が閉鎖しないとき、たとえ、高速回転に耐
えるよう機器の強度面で余裕のある設計をして
も、入口弁により安全にポンプ水車が保護される
というわけにはいかなくなつた。低比速度のフラ
ンシス型ポンプ水車では、負荷しや断時に案内羽
根が閉鎖しないと、無負荷運転点で、流量特性が
Ｓ字特性となつているため、無負荷運転点を中心
に水車領域と逆転ポンプ運転領域を周期的に往復
する自励振動状態となる。この運転状態の急変に
伴い短時間で大きな流量の変化が生じるため、水
路の慣性による水撃作用により、ポンプ水車の入
口又は出口側の圧力が、急上昇したり急降下す
る。特に放水路が長大なときは、ポンプ水車が最
初に無負荷運転点より、逆転ポンプ領域に移る時
に、大きな水圧降下を伴う。そして、放水路圧力
が水の飽和蒸気圧以下になれば、水柱分離をおこ
し、空洞が生じる。この空洞は、圧力が上昇する
と直ちにつぶされるが、水柱が再結合するときに
衝撃的な圧力上昇が発生し、水路及びポンプ水車
本体の破壊につながる。こうしたポンプ水車のＳ
字特性による放水路の圧力低下は、１本の水路を
複数台のポンプ水車が共有する分岐水路系におい
て、ポンプ水車間の相互作用のため、ますます顕
著になる。
このように、負荷しや断時に、案内羽根が何ら
かの原因で閉鎖しなかつた場合は、従来の過速度
継電器を用いた保護方式では、負荷しや断後回転
速度がピークに達する少し前に過速度継電器が動
作して入口弁が閉鎖を開始するため、回転速度が
ピークに達した直後に発生する放水路側の圧力降
下と、それによる水柱分離を回避することができ
ず、水路および水車本体を破壊させる問題点があ
つた。
かの原因で閉鎖しなかつた場合は、従来の過速度
継電器を用いた保護方式では、負荷しや断後回転
速度がピークに達する少し前に過速度継電器が動
作して入口弁が閉鎖を開始するため、回転速度が
ピークに達した直後に発生する放水路側の圧力降
下と、それによる水柱分離を回避することができ
ず、水路および水車本体を破壊させる問題点があ
つた。
本発明は上記従来方式における問題点を解決
し、発電運転中は無用な運転停止を回避すると共
に、負荷しや断時には、たとえ、案内羽根が異常
となり、閉鎖しなかつた場合でも、水路および水
車本体等の水力発電設備を安全に保護することの
できる水力発電設備の保護方式を提供することを
目的とする。
し、発電運転中は無用な運転停止を回避すると共
に、負荷しや断時には、たとえ、案内羽根が異常
となり、閉鎖しなかつた場合でも、水路および水
車本体等の水力発電設備を安全に保護することの
できる水力発電設備の保護方式を提供することを
目的とする。
この目的を達成するため、本発明は、主機回転
数の異常上昇により直ちに入口弁の閉制御を開始
すると共に、そのとき、案内羽根が正常に動作す
る場合は再び入口弁を開く一方、異常により閉鎖
しない場合は主機を停止させるようにしたことを
特徴とする。
数の異常上昇により直ちに入口弁の閉制御を開始
すると共に、そのとき、案内羽根が正常に動作す
る場合は再び入口弁を開く一方、異常により閉鎖
しない場合は主機を停止させるようにしたことを
特徴とする。
以下、本発明を図面を参照して説明する。
第１図は本発明をフランシス型ポンプ水車に適
用した場合の実施例を示す保護装置の構成図で、
１は入口弁、２は案内羽根である。
用した場合の実施例を示す保護装置の構成図で、
１は入口弁、２は案内羽根である。
入口弁１と案内羽根２は、各々操作用サーボモ
ータ、即ち、入口弁サーボモータ３と案内羽根サ
ーボモータ４で開閉操作される。この入口弁サー
ボモータ３は入口弁制御装置５により制御され
る。一方、案内羽根サーボモータ４は、調速機６
によつて制御される。即ち、発電運転中、調速機
５は、ポンプ水車回転数Ｎを検出し、Ｎの変化に
応じて案内羽根サーボモータ４に操作信号を送
り、案内羽根２を開閉し、回転数Ｎが所定の値に
なるように制御している。
