KR840001726B1 - Method of controlling punp-turbine - Google Patents

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KR840001726B1
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요시야마 히로기찌
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Abstract

A method of controlling a pump-turbine having an S-section in its characteristic curve. The behaviour of thr operation point tracing up the S-section is judged and discriminated through detection of the rotaion speed N of the pumpturbine or the acceleration dN,dt of the same. More specifically, it is judged that the operation point of the pump-turbine is tracing the S-section of the conditions that the acceleration dN/dt is materially negative and that the rotation speed N is greater than a predetermined speed.

Description

펌프수차 제어방법Pump aberration control method

제1a도 및 제1b도는 펌프 수차특유의 S자 특성의 설명도.1A and 1B are explanatory diagrams of S-characteristics peculiar to a pump aberration.

제2a도, 제2b도, 제2c도 및 제2d도는 종래 기술에 의한 펌프수차 제어 방법의 설명도.2A, 2B, 2C, and 2D are explanatory views of a pump aberration control method according to the prior art.

제3도는 본 발명을 적용한 펌프 수차의 부하 차단시의 과도 응답도.3 is a transient response when the load is cut off of the pump aberration to which the present invention is applied.

제4도는 본 발명을 적용한 펌프 수차의 부하 차단시의 과도 응답도.4 is a transient response when the load is cut off of the pump aberration to which the present invention is applied.

제5도는 본 발명을 실현하기 위한 장치의 개략도.5 is a schematic diagram of an apparatus for realizing the present invention.

제6도는 본 발명을 실현하기 위한 장치의 개략도.6 is a schematic diagram of an apparatus for implementing the present invention.

제7도는 본 발명을 적용한 펌프 수차의 부하차단시의 과도 응답도이다.7 is a transient response diagram at the time of breaking the load of the pump aberration to which the present invention is applied.

본 발명은 펌프 수차(水車)에 관한 것으로, 히수 차운전영역에 있어서 S자 특성이 필두로 되는 고양정(高揚程) 펌프수차의 제어방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pump aberration, and relates to a control method of a high head pump aberration, in which the S-shaped characteristic is the top in a high water running region.

본 발명의 기술 배경으로서 다음과 같은 참조 문헌을 인용하였다.The following references are cited as the technical background of the present invention.

1. 미국특허 제3,452,962호(특허일 1969년 7월 1일),1. U.S. Patent No. 3,452,962 (July 1, 1969),

2. 일본특허공보소 제49-40902호(발행일 1974년 11월 6일),2. Japanese Patent Publication No. 49-40902 (issued date November 6, 1974),

3. 일본특허공개공보소 제51-101466호(발행일 1976년 9월 8일),3. Japanese Patent Laid-Open Publication No. 51-101466 (issued date September 8, 1976),

다음의 참조문헌은 본 발명자 및 그 승계인의 출원으로서 인용된다.The following references are cited as applications of the inventors and their successors.

미국특허 출원번호 제908,202호(출원일 1978년 5월 22일) 일반적으로 펌프수차특히 고양정 펌프수차의 런너(runner) 이외의 기기는 펌프운전시에 고양정을 얻기 위하여 충분한 원심 펌프 작용을 발휘하도록 설계된다.U.S. Patent Application No. 908,202 (filed May 22, 1978) In general, pump aberrations, in particular devices other than runners of high aberration pump aberrations, are designed to exert sufficient centrifugal pump action to obtain high heads during pump operation. .

그렇지만 이 설계는 펌프수차의 수차운전에 악영향을 준다. 이 설계가 채용되는 펌프 수차의 특성을, 소정의 안내날개 개도(開度)하에 있어서의 단위(單位落差當)의 회전수(N1)와 단위 낙차당의 유량(流量)(Q1)과의 관계를 나타내는 특성곡선으로 나타낸 경우, 이 특성 곡선은 수차운전 영역에 있어서, N1값의 증가에 따라 Q1값이 감소하는 제 의 부분과, N1값의 감소에 따라 Q1값이 감소하는 제2의 부분을 갖는다.However, this design adversely affects the aberration operation of the pump aberration. The characteristics of the pump aberration that this design is employed, with a predetermined guide vane opening degree of the rotational speed of the units (單位落差當) in under (開度) (N 1) and a unit free fall per flow (流量) (Q 1) If indicated by the characteristic curve representing the relationship, according to the characteristic curve aberration operating range, with an increase in the N 1 values Q portion of the that one value is reduced and, in accordance with the reduction of N 1 values Q 1 value is decreasing Has a second part.

상기 제2의 부분을, 본명세서에 있어서는 S자 특성부분이라 하고 이 S자 특성을 갖는 펌프 수차의 특성을 제1a도 및 제1b도에 나타낸다. 제1a도에 있어서는 펌프수차의 특성이, 안내날개의 개도를 매개변수로 취하여 단위낙차당의 회전수(N1)와 단위낙차당의 유량(Q1)과의 관계로써 나타내져 있다. 한편 제1b도에 있어서는 펌프수차의 특성이, 같은 매개변수에 의해 단위낙차당의 회전수(N1)와 단위낙차당의 오크와(T1)의 관계로써 나타내져 있다.In the present specification, the second portion is referred to as an S-shaped characteristic portion, and the characteristics of the pump aberration having this S-shaped characteristic are shown in FIGS. 1A and 1B. In FIG. 1A, the characteristic of the pump aberration is represented by the relationship between the rotational speed N1 per unit drop and the flow rate Q1 per unit drop, taking the opening degree of a guide blade as a parameter. On the other hand it becomes as shown in the relationship of the FIG. 1b of the pump aberration characteristics, the number of revolutions per unit free fall by the same parameters (N 1) and per unit of free fall and oak (T 1).

N1, Q1및 T1은 다음의 식으로 나타내진다.N 1 , Q 1 and T 1 are represented by the following formulas.

Figure kpo00002
Figure kpo00002

위의 식에 있어서, 부호(N),(Q),(H),(T)는 각각 펌프 수차의 회전수, 유량, 유효낙차 및 토오크를 나타낸다. 특성곡선(1),(1')은 소정의 비교적 큰 안내날개의 개도하에서 얻어진다.In the above formulas, symbols N, Q, H, and T represent the rotation speed, the flow rate, the effective drop and the torque of the pump aberration, respectively. The characteristic curves 1 and 1 'are obtained under the opening degree of a predetermined relatively large guide blade.

특성곡선(2),(2')은 그것보다도 작은 안내날개의 개도하에서 얻어진다.The characteristic curves 2 and 2 'are obtained under the opening degree of the guide blade smaller than that.

특성곡선(3),(3')은 그것보다도 더욱 작은 안내날개의 개도하에서 얻어진다.The characteristic curves 3 and 3 'are obtained under the opening degree of the guide blade smaller than that.

특성곡선(1)의 a-d-h부분에 있어서는 Q의 값이 N1의 감소에 따라 감소한다. 상술한 바와같이 이 곡선부분(a-d-h)을 본 명세서에 있어서는 S자 특성 부분이라고 칭한다.In the adh portion of the characteristic curve 1, the value of Q decreases as the N 1 decreases. As described above, this curved portion adh is referred to herein as an S-shaped characteristic portion.

또한 곡선부분(b-e-i)은 특성곡선(2)의 S자 특성부분이며, 곡선부분(c-f-j)은 특성 곡선(3)의 S자 특성부분이다.Further, the curved portion b-e-i is the S-shaped characteristic portion of the characteristic curve 2, and the curved portion c-f-j is the S-shaped characteristic portion of the characteristic curve 3.

