JPH044471B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH044471B2 JPH044471B2 JP59002610A JP261084A JPH044471B2 JP H044471 B2 JPH044471 B2 JP H044471B2 JP 59002610 A JP59002610 A JP 59002610A JP 261084 A JP261084 A JP 261084A JP H044471 B2 JPH044471 B2 JP H044471B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- nozzle
- needle valve
- water turbine
- deflector
- turbine
- 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 - Lifetime
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 53
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 13
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims description 12
- 230000025508 response to water Effects 0.000 claims description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 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
- F03B15/20—Controlling by varying liquid flow specially adapted for turbines with jets of high-velocity liquid impinging on bladed or like rotors
-
- 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
- F03B1/00—Engines of impulse type, i.e. turbines with jets of high-velocity liquid impinging on blades or like rotors, e.g. Pelton wheels; Parts or details peculiar thereto
- F03B1/04—Nozzles; Nozzle-carrying members
-
- 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】
〔発明の技術分野〕
本発明は、多ノズルペルトン水車の運転制御方
法に係り、特に起動して負荷運転へ移行させる場
合の多ノズルペルトン水車の起動方法に関する。
法に係り、特に起動して負荷運転へ移行させる場
合の多ノズルペルトン水車の起動方法に関する。
一般に１ノズルを有するペルトン水車の起動方
法としては、このノズルのニードル弁に水車回転
速度の制御信号をガバナを介して伝えて同ニード
ル弁の開度制御を行い、水車を同期速度に制御し
ている。また、この場合ニードル弁を開口して、
水車回転速度を同期速度よりも高くして、デフレ
クターにより水流をしや断しその後水車回転速度
を同期速度に制御する方法が提案されている。
法としては、このノズルのニードル弁に水車回転
速度の制御信号をガバナを介して伝えて同ニード
ル弁の開度制御を行い、水車を同期速度に制御し
ている。また、この場合ニードル弁を開口して、
水車回転速度を同期速度よりも高くして、デフレ
クターにより水流をしや断しその後水車回転速度
を同期速度に制御する方法が提案されている。
また、ニードルおよびデフレクターの制御装置
としては、各ニードルボデーにサーボモータを内
蔵させたものにおいてカムを使用してデフレクタ
ーサーボとニードルサーボピストンを追従させる
もの、またＺノズルペルトン水車においてカムに
より２組のニードル開度を設定するものなど制御
装置に関する提案はみられる。
としては、各ニードルボデーにサーボモータを内
蔵させたものにおいてカムを使用してデフレクタ
ーサーボとニードルサーボピストンを追従させる
もの、またＺノズルペルトン水車においてカムに
より２組のニードル開度を設定するものなど制御
装置に関する提案はみられる。
ところで、水力発電所の大容量化に伴い多ノズ
ル式ペルトン水車が開発されているが、本形式の
ペルトン水車を起動する場合通常は１ノズル式と
同様にして実施することができる。この場合、他
のノズルについてはニードルを閉鎖したままにし
ており、水車回転速度が同期並入後に負荷をとる
場合に各ニードルの操作に要する時間のため負荷
増加に長時間が必要である。このように多ノズル
ペルトン水車のニードルおよびデフレクターに関
する制御装置の提案はみられるが、同ペルトン水
車を起動して負荷をとる場合に関する迅速な起動
方法についてはいまだみられない。
ル式ペルトン水車が開発されているが、本形式の
ペルトン水車を起動する場合通常は１ノズル式と
