KR850001374B1

KR850001374B1 - Control system of prime mover

Info

Publication number: KR850001374B1
Application number: KR7901112A
Authority: KR
Inventors: 도시아끼 요고야마; 아끼라 하라; 다께시 오꾸야마
Original assignee: 요시야마 히로기찌; 가부시기가이샤 히다찌 세이사꾸쇼
Priority date: 1979-04-10
Filing date: 1979-04-10
Publication date: 1985-09-24
Also published as: KR830000782A

Abstract

A prime mover control system for controlling a prime mover including a pump turbine or a water turbine driving a generator to be synchronously connected to a power system, is derived. In this control system, immediately after the synchronous connection of the generator to the power system, the opening of the guide vanes of the turbineis increased to exceed a predetermined value at which the turbine is not palced in the motoring mode, and then the speed governor is controlled to drive the turbine at the speed corresponding to the standard frequency of the voltage in the power system.

Description

Aberration controller

제1도는 종래의 수차 제어장치의 계통도.1 is a system diagram of a conventional aberration control device.

제2도는 본 발명의 실시예를 나타낸 수차 제어장치의 계통도이다.2 is a system diagram of an aberration control device showing an embodiment of the present invention.

본 발명은 수차의 제어장치에 관한 것으로, 특히 발전기를 구동하는 수차 또는 펌프수차(이하, 수차라 한다)의 수차기동시 수차의 역전 운전을 방지하기 위한 수차의 제어장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an aberration control device, and more particularly, to an aberration control device for preventing the aberration reverse operation of aberration when aberration or pump aberration (hereinafter referred to as aberration) for driving a generator is started.

종래의 수차 제어장치를 제1도의 계통도에 의거하여 설명한다. 도면에 있어서, 수차(1)의 회전에 의해 발전기(2)를 기동시켜 발전기(2)를 전력 계통에 접속하는 경우에는 조속기(4)로부터의 개도 지령에 따라 수차(1)의 가이드 베인을 천천히 개방시켜 수차(1) 및 이에 직결되어 있는 발전기(2)를 가속시킨다. 수차(1) 및 발전기(2)의 기동시에는 동기 개폐기(3)는 개방되어 있고 이것에 연동하여 접점(8a)이 개방되고 접점(8b)이 폐쇄되어 있다. 접점(8b)에 의해 자동병렬접속장치(5)가 작동하여 발전기(2)의 발생 전압의 주파수, 위상이 전력계통의 주파수, 위상과 일치하도록 수차(1)의 속도를 조정한다. 주파수, 위상이 일치되었음을 검지하면 동기 개폐기(3)에 접속 지령이 인가되어 발전기(2)는 전력 계통에 접속된다. 그런데, 전력 계통의 주파수는 항상 기준 주파수(50Hz 또는 60Hz)에 일치하고 있지 않으며, 1-2%의 범위에서 변동하고 있기 때문에 동기 접속후, 전력 계통의 주파수를 비롯하여 발전기(2)의 발생전압의 주파수를 기준주파수로 복귀시키도록 하고 있었다.A conventional aberration control device will be described based on the system diagram of FIG. In the figure, when the generator 2 is started by the rotation of the aberration 1 and the generator 2 is connected to the electric power system, the guide vane of the aberration 1 is slowly moved in accordance with the opening degree instruction from the governor 4. It opens and accelerates the aberration 1 and the generator 2 directly connected to it. At the start of the aberration 1 and the generator 2, the synchronous switch 3 is open, in conjunction with this, the contact 8a is opened and the contact 8b is closed. The automatic parallel connection device 5 is operated by the contact 8b to adjust the speed of the aberration 1 so that the frequency and phase of the generated voltage of the generator 2 coincide with the frequency and phase of the power system. When detecting that the frequency and phase match, the connection command is applied to the synchronous switch 3, and the generator 2 is connected to the power system. However, since the frequency of the power system does not always coincide with the reference frequency (50 Hz or 60 Hz) and fluctuates in the range of 1-2%, after the synchronous connection, the frequency of the power system and the generated voltage of the generator 2 are changed. The frequency was to be returned to the reference frequency.

