JPH0122475B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0122475B2 JPH0122475B2 JP56046487A JP4648781A JPH0122475B2 JP H0122475 B2 JPH0122475 B2 JP H0122475B2 JP 56046487 A JP56046487 A JP 56046487A JP 4648781 A JP4648781 A JP 4648781A JP H0122475 B2 JPH0122475 B2 JP H0122475B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- water turbine
- pump
- flow rate
- turbine
- curve
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
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
-
- 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】
本発明は水車あるいはポンプ水車の運転モード
切換方法に係り、特に高落差ポンプ水車等のポン
プ水車を調相運転モードから発電運転モードに切
換えるための運転モード切換方法に関する。
切換方法に係り、特に高落差ポンプ水車等のポン
プ水車を調相運転モードから発電運転モードに切
換えるための運転モード切換方法に関する。
調相モード運転中のポンプ水車を迅速かつ円滑
に発電運転モードに移行させるために従来から種
種の運転モード切換方法が提案され実施例されて
いる。しかしポンプ水車の設計上その水車運転領
域中の特性曲線にいわゆるＳ字特性部分が不可避
に現われるため、発電モードへの円滑な切換えは
極めて困難なものとされていた。一般にポンプ水
車、特に高落差ポンプ水車においては、ポンプ運
転時の高い揚程を達成するためにランナ等の形状
が充分遠心ポンプ作用が発揮されるように設計さ
れているが、これが水車運転時における動作特性
に対して好ましくない影響として現われる。
に発電運転モードに移行させるために従来から種
種の運転モード切換方法が提案され実施例されて
いる。しかしポンプ水車の設計上その水車運転領
域中の特性曲線にいわゆるＳ字特性部分が不可避
に現われるため、発電モードへの円滑な切換えは
極めて困難なものとされていた。一般にポンプ水
車、特に高落差ポンプ水車においては、ポンプ運
転時の高い揚程を達成するためにランナ等の形状
が充分遠心ポンプ作用が発揮されるように設計さ
れているが、これが水車運転時における動作特性
に対して好ましくない影響として現われる。
水車運転領域におけるこのようなポンプ水車の
特性を、第１図および第２図に示す。第１図にお
いては、ポンプ水車の特性が案内羽根開度をパラ
メータにとり、単位落差当りの回転数N1と単位
落差当りの流量Q1との関係として示されている。
一方、第２図においては、ポンプ水車の特性が同
じパラメータにより単位落差当りの回転数N1と
単位落差当りのトルクT1との関係として示され
ている。N1，Q1およびT1は次の式により表現さ
れる。
特性を、第１図および第２図に示す。第１図にお
いては、ポンプ水車の特性が案内羽根開度をパラ
メータにとり、単位落差当りの回転数N1と単位
落差当りの流量Q1との関係として示されている。
一方、第２図においては、ポンプ水車の特性が同
じパラメータにより単位落差当りの回転数N1と
単位落差当りのトルクT1との関係として示され
ている。N1，Q1およびT1は次の式により表現さ
れる。
N1＝Ｎ／√、Q1＝Ｑ／√、T1＝Ｔ／Ｈ
前記式中、Ｎ、Ｑ、ＨおよびＴはそれぞれポン
プ水車の回転数、流量、有効落差およびトルクを
示す。
プ水車の回転数、流量、有効落差およびトルクを
示す。
特性曲線１Ａおよび１Ｂは所定の比較的大きな
案内羽根開度の下で得られる。特性曲線２Ａおよ
び２Ｂはそれよりも小さな案内羽根開度の下で得
られる。特性曲線３Ａおよび３Ｂは更にそれより
も小さい案内羽根開度の下で得られる。
案内羽根開度の下で得られる。特性曲線２Ａおよ
び２Ｂはそれよりも小さな案内羽根開度の下で得
られる。特性曲線３Ａおよび３Ｂは更にそれより
も小さい案内羽根開度の下で得られる。
ポンプ水車運転領域における前記案内羽根の各
設定開度における流量特性およびトルク特性は、
通常は回転数N1の下降にしたがつて流量Q1およ