同様にして実施することができる。この場合、他
のノズルについてはニードルを閉鎖したままにし
ており、水車回転速度が同期並入後に負荷をとる
場合に各ニードルの操作に要する時間のため負荷
増加に長時間が必要である。このように多ノズル
ペルトン水車のニードルおよびデフレクターに関
する制御装置の提案はみられるが、同ペルトン水
車を起動して負荷をとる場合に関する迅速な起動
方法についてはいまだみられない。
そこで本発明の目的は、多ノズルペルトン水車
を起動し負荷運転を行う場合の、ニードルとデフ
レクターの制御により確実に起動しかつ迅速に負
荷をとることの可能な多ノズルペルトン水車の起
動方法を提供することにある。
を起動し負荷運転を行う場合の、ニードルとデフ
レクターの制御により確実に起動しかつ迅速に負
荷をとることの可能な多ノズルペルトン水車の起
動方法を提供することにある。
上記の目的を達成するため本発明は、水流を受
けて回転するバケツトと、このバケツトの外周部
に配置した複数のノズルとを有し、これらのノズ
ルは夫々ノズルパイプとこのノズルパイプに内蔵
したニードル弁とノズルパイプの先端部に取り付
けたデフレクタとを備えた多ノズルペルトン水車
において、起動から負荷運転へ移行させる場合、
まず所定のノズルをデフレクタを開口したままニ
ードル弁を小開して水車を起動するとともに他の
ノズルのニードル弁を小開して水車を加速し、そ
の後水車回転速度が同期定格速度よりも低い規定
値に達したところで水車回転速度の変化に応じて
上記所定のノズルのニードル弁の開度制御を行う
とともに、上記他のノズルの噴出する水流をデフ
レクタによりしや断し、その後水車を同期定格速
度に制御せしめたところで上記他のノズルのしや
断中のデフレクタを開口するとともに上記各ノズ
ルのニードル弁を開口して負荷運転へ移行するよ
うにしたものであり、これにより迅速かつ的確に
起動から負荷運転へ移行することができる。
けて回転するバケツトと、このバケツトの外周部
に配置した複数のノズルとを有し、これらのノズ
ルは夫々ノズルパイプとこのノズルパイプに内蔵
したニードル弁とノズルパイプの先端部に取り付
けたデフレクタとを備えた多ノズルペルトン水車
において、起動から負荷運転へ移行させる場合、
まず所定のノズルをデフレクタを開口したままニ
ードル弁を小開して水車を起動するとともに他の
ノズルのニードル弁を小開して水車を加速し、そ
の後水車回転速度が同期定格速度よりも低い規定
値に達したところで水車回転速度の変化に応じて
上記所定のノズルのニードル弁の開度制御を行う
とともに、上記他のノズルの噴出する水流をデフ
レクタによりしや断し、その後水車を同期定格速
度に制御せしめたところで上記他のノズルのしや
断中のデフレクタを開口するとともに上記各ノズ
ルのニードル弁を開口して負荷運転へ移行するよ
うにしたものであり、これにより迅速かつ的確に
起動から負荷運転へ移行することができる。
以下、４ノズルペルトン水車を例にとつて本発
明による多ノズルペルトン水車の起動方法の実施
例を図面を参照して説明する。
明による多ノズルペルトン水車の起動方法の実施
例を図面を参照して説明する。
第１図に示す４ノズルペルトン水車において、
ハウジング１の中央部に水流を受けて回転する複
数のバケツト２が設置され、４本のノズルパイプ
３，４，５，６内にはサーボモータ１５，１６，
１７，１８により開閉制御されるニードル弁７，
８，９，１０が内蔵され、またノズルパイプ３，
４，５，６の先端部には図示しないデフレクター
操作装置により開閉制御される水流しや断用のデ
フレクター１１，１２，１３，１４がそれぞれ取
り付けてある。
ハウジング１の中央部に水流を受けて回転する複
数のバケツト２が設置され、４本のノズルパイプ
３，４，５，６内にはサーボモータ１５，１６，
１７，１８により開閉制御されるニードル弁７，
８，９，１０が内蔵され、またノズルパイプ３，
４，５，６の先端部には図示しないデフレクター
操作装置により開閉制御される水流しや断用のデ
フレクター１１，１２，１３，１４がそれぞれ取
り付けてある。
次に上述した４ノズルペルトン水車に対して本
発明による起動方法を適用した実施例について述
べる。
発明による起動方法を適用した実施例について述
べる。
第２図に示す時間線図のように、ペルトン水車
の起動指令が与えられた場合、まず最初にニード
ル弁７を小開して水車を起動回転させ、それと同
時かもしくは直後に残りのニードル弁８，９，１
０も小開して水車を加速させる。水車回転速度が
同期定格速度よりも低速側のあらかじめ設定した
規定値に達したところで、最初のニードル弁７の
サーボモータ１５に、図示しない水車回転速度検
出器からの水車回転速度の制御信号を図示しない
ガバナを介して伝えて、水車回転速度の変化に応
じた同ニードル弁７の開度制御を開始する。他の
ノズルパイプ部４，５，６においては、図示しな
いデフレクター操作装置に閉口制御信号を伝えて
デフレクター１２，１３，１４を閉口制御して水
流をしや断するとともに、同各ノズルパイプ部の
ニードル弁８，９，１０については引続き開口制
御を続ける。なお、デフレクター１１については
開口したままとする。しかる後、ニードル弁７の
開度制御により水車を同期定格速度に制御せしめ
て系統に並入したところで、前記しや断中の各デ
フレクター１２，１３，１４については図示しな
