JPH0267467A - 水力機械の運転方法 - Google Patents
水力機械の運転方法Info
- Publication number
- JPH0267467A JPH0267467A JP63217611A JP21761188A JPH0267467A JP H0267467 A JPH0267467 A JP H0267467A JP 63217611 A JP63217611 A JP 63217611A JP 21761188 A JP21761188 A JP 21761188A JP H0267467 A JPH0267467 A JP H0267467A
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- Japan
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- air supply
- arithmetic
- hydraulic machine
- air
- feed valve
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- 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
- Hydraulic Turbines (AREA)
- Control Of Water Turbines (AREA)
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。
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、ポンプ、ポンプ水車等の水力機械を、
設計点から大きく外れた運転点においても安定して運転
制御できるようにした水力機械の運転方法に関する。
設計点から大きく外れた運転点においても安定して運転
制御できるようにした水力機械の運転方法に関する。
（従来の技術）
水車、ポンプ、ポンプ水車等の水力機械では、設計点付
近では流れが比較的安定しているため水圧脈動などは小
さく、振動や騒音の少ない運転が可能であるが、設計点
から外れた部分負荷運転や部分流量運転、あるいは起動
・停止時、負荷遮断や入力遮断などの過渡時には水流が
乱れ、過大な振動や騒音が発生して機器の損傷を招くお
それがある。
近では流れが比較的安定しているため水圧脈動などは小
さく、振動や騒音の少ない運転が可能であるが、設計点
から外れた部分負荷運転や部分流量運転、あるいは起動
・停止時、負荷遮断や入力遮断などの過渡時には水流が
乱れ、過大な振動や騒音が発生して機器の損傷を招くお
それがある。
このような水流の乱れを抑制する方法としては水車など
の水力機械の吸出し管内壁に複数個のフィンを設置した
り、吸出し管内に空気を供給する方法が知られている。
の水力機械の吸出し管内壁に複数個のフィンを設置した
り、吸出し管内に空気を供給する方法が知られている。
しかしながら、フィンを設置する方法では、フィンがキ
ャビテーション損傷を受けるおそれがあり、長期的に利
用できないという欠点がある。
ャビテーション損傷を受けるおそれがあり、長期的に利
用できないという欠点がある。
また、吸出し管内に空気を供給する方法においては、給
気ルート上の給気弁を流量調節用のガイドベーン開度で
制御する方式が採られているが、落差が変動したような
場合には、給気が必要でないのに給気をしたり、また逆
に、給気が必要なのに給気をしなかったりといったこと
がしばしば発生し、効果的に制御することができないと
いう問題点があった。
気ルート上の給気弁を流量調節用のガイドベーン開度で
制御する方式が採られているが、落差が変動したような
場合には、給気が必要でないのに給気をしたり、また逆
に、給気が必要なのに給気をしなかったりといったこと
がしばしば発生し、効果的に制御することができないと
いう問題点があった。
また最近は、保護監視面から異常監視装置を設置する構
想が見受けられるが、これは振動や温度などを監視し、
これらの値が予め設定した規定値を越えた場合に警報を
発したり、機器を停止させるとともに記録をとるように
構成したもので、異常の監視が目的となっており、停止
Ｆ以外の運転制御と連動しているものは見当たらない。
想が見受けられるが、これは振動や温度などを監視し、