ータ、即ち、入口弁サーボモータ３と案内羽根サ
ーボモータ４で開閉操作される。この入口弁サー
ボモータ３は入口弁制御装置５により制御され
る。一方、案内羽根サーボモータ４は、調速機６
によつて制御される。即ち、発電運転中、調速機
５は、ポンプ水車回転数Ｎを検出し、Ｎの変化に
応じて案内羽根サーボモータ４に操作信号を送
り、案内羽根２を開閉し、回転数Ｎが所定の値に
なるように制御している。
以上はフランシス型ポンプ水車の一般的構成で
あるが、本実施例の場合には、この構成に加え
て、更に、負荷しや断制御装置７、タイマ８、保
護装置９を設けた点に特徴を有する。
あるが、本実施例の場合には、この構成に加え
て、更に、負荷しや断制御装置７、タイマ８、保
護装置９を設けた点に特徴を有する。
その負荷しや断制御装置７は、第２図に示す如
く、負荷しや断検出器７１と、この負荷しや断検
出器７１が動作したことを条件に入口弁制御装置
５に閉指令を出す入口弁閉指令器７２および入口
弁閉鎖の解除を行なう解除器７３と、フリツプフ
ロツプ７４とから成る。
く、負荷しや断検出器７１と、この負荷しや断検
出器７１が動作したことを条件に入口弁制御装置
５に閉指令を出す入口弁閉指令器７２および入口
弁閉鎖の解除を行なう解除器７３と、フリツプフ
ロツプ７４とから成る。
その負荷しや断器検出器７１は、ポンプ水車の
回転数Ｎを検出し、Ｎ又はその微分値DNがあら
かじめ定められた規定値Ne又はDNeに対して、
Ｎ≧Ne又はDN≧DNeの関係が成立したとき、そ
の出力はONとなる。
回転数Ｎを検出し、Ｎ又はその微分値DNがあら
かじめ定められた規定値Ne又はDNeに対して、
Ｎ≧Ne又はDN≧DNeの関係が成立したとき、そ
の出力はONとなる。
入口弁閉指令器７２は負荷しや断検出器７１が
ONになつたこと及び解除器７３がOFFしている
ことを条件に、その出力はONとなる。解除器７
３は、複数個の条件７３Ａ〜７３Ｅを有し、うち
いずれか１個の条件が成立したとき、その出力は
ONとなる。
ONになつたこと及び解除器７３がOFFしている
ことを条件に、その出力はONとなる。解除器７
３は、複数個の条件７３Ａ〜７３Ｅを有し、うち
いずれか１個の条件が成立したとき、その出力は
ONとなる。
即ち、条件７３Ａはポンプ水車の回転数があら
かじめ定められた規定回転速度Ne以下となるこ
とである。条件７３Ｂ，７３Ｃはポンプ水車の案
内羽根サーボモータ４の位置があらかじめ定めら
れた規定位置以下に達した場合である。また、条
件７３Ｄ，７３Ｅはポンプ水車の案内羽根２、案
内羽根サーボモータ４のストローク（変化量）が
規定値以上変化した場合である。これらの条件の
１つでも満たされれば、案内羽根は正常に動作し
ていることになるので、入口弁閉鎖を解除するた
め、解除器７３の出力がONする。
かじめ定められた規定回転速度Ne以下となるこ
とである。条件７３Ｂ，７３Ｃはポンプ水車の案
内羽根サーボモータ４の位置があらかじめ定めら
れた規定位置以下に達した場合である。また、条
件７３Ｄ，７３Ｅはポンプ水車の案内羽根２、案
内羽根サーボモータ４のストローク（変化量）が
規定値以上変化した場合である。これらの条件の
１つでも満たされれば、案内羽根は正常に動作し
ていることになるので、入口弁閉鎖を解除するた
め、解除器７３の出力がONする。
本実施例の保護装置はこのように構成されて、
発電運転中に系統事故等により発電機が負荷しや
断すると、主機の回転数は水のエネルギーにより
上昇する。この回転数の上昇を負荷しや断検出器
７１が検出するが負荷しや断検出器７１の動作規
定値 は定格回転数Ｎの105％程度に設定できる
ので、入口弁１が閉鎖を始める時間を従来の過速
度継電器による方法と比較すれば大巾に短縮でき
る。
発電運転中に系統事故等により発電機が負荷しや
断すると、主機の回転数は水のエネルギーにより
上昇する。この回転数の上昇を負荷しや断検出器