제1도의 계통도에서는 동기 개폐기(3)의 작동과 동시에 접점(8b)이 오프되고 접점(8a)이 온된다. 접점(8a)이 온되면, 접점(9) 또는 (10)을 거쳐 속도설정기(6)에 속도 증감의 지령이 가해진다.In the schematic diagram of FIG. 1, the contact 8b is turned off and the contact 8a is turned on at the same time as the synchronous switch 3 is operated. When the contact 8a is turned on, a command of speed increase or decrease is applied to the speed adjuster 6 via the contact 9 or 10.

접점(9) 및 (10)은 발전기(2)의 속도와 기준 주파수에 상당하는 속도(기준속도)를 비교하는 공지의 속도비교장치로 부터의 신호를 공급받아, 발전기(2)의 속도가 높을때는 접점(9)이 온되어 조속기(4)에 의하여 수차(1)를 감속하고, 반대인 경우에는 접점(10)이 온되어 수차(1)의 속도를 증속시키므로서 결과적으로 기준속도가 되도록 제어한다.The contacts 9 and 10 are supplied with a signal from a known speed comparator that compares the speed of the generator 2 with the speed (reference speed) corresponding to the reference frequency, so that the speed of the generator 2 is high. In this case, the contact 9 is turned on to decelerate the aberration 1 by the governor 4, and in the opposite case, the contact 10 is turned on to increase the speed of the aberration 1, resulting in a reference speed. do.

상기의 경우, 예를들면 전력 계통의 주파수가 기준주파수 보다 높을때 병입되면 동기 개폐기(3)를 작동시킨후에는 속도 설정기(6)는 접점(9)에 의하여 설정된 값에 의해 기준주파수로 되돌아가기 때문에 조속기(4)를 동작시켜 수차의 가이드 베인을 폐방향으로 조작하여 발전기(2)의 회전수를 감소시킨다.In the above case, for example, if the frequency of the power system is fed higher than the reference frequency, after operating the synchronous switch 3, the speed setter 6 returns to the reference frequency by the value set by the contact 9. Since the governor 4 is operated, the guide vane of the aberration is operated in the closing direction to reduce the rotation speed of the generator 2.

이 가이드 베인을 폐방향으로 조작함으로써, 가이드 베인의 개도에도 관계되지만, 철관 수압이 변동하여 수차의 특성상, 물의 흐름이 펌프 방향으로 역류한다.By operating this guide vane in the closing direction, although the opening degree of the guide vane is related, the hydraulic pressure of the steel pipe fluctuates and the flow of water flows back in the pump direction due to the characteristics of the aberration.

즉, 모우터링(역전펌프운전)을 일으키는 일이 있다. 이러한 모우터링을 일으키면, 전력 계통으로부터 발전기로 역류하는 전력은 출력의 수 10%가 되어 전력 계통에 큰 지장을 줄 뿐만 아니라, 모우터링 영역에 일단 들어가면 수차를 정지시키지 않는한 발전이 불가능하게 된다.That is, motoring (reverse pump operation) may be caused. When this motoring occurs, the power flowing back from the power system to the generator becomes 10% of the output, which greatly affects the power system, and once the motoring area is entered, power generation is impossible unless the aberration is stopped.

이러한 결점은, 가이드 베인의 개도가 무부하 개도에 가까울 수록 발생하기 쉬우므로, 특공소 50-30805호 공보에서 볼 수 있는 바와 같이, 발전기에 제동 저항을 접속하여 가이드 베인을 무부하 개도보다도 높은 개도에서 동기 병입되게 하는 것이 제안되어 있으나, 이것은 병렬저항을 필요로 하는 결점이 있다.This defect is more likely to occur as the opening degree of the guide vane is closer to the no-load opening. Therefore, as shown in Japanese Patent Application Publication No. 50-30805, a braking resistor is connected to the generator to synchronize the guide vane at an opening higher than the no-load opening. It is proposed to be fed, but this has the drawback of requiring parallel resistance.