これらの値が予め設定した規定値を越えた場合に警報を
発したり、機器を停止させるとともに記録をとるように
構成したもので、異常の監視が目的となっており、停止
Ｆ以外の運転制御と連動しているものは見当たらない。
（発明が解決しようとする課題）
上述のように、従来の運転方法においては、水力機械を
広い運転範囲にわたって安定して運転制御することがで
きなかった。
広い運転範囲にわたって安定して運転制御することがで
きなかった。
本発明はこのような課題を解決すべくなされたもので、
部分負荷運転や部分流量運転、あるいは起動・停止時、
負荷遮断や入力遮断などの過渡時においても安定して運
転制御を行うことのできる水力機械の運転方法を提供す
ることを目的とするものである。
部分負荷運転や部分流量運転、あるいは起動・停止時、
負荷遮断や入力遮断などの過渡時においても安定して運
転制御を行うことのできる水力機械の運転方法を提供す
ることを目的とするものである。
（課題を解決するための手段）
本発明の水力機械の運転方法は水車、ポンプ、ポンプ水
車等の水力機械の所定の部位に振動センサーを取付け、
この水力機械の流路内に給気を供給する給気管の途中に
給気弁を設置し、前記振動センサーの検出信号を演算制
御装置に伝達し、この演算制御装置からの制御信号を給
気弁制御装置に入力することによって前記給気弁を開閉
制御する水力機械において、前記振動センサーの検出値
が予め設定した振動値を越えた場合、前記演算制御装置
から給気弁開指令を伝達して給気弁を開口させ、タイマ
ーによって定まる規定時間中、前８己水力機械流路内に
給気を継続した後、前記給気弁を閉口′させ、その後再
び前記振動センサーからの信号による監視を継続し、前
記振動センサーの検出値が再び予め設定した振動値を越
えた場合、前記と同様に、前記演算制御装置から給気弁
開指令を伝達し、タイマーによって定まる時間中、前記
水力機械流路内に給気を行うようにしたことを特徴とす
るものである。
車等の水力機械の所定の部位に振動センサーを取付け、
この水力機械の流路内に給気を供給する給気管の途中に
給気弁を設置し、前記振動センサーの検出信号を演算制
御装置に伝達し、この演算制御装置からの制御信号を給
気弁制御装置に入力することによって前記給気弁を開閉
制御する水力機械において、前記振動センサーの検出値
が予め設定した振動値を越えた場合、前記演算制御装置
から給気弁開指令を伝達して給気弁を開口させ、タイマ
ーによって定まる規定時間中、前８己水力機械流路内に
給気を継続した後、前記給気弁を閉口′させ、その後再
び前記振動センサーからの信号による監視を継続し、前
記振動センサーの検出値が再び予め設定した振動値を越
えた場合、前記と同様に、前記演算制御装置から給気弁
開指令を伝達し、タイマーによって定まる時間中、前記
水力機械流路内に給気を行うようにしたことを特徴とす
るものである。
（作 用）
上述のように構成した本発明の水力機械の運転方法にお
いては、水力機械の運転状態を代表する部位の振動を振
動センサーによって検出し、この信号を演算制御装置に
伝達し、前記振動センサーの検出信号が予め設定した信
号値を越えた時は、給気弁制御装置に給気弁開指令を伝
達する。
いては、水力機械の運転状態を代表する部位の振動を振
動センサーによって検出し、この信号を演算制御装置に
伝達し、前記振動センサーの検出信号が予め設定した信
号値を越えた時は、給気弁制御装置に給気弁開指令を伝
達する。
これによって、水力機械の所定の流路内に空気を注入す
る。この空気注入は規定時間継続され、その後、自動的
に中止される。
る。この空気注入は規定時間継続され、その後、自動的
に中止される。
（実施例）
以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。
第１図は本発明方法を水力機械の代表例であるプロペラ
形水車に適用した例を示すもので、水圧鉄管（図示せず
）に連通ずる導水用ケーシング１内の水はガイドベーン
２を介して流量を調整された後、水車流路３内に導入さ
れる。水車流路３内に配置されたランナベーン４は主軸
５の周囲に取り付けられており、水車流路３内を流下す
る水流によって回転し、主軸５に接続された発電機（図
示せず）を駆動する。水車流路３内を流下した水は吸出
し管６を通して放水路（図示せず）に排出される。
形水車に適用した例を示すもので、水圧鉄管（図示せず