제1a도에서 명백히 알 수 있는 바와 같이 특성곡선(1)의 S자 특성부분(a-d-h)은 특성곡선(2)의 S자 특성부분(b-e-i)보다 길고, 특성곡선(2)의 S자 특성부분(b-e-i)은 특성곡선(3)의 S자 특성부분(c-f-j)보다 길다. 이것은 안내날개의 개도가 작아지면 S자 특성부분의 길이가 짧아지는 것을 의미한다.As can be clearly seen in FIG. 1A, the S-shaped characteristic portion adh of the characteristic curve 1 is longer than the S-shaped characteristic portion (bei) of the characteristic curve 2, and the S-shaped characteristic portion of the characteristic curve 2 (bei) is longer than the S-shaped characteristic part (cfj) of the characteristic curve (3). This means that the smaller the opening degree of the guide blade is, the shorter the length of the S-shaped characteristic portion is.

제1a도와 같이 제1b도에 있어서도, 곡선부분(a'-d'-h'), (b'-e'-i'), (c'-f'-j')은 각각 특성 곡선(1'),(2'),(3')의 S자 특성부분이다.Also in FIG. 1B as in FIG. 1A, the curved portions a'-d'-h ', (b'-e'-i'), and (c'-f'-j ') are each characterized by the characteristic curve (1). S-characteristic part of '), (2'), (3 ').

제1b도는 제1a도와 밀접한 관계가 있다.FIG. 1b is closely related to FIG. 1a.

예를들면, 제1a도의 곡선(3)상의 Q1=Q1X, N1=N1X를 만족시키는 점(X)은 제1b도의 곡선(3')상의 점(X')에 대응하고 있다. 점(X')은 T1=T1X, N1=N1X(=N1X)를 만족시키는 점이다. 또한 제1a도에 있어서 점(a),(b),(c),(d),(e),(f),(h),(i),(j)은 각각 제1b도에 있어서의 점(a'),(b'),(c'),(d'),(e'),(f'),(h'),(i'),(j')에 대응하고 있다.For example, the point (X) that satisfies Q 1 = Q 1X, N 1 = N 1X on claim 1a-degree curve 3 corresponds to a "point (X on) a 1b-degree curve (3) '. The point X 'satisfies T 1 = T 1X , N 1 = N 1X (= N 1X ). In Fig. 1a, points (a), (b), (c), (d), (e), (f), (h), (i), and (j) are respectively shown in Fig. 1b. Corresponds to points a ', (b'), (c '), (d'), (e '), (f'), (h '), (i') and (j ').

곡선(nг)은 무부하 유량곡선이다. 곡선(1),(2),(3)과 곡선(nг)과의 교점(α),(β),(г)은 각각 곡선(1'),(2'),(3')과 직선(T1=0)과의 교점(α'),(β'),(г')에 대응하고 있다.Curve n г is a no-load flow curve. The intersections (α), (β), and (г) between curves (1), (2), (3) and curve (n г ) and curves (1 '), (2'), (3 ') and Corresponds to the intersections α ', (β') and (г ') with the straight line T 1 = 0. FIG.

다음에 특성곡선 1과 1을 참조하면서 펌프수차의 수차운전(발전운전)에 관하여 설명한다. 상술한 바와 같은 특성곡선 1과 1'에 대응하는 특성은 안내날개의 개도를 비교적 큰 값으로 했을때 얻어진다. 일반적으로 펌프수차의 수차운전은 특성곡선(1)의 상부 즉, S자 특성부분(a-d-h)보다 상부의 곡선부분에서 행해진다. 그렇지만 만약 예를들면 펌프수차에 가해져 있는 부하가 갑자기 상실되었을 경우는 펌프수차의 회전수(N)가 급격히 증가하므로 N1의 값도 급격히 증가한다. 이렇게 하여 VJA프수차는 S자 특성부분에 있어서 운전을 개시한다. S자 특성부분에 있어서의 운전하는 동안에는 펌프수차의 회전수(N)의 감소에 의해 N1의 값이 감소하면 Q1의 값도 역시 감소한다. H의 값이 일정하다고 가정하면 Q1값의 감소는 그에 대응하여 펌프수차의 유량(Q)이 감소하는 것을 의미한다. 현실적으로는 H의 값 즉, 수압철관에 결합하는 펌프수차의 입구와 흡출관에 결합하는 펌프수차의 출구의 수두차(水頭差)는 유량(Q)의 감소와 동시에 증가된다.Next, the aberration operation (power generation operation) of the pump aberration will be described with reference to characteristic curves 1 and 1. FIG. The characteristics corresponding to the characteristic curves 1 and 1 'as described above are obtained when the opening degree of the guide blade is made a relatively large value. Generally, the aberration operation of the pump aberration is performed at the upper portion of the characteristic curve 1, that is, at the upper portion of the S-shaped characteristic portion adh. However, if the load on the pump aberration is suddenly lost, for example, since the rotation speed N of the pump aberration rapidly increases, the value of N 1 also increases rapidly. In this way, the VJA aberration starts to operate in the S-characteristic part. During operation in the S-shaped portion, if the value of N 1 decreases due to the decrease in the rotation speed N of the pump aberration, the value of Q 1 also decreases. Assuming that the value of H is constant, decreasing the value of Q 1 means that the flow rate Q of the pump aberration correspondingly decreases. In reality, the value of H, that is, the water head difference at the inlet of the pump aberration coupled to the hydraulic steel pipe and the outlet of the pump aberration coupled to the draft tube, increases simultaneously with the decrease in the flow rate Q.

이와같이 하여 일단 N1의 값이 감소하면 유량(Q)이 감소하여 유량(Q)의 감소는 펌프수차의 유효 낙차(H)의 증가를 초래한다. 이 유효 낙차(H)의 증가는 또한 N1의 감소를 초래하며 H1의 감소는 또한 Q1의 감소를 초래한다.In this way, once the value of N 1 decreases, the flow rate Q decreases, so that the decrease in the flow rate Q causes an increase in the effective drop H of the pump aberration. This increase in effective drop H also results in a decrease in N 1 and a decrease in H 1 also results in a decrease in Q 1 .

이와같이 하여 일단 S자 특성부분에 있어서의 운전이 시작되면 Q1과 N1은, S자 특성부분을 Q1감소방향 즉, 점 a로부터 점 h의 방향으로 옮겨가면서 가속적으로, 또한 연속적으로 감소한다. Q1과 N1은 정귀한 제어회로에 있어서와 같이 가속도적으로, 또한 연속적으로 감소하는 것을 이해할 수 있다.When in this way to one end of operation of the S-curve characteristic part begins Q 1 and N 1 is the S-characteristic part Q 1 decrease direction, that is, going moved in the direction of the point h from the point a to the accelerated, and continuously decreases do. It can be understood that Q 1 and N 1 decrease acceleration and successively as in the noble control circuit.

펌프수차의 운전점이 S자 특성부분을 점(a)으로부터 점(h)까지의 이동이 종료되면 상기의 현상은 부귀환제어회로에 있어서와 같이 차차 완화되고, 그 후 반전하여 즉시 S자 특성부분을 Q1증가 방향 즉, 점(h)으로부터 점(a)으로 이동하게 된다. S자 특성부분을 역방향으로 이동하는 것도 역시 정복귀 제어회로와 같은 방법으로 행해진다.When the driving point of the pump aberration moves the S-characteristic part from the point (a) to the point (h), the above phenomenon is gradually alleviated as in the negative feedback control circuit. Is moved from Q 1 increasing direction, that is, from point h to point a. Moving the S-characteristic part in the reverse direction is also performed in the same manner as the return control circuit.

펌프수차가 S자 특성부분에서 운전되는 동안은 상기의 왕복운동은 거의 연속적으로 반복된다. 앞에서 설명한 바와같이 이와같은 운전은 바람직하지 못하다.While the pump aberration is operated in the S-shaped portion, the above reciprocating motion is repeated almost continuously. As described earlier, such operation is undesirable.