びトルクT1が増加する特性を示す筈である。し
かし、第１図および第２図にも示すように、回転
数N1の下降にともなつてこれらQ1およびT1が
夫々減少する部分、すなわち特性曲線の勾配
∂Q1／∂N1および∂T1／∂N1が正になる部分があ
り、特性曲線中の水車定格回転N10付近にＳ字形
の形状部分が生じる。
設定開度における流量特性およびトルク特性は、
通常は回転数N1の下降にしたがつて流量Q1およ
びトルクT1が増加する特性を示す筈である。し
かし、第１図および第２図にも示すように、回転
数N1の下降にともなつてこれらQ1およびT1が
夫々減少する部分、すなわち特性曲線の勾配
∂Q1／∂N1および∂T1／∂N1が正になる部分があ
り、特性曲線中の水車定格回転N10付近にＳ字形
の形状部分が生じる。
特性曲線１ＡのA1−D1−H1部分においては、
Q1の値はN1の減少に伴ない減少する。この曲線
部分を本明細書中においては、以下Ｓ字特性部分
という。同様に、曲線部分B1−E1−T1は特性曲
線２ＡのＳ字特性部分であり、曲線部分C1−F1
−J1は特性曲線３ＡのＳ字特性部分である。
Q1の値はN1の減少に伴ない減少する。この曲線
部分を本明細書中においては、以下Ｓ字特性部分
という。同様に、曲線部分B1−E1−T1は特性曲
線２ＡのＳ字特性部分であり、曲線部分C1−F1
−J1は特性曲線３ＡのＳ字特性部分である。
第１図におけると同様に、第２図においても曲
線部分A2−D2−H2、B2−E2−I2およびC2−F2−
J2はそれぞれ特性曲線１Ｂ，２Ｂおよび３ＢのＳ
字特性部分である。
線部分A2−D2−H2、B2−E2−I2およびC2−F2−
J2はそれぞれ特性曲線１Ｂ，２Ｂおよび３ＢのＳ
字特性部分である。
第２図は第１図と密接な関係がある。たとえば
第１図の曲線３Ａ上のQ1＝Q1X1、N2＝N1X1を
満たす点X1は、第２図の曲線３Ｂ上の点Y2に対
応している。点X2はT1＝T1X2、N1＝N1X2（＝
N1X1）を満たす点である。同様に第１図におけ
る点A1，B1，C1，D1，E1，F1，G1，H1，I1およ
びJ1はそれぞれ第２図における点A2，B2，C2，
D2，E2，F2，G2，H2，I2およびJ2に対応してい
る。
第１図の曲線３Ａ上のQ1＝Q1X1、N2＝N1X1を
満たす点X1は、第２図の曲線３Ｂ上の点Y2に対
応している。点X2はT1＝T1X2、N1＝N1X2（＝
N1X1）を満たす点である。同様に第１図におけ
る点A1，B1，C1，D1，E1，F1，G1，H1，I1およ
びJ1はそれぞれ第２図における点A2，B2，C2，
D2，E2，F2，G2，H2，I2およびJ2に対応してい
る。
曲線L0は無負荷流量曲線である。曲線１Ａ，
２Ａ，３Ａと曲線L0との交点α1，β1，γ1はそれぞ
れ曲線１Ｂ，２Ｂ，３Ｂと直線T1＝０との交点
α2，β2，γ2に対応している。
２Ａ，３Ａと曲線L0との交点α1，β1，γ1はそれぞ
れ曲線１Ｂ，２Ｂ，３Ｂと直線T1＝０との交点
α2，β2，γ2に対応している。
ところで、高落差ポンプ水車では既に述べた設
計上の理由からこのＳ字特性部を定格回転の点
N1＝N10から充分にはなすことが難しい。したが
つて、定格回転数に保持されている状態で調相モ
ードから発電モードへ切換える際、案内羽根の開
度ははえば第１図において曲線LoとN10の交点γ1
を通る曲線３Ａの開度（無負荷開度）にあり、交
点γ1とγ2が運転点となつている。このような状態
から発電モードへ切換えるために案内羽根を開き
はじめると、その際の水撃による有効落差Ｈの下
降などによつて回転数N1が僅かに上昇すれば容
易にＳ字特性部分の起点に到達してしまう。Ｓ字
特性部分で一旦ポンプ水車の運転が開始される
と、その運転点はＳ字特性部分の一端から他端へ
加速度的に移行する。すなわち、有効落差Ｈが前
記のように下降した後に再び上昇して行き、回転
数N1が下降し始めたとするとこれにともなつて
流量Q1も減少する。このため、水車の上下流管
路に水撃が生じてさらに有効落差Ｈが上昇し、こ
のようにして現象は増幅されながら繰返えされ
る。これは自動制御系中の正帰還回路の現象に相
当し、運転点はＳ字特性部に入るとその途中で安
定状態をとることはなく一端から他端へ強制的に
移行させられる。このようにして、Ｓ字特性部の
他端を越えると、はじめて曲線勾配∂Q1／∂N1お
よび∂T1／∂N1が負反転して、いわば負帰還が加
わる状態となり安定状態に到達する。この場合、
運転点が前記のようにＳ字特性部に入つてから安