７１が検出するが負荷しや断検出器７１の動作規
定値 は定格回転数Ｎの105％程度に設定できる
ので、入口弁１が閉鎖を始める時間を従来の過速
度継電器による方法と比較すれば大巾に短縮でき
る。
一方、負荷しや断時に生じる不平衡トルクＭは
次式により表わされる。
次式により表わされる。
Ｍ＝π／120GD2dN／dt ……(1)
ここで、Ｎ：回転速度
ｔ：時間
GD2：回転体の慣性である
この式を回転速度Ｎの微分値DN＝dN／dtについ
て整理すれば、
DN＝dN／dt＝Ｍ／π／120GD2 ……(2)
となり、回転速度の微分値DNが負荷しや断後、
直ちにしや断された負荷にみあう値になることが
判る。
直ちにしや断された負荷にみあう値になることが
判る。
従つて、本実施例のように、負荷しや断検出に
冗長度を持たせ、単に回転速度の検出のみなら
ず、その微分値の検出も行なうことによつて、負
荷しや断を時間遅れなしに検出することができる
ようになる。
冗長度を持たせ、単に回転速度の検出のみなら
ず、その微分値の検出も行なうことによつて、負
荷しや断を時間遅れなしに検出することができる
ようになる。
このようにして、負荷しや断検出器７１がON
すると、直ちに入口閉指令器７２がONし、入口
弁閉鎖指令信号ａが出される。また、この信号ａ
によりフリツプフロツプ７４がセツトされ、その
出力によりタイマ８が励磁される。
すると、直ちに入口閉指令器７２がONし、入口
弁閉鎖指令信号ａが出される。また、この信号ａ
によりフリツプフロツプ７４がセツトされ、その
出力によりタイマ８が励磁される。
このとき、案内羽根２が正常であれば、前述し
たように調速機６により案内羽根２が閉鎖される
結果、解除器７３の動作条件のうち、いずれか１
個が満足されるので、解除器７３がONし、その
結果、入口弁閉指令器７２がOFFする。これに
より、入口弁１は再び開かれると共にタイマ８は
消磁され、発電機はそのときの負荷にみあつた出
力で運転継続され、発電機の無用な運転停止が防
止される。
たように調速機６により案内羽根２が閉鎖される
結果、解除器７３の動作条件のうち、いずれか１
個が満足されるので、解除器７３がONし、その
結果、入口弁閉指令器７２がOFFする。これに
より、入口弁１は再び開かれると共にタイマ８は
消磁され、発電機はそのときの負荷にみあつた出
力で運転継続され、発電機の無用な運転停止が防
止される。
一方、入口弁閉鎖指令信号ａが出されたとき、
調速機６、案内羽根サーボモータ４等の不具合に
より案内羽根２が閉鎖しなかつた場合は、解除器
７３がONしないので、入口弁閉鎖指令信号ａに
より入口弁制御装置５が動作し、入口弁サーボモ
ータ３を駆動して入口弁１を閉鎖する。これによ
り、負荷しや断が発生して案内羽根２が閉鎖しな
かつた場合は、直ちに入口弁１が閉鎖される結
果、水車回転速度の急上昇が抑制され、前述した
ような放水路側の圧力降下による水柱分離等の最
悪事態が回避され、水路および水車本体が保護さ
れる。
調速機６、案内羽根サーボモータ４等の不具合に
より案内羽根２が閉鎖しなかつた場合は、解除器
７３がONしないので、入口弁閉鎖指令信号ａに
より入口弁制御装置５が動作し、入口弁サーボモ
ータ３を駆動して入口弁１を閉鎖する。これによ
り、負荷しや断が発生して案内羽根２が閉鎖しな
かつた場合は、直ちに入口弁１が閉鎖される結
果、水車回転速度の急上昇が抑制され、前述した
ような放水路側の圧力降下による水柱分離等の最
悪事態が回避され、水路および水車本体が保護さ
れる。
これと同時に、入口弁閉鎖指令信号ａの出力に
より、所定時間後タイマ８がONし、保護装置９
が動作する結果、主機に保護停止指令が発せられ
る。これにより、発電運転中の部分負荷しや断時
に、案内羽根２が動作せず、入口弁１が全閉にな
つたとしても、主機が系統より解列されるので、
主機が系統への負荷となることが回避できる。ま