왜냐하면 수력발전소의 각 수로계통에 이상한 수압변화를 초래하고 그 수압변화는 격렬한 수격작용과 때로는 수주(水柱) 분리현상을 초래하기 때문이다.This is because it causes strange hydraulic pressure change in each waterway system of hydroelectric power plant, which causes violent water hammer and sometimes sedimentation of water column.

S자 특성부분에 있어서의 운전에 따른 이와같은 악영향은 S자 특성부분의 길이가 짧아지면 감소하는 점에 주목해야 한다.It should be noted that this adverse effect of the operation on the S-shaped portion decreases as the length of the S-shaped portion decreases.

예를들면, 만약 안내날개의 개도를 작게하여 보다 짧은 S자 특성부분(b-e-i)을 갖는 특성곡선(2)에 따라 펌프수차를 운전하면 S자 특성에 따른 악영향은 경감된다.For example, if the pump aberration is driven in accordance with the characteristic curve 2 having the shorter S-shaped part b-e-i by opening the guide blade smaller, the adverse effect of the S-shaped property is reduced.

S자 특성부분에 있어서의 펌프수차의 운전은 펌프수차의 토오크(T)에도 악영향을 준다. S자 특성부분에 있어서 N1값이 감소하면 제1b도에 나타낸 바와같이 T1의 값도 감소한다. 여기서 다시 제1a도에 나타낸 특성곡선(1)상의 점(a),(h)은 제1b도에 나타낸 특성곡선(1')상의 점(a'),(h')에 각각 대응하는 점에 주의하지 않으면 안된다.The operation of the pump aberration in the S-characteristic part also adversely affects the torque T of the pump aberration. As the value of N 1 decreases in the S-characteristic portion, the value of T 1 also decreases as shown in FIG. Here again, points (a) and (h) on the characteristic curve 1 shown in FIG. 1a correspond to points a 'and (h') on the characteristic curve 1 'shown in FIG. 1b, respectively. You must be careful.

유효낙차(H)가 일정하다고 가정하면, T1의 감소는 펌프 수차토오크(T)의 감소를 의미한다. 한편 펌프수차토오크(T)의 감소가 펌프수차회전수(N)의 감소를 초래하는 것은 명백하다.Assuming that the effective drop H is constant, a decrease in T 1 means a decrease in the pump aberration torque T. On the other hand, it is apparent that the reduction in the pump aberration torque T causes the reduction in the pump aberration rotation speed N.

펌프수차회전수(N)가 감소하면 그에 대응하여 N1이 감소하고, 다음에 T1이 또한 감소하게 된다.When the pump aberration speed N decreases, N 1 decreases correspondingly, and then T 1 also decreases.

현실적으로 이 사이에 상기한 바와같이 유효낙차(H)가 증가하고 있으므로 이 가속경향은 점점 심해진다.In reality, since the effective drop H increases as described above, the acceleration tendency becomes more severe.

이와같이 하여 펌프수차는 특성곡선(1)을 Q1감소방향으로 이동하는 동안, 동시에 특성곡선(1')을 점(a')으로부터 점(h')으로 이동하게 된다. 그 이동방향은 정귀환 제어회로의 경우와 같다. 그후 S자 특성부분을 이동하는 방향이 역전하면 특성곡선(1')은 점(h')으로부터 점(a')의 방향으로 이동하게 된다.In this way, the pump aberration moves the characteristic curve 1 'from the point a' to the point h 'while the characteristic curve 1 is moved in the Q 1 reduction direction. The moving direction is the same as that of the positive feedback control circuit. Then, when the direction of moving the S-shaped characteristic portion is reversed, the characteristic curve 1 'is moved in the direction of the point a' from the point h '.

상기에서 명백한 바와같은 토오크 변화는 이익이 되지 못한다.Torque changes as evident above are not beneficial.

제2a도에서 제2d도까지는 펌프 수차부하차단시의 안내날개 제어방법의 종래예를 나타낸 개략도이다. 이들 도면에서는 안내날개 개도와 부하차단후의 시간 경과의 관계에 따라 개략적으로 종래기술을 나타내고 있다. 부하차단이 있으면 일반적으로 펌프수차의 조속기(調速機)의 작용에 의해 안내날개는 폐쇄된다.2A to 2D are schematic diagrams showing a conventional example of the guide vane control method at the time of blocking the pump aberration load. In these figures, the prior art is schematically shown in accordance with the relationship between the opening of the guide vane and the passage of time after the load is interrupted. If there is a load interruption, the guide vanes are normally closed by the action of the governor of the pump aberration.

제2a도의 방법에서는 부하차단후 일정시간 동안은 조속기가 안내날개를 폐쇄하는 것을 저지하도록 하고 있다. 보다 상세히 언급하면 안내날개는 일정시간 동안 일정 개도로 유지된 후 급속히 폐쇄된다. 제2b도의 방법에서는 안내날개가 최초에는 서서히 열리고 그 후 급속히 폐쇄된다.In the method of FIG. 2A, the governor stops closing the guide vanes for a predetermined time after the load is interrupted. In more detail, the guide vanes are held at a certain opening for a certain time, and then are rapidly closed. In the method of FIG. 2B, the guide vanes slowly open initially and then close rapidly.

이들의 방법에는 다음과 같은 결점이 있다.These methods have the following drawbacks.

부하차단에 있다고 하더라도 단위 낙차당의 회전수(N1)가 제1a도의 점(a)에 이를 때까지 펌프수차의 운전상태는 S자 특성부분에는 들어 있지 않다.Even if the load is interrupted, the operating state of the pump aberration is not included in the S-shaped part until the rotation speed N 1 per unit free fall reaches the point (a) of FIG. 1a.

S자 특성부분에 있어서의 운전은 부하 차단으로부터 일정한 시간이 경과한 후에 시작된다. 제2a도 및 제2b도의 방법과는 대조적으로 부하차단에서 S자 특성부분에 돌입하기까지의 일정시간 동안은 안내날개는 급속히 폐쇄되는 것이 바람직하다.Operation in the S-shaped portion starts after a certain time has elapsed from the load shedding. In contrast to the methods of FIGS. 2A and 2B, it is preferable that the guide vane is rapidly closed for a predetermined time from the load interruption to entering the S-shaped part.

왜냐하면 이 급속한 폐쇄조작에 의해 펌프수차의 특성은 S자 특성부분에 기인하는 악영향을 완화시키는 방향으로 이행하기 때문이다. 예를들면 안내날개를 폐쇄하는 것(즉, 안내날개 개도의 감소)에 의해 제1a도의 특성곡선(1)에 나타내진 펌프수차의 특성이 특성곡선(2)에 나타낸 특성으로 이행한다. 이 이행에 의해 특성곡선(2)은 특성곡선(1)보다도 작은 S자 특성부분을 갖고 있으므로 문제가 되는 악영향이 완화된다. 이 관점에서 제2a도와 제2b도의 방법은 바람직하지 못하다.This is because, by this rapid closing operation, the pump aberration characteristic shifts in the direction to alleviate the adverse effect caused by the S-shaped portion. For example, by closing the guide blade (that is, reducing the guide blade opening degree), the characteristic of the pump aberration shown in the characteristic curve 1 of FIG. 1a shifts to the characteristic shown in the characteristic curve 2. By this transition, since the characteristic curve 2 has an S-shaped characteristic part smaller than the characteristic curve 1, the adverse effect which becomes a problem is alleviated. In this respect, the method of FIGS. 2A and 2B is not preferable.