いデフレクター操作装置に開口制御信号を伝えて
各々開口制御するとともに、各ノズルパイプ部の
ニードル弁７，８，９，１０を開口して所定の負
荷運転へ移行する。
の起動指令が与えられた場合、まず最初にニード
ル弁７を小開して水車を起動回転させ、それと同
時かもしくは直後に残りのニードル弁８，９，１
０も小開して水車を加速させる。水車回転速度が
同期定格速度よりも低速側のあらかじめ設定した
規定値に達したところで、最初のニードル弁７の
サーボモータ１５に、図示しない水車回転速度検
出器からの水車回転速度の制御信号を図示しない
ガバナを介して伝えて、水車回転速度の変化に応
じた同ニードル弁７の開度制御を開始する。他の
ノズルパイプ部４，５，６においては、図示しな
いデフレクター操作装置に閉口制御信号を伝えて
デフレクター１２，１３，１４を閉口制御して水
流をしや断するとともに、同各ノズルパイプ部の
ニードル弁８，９，１０については引続き開口制
御を続ける。なお、デフレクター１１については
開口したままとする。しかる後、ニードル弁７の
開度制御により水車を同期定格速度に制御せしめ
て系統に並入したところで、前記しや断中の各デ
フレクター１２，１３，１４については図示しな
いデフレクター操作装置に開口制御信号を伝えて
各々開口制御するとともに、各ノズルパイプ部の
ニードル弁７，８，９，１０を開口して所定の負
荷運転へ移行する。
なお、上記実施例においては、最初に１つのニ
ードル弁７を小開し、それと同時かもしくは直後
に残りのニードル弁８，９，１０も小開させた
が、系統の要求する負荷状況あるいは運転水位の
関係から残りのニードル弁については１部、すな
わち１例としてニードル弁９のみ小開させてもよ
い。
ードル弁７を小開し、それと同時かもしくは直後
に残りのニードル弁８，９，１０も小開させた
が、系統の要求する負荷状況あるいは運転水位の
関係から残りのニードル弁については１部、すな
わち１例としてニードル弁９のみ小開させてもよ
い。
また第３図に示す時間線図のように、水車回転
速度が同期定格速度よりも低い規定値に達したと
ころで上記実施例と同じように最初のニードル弁
７については水車回転速度の変化に応じた開度制
御を開始するとともに、他のニードル弁８，９，
１０については開口制御を停止して、水車回転速
度が規定値に達した時点における小開度のまま保
持させるとともに、各デフレクター１２，１３，
１４については上記実施例と同じく閉口制御して
水流をしや断し、しかる後ニードル弁７の開度制
御により水車を同期定格速度に制御せしめて系統
に並入したところで前記しや断中の各デフレクタ
ー１２，１３，１４については開口制御するとと
もに、各ニードル弁７，８，９，１０を開口して
所定の負荷運転に移行させることもできる。なお
第２図の実施例の場合と同様に、ニードル弁７以
外のニードル弁８，９，１０についてはその一部
のみ開口制御させてもよい。
速度が同期定格速度よりも低い規定値に達したと
ころで上記実施例と同じように最初のニードル弁
７については水車回転速度の変化に応じた開度制
御を開始するとともに、他のニードル弁８，９，
１０については開口制御を停止して、水車回転速
度が規定値に達した時点における小開度のまま保
持させるとともに、各デフレクター１２，１３，
１４については上記実施例と同じく閉口制御して
水流をしや断し、しかる後ニードル弁７の開度制
御により水車を同期定格速度に制御せしめて系統
に並入したところで前記しや断中の各デフレクタ
ー１２，１３，１４については開口制御するとと
もに、各ニードル弁７，８，９，１０を開口して
所定の負荷運転に移行させることもできる。なお
第２図の実施例の場合と同様に、ニードル弁７以
外のニードル弁８，９，１０についてはその一部
のみ開口制御させてもよい。
またいずれの実施例においても最初の１つのニ
ードル弁７を選んだが他のニードル弁８，９，１
０のいずれか１つでもよいことはもちろんであ
る。
ードル弁７を選んだが他のニードル弁８，９，１
０のいずれか１つでもよいことはもちろんであ
る。
以上の説明から明らかなように、本発明によれ
ば多ノズルペルトン水車を起動して負荷運転へ移
行させる場合、水車の起動加速時においては複数
のノズルを有することを利用して１つ以上のノズ
ルからの水流により水車を加速するため極めて迅
速に起動させることができ、さらに最も起動制御
において難しい水車回転制御部分では、１本のノ
ズルによつて回転速度と水流の１対１の制御によ
り実に回転速度を制御することができる。
ば多ノズルペルトン水車を起動して負荷運転へ移
行させる場合、水車の起動加速時においては複数
のノズルを有することを利用して１つ以上のノズ
ルからの水流により水車を加速するため極めて迅
速に起動させることができ、さらに最も起動制御
において難しい水車回転制御部分では、１本のノ
ズルによつて回転速度と水流の１対１の制御によ
り実に回転速度を制御することができる。
また、例えば全負荷までの要求がある時など
は、１部のニードル弁については、途中デフレク
ターで水流をしや断中においても開口制御を続け
る（例えば第２図のニードル弁８，９，１０の開
度制御）ことで、水車が同期並入後に負荷運転へ
移行したあとも極めて迅速に全負荷まで移行する
ことができる。
は、１部のニードル弁については、途中デフレク
ターで水流をしや断中においても開口制御を続け