定状態となるまでの時間は僅か数秒程度である。
したがつて、従来の運転モード切換方法のように
案内羽根の開放が起動時と同様な遅い速度パター
ンで行なわれると、Ｓ字特性部での運転開始時に
たとえば水車ポンプの案内羽根の開度が第１図中
の特性曲線３Ａを与えるようなものであつた場合
に、その動作状態は僅かに曲線２Ａ寄りとなるだ
けでほとんど曲線３Ａに沿つて進行し、Ｓ字部分
C1−F1−J1−K1と移行する。この間図示のよう
に、点F1から水流の方向が逆転してポンプの流
れとなつて水車の負荷トルクが大きく増大し、水
車運転時の定格トルクM1（M2）の半分以上にも
相当する極めて大きな値となる（第２図中曲線３
Ｂ上の点K2）。
計上の理由からこのＳ字特性部を定格回転の点
N1＝N10から充分にはなすことが難しい。したが
つて、定格回転数に保持されている状態で調相モ
ードから発電モードへ切換える際、案内羽根の開
度ははえば第１図において曲線LoとN10の交点γ1
を通る曲線３Ａの開度（無負荷開度）にあり、交
点γ1とγ2が運転点となつている。このような状態
から発電モードへ切換えるために案内羽根を開き
はじめると、その際の水撃による有効落差Ｈの下
降などによつて回転数N1が僅かに上昇すれば容
易にＳ字特性部分の起点に到達してしまう。Ｓ字
特性部分で一旦ポンプ水車の運転が開始される
と、その運転点はＳ字特性部分の一端から他端へ
加速度的に移行する。すなわち、有効落差Ｈが前
記のように下降した後に再び上昇して行き、回転
数N1が下降し始めたとするとこれにともなつて
流量Q1も減少する。このため、水車の上下流管
路に水撃が生じてさらに有効落差Ｈが上昇し、こ
のようにして現象は増幅されながら繰返えされ
る。これは自動制御系中の正帰還回路の現象に相
当し、運転点はＳ字特性部に入るとその途中で安
定状態をとることはなく一端から他端へ強制的に
移行させられる。このようにして、Ｓ字特性部の
他端を越えると、はじめて曲線勾配∂Q1／∂N1お
よび∂T1／∂N1が負反転して、いわば負帰還が加
わる状態となり安定状態に到達する。この場合、
運転点が前記のようにＳ字特性部に入つてから安
定状態となるまでの時間は僅か数秒程度である。
したがつて、従来の運転モード切換方法のように
案内羽根の開放が起動時と同様な遅い速度パター
ンで行なわれると、Ｓ字特性部での運転開始時に
たとえば水車ポンプの案内羽根の開度が第１図中
の特性曲線３Ａを与えるようなものであつた場合
に、その動作状態は僅かに曲線２Ａ寄りとなるだ
けでほとんど曲線３Ａに沿つて進行し、Ｓ字部分
C1−F1−J1−K1と移行する。この間図示のよう
に、点F1から水流の方向が逆転してポンプの流
れとなつて水車の負荷トルクが大きく増大し、水
車運転時の定格トルクM1（M2）の半分以上にも
相当する極めて大きな値となる（第２図中曲線３
Ｂ上の点K2）。
すなわち、Ｓ字特性部分が水車定格回転数N10
について３つの交点を有する３価関数となつてい
るため、２つの安定な運転点γ1，K1（又はγ2，
K2）をもつからであると考えることができる。
について３つの交点を有する３価関数となつてい
るため、２つの安定な運転点γ1，K1（又はγ2，
K2）をもつからであると考えることができる。
しかし、その後案内羽根を開きつづけると、第
３図に示すように、N10について３価関数となつ
ている曲線４Ａ（第１図の曲線３Ａに相当する）
の開度状態から、その開度に対応した曲線５Ａで
示す流量特性になる。この曲線５ＡのＳ字特性部
分はN10について１価関数となつているので安定
な運転点はL1のみとなり、運転点は急激に図中
点L1に移つて水流は水車の流れとなる。一方、
トルクについても同様に第４図の曲線５Ｂで示す
点L2における水車トルクでプラス電力が発生さ
れ発電が開始される。
３図に示すように、N10について３価関数となつ
ている曲線４Ａ（第１図の曲線３Ａに相当する）
の開度状態から、その開度に対応した曲線５Ａで
示す流量特性になる。この曲線５ＡのＳ字特性部
分はN10について１価関数となつているので安定
な運転点はL1のみとなり、運転点は急激に図中
点L1に移つて水流は水車の流れとなる。一方、
トルクについても同様に第４図の曲線５Ｂで示す
点L2における水車トルクでプラス電力が発生さ
れ発電が開始される。
上述したように、流量特性曲線のＳ字特性部分
が水車の定格回転数について３価関数となつてい
る特性の水車もしくはポンプ水車を、定格回転数
において調相運転から発電運転へのモード切換え
るにあたつて、案内羽根の開放速度が発電起動時
と同程度の緩速で行なう従来法によれば、モード