た、100％負荷しや断時に案内羽根２が動作せず、
入口弁１が全閉となつた場合でも、停止指令によ
り図示しない励磁装置が除外されるので、回転数
低下によるＶ／Ｆの問題も回避できる。
より、所定時間後タイマ８がONし、保護装置９
が動作する結果、主機に保護停止指令が発せられ
る。これにより、発電運転中の部分負荷しや断時
に、案内羽根２が動作せず、入口弁１が全閉にな
つたとしても、主機が系統より解列されるので、
主機が系統への負荷となることが回避できる。ま
た、100％負荷しや断時に案内羽根２が動作せず、
入口弁１が全閉となつた場合でも、停止指令によ
り図示しない励磁装置が除外されるので、回転数
低下によるＶ／Ｆの問題も回避できる。
尚、上記実施例では、負荷しや断を主機の回転
速度Ｎ又はその微分値DNで検出する例について
述べたが、主機の周波数Ｆ又はその微分値DFで
検出しても上記実施例同様の作用効果が得られる
ことは言う迄もない。
速度Ｎ又はその微分値DNで検出する例について
述べたが、主機の周波数Ｆ又はその微分値DFで
検出しても上記実施例同様の作用効果が得られる
ことは言う迄もない。
また、上記実施例では、タイマ８をフリツプフ
ロツプ７４の後に設けた例について示したが、こ
のタイマ８は解除器７３の直後に設けても良く、
その制御回路の組み方は適宜設計できる。
ロツプ７４の後に設けた例について示したが、こ
のタイマ８は解除器７３の直後に設けても良く、
その制御回路の組み方は適宜設計できる。
更に、タイマ８の代りに、第８図に示す如く、
入口弁全閉検出器１０を設け、ANDゲート１１
を介して、負荷しや断検出器７１が負荷しや断を
検出し、入口弁閉鎖指令信号ａが出ているとき
に、入口弁１が全閉となつたことを条件に保護装
置９を動作させるようにしても、上記実施例同様
の作用効果が得られる。
入口弁全閉検出器１０を設け、ANDゲート１１
を介して、負荷しや断検出器７１が負荷しや断を
検出し、入口弁閉鎖指令信号ａが出ているとき
に、入口弁１が全閉となつたことを条件に保護装
置９を動作させるようにしても、上記実施例同様
の作用効果が得られる。
以上のように、本発明によれば、負荷しや断が
発生したとき、案内羽根が閉鎖しない場合は、直
ちに入口弁が閉鎖され、主機の保護停止が行なわ
れるので、水車回転数の急上昇が抑制され、水
路、水車およびポンプ水車等が保護される。ま
た、入口弁が全閉となつて水車入力がしや断さ
れ、発電機が負荷として系統から電力をもらうこ
とや、発電機が有励磁の場合、回転数の低下に伴
うＶ／Ｆの問題を回避することができる。更に、
案内羽根が正常に動作する場合は、入口弁が閉鎖
することはないが、無用な運転停止を回避するこ
とができる。
発生したとき、案内羽根が閉鎖しない場合は、直
ちに入口弁が閉鎖され、主機の保護停止が行なわ
れるので、水車回転数の急上昇が抑制され、水
路、水車およびポンプ水車等が保護される。ま
た、入口弁が全閉となつて水車入力がしや断さ
れ、発電機が負荷として系統から電力をもらうこ
とや、発電機が有励磁の場合、回転数の低下に伴
うＶ／Ｆの問題を回避することができる。更に、
案内羽根が正常に動作する場合は、入口弁が閉鎖
することはないが、無用な運転停止を回避するこ
とができる。
第１図は本発明の一実施例を示す水力発電設備
の保護装置の要部概略構成図、第２図はその装置
の負荷しや断装置の回路構成図、第３図は本発明
の他の実施例に係る負荷しや断装置の回路構成図
である。 １……入口弁、２……案内羽根、３……入口弁
サーボモータ、４……案内羽根サーボモータ、５
……入口弁制御装置、６……調速機、７……負荷
しや断制御装置、８……タイマ、９……保護装
置、１０……入口弁全閉検出器、１１……AND
ゲート、７１……負荷しや断検出器、７２……入
口弁閉指令器、７３……解除器、７４……フリツ
プフロツプ。
の保護装置の要部概略構成図、第２図はその装置