る（例えば第２図のニードル弁８，９，１０の開
度制御）ことで、水車が同期並入後に負荷運転へ
移行したあとも極めて迅速に全負荷まで移行する
ことができる。
また系統の要求する負荷に応じて、デフレクタ
ーでしや断中のニードル弁については一部小開保
持することもでき、これによつて水流を調整する
ことでデフレクターに加わる流体力を小さくして
機器の負担を軽くすることもできる。さらに、系
統の要求する負荷状況あるいは運転水位の関係か
らニードル弁の制御する本数を選択することがで
きるため、状況に応じた合理的な起動方法を行う
ことが可能となる。
ーでしや断中のニードル弁については一部小開保
持することもでき、これによつて水流を調整する
ことでデフレクターに加わる流体力を小さくして
機器の負担を軽くすることもできる。さらに、系
統の要求する負荷状況あるいは運転水位の関係か
らニードル弁の制御する本数を選択することがで
きるため、状況に応じた合理的な起動方法を行う
ことが可能となる。
このように本発明によれば、多ノズルペルトン
水車を起動する場合、多ノズルであることを利用
して極めて迅速に所定の負荷運転に移行すること
が可能であり、かつ的確な制御を実施して状況に
応じた合理的な起動方法を選択できるものであ
る。
水車を起動する場合、多ノズルであることを利用
して極めて迅速に所定の負荷運転に移行すること
が可能であり、かつ的確な制御を実施して状況に
応じた合理的な起動方法を選択できるものであ
る。
第１図は本発明を適用する４ノズルペルトン水
車の構成図、第２図および第３図は本発明による
起動方法の一実施例を示した時間線図である。 ３，４，５，６……ノズルパイプ、７，８，
９，１０……ニードル弁、１１，１２，１３，１
４……デフレクター。
車の構成図、第２図および第３図は本発明による
起動方法の一実施例を示した時間線図である。 ３，４，５，６……ノズルパイプ、７，８，
９，１０……ニードル弁、１１，１２，１３，１
４……デフレクター。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 水流を受けて回転するバケツトと、このバケ
ツトの外周部に配置した複数のノズルとを有し、
これらのノズルは夫々ノズルパイプとこのノズル
パイプに内蔵したニードル弁とノズルパイプの先
端部に取り付けたデフレクタとを備えた多ノズル
ペルトン水車において、起動から所定の負荷運転
へ移行させる場合、まず所定のノズルをデフレク
タを開口したままニードル弁を小開して水車を起
動するとともに他のノズルのニードル弁を小開し
て水車を加速し、その後水車回転速度が同期定格
速度よりも低い規定値に達したところで水車回転
速度の変化に応じて上記所定のノズルのニードル
弁の開度制御を行うとともに、上記他のノズルの
噴出する水流をデフレクタによりしや断し、その
後水車を同期定格速度に制御せしめたところで上
記他のノズルのしや断中のデフレクタを開口する
とともに上記各ノズルのニードル弁を開口して所
定の負荷運転へ移行するようにしたことを特徴と
する多ノズルペルトン水車の起動方法。 ２ 他のノズルの噴出する水流をデフレクタによ
りしや断する際、他のノズルのニードル弁を開口
制御するようにしたことを特徴とする特許請求の
範囲第１項に記載の多ノズルペルトン水車の起動
方法。 ３ 他のノズルの噴出する水流をデフレクタによ
りしや断する際、他のノズルのニードル弁を小開
度にて保持するようにしたことを特徴とする特許
請求の範囲第１項に記載の多ノズルペルトン水車
の起動方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59002610A JPS60147575A (ja) | 1984-01-12 | 1984-01-12 | 多ノズルペルトン水車の起動方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59002610A JPS60147575A (ja) | 1984-01-12 | 1984-01-12 | 多ノズルペルトン水車の起動方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60147575A JPS60147575A (ja) | 1985-08-03 |
| JPH044471B2 true JPH044471B2 (ja) | 1992-01-28 |
Family
ID=11534162
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59002610A Granted JPS60147575A (ja) | 1984-01-12 | 1984-01-12 | 多ノズルペルトン水車の起動方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60147575A (ja) |
-
1984
- 1984-01-12 JP JP59002610A patent/JPS60147575A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60147575A (ja) | 1985-08-03 |
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