또한 펌프수차가 S자 특성부분을 Q1감소방향으로 이동해가면서 운전되고 있을 때는 급속한 안내날개의 폐쇄가 행해져야 되는 점에 주의해야 할 것이다.It should also be noted that when the pump aberration is operating while moving the S-shaped part in the direction of decreasing Q 1 , the rapid guiding blade should be closed.

왜냐하면 급속한 폐쇄에 의해 Q1과 N1이 감소하여 S자 특성의 영향이 보다 심하게 나타나기 때문이다.This is because Q 1 and N 1 decrease due to the rapid closure, and the effect of the S-shaped property is more severe.

제2a도와 제2b도의 방법은 안내날개의 급속한 폐쇄를 행하는 시기가 불명확하기 때문에 위험하다. 만약, 펌프수차가 S자 특성부분을 유량증가 방향으로 이동하고 있을때 안내날개의 급속한 폐쇄를 행하는 것이라면 이들의 방법은 어느 정도까지 유효하다.The methods of FIGS. 2A and 2B are dangerous because the timing of the rapid closure of the guide blades is unclear. If the pump aberration is to close the guide blades rapidly when the S-shaped part is moving in the direction of increasing flow, these methods are effective to some extent.

그렇지만 만약 S자 특성부분을 유량 감소방향으로 이동하고 있을때 상기의 급속한 폐쇄를 행하려고 하면 S자 특성부분의 악영향은 매우 심하게 나타나게 된다.However, if the S-characteristic part is moved in the direction of flow rate reduction, attempting to perform the above-mentioned rapid closing causes the adverse effect of the S-characteristic part to be very severe.

그래서 상기한 바와같이 안내날개의 개도가 소정값 이상으로 멈춰있는 한, 한번 S자 특성부분에 돌입하면 거의 영속적으로 일정의 주기를 갖고 S자 특성부분을 Q1감소방향으로 이동 한후 즉시 증가방향으로 복귀하고 또 감소방향으로 이동한다. 즉, 펌프수차로서 안내날개를 급속히 폐쇄하여 S자 특성부분의 운전에서의 탈각(脫却)을 즉시 행해야할 기회는 부하차단후의 소정시간에 한정되는 것은 아니고 반복하여 나타난다. 그 모든 기회에 있어서 불이익한 이상 수압변화를 방지하지 않으면 안된다.Thus, as described above, once the opening of the guide blade stops above a predetermined value, once entering the S-shaped part, it has a constant period almost permanently and moves the S-shaped part in the direction of decreasing Q 1 immediately in the increasing direction. Return and move in the decreasing direction. That is, the opportunity to immediately close the guide vanes as a pump aberration and immediately perform shell removal in the operation of the S-shaped portion is not limited to the predetermined time after the load interruption, but appears repeatedly. In all of these opportunities, an abnormal hydraulic pressure change must be prevented.

제2c도의 방법은 일본 특허공보소 제49-40902호에 개시되어 있다.The method of FIG. 2C is disclosed in Japanese Patent Publication No. 49-40902.

이 방법에서는 돌발적인 부하차단후 안내날개는 우선 최초로 급속히 폐쇄되고 다음에 펌프 수차 회전수의 증가에 따라 유량이 크게 감소하는 운전 영역에서 천천히 폐동작되고, 그리고 다음에 급속히 폐쇄된다.In this method, after an unexpected load interruption, the guide vanes are first closed rapidly and then closed slowly in the operating region where the flow rate decreases significantly with increasing pump aberration speed, and then closes rapidly.

이 방법은 최후의 급속한 폐쇄의 시기가 명확하게 되지 않는 결점이 있다.This method has the drawback that the timing of the last rapid closure is not clear.

만약, 이 급속한 폐쇄가 Q1감소방향으로 S자 특성부분을 이동하고 있는 운전상태에 있어서 행해진다면 상술한 위험한 상황이 발생한다. 또 공통의 수압철관과 공통의 흡출관에 병열로 결합되는 복수의 펌프수차의 경우는 하나의 펌프 수차의 운전에 의해 다른 펌프수차의 운전이 영향을 받는다.If the rapid closing is performed in an operating state in which the S-characteristic portion is moved in the Q 1 reduction direction, the above-mentioned dangerous situation occurs. In the case of a plurality of pump aberrations coupled in parallel to a common hydraulic steel tube and a common draft tube, the operation of another pump aberration is affected by the operation of one pump aberration.

이 경우 가령 부하차단이 없다고 하더라도 어떤 펌, 수차가 다른 펌프수차에 기인한 수격작용 등의 영향을 받아 S자 특성부분의 근처에서 운전되고 있을 가능성이 존재한다. 만약 제2c도에 있어서의 최초의 급속한 폐쇄가 상기한 바와같은 S자 특성부분의 근방에서 운전되고 있는 펌프 수차에 대해서 행해진다고 하면 펌프수차의 운전이 Q1감소방향으로 S자 특성을 이동하고 있을때 폐쇄가 될 우려가 있다.In this case, even if there is no load interruption, there is a possibility that some pumps and aberrations are operated near the S-shaped part under the influence of water hammer caused by other pump aberrations. If the initial rapid closing in FIG. 2C is performed for the pump aberration operating near the S-characteristic portion as described above, when the pump aberration is shifting the S-characteristic in the Q 1 decreasing direction. There is a risk of closure.

또 도중에서 서서히 안내날개를 폐쇄하고 있는 동안에도 펌프수차는 S자 부분을 Q1감소방향, 증가방향과 서로 이동하고 있을 것이므로 어느 시점에서 최후의 급속한 안내날개의 폐쇄를 행할지가 중대한 문제인데 이에 관해서는 하등의 규정을 하지 않고 있다.In addition, the pump aberration will move the S-shaped portion with the Q 1 decrease direction and increase direction even while the guide vanes are gradually closed on the way, so it is a serious problem at which point the last rapid guide vane is closed. Does not provide any provisions.

제2d도의 방법에서는, 안내날개의 폐동작은 2단계로 행해진다. 이 방법도 또 폐동작을 행하는 시기가 명확하지 않기 때문에 결점이 있다.In the method of FIG. 2D, the closing operation of the guide blade is performed in two stages. This method also has drawbacks because the timing of closing operation is not clear.

상술한 바와 같이 종래 기술에서는 S자 특성을 충분하게 고려하여 안내날개의 폐동작 시기의 결정이 행해지지 않는 공통적인 점을 갖는다.As described above, the prior art has a common point that the determination of the closing operation timing of the guide blade is not made in consideration of the S-shape characteristic.

불 이익한 이상(異常) 수압변동을 회피하기 위하여 펌프수차의 운전 상태가 S자 특성부분을 Q1감소 방향으로 이동하고 있는 동안에는 안내날개의 급속한 폐동작을 행하지도록 할 필요가 있다. 또 S자 특성부분을 Q1증가방향으로 이동하고 있는 동안에는 안내날개를 개동작시켜서는 안된다.In order to avoid unfavorable abnormal hydraulic pressure fluctuations, it is necessary to perform the rapid closing action of the guide vanes while the pump aberration is moving the S-characteristic part in the direction of Q 1 reduction. In one must not operate the guide vanes as long as the movement of the S-characteristic part Q 1 increasing direction.

본 발명자는 상술한 S자 특성의 해석을 하여 바람직한 결과가 얻어지는 안내날개 제어방법을 발견했다. 그 방법에 관해서는 이미 미국에 출원되어 있다. 그 출원은 본 명세서의 "서두에 인용된 선행출원의 리스트"의 란에 기재되어 있다.The present inventors have discovered a guide wing control method in which the S-characteristics described above are analyzed to obtain a preferable result. The method is already filed in the United States. The application is described in the section "List of Prior Applications Cited at the Beginning" of this specification.

