JPH0712042A - 二段ポンプ水車及びその排気運転方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高圧段ランナ室の充水に先立つ低圧段ランナ
室の充水を確実に防止する。 【構成】 排気運転時は、注水管３４が低圧段可動ガイ
ドベーン８の全閉状態で低圧段ランナ外周部に水を注入
する。検出器３４は低圧段のランナ外周部と低圧段の可
動ガイドベーンとの間の流路３３が注水管３４からの注
水によって満たされたことを検出すると、高圧段用排気
路１５を介して高圧段ランナ室６の空気を排気する。こ
の排気に伴い高圧段給水管２４が吸出し管１３内の水を
高圧段ランナ室６に導入してこれを充水する。この後
に、低圧段用排気路１６を介して低圧段ランナ室１２の
空気を排気し、この排気に伴い吸出し管１３内の水が低
圧段ランナ室１２を充水する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は二段ポンプ水車及びその
排気運転方法に係り、特にポンプ起動時や調相運転時の
水面押し下げ空転運転から揚水運転又は発電運転に移行
する際に各ランナ室の排気を行う二段ポンプ水車の排気
装置及び排気運転方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、水車やポンプ水車は、電気系統
の周波数の調整を目的とした調相運転の場合やポンプ起
動の場合に、可動ガイドベーン及び入口弁を全閉した後
に圧縮空気をランナ室に導入してランナ室の水面を押し
下げた状態で、ランナを空転させる水面押し下げ空転運
転が行われる。水面押し下げ空転運転の後に、排気運転
によってランナ室の圧縮空気を排気しそこに給水して、
通常運転に移行する。この排気運転では、高圧段ランナ
と低圧段ランナとを具備する二段ポンプ水車にあって
は、高圧段と低圧段とを所定の順序で排気する必要があ
る。

【０００３】図７は、排気運転時に高圧段と低圧段とを
所定の順序で排気することができる本出願人の開発した
二段ポンプ水車を示したもので、ケーシング１に通ずる
流路には高圧段の可動ガイドベーン２及び高圧段ランナ
３が夫々配置され、この高圧段ランナ３は上カバー４と
下カバー５とによって形成される高圧段ランナ室６内に
位置している。高圧段ランナ室６からの流路は返り流路
７によって低圧段に接続され、この低圧段には低圧段の
可動ガイドベーン８及び低圧段ランナ９が夫々設置され
ている。この低圧段ランナ９は上カバー１０と下カバー
１１とによって形成される低圧段ランナ室１２内に配置
され、この低圧段ランナ室１２には吸出し管１３が接続
されている。

【０００４】高圧段ランナ３及び低圧段ランナ９が夫々
固着された主軸１４は、吸出し管１３を貫通しており、
主軸１４には高圧段用の排気路１５と低圧段用の排気路
１６とが夫々穿孔され、この高圧段用排気路１５は高圧
段ランナ室６を高圧段排気室１７に連通し、低圧段用排
気路１６は低圧段ランナ室１２を低圧段排気室１８に連
通している。これらの高圧段排気室１７及び低圧段排気
室１８には、一端が外部に開口した高圧段排気配管１９
及び低圧段排気配管２０が夫々接続され、これらの高圧
段排気配管１９及び低圧段排気配管２０には排気制御弁
２１、２２が夫々設置されている。

【０００５】高圧段ランナ室６と低圧段ランナ室１２、
具体的には低圧段ランナ背圧室１２ａとは、段間シール
２３を介して互いに連通されている。返り流路７と吸出
し管１３とは注水排水管２４によって連通され、この注
水排水管２４には注水制御弁２５が設置されている。

【０００６】また、高圧段ランナの背部には中間シール
２６が設置され、この中間シール２６よりも内周側の高
圧段内側背圧室２７は、バランス管２８によって吸出し
管１３に連通されている。なお、低圧段ランナ背部の中
間シールは省くことによって、通常運転時に有効なスラ
スト制御を行うことができる。この二段ポンプ水車は、
高圧段ランナ室６を最初に排気して水圧確立した後に低
圧段ランナ室１２を排気して水圧確立する必要がある。