）に連通ずる導水用ケーシング１内の水はガイドベーン
２を介して流量を調整された後、水車流路３内に導入さ
れる。水車流路３内に配置されたランナベーン４は主軸
５の周囲に取り付けられており、水車流路３内を流下す
る水流によって回転し、主軸５に接続された発電機（図
示せず）を駆動する。水車流路３内を流下した水は吸出
し管６を通して放水路（図示せず）に排出される。
ランナベーン４の上方の流路壁７に設けた給気孔８には
給気管９が接続されている。この給気管９の途中に介挿
された給気弁１０は給気弁制御装置１１によって開度を
制御され、コンプレッサー等からなる空気供給装置（図
示せず）からの給気を制御する。
給気管９が接続されている。この給気管９の途中に介挿
された給気弁１０は給気弁制御装置１１によって開度を
制御され、コンプレッサー等からなる空気供給装置（図
示せず）からの給気を制御する。
吸出し管６の上方の流路壁にも給気孔１２が設けられて
おり、そこには給気管１３が接続されている。この給気
管１３に介挿された給気弁１４は給気弁制御装置１５に
よって制御され、空気供給装置（図示せず）からの給気
を制御する。
おり、そこには給気管１３が接続されている。この給気
管１３に介挿された給気弁１４は給気弁制御装置１５に
よって制御され、空気供給装置（図示せず）からの給気
を制御する。
給気弁制御装置１１．１５は演算制御装置（図示せず）
に接続され、空気供給装置（図示せず）からの給気量と
給気時間を制御する。
に接続され、空気供給装置（図示せず）からの給気量と
給気時間を制御する。
ガイドベーン２の支持などをする構造物の上カバー１６
には、その振動を検出する振動センサー１７が取付けら
れている。吸出し管６の一部を構成する上部吸出し管に
も、そこの振動を検出する振動センサー１８が取付けら
れている。また、主軸５にも、その輔振れ値を検出する
振動センサー１９が取付けられている。これらの振動セ
ンサー１７．１８．１９の出力も演算制御装置（図示せ
ず）に人力されている。
には、その振動を検出する振動センサー１７が取付けら
れている。吸出し管６の一部を構成する上部吸出し管に
も、そこの振動を検出する振動センサー１８が取付けら
れている。また、主軸５にも、その輔振れ値を検出する
振動センサー１９が取付けられている。これらの振動セ
ンサー１７．１８．１９の出力も演算制御装置（図示せ
ず）に人力されている。
第２図は振動センサー１７，１８．１９と、演算制御装
置２０（第１図中には図示せず）と、給気弁制御装置１
１．１５の信号伝達系を示す。
置２０（第１図中には図示せず）と、給気弁制御装置１
１．１５の信号伝達系を示す。
上述のように構成した水力機械において、水車の発電運
転中、振動センサー１７，１８．１９の全部、あるいは
いずれか一つまたは二つの組合わせによって水車の振動
を検出する。この検出信号を演算制御装置２０にて監視
するが、その際、振動センサー１７．１８．１９からの
信号が予め演算制御装置２０内のメモリに記憶されてい
る規定値を越えた場合には、この演算制御装置から給気
弁制御装置１１．１５のいずれか一方または双方に給気
弁開指令を伝達する。これによって給気弁１０．１４の
いずれか一方または双方が開き、水車流路内へ給気を開
始する。
転中、振動センサー１７，１８．１９の全部、あるいは
いずれか一つまたは二つの組合わせによって水車の振動
を検出する。この検出信号を演算制御装置２０にて監視
するが、その際、振動センサー１７．１８．１９からの
信号が予め演算制御装置２０内のメモリに記憶されてい
る規定値を越えた場合には、この演算制御装置から給気
弁制御装置１１．１５のいずれか一方または双方に給気
弁開指令を伝達する。これによって給気弁１０．１４の
いずれか一方または双方が開き、水車流路内へ給気を開
始する。
この開指令の発令と同時に演算制御装置２０内のタイマ
ー（図示せず）が作動し、予め設定された時間中、開指
令を継続し、この設定時間の経過後、演算制御装置２０
から給気弁閉指令が給気弁制御装置１１．１５に向けて
出力される。これによって、給気弁１０，１４が閉じ、
給気を停止する。その後、再び演算制御装置２０によっ
て振動センサー１７，１８．１９からの信号を監視し、
以下この動作を反復する。
ー（図示せず）が作動し、予め設定された時間中、開指
令を継続し、この設定時間の経過後、演算制御装置２０
から給気弁閉指令が給気弁制御装置１１．１５に向けて