切換時に負荷トルクが一時的に急増する現象が避
けられず、調相運転から発電運転への円滑な切換
えが困難であつた。
が水車の定格回転数について３価関数となつてい
る特性の水車もしくはポンプ水車を、定格回転数
において調相運転から発電運転へのモード切換え
るにあたつて、案内羽根の開放速度が発電起動時
と同程度の緩速で行なう従来法によれば、モード
切換時に負荷トルクが一時的に急増する現象が避
けられず、調相運転から発電運転への円滑な切換
えが困難であつた。
本発明の目的はこのような従来技術の欠点を解
消し、調相運転から発電運転への円滑かつ迅速な
モード切換えを可能とする水車運転モード切換方
法を提供することにある。
消し、調相運転から発電運転への円滑かつ迅速な
モード切換えを可能とする水車運転モード切換方
法を提供することにある。
本発明においては、調相運転から発電運転への
モード切換時には発電起動時のような電力系統と
の並列のための速度調整、電圧調整、位相調整等
のステツプが不要であることから案内羽根の開放
を発電起動時よりもより急速に行ない得ることに
着目し、前記モード切換えにあたつて前記水車の
Ｓ字特性部を動特性的に見て実質的に消失させら
れるような大きな開放速度で案内羽根を繰作し、
Ｓ字特性部の影響のない無負荷開度もしくはそれ
以上の充分に大きな開度まで急速に開放するよう
になされている。
モード切換時には発電起動時のような電力系統と
の並列のための速度調整、電圧調整、位相調整等
のステツプが不要であることから案内羽根の開放
を発電起動時よりもより急速に行ない得ることに
着目し、前記モード切換えにあたつて前記水車の
Ｓ字特性部を動特性的に見て実質的に消失させら
れるような大きな開放速度で案内羽根を繰作し、
Ｓ字特性部の影響のない無負荷開度もしくはそれ
以上の充分に大きな開度まで急速に開放するよう
になされている。
本発明は、調相運転中の水車もしくはポンプ水
車の流量調整弁を所定の開度まで開放して発電運
転モードに切換える水車運転モード切換方法にお
いて、水車運転領域における前記水車もしくはポ
ンプ水車の回転数に対する流量特性曲線およびト
ルク特性曲線中のＳ字特性部分が定格回転数につ
いて１価関数となる流量弁開度まで、前記流量調
整弁を急速に開放することを特徴とする。
車の流量調整弁を所定の開度まで開放して発電運
転モードに切換える水車運転モード切換方法にお
いて、水車運転領域における前記水車もしくはポ
ンプ水車の回転数に対する流量特性曲線およびト
ルク特性曲線中のＳ字特性部分が定格回転数につ
いて１価関数となる流量弁開度まで、前記流量調
整弁を急速に開放することを特徴とする。
本発明による水車運転モード切換方法によれ
ば、前記のように調相運転から発電運転へのモー
ド切換時に流量調整弁を起動時よりも大きな開放
速度で所定の充分な開度まで急速に開放すること
によつてＳ字特性部分が実質的に消失され運転モ
ード切換えが極めて円滑かつ迅速になされる。
ば、前記のように調相運転から発電運転へのモー
ド切換時に流量調整弁を起動時よりも大きな開放
速度で所定の充分な開度まで急速に開放すること
によつてＳ字特性部分が実質的に消失され運転モ
ード切換えが極めて円滑かつ迅速になされる。
以下本発明の方法の一実施例を図面に基づいて
詳細に説明する。
詳細に説明する。
第５図および第６図はポンプ水車の調相運転か
ら発電運転へのモード切換時における特性を示す
グラフであり、第５図にはたとえば前記第１図も
しくは第３図に対応する流量特性曲線６Ａ，７Ａ
がまた第６図には、たとえば前記第２図もしくは
第４図に対応するトルク特性曲線６Ｂ，７Ｂが夫
夫示されている。図中、N1，Q1，T1はそれぞれ
第１図ないし第４図で説明したものと同様な回転
数、流量およびトルクを示す。
ら発電運転へのモード切換時における特性を示す
グラフであり、第５図にはたとえば前記第１図も
しくは第３図に対応する流量特性曲線６Ａ，７Ａ
がまた第６図には、たとえば前記第２図もしくは
第４図に対応するトルク特性曲線６Ｂ，７Ｂが夫
夫示されている。図中、N1，Q1，T1はそれぞれ
第１図ないし第４図で説明したものと同様な回転
数、流量およびトルクを示す。
調相運転中のポンプ水車を発電運転に切換える
際、本実施例の方法ではランナ室をまず排気し、
次いで案内羽根を一定の大きな速度で開放する。
この間、第５図中において、たとえば曲線６Ａの
点P1（第６図中の曲線６Ｂの点P2）で運転点がＳ
字特性部に突入したとする。ここで案内羽根の開
放速度は前記のように大きな値に設定されている