【０００７】即ち、高圧段ランナ室６から先に水圧確立
した場合には、図８に示したように高圧段ランナ３に作
用するスラストａとｂとは、常にバランスしており、ま
た高圧段ランナ３の出口圧力が吸出し管１３の圧力とほ
ぼ同一であるので、スラストｃとｄともバランスする。
従って、高圧段ランナ室６から先に水圧確立した場合に
は、主軸１４に過大な軸方向スラストが発生することは
ない。ところが、もし低圧段ランナ室１２から先に水圧
確立してしまうと、低圧段ランナ９には不等なスラスト
ｅ，ｆ，ｇ，ｈが作用するので、主軸１４に過大な下向
き軸方向スラストが発生してしまう。

【０００８】そこで、排気運転時には、まず制御弁２１
と制御弁２５とを夫々開弁して、高圧段排気路１５を介
して高圧段ランナ室６の空気を排気すると共に注水排水
管２４を介して吸出し管１３の水を高圧段ランナ室６に
充水する。次いで、制御弁２２を開弁して、低圧段排気
路１６を介して低圧段ランナ室１２の空気を排気するこ
とによって、吸出し管１３の水を低圧段ランナ室１２に
充水する。こうして、高圧段及び低圧段ランナ室６、１
２が順次充水された後に、高圧段及び低圧段のガイドベ
ーン２、８を開口して通常運転に移行する。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述した本
出願人が開発した二段ポンプ水車は、段間シールは水の
流通を阻止するがしかし空気流の流通を阻止できないた
め、低圧段ランナ室が先に充水されて主軸に過大な下向
き軸方向スラストが発生し、スラスト軸受を焼損する等
の問題がある。これを詳述すると、高圧段ランナ室と低
圧段ランナ室とは段間シールを介して連通し、この段間
シールは水流に対してシール効果を有するが、しかし空
気流に対してはシール効果を有しないので、高圧段排気
路を介して高圧段ランナ室の空気を排気する時に、低圧
段ランナ室の圧縮空気は段間シールを介して高圧段ラン
ナ室に漏出し、高圧段ランナ室の充水に先立って低圧段
ランナ室の充水が行われてしまう。

【００１０】そこで、本願の請求項１及び４に記載の発
明の目的は、高圧段ランナ室の充水に先立つ低圧段ラン
ナ室の充水を確実に防止することができる二段ポンプ水
車及びその排気運転方法を提供することにある。また、
本願の請求項５に記載の発明の目的は、高圧段ランナ室
の充水に先立って低圧段ランナ室の充水が行われた場合
にも、主軸に過大な軸方向スラストが発生することを防
止できる二段ポンプ水車を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に請求項１に記載の発明は、高圧段の流路と低圧段の流
路とを連通する返り流路と、上記高圧段及び上記低圧段
の各々に設置されたランナ及び可動ガイドベーンと、水
面押し下げ空転運転から通常運転に移行する排気運転の
際に高圧段ランナ室及び低圧段ランナ室を外部に夫々連
通する高圧段用排気路及び低圧段用排気路と、上記排気
運転時に吸出し管と上記返り流路とを連通し上記吸出し
管内の水を上記高圧段ランナ室に導入する高圧段給水管
と、上記排気運転時に上記低圧段の可動ガイドベーンの
全閉状態で上記低圧段のランナ外周部に水を注入する注
水管と、上記低圧段のランナ外周部と上記低圧段の可動
ガイドベーンとの間の流路が上記注水管からの注水によ
って満たされたことを検出する検出手段とを具備するこ
とを特徴とするものである。このような構成にあって
は、上記注水管の一端は上記低圧段ランナ室の外周部と
上記低圧段の可動ガイドベーンの内側との間の流路に開
口していることが望ましい。