の負荷しや断装置の回路構成図、第３図は本発明
の他の実施例に係る負荷しや断装置の回路構成図
である。 １……入口弁、２……案内羽根、３……入口弁
サーボモータ、４……案内羽根サーボモータ、５
……入口弁制御装置、６……調速機、７……負荷
しや断制御装置、８……タイマ、９……保護装
置、１０……入口弁全閉検出器、１１……AND
ゲート、７１……負荷しや断検出器、７２……入
口弁閉指令器、７３……解除器、７４……フリツ
プフロツプ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 水車発電機又はポンプ水車発電機を備えた水
力発電設備を負荷しや断時に保護する方式におい
て、発電運転時における水車又はポンプ水車の回
転速度を検出し、その回転速度又はその微分値が
あらかじめ定められた値以上になつたことを条件
に水車又はポンプ水車の入口弁を閉操作すると同
時に、そのとき、水車又はポンプ水車の回転速度
があらかじめ定められた規定値以下になるか否か
を監視し、規定値以下になつた場合は上記入口弁
を再び開く一方、規定値以下にならなかつた場合
は発電機を停止させることを特徴とする水力発電
設備の保護方式。 ２ 水車発電機又はポンプ水車発電機を備えた水
力発電設備を負荷しや断時に保護する方式におい
て、発電運転時における水車又はポンプ水車の回
転速度を検出し、その回転速度又はその微分値が
あらかじめ定められた値以上になつたことを条件
に水車又はポンプ水車の入口弁を閉操作すると同
時に、そのとき、水車又はポンプ水車の案内羽根
又はその案内羽根を駆動するサーボモータの変化
位置又は変化量を監視し、これらがあらかじめ定
められた変化位置又は変化量以上になつた場合は
上記入口弁を再び開く一方、ならなかつた場合は
発電機を停止させることを特徴とする水力発電設
備の保護方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56033116A JPS57148075A (en) | 1981-03-10 | 1981-03-10 | Protection system of hydraulic power equipment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56033116A JPS57148075A (en) | 1981-03-10 | 1981-03-10 | Protection system of hydraulic power equipment |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57148075A JPS57148075A (en) | 1982-09-13 |
| JPS6411829B2 true JPS6411829B2 (ja) | 1989-02-27 |
Family
ID=12377662
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56033116A Granted JPS57148075A (en) | 1981-03-10 | 1981-03-10 | Protection system of hydraulic power equipment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57148075A (ja) |
-
1981
- 1981-03-10 JP JP56033116A patent/JPS57148075A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57148075A (en) | 1982-09-13 |
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