상술한 안내날개 제어방법을 다음에 기술한다.The above-described guide vane control method is described next.

우선 첫째로 발명자는 부하차단에 따른 S자 특성에 의한 악영향을 방지하기 위해서는 안내날개의 폐동작중에 이것을 일시적으로 개동작시키는 것이 유효하다는 것을 발견했다. 이 일시적인 개동작은 안내날개가 소정의 개도까지 폐쇄된 것이 검출된 때 행해도 좋다.First, the inventors have found that it is effective to temporarily open this during closing operation of the guide blades in order to prevent the adverse effect of the S-shape due to the load interruption. This temporary opening operation may be performed when it is detected that the guide vane is closed to a predetermined opening degree.

또는 이 일시적인 개동작은 부하 차단후 소정시간 경과한 후에 행해도 좋다.Alternatively, this temporary opening operation may be performed after a predetermined time elapses after the load is cut off.

S자 특성부분을 Q1감소 방향으로 이동하는 경우의 악영향을 증대시키지 않기 위해서는 적어도 안내날개를 급속하게 폐동작시키지 않는 것이 필요하다. 그렇지만, 보다 바람직한 것은 Q1감소방향으로 S자 특성부분을 이동하고 있는 것을 검출한 때 안내날개의 개동작이 행해지는 것이다.In order not to increase the adverse effect of moving the S-shaped characteristic portion in the direction of decreasing Q 1, it is necessary not to close the guide vanes rapidly at least. However, more preferably, the opening operation of the guide blade is performed when detecting that the S-shaped characteristic portion is moved in the Q 1 reduction direction.

제 1a도 및 제1b도로써 이해할 수 있는 바와같이 펌프수차의 운전이 S자 특성부분에서 행해지고 있을 때는 ∂Q1/N∂1>0 및 ∂T1/∂N1>0의 관계가 충존되어 있다.Figure 1a and the second 1b when the operation of the pump aberrations as will be understood from the S-curve characteristic is performed to write the road section the relationship of ∂Q 1 / N∂ 1> 0 and ∂T 1 / ∂N 1> 0 is chungjon have.

S자 특성부분이 Q1감소방향으로 이동되어 있을 때에는 dN1/dt<0 및 dQ1/dt<0의 관계가 충족되어 있다.The relationship between dN 1 / dt <0 and dQ 1 / dt <0 is satisfied when the S-shaped characteristic portion is moved in the Q 1 reduction direction.

여기서 t는 시간이다. dQ1/dt<0 일때에는 dP/dt>0의 관계가 성립되어 있다. (P수 압철관의 압력이다)Where t is time. When dQ 1 / dt <0, the relationship of dP / dt> 0 is established. (P pressure of the steel pipe)

이와같이 S자 특성부분에 있어서의 펌프수차의 운전검출은 상술한 다수의 관계를 이용하여 행할 수 있다. 보다 상세히 말하면 펌프수차의 운전상태가, S자 특성부분을 Q1감소방향으로 이동하고 있는 것의 검출은 다음의 3가지 조건을 만족시키고 있는 것을 검출함에 따라 행할 수 있다.In this way, the operation detection of the pump aberration in the S-characteristic portion can be performed by using the above-described many relationships. More specifically, the detection that the operation state of the pump aberration is moving the S-shaped characteristic portion in the Q 1 reduction direction can be performed by detecting that the following three conditions are satisfied.

(A) dN1/dt<0 및 dQ1/dt<0(A) dN 1 / dt <0 and dQ 1 / dt <0

(B) dN1/dt<0 및 dP/dt>0(B) dN 1 / dt <0 and dP / dt> 0

(C) dT1/dt<0 및 dN1/dt<0(C) dT 1 / dt <0 and dN 1 / dt <0

이 펌프수차 운전상태의 정밀한 검출을 하기 위해서는 상기한 조건 A에서 C까지의 조건중 어느 조건이 완전하게 만족되어 있는 것을 검출하는 것이 바람직하다. 그렇지만 본 발명의 목적에서 보면, 조건 A에서 C까지는 다음의 조건 A'에서 C'까지로 바꿀수 있다.In order to perform accurate detection of this pump aberration operation state, it is preferable to detect that any of the conditions A to C described above is completely satisfied. However, from the object of the present invention, conditions A to C can be changed from the following conditions A 'to C'.

(A') dN1/dt<0에 가까운 값및 dQ1/dt<0에 가까운 값(A ') Value close to dN 1 / dt <0 and Value close to dQ 1 / dt <0

(B') dN1/dt<0에 가까운 값및 dP/dt>0에 가까운 값(B ') values close to dN 1 / dt <0 and values close to dP / dt> 0

(C') dT1/dt<0에 가까운 값및 dN1/dt<0에 가까운 값(C ') Value close to dT 1 / dt <0 and Value close to dN 1 / dt <0

또한 다음에 설명되는 식 d2N/dt2<0도 또, d2N/dt2<0에 가까운 값에 따라서 바꿀 수 있다.The expression d 2 N / dt 2 <0 described below can also be changed in accordance with a value close to d 2 N / dt 2 <0.

발명자는 dN/dt, dQ/dt 및 dT/dt가 각각 dN1/dt, dQ1/dt 및 dT1/dt로 치환된 경우에도 실질적으로 정확한 검출을 할 수 있다고 생각한다.The inventors believe that even when dN / dt, dQ / dt and dT / dt are substituted with dN 1 / dt, dQ 1 / dt and dT 1 / dt, respectively, the detection can be made substantially accurate.

이 치환은 펌프수차의 유효낙차가 실질적으로 일정하다는 가정하에서 얻어진다. 펌프수차가 S자 특성부분에서 운전되고 있는 것을 검출하는 것은 다른 팩터에 의해서도 가능하다.This substitution is obtained on the assumption that the effective drop in pump aberration is substantially constant. It is also possible to detect that the pump aberration is operating in the S-characteristic part by other factors.

예를들면, 이하의 각 항목중 어느 항목에 기재되는 각 팩터간의 관계가 충족되어 있는 것을 검출하는 것에 의해서도 가능하다.For example, it is also possible by detecting that the relationship between each factor described in any of the following items is satisfied.

(1) 펌프수차의 회전수(N), 펌프수차의 유효낙차(H), 펌프수차의 출력 또는 펌프수차의 토오크 및 안내날개의 개도(Y)(1) Rotation speed of pump aberration (N), effective drop of pump aberration (H), output of pump aberration or torque of pump aberration and opening degree of guide vane (Y)

(2) H, 펌프수차출력 및 Y(이들의 팩터에 의한 검출은 예를들면, 펌프수차가 계통적으로 병입(竝入)되어 있는 상태일때 가능하며, 이때 N은 실질적으로 일정하다).(2) H, pump aberration output and Y (detection by these factors is possible, for example, when the pump aberration is systematically fed in, where N is substantially constant).

(3) 펌프수차의 출력 및 필요하다면 Y(상기 제(2)항과 동일조건으로 한다).(3) Output of pump aberration and, if necessary, Y (the same conditions as in (2) above).

(4) ∂T1/∂N1및 필요하다면 Y(4) ∂T 1 / ∂N 1 and if necessary, Y

(5) dT/dt, dN1/dt 및 필요하다면 Y(5) dT / dt, dN 1 / dt and Y if necessary

(6) dT/dt, dH/dt 및 필요하다면 Y(상기 항목(2)와 동일조건으로 한다).(6) dT / dt, dH / dt and, if necessary, Y (same conditions as in item (2) above).

(7) N,H,Q 및 Y(7) N, H, Q and Y

(8) H,Q 및 Y(상기 항목(2)와 동일조건으로 한다).(8) H, Q and Y (the same conditions as in item (2) above).