본 발명의 목적은, 상기 종래 기술의 결점을 제거하고, 발전기의 동기 병입시에 수차가 역전펌프 운전을 일으키는 일이 없이 안정된 상태에서 수차를 구동할 수 있는 수차의 제어장치를 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a control device for aberration that can eliminate the drawbacks of the prior art and can drive the aberration in a stable state without causing the aberration to cause a reverse pump operation during synchronous feeding of the generator.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 전력계통에 동기 병입되는 발전기를 구동하는 수차와 그 수차의 조속기 및 그 속도 설정기를 갖는 수차의 제어장치에 있어서 상기 발전기를 전력 계통에 동기 병입한 직후에 속도 설정기의 조삭작용을 정지시키고, 부하지령에 의거하여 수차의 가이드 베인을, 수차가 역전 운전을 일으키지 않는 일정 개도 이상으로 열고, 이어서 상기 조속기의 속도설정을 행하는 것을 특징으로 하는 것이다.In order to achieve the above object, the present invention provides an aberration for driving a generator synchronously fed into a power system, a speed controller immediately after the synchronous feed-in of the generator into a power system in a control device of aberration having a governor of the aberration and a speed setter. The operation of the setting device is stopped, and the guide vane of the aberration is opened at a certain degree or more in which the aberration does not cause reverse operation based on the load instruction, and then the speed setting of the governor is performed.

환언하면, 본 발명은 동기차단기가 동기 병입했음을 검출하여, 그 동기 접속직후에 수차의 가이드 베인의 개도를 수차의 특성상, 역류 즉 역전 펌프운전이 될 가능성이 없는 범위까지 개방하고 나서, 조속기의 속도설정기를 작동시켜, 기준주파수의 설정위치로 되돌아가게한 것이다. 이 가이드 베인 개도는 수로개의 수압맥동을 감안하여 충분한 개도로 설정된다.In other words, the present invention detects that the synchronous breaker is synchronously fed in, and immediately after the synchronous connection is opened, the opening of the guide vane of the aberration is opened to a range in which there is no possibility of reverse flow, i.e., reverse pump operation, due to the nature of the aberration, and then the speed of the governor. The setter is operated to return to the set position of the reference frequency. The guide vane opening is set to a sufficient opening considering the hydraulic pulsation of the channel.

이하 본 발명의 실시예를 제2도에 의거하여 설명한다. 제2도의 계통도는, 제1도의 계통도에서, 동기개폐기(3)에 연동하는 접점(8a)에 직결로 가이드베인 위치검출기(7)를 설치한 것이다. 이 위치 검출기(7)는, 가이드 베인이 수차의 특성 및 수압철관에 의해 발생하는 수압맥동을 고려하여 수차가 모우터링을 일으키지 않는 가이드 베인의 개도에 달했을때 폐쇄되는 접점으로 구성되어 있다. 이와같은 장치에 있어서, 동기 개폐기(3)가 동기 병입되면 접점(8a)이 되고 접점(8b)이 오프된다.An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. In the system diagram of FIG. 2, in the system diagram of FIG. 1, the guide vane position detector 7 is provided directly at the contact point 8a that interlocks with the synchronous switch 3. As shown in FIG. This position detector 7 is comprised by the contact which is closed when a guide vane reaches the opening degree of the guide vane which aberration does not generate in consideration of the characteristic of aberration and the hydraulic pulsation which generate | occur | produces by a hydraulic steel tube. In such a device, when the synchronous switch 3 is synchronously fed in, it becomes the contact 8a and the contact 8b is turned off.

이 상태에서는 가이드 베인은 무부하 개도에 가깝기 때문에, 가이드 베인위치 검출기(7)는 오프되어 있기 때문에 속도설정기(6)는 동작하지 않는다.In this state, since the guide vane is close to the no-load opening degree, the speed setter 6 does not operate because the guide vane position detector 7 is turned off.