【００１２】また、上記注水管の一端は上記低圧段ラン
ナのランナ側圧室とランナ背圧室との一方に開口してい
ることが望ましい。請求項４に記載の発明は、高圧段の
流路と低圧段の流路とを連通する返り流路と、上記高圧
段及び上記低圧段の各々に設置されたランナ及び可動ガ
イドベーンと、高圧段ランナ室及び低圧段ランナ室を外
部に夫々連通する高圧段用排気路及び低圧段用排気路と
を具備する二段ポンプ水車の排気運転方法において、上
記低圧段の可動ガイドベーンの全閉状態で上記低圧段の
ランナ外周部に注水する第１の工程と、上記低圧段のラ
ンナ外周部と上記低圧段の可動ガイドベーンとの間の流
路が上記注水によって満たされたことを検出する第２の
工程と、上記検出の後に上記高圧段ランナ室の空気を上
記高圧段用排気路を介して排気する第３の工程と、上記
第３の工程の排気に伴って、上記吸出し管と上記高圧段
ランナ室とを連通する高圧段給水管によって上記吸出し
管内の水を高圧段ランナ室に導入する第４の工程と、上
記第４の工程の後に上記低圧段ランナ室の空気を上記低
圧段用排気路を介して排気して上記吸出し管内の水を上
記低圧段ランナ室に導入する第５の工程と、上記第５の
工程の後に上記低圧段の可動ガイドベーンを僅かに開
き、その後に上記高圧段給水管を閉鎖する第６の工程と
を具備することを特徴とするものである。

【００１３】請求項５に記載の発明は、高圧段の流路と
低圧段の流路とを連通する返り流路と、上記高圧段及び
上記低圧段の各々に設置されたランナ及び可動ガイドベ
ーンと、水面押し下げ空転運転から通常運転に移行する
排気運転の際に高圧段ランナ室及び低圧段ランナ室を外
部に夫々連通する高圧段用排気路及び低圧段用排気路
と、上記排気運転時に吸出し管と上記返り流路とを連通
し、上記吸出し管内の水を高圧段ランナ室に導入する高
圧段給水管と、上記高圧段ランナの側圧室または背圧室
に設置され上記高圧段ランナ室が充水完了による締切水
圧に達したことを検出する高圧段水圧検出手段と、上記
低圧段ランナの側圧室または背圧室に設置され上記低圧
段ランナ室が充水完了による締切水圧に達したことを検
出する低圧段水圧検出手段と、上記排気運転時に上記低
圧段水圧検出手段が上記高圧段水圧検出手段よりも先に
上記締切水圧を検出した時に主機を停止させる制御装置
とを具備することを特徴とするものである。

【００１４】

【作用】請求項１に記載の発明の作用は以下の通りであ
る。排気運転時は、注水管が低圧段の可動ガイドベーン
の全閉状態で低圧段のランナ外周部に水を注入し、検出
手段は低圧段のランナ外周部と低圧段の可動ガイドベー
ンとの間の流路が注水管からの注水によって満たされた
ことを検出する。この検出に応じて、高圧段用排気路を
介して高圧段ランナ室の空気を排気する。この排気に伴
い高圧段給水管が吸出し管内の水を高圧段ランナ室に導
入して高圧段ランナ室を充水する。この後に、低圧段用
排気路を介して低圧段ランナ室の空気を排気し、この排
気に伴い吸出し管内の水が低圧段ランナ室を充水する。
低圧段のランナ外周部と低圧段の可動ガイドベーンとの
間の流路が注水管からの注水によって満たされると、段
間シールを介した低圧段ランナ室と高圧段ランナ室との
空気連通は遮断されるので、高圧段ランナ室の排気時に
低圧段ランナ室の空気が段間シールを介して高圧段ラン
ナ室に漏出することが防止される。

【００１５】請求項４に記載の発明の作用は以下の通り
である。低圧段の可動ガイドベーンの全閉状態で水が低
圧段のランナ外周部に注入され、この注水によって低圧
段のランナ外周部と上記低圧段の可動ガイドベーンとの
間の流路が満たされたことが検出されると、高圧段ラン
ナ室の空気が高圧段用排気路を介して排気され、この排
気に伴って、吸出し管内の水が高圧段給水管を介して高
圧段ランナ室に導入される。この後に、低圧段ランナ室
の空気が低圧段用排気路を介して排気されると、これに
伴って吸出し管内の水が低圧段ランナ室に導入される。
この後に低圧段の可動ガイドベーンを僅かに開き、その
後に高圧段給水管が閉鎖される。