ので、運転点のその後の軌跡は曲線６Ａ，６Ｂを
たどらず点線の径路によつてより大きな開度に対
応する曲線７Ａ，７Ｂに入る。したがつて、この
切換時には水車運転領域にＳ字特性部が実質的に
在存しないことになり、ポンプ流れへの急激な移
行は生じない。すなわち切換操作中には前記第５
図（および第６図）の特性曲線は常に１価関数の
状態を保持されて移行することになり、その勾配
∂Q1／∂N1および∂T1／∂N1はいずれも負に保持
され、あたかも制御系で負帰還作用を受けている
のに相当した安定した状態で移行が行なわれる。
すなわち、∂Q1／∂N1および∂T1／∂N1がいずれ
も実質的に負であるため、運転時が前記動作特性
曲線上を有効落差Ｈの変動に応じて動いたとして
もその動きにはたえば安定化作用が働き、流量が
大きくポンプ側に落込まずに途中から引返すこと
なる。案内羽根はその後所定の開度まで閉鎖方向
に操作され、所定の発電が行なわれる。
際、本実施例の方法ではランナ室をまず排気し、
次いで案内羽根を一定の大きな速度で開放する。
この間、第５図中において、たとえば曲線６Ａの
点P1（第６図中の曲線６Ｂの点P2）で運転点がＳ
字特性部に突入したとする。ここで案内羽根の開
放速度は前記のように大きな値に設定されている
ので、運転点のその後の軌跡は曲線６Ａ，６Ｂを
たどらず点線の径路によつてより大きな開度に対
応する曲線７Ａ，７Ｂに入る。したがつて、この
切換時には水車運転領域にＳ字特性部が実質的に
在存しないことになり、ポンプ流れへの急激な移
行は生じない。すなわち切換操作中には前記第５
図（および第６図）の特性曲線は常に１価関数の
状態を保持されて移行することになり、その勾配
∂Q1／∂N1および∂T1／∂N1はいずれも負に保持
され、あたかも制御系で負帰還作用を受けている
のに相当した安定した状態で移行が行なわれる。
すなわち、∂Q1／∂N1および∂T1／∂N1がいずれ
も実質的に負であるため、運転時が前記動作特性
曲線上を有効落差Ｈの変動に応じて動いたとして
もその動きにはたえば安定化作用が働き、流量が
大きくポンプ側に落込まずに途中から引返すこと
なる。案内羽根はその後所定の開度まで閉鎖方向
に操作され、所定の発電が行なわれる。
尚、調相運転から発電運転への円滑なモード切
換方法として、従来技術においては、たとえばモ
ード切換に際して発電機を電力系統から解列した
後に界磁遮断器を開き、一度水車の回転数を下げ
てからＳ字特性部に注意しながら徐々に加速し、
再度発電機を並列する方法も提案されている。し
かし、この方法は負荷トルクの減少については有
効であるが、前記再加速、再並列のステツプに相
当の時間を必要とし、電力系統中の負荷の急激な
変動に迅速に対処するという本来の目的が充分に
達成されない。これに対して前記本発明の方法に
よれば、このようなステツプによる前記の時間が
短縮され、既存の設備を何等変更することなく極
めて迅速にかつ円滑に運転モードを切換えること
ができる。
換方法として、従来技術においては、たとえばモ
ード切換に際して発電機を電力系統から解列した
後に界磁遮断器を開き、一度水車の回転数を下げ
てからＳ字特性部に注意しながら徐々に加速し、
再度発電機を並列する方法も提案されている。し
かし、この方法は負荷トルクの減少については有
効であるが、前記再加速、再並列のステツプに相
当の時間を必要とし、電力系統中の負荷の急激な
変動に迅速に対処するという本来の目的が充分に
達成されない。これに対して前記本発明の方法に
よれば、このようなステツプによる前記の時間が
短縮され、既存の設備を何等変更することなく極
めて迅速にかつ円滑に運転モードを切換えること
ができる。
尚本発明方法の前記実施例においては、案内羽
根の開放速度パターンをＳ字特性部分が定格回転
数について１価関数となる案内羽根開度（あるい
はそれ以上の）まで急激にかつ一様な速度で開放
する直線的なパターンとされているが、この代り
にＳ字特性部の近傍までは緩速で開放し、次いで
急激に開放速度を増加するような曲線状もしくは
折線状のパターンを用いることも有効である。ま
た調相運転中にランナ室の水を排除するために供
給された空気は、通常発電モード運転への切換時
に予め排気されるが、この排気を行なわずに切換
移行を行なうことも可能である。さらに、本実施
例においてはモード切換えのための案内羽根の開
放について説明したが、水車等の入口弁の急速開
放によつても同様な効果が得られる。
根の開放速度パターンをＳ字特性部分が定格回転
数について１価関数となる案内羽根開度（あるい