(9) ∂Q1/∂N1및 필요하다면 Y(9) ∂Q 1 / ∂N 1 and Y if necessary

(10) dQ/dt, dN1/dt 및 필요하다면 Y(10) dQ / dt, dN 1 / dt and Y if necessary

(11) dQ/dt, dH/dt 및 필요하다면 Y(상기 항목(2)과 동일 조건으로 한다).(11) dQ / dt, dH / dt and, if necessary, Y (same conditions as in item (2) above).

(12) N,H 및 Y(펌프수차의 출력 또는 Q가 실질적으로 일정할 때)(12) N, H and Y (when the output of pump aberration or Q is substantially constant)

(13) d2N/dt2, dN/dt 및 필요하다면 Y(13) d 2 N / dt 2 , dN / dt and Y if necessary

상술한 바와같이 많은 방법으로 펌프수차가 S자 특성부분을 운전하고 있는 것을 검출하는 것이 가능하다. 그렇지만 항목(13)과 같이 펌프수차의 회전수(N)만에 의해서 검출하는 것이 바람직하다.As described above, it is possible to detect that the pump aberration is driving the S-characteristic part in many ways. However, it is preferable to detect only the rotation speed N of the pump aberration as in item 13.

왜냐하면 운전중의 펌프수차의 회전수 변동은 완만하고 이 회전수변화는 양호하며 또한 용이하게 검출하는 것이 가능하기 때문이다. 일반적으로 H 및 T의 검출은 높은 정밀도로서 행해지지 않는다.This is because the change in the rotational speed of the pump aberration during operation is gentle and the change in the rotational speed is good and can be easily detected. In general, the detection of H and T is not performed with high precision.

본 출원인은 항목(13)의 팩터를 사용하여 펌프수차의 운전점이, S자 특성부분을 감소방향으로 이동하고 있는 것을 검출하는데는 2가지의 조건 즉, dN/dt<0 및 d2N/dt2<0의 조건이 충족되어 있는 것을 검출하면 좋다는 것을 발견했다.The Applicant uses two factors, dN / dt <0 and d 2 N / dt, to detect that the driving point of the pump aberration is moving in the direction of reduction of the S-characteristic part using the factor of item (13). It was found that it is good to detect that the condition of 2 <0 is satisfied.

본 발명은 상기의 사정을 감안하여 행해진 것으로써, 그 목적을 하는 바는 수압의 변동을 신속하고 확실하게 감소시키는데 있다. 즉, 본 발명의 특징으로 하는 바는 안내날개를 급격한 부하변동 발생과 동시에 급폐쇄하고, 그 후 완폐쇄 또는 완폐쇄도중에 개조작한후 급속하게 폐쇄하여 흐르는 물을 차단하는 안내날개의 폐쇄방법에 있어서, 상기의 2번째의 안내날개를 급속하게 폐쇄하는 폐쇄 개시점의 설정값을 정격회전수보다도 상방에 설정하여 부하 변동 발생에 의해 상승한 펌프수차의 회전수가 설정값보다 작아진 것을 검출하여 급속하게 폐쇄하는 펌프수차 제어방법에 있다.This invention is made | formed in view of the said situation, The objective is to reduce the fluctuation | variation of water pressure quickly and reliably. That is, the feature of the present invention is a method of closing the guide vane which closes the flowing water by rapidly closing the guide vane at the same time as the occurrence of a sudden load fluctuation, and then renovating it during the closing or closing the vane. In this case, the set value of the closing start point for rapidly closing the second guide vane is set above the rated rotational speed, and it is rapidly detected by detecting that the rotational speed of the pump aberration which rises due to the load variation is smaller than the set value. To close the pump aberration control method.

제3도를 참조하면서 본 발명의 1실시예를 설명한다. 제 도는 시간 t0에 있어서 부하 차단이 일어난후의 안내날개 서보모터의 스트로크변화(A), 펌프수차의 회전수변화(B), 펌프수차의 상류측(철관)의 수압변화(C), 펌프수차의 하류측(흡출관)의 수압변화(D)를 나타낸 것이다.An embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Fig. 1 shows the stroke change (A) of the guide vane servomotor after the load interruption occurs at time t 0 , the change in the rotation speed of the pump aberration (B), the change in the water pressure (C) upstream of the pump aberration (steel pipe), and the pump aberration. It shows the water pressure change (D) on the downstream side of the suction tube.

제 도에 있어서 ∂A영역이 dN/dt<0, d2N/dt2<0의 조건을 만족하므로 이 영역에 있어서 펌프수차의 운전점이 S자 특성부분을 유량감소방향으로 이동하고 있게 된다. 제 도의 관찰로서 펌프수차의 운전점이 S자 특성부분을 유량감소방향으로 이동하고 있는 것은 회전수(N)가 강하중이며, 또한 회전수(N)가 정격회전수(N0)보다도 상당히 높은 영역임을 알 수 있다.In FIG. 7, the region ∂A satisfies the conditions of dN / dt <0 and d 2 N / dt 2 <0, so that the driving point of the pump aberration moves the S-shaped characteristic portion in the flow reduction direction in this region. As a result of the observation, the operating point of the pump aberration moves the S-characteristic part in the flow decreasing direction, in which the rotational speed N is lowering and the rotational speed N is considerably higher than the rated rotational speed N 0 . Able to know.

이 관찰로서 dN/dt<0, N>Na(단 Na는 제 도에 나타낸 바와같이 정격회전수(N0)보다 높게 잡는다)의 양조건이 실질적이고 또한 동시에 만족하고 있는 것을 조건으로 펌프수차의 운전점이 S자 특성부분을 유량감소방향으로 이동하고 있는 것을 검출한다. 그리고 N<Na로 되면 안내날개를 급속하게 폐쇄하여 흐르는 물을 차단한다. 이 안내날개가 급속하게 폐쇄하는 점이

Figure kpo00003
이다.This observation shows that pump aberrations are subject to both substantial and simultaneous satisfaction of dN / dt <0, N> Na (where Na is higher than the rated rotational speed (N 0 ) as shown in Fig. 7). It detects that the operation point is moving the S-characteristic part in the direction of decreasing the flow rate. When N <Na, the guide vane is rapidly closed to block the flowing water. The point that this guide blade closes rapidly
Figure kpo00003
to be.

제4도에 나타낸 제어방법에서는 부하차단후 일정시간(t0~t1) 또는 소정의 개도까지 폐쇄되기까지는 안내날개를 급속하게 폐동작시키고, t1이후는 지연속도로 폐동작시킨다.In the control method shown in FIG. 4 after the load shedding a certain amount of time (t 0 ~ t 1) or close operation rapidly by the guide vanes is closed to a predetermined opening degree and, after t 1 is thus close operation to the delay speed.

그리고 S자 특성부분을 유량감소방향으로 이동 종료한 시점(안내날개서로모터의 스트로크 변화곡선에서는

Figure kpo00004
에 상당)에서 다시 안내날개의 급속한 폐동작을 행한다. 이 경우는 제 도의 과우와는 달리 안내날개를 개동작시킬 필요가 없으므로
Figure kpo00005
점을 확실하게 검출할 수 있다면 좋다(이로써 최후의 급속폐 동작을 행하여 수압의 동요를 일거에 없앤다). 제 도의 경우는 dN/dt<0, N>Na의 조합으로 δB의 범위를 검출하여 이것이 종료된 시점, 즉, N<Na로 되면 제 도와 같이 안내날개를 급속하게 폐쇄하여 흐르는 물을 차단한다. 제 도는 제 도에 나타낸 안내날개의 조작을 실현하기 위한 장치를 나타낸 것이다.And when the movement of the S-shaped part in the direction of the flow reduction ends (the stroke change curve of the motor
Figure kpo00004
), The rapid closing motion of the guide blades is performed again. In this case, unlike in the case of the practice, the guide vanes do not need to be opened.
Figure kpo00005
If a point can be detected reliably, it will be good. In the case of FIG. 6, the range of δB is detected by a combination of dN / dt <0, N> Na. When this is finished, that is, when N <Na, the guide vane is rapidly closed to block the flowing water. FIG. Shows an apparatus for realizing the operation of the guide blade shown in FIG.