【００１６】請求項５に記載の発明の作用は以下の通り
である。排気運転時に、低圧段水圧検出手段が高圧段水
圧検出手段よりも先に締切水圧を検出した時には、何等
かの原因によって低圧段ランナ室の充水が高圧段ランナ
室の充水完了よりも早く完了してしまい、主軸に過大な
スラストが発生するので、制御装置は主機を停止させ
る。

【００１７】

【実施例】以下に本発明による二段ポンプ水車の実施例
を図７及び図８と同部分には同一符号を付して示した図
１乃至図６を参照して説明する。図１は本発明の第１の
実施例を示したもので、ケーシング１に通ずる流路には
高圧段の可動ガイドベーン２及び高圧段ランナ３が夫々
配置され、この高圧段ランナ３は上カバー４と下カバー
５とによって形成される高圧段ランナ室６内に位置して
いる。

【００１８】高圧段ランナ室６からの流路は返り流路７
によって低圧段に接続され、この返り流路７には返り羽
根７ａが配置されている。低圧段には低圧段の可動ガイ
ドベーン８及び低圧段ランナ９が夫々設置され、この低
圧段の可動ガイドベーン８と高圧段の可動ガイドベーン
２とは独立の操作機構によって開閉制御される。低圧段
ランナ９は上カバー１０と下カバー１１とによって形成
される低圧段ランナ室１２内に配置され、この低圧段ラ
ンナ室１２にはエルボ形の吸出し管１３が接続されてい
る。

【００１９】高圧段ランナ３及び低圧段ランナ９が夫々
固着された主軸１４は、吸出し管１３を貫通しており、
主軸１４には高圧段用の排気路１５と低圧段用の排気路
１６とが夫々穿孔され、この高圧段用排気路１５は高圧
段ランナ室６を高圧段排気室１７に連通し、低圧段用排
気路１６は低圧段ランナ室１２を低圧段排気室１８に連
通している。これらの高圧段排気室１７及び低圧段排気
室１８は、通常運転時に高圧段ランナ室６からの高圧水
が回流することを防止するために、封水装置２９によっ
て封水されている。

【００２０】高圧段排気室１７及び低圧段排気室１８に
は、一端が外部に開口した高圧段排気配管１９及び低圧
段排気配管２０が夫々接続され、これらの高圧段排気配
管１９及び低圧段排気配管２０には排気制御弁２１、２
２が夫々設置されている。高圧段ランナ室６と低圧段ラ
ンナ室１２、具体的には低圧段ランナ背圧室１２ａと
は、段間シール２３を介して互いに連通されている。返
り流路７と吸出し管１３とは高圧段給水管として働く注
水排水管２４によって連通され、この注水排水管２４に
は注水制御弁２５が設置されている。なお、この注水制
御弁２５は通常運転時には閉弁されている。

【００２１】また、高圧段ランナの背部には中間シール
２６が設置され、この中間シール２６よりも内周側の高
圧段内側背圧室２７は、バランス管２８によって吸出し
管１３に連通している。吸出し管１３の上側部及び返り
流路７には給気管３０の支管３０ａ、３０ｂが夫々接続
され、これらの支管３０ａ、３０ｂには給気制御弁３
１、３２が設置されている。

【００２２】低圧段ランナ室１２の外周部と低圧段ガイ
ドベーン８の内側との間の外周部流路３３には注水管３
４の一端が接続され、この注水管３４の他端は図示を省
略した外部の高圧水源に接続されている。注水管３４に
は注水制御弁３５が設置され、外周部流路３３には電極
型や圧力検出型等の検出器３６が設置されている。この
検出器３６は、注水管３４からの注水により流路３３が
充水されて段間シール２３を介した低圧段ランナ室１２
と高圧段ランナ室６との空気連通が遮断されたことを検
出する。

【００２３】高圧段ランナ室６内のランナ外周部には高
圧段水圧検出手段として働く圧力リレー３７が設置さ
れ、この圧力リレー３７は高圧段ランナ室６が完全に充
水されたこと、即ち高圧段ランナ室６のランナ外周部の
プライミング水圧を検出する。同様に、低圧段ランナ室
１２内のランナ外周部には低圧段水圧検出手段として働
く圧力リレー３８、３９が設置され、この圧力リレー３
８は流路３３の水圧の上昇開始を検出し、圧力リレー３
９は低圧段ランナ室１２が完全に充水されたこと、即ち
低圧段ランナ室１２のランナ外周部のプライミング水圧
を検出する。