はそれ以上の）まで急激にかつ一様な速度で開放
する直線的なパターンとされているが、この代り
にＳ字特性部の近傍までは緩速で開放し、次いで
急激に開放速度を増加するような曲線状もしくは
折線状のパターンを用いることも有効である。ま
た調相運転中にランナ室の水を排除するために供
給された空気は、通常発電モード運転への切換時
に予め排気されるが、この排気を行なわずに切換
移行を行なうことも可能である。さらに、本実施
例においてはモード切換えのための案内羽根の開
放について説明したが、水車等の入口弁の急速開
放によつても同様な効果が得られる。
叙上のように本発明によれば、Ｓ字特性部分が
定格回転数について１価関数となる流量弁開度ま
で、流量調整弁を急速に開放するようにしている
ことから、調相運転から発電運転へのモード切換
時の運転点が、定格回転数について３価関数とな
つているＳ字特性部分を有する流量特性曲線およ
びトルク特性曲線上にあつたとしても、速やかに
１価関数の流量特性曲線およびトルク特性曲線上
に移行され、しかもその移行は∂Q1／∂N1および
∂T1／∂N1がいずれも実質的に負の状態でなされ
るために安定化作用が働き、水車あるいはポンプ
水車の調相運転から発電運転へのモード切換えを
極めて円滑かつ迅速に行なうことができる。
定格回転数について１価関数となる流量弁開度ま
で、流量調整弁を急速に開放するようにしている
ことから、調相運転から発電運転へのモード切換
時の運転点が、定格回転数について３価関数とな
つているＳ字特性部分を有する流量特性曲線およ
びトルク特性曲線上にあつたとしても、速やかに
１価関数の流量特性曲線およびトルク特性曲線上
に移行され、しかもその移行は∂Q1／∂N1および
∂T1／∂N1がいずれも実質的に負の状態でなされ
るために安定化作用が働き、水車あるいはポンプ
水車の調相運転から発電運転へのモード切換えを
極めて円滑かつ迅速に行なうことができる。
第１図はポンプ水車の一般的な流量特性を示す
説明図、第２図はポンプ水車の一般的なトルク特
性を示す説明図、第３図は従来方法による運転モ
ード切換時のポンプ水車の流量特性を示す説明
図、第４図は従来方法による運転モード切換時の
ポンプ水車のトルク特性を示す説明図、第５図は
本発明方法による運転モード切換時のポンプ水車
の流量特性を示す説明図、第６図は本発明方法に
よる運転モード切換時のポンプ水車のトルク特性
を示す説明図である。 N1……回転数、Ｈ……有効落差、T1……トル
ク、Q1……流量。
説明図、第２図はポンプ水車の一般的なトルク特
性を示す説明図、第３図は従来方法による運転モ
ード切換時のポンプ水車の流量特性を示す説明
図、第４図は従来方法による運転モード切換時の
ポンプ水車のトルク特性を示す説明図、第５図は
本発明方法による運転モード切換時のポンプ水車
の流量特性を示す説明図、第６図は本発明方法に
よる運転モード切換時のポンプ水車のトルク特性
を示す説明図である。 N1……回転数、Ｈ……有効落差、T1……トル
ク、Q1……流量。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 調相運転中の水車もしくはポンプ水車の流量
調整弁を所定の開度まで開放して発電運転モード
に切換える水車運転モード切換方法において、水
車運転領域における前記水車もしくはポンプ水車
の回転数に対する流量特性曲線およびトルク特性
曲線中のＳ字特性部分が定格回転数について１価
関数となる流量弁開度まで、前記流量調整弁を急
速に開放することを特徴とする水車運転モード切
換方法。 ２ 前記水車もしくはポンプ水車の流量調整弁と
してランナの案内羽根を開放することを特徴とす
る前記特許請求の範囲第１項記載の水車運転モー
ド切換方法。 ３ 前記水車もしくはポンプ水車の流量調整弁と
して入口弁を開放することを特徴とする前記特許
請求の範囲第１項記載の水車運転モード切換方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56046487A JPS57163168A (en) | 1981-03-31 | 1981-03-31 | Switching method of operating mode in water turbine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56046487A JPS57163168A (en) | 1981-03-31 | 1981-03-31 | Switching method of operating mode in water turbine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57163168A JPS57163168A (en) | 1982-10-07 |