出力される。これによって、給気弁１０，１４が閉じ、
給気を停止する。その後、再び演算制御装置２０によっ
て振動センサー１７，１８．１９からの信号を監視し、
以下この動作を反復する。
第３図は上記給気弁の作動を説明するもので、横軸は時
１ｕ１を示しており、振動センサー１７゜１８．１９が
、時点Ａにおいて、規定値を越える振動を検出すると、
演算制御装置２０からの給気弁開指令により給気弁１０
，１４は開動作し、タイマーにより予め設定された規定
時間ＴＯ中、給気を継続し、規定時間経過後のＢ時点で
、演算制御装置２０からの給気弁閉指令により給気弁１
０゜１４を閉動作させる。その後、再び監視状態に戻り
、振動センサーが再び規定値を越える振動を検出すると
、上記と同様の動作を反復する。
１ｕ１を示しており、振動センサー１７゜１８．１９が
、時点Ａにおいて、規定値を越える振動を検出すると、
演算制御装置２０からの給気弁開指令により給気弁１０
，１４は開動作し、タイマーにより予め設定された規定
時間ＴＯ中、給気を継続し、規定時間経過後のＢ時点で
、演算制御装置２０からの給気弁閉指令により給気弁１
０゜１４を閉動作させる。その後、再び監視状態に戻り
、振動センサーが再び規定値を越える振動を検出すると
、上記と同様の動作を反復する。
なお、給気時間の設定は、運転モードすなわち起動、停
止、電源喪失時のような過渡時と、通常運転時に分ける
ことができ、例えば過渡時には１〜５分、通常運転時に
は３０分程度に設定しておけば、給気の無駄は著しく低
減する。
止、電源喪失時のような過渡時と、通常運転時に分ける
ことができ、例えば過渡時には１〜５分、通常運転時に
は３０分程度に設定しておけば、給気の無駄は著しく低
減する。
上述のように、本発明においては、水力機械の運転状態
を表現する機器の振動を直接監視し、異常振動が発生し
た場合には直ちに給気を開始して振動を抑制し、機器を
停止させることなく安定な運転を継続することができる
。しかも給気時間はタイマーにより予め設定された時間
Ｔｏを経過した後、自動的に停止されるので、必要時間
以上に亙って無駄な給気を続けることがなく、しかも給
気の停止によって再び異常振動が開始すると、再度給気
が開始されるので、機器を安定して運転することができ
る。
を表現する機器の振動を直接監視し、異常振動が発生し
た場合には直ちに給気を開始して振動を抑制し、機器を
停止させることなく安定な運転を継続することができる
。しかも給気時間はタイマーにより予め設定された時間
Ｔｏを経過した後、自動的に停止されるので、必要時間
以上に亙って無駄な給気を続けることがなく、しかも給
気の停止によって再び異常振動が開始すると、再度給気
が開始されるので、機器を安定して運転することができ
る。
また、通常の運転範囲は勿論のこと、例えば起動・停止
時に通過する不安定な運転領域や、負荷遮断などの過渡
運転においても給気時間を調節する等、効果的な給気を
行うことにより、安定な過渡運転を行うことができる。
時に通過する不安定な運転領域や、負荷遮断などの過渡
運転においても給気時間を調節する等、効果的な給気を
行うことにより、安定な過渡運転を行うことができる。
また、給気しても振動が減少しない場合には、機器を停
止させることによって長時間に亙る異常運転の継続を予
防することができる。
止させることによって長時間に亙る異常運転の継続を予
防することができる。
なお、以上の説明では、プロペラ形水車を例にとって説
明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、フ
ランシス形の水車やポンプあるいはポンプ水車などの各
種の水力機械においても同様に適用することができる。
明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、フ
ランシス形の水車やポンプあるいはポンプ水車などの各
種の水力機械においても同様に適用することができる。
また、振動センサーの設置位置や個数も上記に限定され
るものではなく、適宜変更してもよい。
るものではなく、適宜変更してもよい。
上述のように、本発明においては、水力機械の運転状態
を示す振動を監視することにより、機器の運転状態に応
じて必要時に所定時間、水力機械流路内に給気するよう
にしたので、機器の異常振動を合理的に抑制し、水力機
械の安定な運転を図ることができる。