【００２４】次に、この実施例の作用を説明する。水車
運転の場合は、ケーシング１から流入した圧力水は、高
圧段可動ガイドベーン２を通過し高圧段ランナ３を回転
駆動した後、返り流路７及び低圧段可動ガイドベーン８
を通って低圧段ランナ９を回転駆動して、吸出し管１３
から流出する。ポンプ運転の場合には、吸出し管１３か
ら低圧段ランナ９によって揚水された水流は、前述の水
車運転の場合と逆の水路を通って、高圧段ランナ３によ
って更に揚水される。水面押下げ空転運転の場合には、
排気制御弁２１、２２が閉弁され、かつ注水制御弁２５
が開弁された状態で、高圧段及び低圧段の可動ガイドベ
ーン２、８が共に全閉された後に、給気制御弁３１、３
２が開弁されて給気管３０から吸出し管１３の上部及び
返り流路７に圧縮空気を吹き込む。図２に示したよう
に、この返り流路７に吹き込まれた圧縮空気によって、
高圧段ランナ室６及び返り流路７内の水は注水排水管２
４を介して吸出し管１３へ押し下げられる。また、吸出
し管１３の上部に吹き込まれた圧縮空気によって、吸出
し管１３の上部の水が下方に押下げられる。この後に給
気制御弁３１、３２が閉弁される。

【００２５】この状態で、高圧段ランナ３及び低圧段ラ
ンナ９がポンプ方向に空転起動し、定格回転数に達した
時に、電動機を系統に同期並列する。排気運転の場合
は、水面押下げ空転運転時に排気指令が発生すると、注
水制御弁３５が開弁され、これによって高圧水が注水管
３４から低圧段ランナ室１２の外周部流路３３に注入さ
れる。この注入された水は、図３に示したように空転中
の低圧段ランナ９による遠心力によって低圧段ランナ室
１２の外周側に溜り、水カーテン４０を形成する。この
水カーテン４０は、段間シール２３を介した低圧段ラン
ナ室１２と高圧段ランナ室６との空気連通を遮断する。

【００２６】検出器３６はこの水カーテン４０の形成を
検出すると、排気制御弁２１を開弁して高圧段ランナ室
６の空気を高圧段用の排気路１５及び排気配管１９を介
して排気する。この高圧段ランナ室６の排気に応じて、
高圧段ランナ室６の圧力が吸出し管１３の圧力よりも低
下するので、吸出し管１３の水が注水排水管２４を通っ
て高圧段ランナ室６に導入される。この時に、水カーテ
ン４０は上述のように低圧段ランナ９による遠心力で低
圧段ランナ室１２の外周側流路３３に溜っているので、
高圧段ランナ室圧力の低下によって低圧段ランナ背圧室
１２ａの圧力が低下しても、水カーテン４０は破壊され
ることはなく低圧段ランナ室１２と高圧段ランナ室６と
の間を確実に遮断し、低圧段ランナ室１２の空気が段間
シール２３を介して高圧段ランナ室６に漏出することを
防止する。

【００２７】圧力リレー３７は、高圧段ランナ室６が完
全に充水されたこと、即ち高圧段ランナ室６のランナ外
周部のプライミング水圧を検出すると、排気制御弁２２
を開弁する。これによって、低圧段ランナ室１２の空気
が低圧段用の排気路１６を介して排気され、これに伴っ
て、吸出し管１３の水面が上昇し、低圧段ランナ室１２
の充水が開始される。この低圧段ランナ室１２の充水が
開始されると、低圧段ランナ室１２の外周側流路３３の
水圧が上昇し始め、圧力リレー３８がこの水圧上昇を検
出する。この圧力リレー３８による水圧上昇の検出によ
って、低圧段可動ガイドベーン８が僅かに開弁され、こ
の後に注水制御弁２５が閉弁される。