| JPH0122475B2 true JPH0122475B2 (ja) | 1989-04-26 |
Family
ID=12748562
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56046487A Granted JPS57163168A (en) | 1981-03-31 | 1981-03-31 | Switching method of operating mode in water turbine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57163168A (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5440946A (en) * | 1977-09-07 | 1979-03-31 | Hitachi Ltd | Controlling method for pump waterwheel |
| JPS6323388A (ja) * | 1986-07-16 | 1988-01-30 | 富士写真フイルム株式会社 | 穿孔機能付ｘ−ｙプロツタ |
-
1981
- 1981-03-31 JP JP56046487A patent/JPS57163168A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57163168A (en) | 1982-10-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS5972998A (ja) | 可変速水車発電機の運転装置 | |
| US4201925A (en) | Method for starting hydraulic turbine generator | |
| US6336322B1 (en) | Method of controlling a pump turbine | |
| US6602044B1 (en) | Pump turbine, method of controlling thereof, and method of stopping thereof | |
| US4430574A (en) | Method for switching operation of water wheel or pump water wheel | |
| JP4015595B2 (ja) | 風力発電システム、及び、風力発電方法 | |
| JPH0122475B2 (ja) | ||
| US4346304A (en) | Method of controlling operation of Francis type pump turbines | |
| US4267459A (en) | Method of operating a hydraulic turbine or a pump-turbine | |
| JPS6230303B2 (ja) | ||
| JP2617310B2 (ja) | 水車発電機の始動制御方式 | |
| JPH0393498A (ja) | 水車速度制御方法 | |
| JP2768688B2 (ja) | 可変速水力発電設備の始動方法 | |
| JP2731147B2 (ja) | 水力発電設備の制御装置 | |
| JP2685199B2 (ja) | 可変速水力発電設備の始動方法 | |
| JP4006149B2 (ja) | ポンプ水車 | |
| JP3828344B2 (ja) | 可変速揚水発電システムの制御装置 | |
| JPS5912175A (ja) | ポンプ水車の起動方法 | |
| JP2865670B2 (ja) | 可変速揚水装置 | |
| JPH0947089A (ja) | フランシス水車の水量制御方法 | |
| JPS6323388B2 (ja) | ||
| JP2001132610A (ja) | ポンプ水車 | |
| JPS6230302B2 (ja) | ||
| JPH039077A (ja) | ペルトン水車の始動装置 | |
| JP2002034296A (ja) | 可変速揚水発電制御装置 |