즉, 정(正)의 DC 전원(PE)과 부(負)의 DC 전원(NE)에 접속된 솔레노이드(SOL)는 2개의 기계적 스위치 즉, 속도스위치(SSW) (N>Na의 조건에서 온(ON))와 가속도 스위치(ASW)(dN/dt<0의 조건에서 온)및 저전력 스위치(LSW)(발전기 부하상실을 검출하여 온)의 3개의 스위치가 모두 온이 되면 여자된다.That is, the solenoid SOL connected to the positive DC power supply P E and the negative DC power supply N E has two mechanical switches, namely, the speed switch SSW (N> Na). When all three switches are turned on, ON, the acceleration switch ASW (ON under the condition of dN / dt <0), and the low power switch LSW (ON by detecting the generator load loss) are excited.

그러면 밸브(6)가 절환되어 압유탱크로부터 공급되는 압유(PO1)가 스톱퍼 피스톤(11)의 하측으로 작용한다.Then, the valve 6 is switched so that the pressure oil PO 1 supplied from the pressure oil tank acts as the lower side of the stopper piston 11.

그러면 스톱퍼 피스톤(11)은 실린더(10)의 상단까지 밀어올려진다. 그러면 레버(8)는 지점(支點)(7)의 주위에서 회동하고 주배압 밸브(14)의 플런저(Plunger)(13)와 릴레이서보 모터의 피스톤에 의해 결합된 스톱퍼판(9)을 들어올린다.The stopper piston 11 is then pushed up to the top of the cylinder 10. The lever 8 then rotates around the point 7 and lifts the stopper plate 9 coupled by the plunger 13 of the main back pressure valve 14 and the piston of the relay servo motor. .

이것에 의해 도시하지 않은 조속기(Speed governor)의 지탱하에 제어유압(24)의 배출과 압유(PO2)에 의해 하방향으로 작동하고 있던 플런저(13)가 강제적으로 위로 이동된다.As a result, the plunger 13 which has been operated downward by the discharge of the control hydraulic pressure 24 and the pressure oil PO 2 is forcibly moved under the support of the speed governor (not shown).

그래서 주배압밸브(14)는 압유탱크로 부터 공급되는 압유(PO3)를 관로(19) 연통시키는 한편 관로(20)를 배유관로(23)에 연통시킨다.Thus, the main back pressure valve 14 communicates the pressure oil PO 3 supplied from the pressure oil tank to the pipe line 19 while communicating the pipe line 20 to the oil pipe line 23.

이리하여 안내날개서보 모터(21)의 피스톤(22)은 개방향으로 동작한다.Thus, the piston 22 of the guide vane servo motor 21 operates in the open direction.

그후 N<Na가 되면 SSW가 오프(OFF)되도록 솔레노이드(SOL)가 리세트하여 스톱퍼 피스톤(11)은 하강하고, 레버(8)는 완전히 하방으로 빠지므로 안내날개 서보모터(21)의 제어는 주배압밸브 플러저(13)를 구동하는 릴레이 서보모터 피스톤(1)의 하실(下室)에 부여되는 제어 유압(24)의 제어에 맡겨진다. 이때 회전수(N)는 정격값(N0)보다도 상당히 높으므로 조속기(도시않음)의 제어는 제어 유압(24)을 배출측에 연결한다. 따라서 릴레이 서보 모터피스톤(18)은 하방향으로 완전히 밀어내려진다.After that, when N <Na, the solenoid SOL is reset so that the SSW is turned off, the stopper piston 11 is lowered, and the lever 8 is pulled down completely, so that the control of the guide vane servomotor 21 is controlled. It is left to control of the control oil pressure 24 provided to the base of the relay servomotor piston 1 which drives the main back pressure valve plunger 13. At this time, since the rotation speed N is considerably higher than the rated value N 0 , the control of the governor (not shown) connects the control hydraulic pressure 24 to the discharge side. Therefore, the relay servo motor piston 18 is completely pushed down.

즉, 주배압밸브의 플런저(13)는 미리 세트되어 있는 스톱너트(16-1), (16-2),에 의해 제한된 위치까지 하강한다.That is, the plunger 13 of the main back pressure valve is lowered to a position limited by the stop nuts 16-1 and 16-2 set in advance.

이리하여 압유는 만대로 절환되어 안내날개의 서보모터 피스톤(22)은 폐방향으로 급속히 움직이게 된다. 즉, 제 도에 있어서의

Figure kpo00006
점이하의 급속한 폐동작이 실현된다. 그리고 제 도에 있어서, 17-1 및 17-2는 스톱너트, 15-1 및 15-2는 볼트이다.Thus, the hydraulic oil is switched to the bay, so that the servomotor piston 22 of the guide blade moves rapidly in the closed direction. In other words,
Figure kpo00006
Rapid closing operation below the point is realized. And 17-1 and 17-2 are stop nuts and 15-1 and 15-2 are bolts.

다음에 제7도에 의해 본 발명의 다른 실시예를 설명한다. 제7도로 제3도 및 제4도와 같이 펌프수차의 부하차단시점(t0) 이후의 안내날개의 서보모터변화(A), 회전수변화(B), 펌프수차의 상류측(철관)의 수압변화(C), 하류측(흡출관)의 수압변화(D)를 나타낸 것이다.Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The hydraulic pressure of the servomotor change (A), rotational speed change (B) of the guide blade after the load interruption time point t 0 of the pump aberration as shown in FIGS. 3 and 4 of FIG. The change (C) and the water pressure change (D) on the downstream side (absorber tube) are shown.

제 도로써 이해되듯이 펌프 수차의 운전점이 부하차단후 S자 특성부분을 유량 감소방향으로 이동 종료한 것은 펌프수차의 회전수가 1회 상승한 후 하강하여 정격회전(N0)에 가까워진때이다. 그래서 1회의 회전수가 제1의 소정값(N10)보다 높게 상승한 것을 기억하는 장치를 설치하고 다음에 회전수가 제2의 소정값(N20)보다도 저하된 것을 검출하는 장치를 설치한다.As can be understood from the figure, the driving point of the pump aberration is moved to the direction of flow rate reduction after the load is cut off when the rotation speed of the pump aberration rises once and then descends to reach the rated rotation (N 0 ). Thus, a device for storing one rotational speed higher than the first predetermined value N 10 is provided, and then a device for detecting that the rotational speed has fallen below the second predetermined value N 20 is provided.

그리고 상기 N10의 기억장치가 작동한 후에 N20의 검출장치가 작동한 것을 조건으로 문제의 타이밍(제7도

Figure kpo00007
점)을 검출하는 것이다.Then, the timing of the problem is provided that the detection device of N 20 is operated after the storage device of N 10 is operated.
Figure kpo00007
Point).

제6도는 상기 제7도의 실시예를 실현하기 위한 장치를 나타낸다. 제6도에 있어서, 제5도와 동일 부분은 동일 부호를 붙인다.6 shows an apparatus for realizing the embodiment of FIG. In FIG. 6, the same part as FIG. 5 attaches | subjects the same code | symbol.