따라서, 조속기(4)로부터 가이드 베인에 외부로부터 가해진 부하 지령에 의거하여, 가이드 베인을 서서히 개방되는 방향의 지령이 가해진다. 가이드 베인의 개도가 증가하여 위치검출기(7)의 설정개도를 넘으면, 속도 설정기(6)는 위치검출기(7), 접점(8a), 접점(9)또는 (10)을 거쳐 부세되어 속도설정작용을 행하고, 조속기를 통해수차(1)를 기준속도가 되도록 조정한다.Therefore, on the basis of the load instruction applied from the governor 4 to the guide vane from the outside, the instruction in the direction in which the guide vane is gradually opened is applied. When the opening degree of the guide vane increases and exceeds the set opening degree of the position detector 7, the speed setter 6 is biased via the position detector 7, the contact 8a, the contact 9 or 10 to set the speed. Function, and adjusts the aberration 1 to the reference speed through the governor.

이러한 조정동작에 있어서, 동기 접속시의 속도가 기준속도보다 높은 경우에는, 가이드 베인을 폐쇄하는 방향의 지령이 나어지만, 이 시점에서는 가이드 베인 개도가 상당히 커져 있으므로, 가이드 베인을 폐쇄하는 방향으로 조작하여도 역전운전은 일어나지 않는다. 이와 같이하여 수차(1) 및 발전기(2)는 모우터링을 일으키지 않고 안정된 상태에서 운전할 수 있게 된다.In this adjustment operation, when the speed at the time of synchronous connection is higher than the reference speed, the direction in which the guide vane is closed is issued. However, at this point, the guide vane opening is considerably larger, so the operation is performed in the direction of closing the guide vane. Reverse operation does not occur even if In this way, the aberration 1 and the generator 2 can be operated in a stable state without causing motoring.

상기 가이드 베인 위치 검출기(7)는, 제2도에 나타낸 위치외에, 속도 설정기(6)를 기준주파수로 복귀시키기 위한 감속측의 접점(9)의 위치(A)에 설치해도 같은 효과를 얻을 수 있다. 이 경우에는 동기 접속시의 속도가 기준 속도보다 작은 경우에는, 동기 차단기(3)의 접속과 동시에, 속도설정기(6)에 접점(10)을 거쳐 증속지령이 인가되어 가이드 베인을 개방하도록 작용하지만, 가이드 베인의 개방 동작시에는 전술한 모우터링을 발생하지 않는다. 동기 접속속도가 기준속도보다 높은 경우에는, 가이드 베인이 소정개도 이상으로 되어 조속작용이 행해진다.The guide vane position detector 7 has the same effect even if it is provided at the position A of the contact 9 on the deceleration side for returning the speed setter 6 to the reference frequency, in addition to the position shown in FIG. Can be. In this case, when the speed at the time of synchronous connection is smaller than the reference speed, the speed increase command is applied to the speed setter 6 via the contact 10 at the same time as the connection of the synchronous breaker 3 to open the guide vanes. However, in the opening operation of the guide vane, the above-described motoring does not occur. When the synchronous connection speed is higher than the reference speed, the guide vanes are set to a predetermined degree or more, and the speeding action is performed.

이상, 본 발명에 의하면, 병렬 저항을 필요로 하지 않고 발전기의 동기 병입시의 수차의 모우터링(역전펌프운전)을 방지하고 안정된 상태에서 원동기도 구동할 수 있게된다.As described above, according to the present invention, it is possible to prevent the motor aberration (reverse pump operation) of the aberration at the time of synchronous feeding of the generator without driving the parallel resistor and to drive the prime mover in a stable state.

Claims

Aberrations with guide vanes, generators directly connected to the aberrations, synchronous switchgear electrically connecting the generators to the power system, adjusting the speed of the aberrations so that the frequency and phase of the voltages issued by the generators match the frequency phase of the power system. Means for adjusting the rotational speed of the aberration to the reference rotational speed in series with the contact 8a which has an automatic feeding device, a speed setter and a governor, and which is closed after the synchronous switch is operated. And the speed setter, a guide vane position detector 7 which is turned on when the opening degree of the guide vane reaches a predetermined opening larger than the no-load opening degree is provided, and the contact point of the guide vane position detector is referred to as a reference rotational speed. A control device for aberration, characterized in that inserted in series with the contact (8a) for adjusting the furnace.