を示す振動を監視することにより、機器の運転状態に応
じて必要時に所定時間、水力機械流路内に給気するよう
にしたので、機器の異常振動を合理的に抑制し、水力機
械の安定な運転を図ることができる。
図である。
１・・・導水用ケーシング、２・・・ガイドベーン３・
・・水車流路、４・・・ランナベーン、５・・・主軸、
６・・・吸出し管、７・・・流路壁、８．１２・・・給
気孔、９．１３・・・給気管、１０．１４・・・給気弁
、１１．１５・・・給気弁制御装置、１６・・・上カバ
ー１７．１８．１９・・・振動センサー、２０・・・演
算制御装置。
・・水車流路、４・・・ランナベーン、５・・・主軸、
６・・・吸出し管、７・・・流路壁、８．１２・・・給
気孔、９．１３・・・給気管、１０．１４・・・給気弁
、１１．１５・・・給気弁制御装置、１６・・・上カバ
ー１７．１８．１９・・・振動センサー、２０・・・演
算制御装置。
Claims (1)
- 水車、ポンプ、ポンプ水車等の水力機械の所定の部位に
振動センサーを取付け、この水力機械の流路内に給気を
供給する給気管の途中に給気弁を設置し、前記振動セン
サーの検出信号を演算制御装置に伝達し、この演算制御
装置からの制御信号を給気弁制御装置に入力することに
よって前記給気弁を開閉制御する水力機械において、前
記振動センサーの検出値が予め設定した振動値を越えた
場合、前記演算制御装置から給気弁開指令を伝達して給
気弁を開口させ、タイマーによって定まる規定時間中、
前記水力機械流路内に給気を継続した後、前記給気弁を
閉口させ、その後再び前記振動センサーからの信号によ
る監視を継続して前記振動センサーの検出値が再び予め
設定した振動値を越えた場合、前記と同様に、前記演算
制御装置から給気弁開指令を伝達し、タイマーによって
定まる時間中、前記水力機械流路内に給気を行うことを
特徴とする水力機械の運転方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63217611A JPH0267467A (ja) | 1988-08-31 | 1988-08-31 | 水力機械の運転方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63217611A JPH0267467A (ja) | 1988-08-31 | 1988-08-31 | 水力機械の運転方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0267467A true JPH0267467A (ja) | 1990-03-07 |
Family
ID=16707005
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63217611A Pending JPH0267467A (ja) | 1988-08-31 | 1988-08-31 | 水力機械の運転方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0267467A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7802960B2 (en) * | 2004-10-18 | 2010-09-28 | Troms Kraft Produksjon As | Device and method for suction pipe |
| JP2024126843A (ja) * | 2023-03-08 | 2024-09-20 | 株式会社東芝 | 水力機械およびその制御方法 |
-
1988
- 1988-08-31 JP JP63217611A patent/JPH0267467A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7802960B2 (en) * | 2004-10-18 | 2010-09-28 | Troms Kraft Produksjon As | Device and method for suction pipe |
| JP2024126843A (ja) * | 2023-03-08 | 2024-09-20 | 株式会社東芝 | 水力機械およびその制御方法 |
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