부하 차단이 일어나면 접점(32)이 온(ON)즉, 도통상태로 되고, 이어서 안내날개 개도(Y)가 소정의 개도(Ya)보다 작아지면 (제7도

Figure kpo00008
점), 접점(29)(Y<Ya일때 온하는 접점)이 온하여 릴레이(25)가 온한다. 릴레이(25)는 자체유지회로(25a)가 있기 때문에 그 후는 온 그대로이며, 밸브(6)의 솔레노이드(SOL)를 오프시킨다.(이 시점에서의 접점(26b)은 오프상태에 있다).When the load is cut off, the contact point 32 is turned on, i.e., in a conducting state, and then when the guide blade opening degree Y becomes smaller than the predetermined opening degree Ya (Fig. 7).
Figure kpo00008
Point), the contact point 29 (contact point turning on when Y <Ya) turns on and the relay 25 turns on. Since the relay 25 has its own holding circuit 25a, it remains on after that and turns off the solenoid SOL of the valve 6. (At this time, the contact 26b is in the off state).

한편 부하차단에 의해 펌프수차의 회전수(N)가 상승하여 N>N10(단 N10은 소정의 회전수)이 되면 접점(31)(N>N10일때 온하는 접점)이 온한다. 그러면 또한 자체유지회로를 가진 릴레이(27)가 온되어 회전수(N)가 1회 상승한 것을 기억한다.On the other hand, when the rotation speed N of the pump aberration rises to N> N 10 (where N 10 is a predetermined rotation speed) by the load interruption, the contact 31 (contact point turning on when N> N 10 ) turns on. Then, it is also remembered that the relay 27 having its own holding circuit is turned on so that the rotation speed N increases once.

결국 펌프 수차의 회전수가 하강하여 제2의 소정회전수(N20)보다 작아지면 접점(30)(N<N20일때 온하는 접점)이 온하여 미리 온되어 있는 릴레이(27)의 접점(27b)을 게재하여 릴레이(26)가 온된다.End can speed is lowered in the pump aberration predetermined rotation of the 2 (N 20) is smaller than the contact point (30) (N <N contacts 20 when on) contact point (27b of the relay 27 which is previously turned on by the on- ), The relay 26 is turned on.

그러면 지금까지 오프이었던 솔레노이드(SOL)회로상의 접점(26b)이 온하므로 솔레노이드(SOL)는 다시온상태로 되돌아온다. 즉, 솔레노이드(SOL)는 제7도

Figure kpo00009
점에서
Figure kpo00010
점까지의 사이에 오프되어 있게된다.Then, the contact 26b on the solenoid SOL circuit, which has been off, is turned on so that the solenoid SOL is returned to the on state again. That is, the solenoid SOL is shown in FIG.
Figure kpo00009
In terms of
Figure kpo00010
It is off between the points.

이리하여 이 사이에 밸브(6)가 절환되어 압유가 스톱퍼 피스톤(11)의 하측으로 작용하므로 스톱퍼피스톤(11)은 상단까지 밀어 올려진다.Thus, the valve 6 is switched therebetween, so that the pressure oil acts as the lower side of the stopper piston 11, so that the stopper piston 11 is pushed up to the upper end.

그러면 주배압밸브 플런저(13)와 직결된 스톱퍼판(9)이 레버(8)에 의해 들어올려져 플런저(13)가 상방향으로 작동하여 말하자면 하방작동의 제한을 받으므로 안내날개는 완만하게 폐쇄된다.Then, the stopper plate 9 directly connected to the main back pressure valve plunger 13 is lifted by the lever 8 so that the plunger 13 is operated upward, so that the guide vane is gently closed because it is restricted from the downward operation. .

그후 N<N20이 되면 상술한 바와같이 솔레노이드(SOL)가 다시 온 상태로 되고, 스톱퍼 피스톤(11)은 하강하여 레버(8)는 완전히 하방으로 빠지기 때문에 그 후의 안내날개의 서보 모터는 주배압밸브의 플런저를 구동하는 릴레이 서보 모터피스톤(18)의 하실에 주어지는 제어유압(24)의 제어에 맡겨진다.Then, when N <N 20 , the solenoid SOL is turned on again as described above, the stopper piston 11 is lowered, and the lever 8 is pulled out completely downward. It is left to control of the control hydraulic pressure 24 given to the base of the relay servo motor piston 18 which drives the plunger of a valve.

이때 회전수(N)는 정격값(N0)보다 상당히 높으므로 조속기(도시하지 않음)의 제어부분은 제어유압(24)을 배유측으로 연결하여 릴레이 서보 모터의 피스톤(18)을 완전히 밀어내리고 있다. 즉, 수배압 밸브의 플런저(13)는 미리세트된 스톱너트(16-1), (16-2)에 의해 제한된 위치까지 하강한다.At this time, since the rotation speed N is considerably higher than the rated value N 0 , the control part of the governor (not shown) connects the control hydraulic pressure 24 to the oil supply side to completely push down the piston 18 of the relay servo motor. . That is, the plunger 13 of the water back pressure valve is lowered to a position limited by the preset stop nuts 16-1 and 16-2.

이리하여 압유는 폐방향으로 완전하게 절환되어 안내날개의 서보 모터피스톤(22)은 폐방향으로 급속히 움직여진다. 그리고 이 장치에서는 N20<N10으로 설정하고 있다.Thus, the hydraulic oil is completely switched in the closed direction so that the servo motor piston 22 of the guide blade moves rapidly in the closed direction. In this device, N 20 <N 10 is set.

본 실시예의 다른 응용예로서는 상기 제1, 제2의 소정의 회전수를 부하값에 따라 선택하도록 각 속도스위치에 안내 날개의 개도 스위치를 조합하여 정도를 올릴 수 있는 것이 고려된다.As another application example of the present embodiment, it is considered that the degree can be increased by combining the opening switch of the guide vane with each speed switch so as to select the first and second predetermined rotation speeds according to the load value.

본 실시예의 효과는 상기의 설명으로 이해될 수 있듯이 S자 특성을 이동할 때의 미묘한 타이밍을 단지기계적 속도 스위치의 조합으로 검출하고 있으며 간단하고 또 높은 신뢰성으로 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 것이다.As can be understood from the above description, the effect of the present embodiment is to detect the subtle timing when moving the S-characteristic by only a combination of mechanical speed switches, and to achieve the object of the present invention with a simple and high reliability.

본 발명에 의하면 제2의 안내날개를 급속하게 폐쇄하는 점을 설정할 수 있으므로 수압변동을 신속하고 확실하게 감소할 수 있다.According to the present invention, the point for closing the second guide vane rapidly can be set, so that the hydraulic pressure fluctuation can be reduced quickly and reliably.

Claims (1)

안내날개를 급격한 부하변동 발생과 동시에 급폐쇄하고, 그후 완폐쇄 또는 완폐쇄중에 개조작한 후 급속하게 폐쇄하여 흐르는 물을 차단하는 안내날개의 폐쇄방법에 있어서, 상기한 2번째의 안내날개를 급속하게 폐쇄하는 폐쇄개시점의 설정값을 정격회전수보다도 상방에 설정하여 부하변동 발생에 의해 상승한 펌프수차의 회전수가 상기설정값보다 작아진 것을 검출하여 급속하게 폐쇄하는 것을 특징으로하는 펌프수차제어방법.In the method of closing the guide vane, the guide vane is rapidly closed at the same time as the occurrence of sudden load fluctuation, and after the remodeling is completed during the closing or closing, and the water flows by closing the guide vane. The pump aberration control method characterized in that the set value of the closing start point to close the valve is set higher than the rated rotational speed and closes rapidly by detecting that the rotational speed of the pump aberration raised by the load fluctuation is smaller than the set value. .
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