【００２８】なお、この注水制御弁２５の閉弁の前に低
圧段可動ガイドベーン８を僅かに開弁した理由は以下の
通りである。即ち、低圧段可動ガイドベーン８の閉弁状
態のままで注水制御弁２５を閉弁すると、高圧段ランナ
３の吸出し作用によって返り流路７が真空になってしま
うので、これを低圧段可動ガイドベーン８の僅かな開弁
によって防止する。

【００２９】低圧段ランナ室１２が完全に充水される
と、圧力リレー３９はこれを検出し、排気制御弁２１と
排気制御弁２２の両方を閉弁すると共に、高圧段可動ガ
イドベーン２及び低圧段可動ガイドベーン８を開く。こ
れによってポンプ運転が開始される。

【００３０】図４は上記実施例の変形例を示したもの
で、注水管３４は、その一端が低圧段ランナ室１２の外
周に位置するランナ側圧室１２ｂに開口し、このランナ
側圧室１２ｂを介して高力水が流路３３に導入される。
その他の構成は図１と同一である。

【００３１】図５は上記実施例の別の変形例を示したも
ので、検出器３６は低圧段ランナ室１２の外周に位置す
るランナ背圧室１２ａに設置され、水カーテン４０の形
成を検出する。図６は本発明の第２の実施例を示したも
ので、高圧段水圧検出手段として働く圧力リレー３７
は、高圧段ランナ室６が完全に充水されたこと、即ち高
圧段ランナ室６のランナ外周部の高圧段プライミング水
圧を検出する。また、圧力リレー３９は低圧段ランナ室
１２が完全に充水されたこと、即ち低圧段ランナ室１２
のランナ外周部の低圧段プライミング水圧を検出する。
圧力リレー３７の検出出力と圧力リレー３９の検出出力
は、制御装置４１に入力され、この制御装置４１は、圧
力リレー３９の検出出力が圧力リレー３７の検出出力よ
りも先に入力された時に、即ち、低圧段プライミング水
圧が高圧段プライミング水圧よりも先に確立した時に、
主機を停止させる。このように、低圧段ランナ室１２が
高圧段ランナ室６よりも先に充水され水圧確立された場
合には、制御装置４１がこの状態を判定し、直ちに主機
を停止させるので、下向きの過大な水スラストの発生、
及びこれに伴うスラスト軸受の焼損等を防止することが
できる。

【００３２】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように請求項１
及び４に記載の本発明によれば、低圧段のランナ外周部
が注水管からの注水によって満たされると、高圧段ラン
ナ室の排気時に低圧段ランナ室の空気が段間シールを介
して高圧段ランナ室に漏出することが防止されるため、
高圧段ランナ室の充水に先立つ低圧段ランナ室の充水を
確実に防止することができ、過大な軸方向スラストが主
軸に発生することを防止することができる。

【００３３】請求項５に記載の発明によれば、排気運転
時に、低圧段水圧検出手段が高圧段水圧検出手段よりも
先に締切水圧を検出した時には、主機を停止させるた
め、主軸に過大なスラストが発生することを防止するこ
とがきる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による二段ポンプ水車の第１の実施例を
概略的に示した断面図。

【図２】上記実施例の水面押し下げ運転状態を示した断
面図。

【図３】上記実施例の排気運転開始時の状態を示した断
面図。

【図４】上記実施例の変形例を示した断面図。

【図５】上記実施例の別の変形例を示した断面図。

【図６】本発明による二段ポンプ水車の第２の実施例を
概略的に示した断面図。

【図７】従来の二段ポンプ水車の水面押し下げ運転状態
を示した断面図。

【図８】従来の二段ポンプ水車の軸スラスト力を示した
説明図。

【符号の説明】

２ 高圧段可動ガイドベーン ３ 高圧段ランナ ６ 高圧段ランナ室 ７ 返り流路 ８ 低圧段可動ガイドベーン ９ 低圧段ランナ １２ 低圧段ランナ室 １３ 吸出し管 １５ 高圧段用の排気路 １６ 低圧段用の排気路 ２４ 注水排水管（高圧段給水管） ３３ 低圧段ランナ外周部流路 ３４ 注水管 ３６ 検出手段 ４１ 制御装置

フロントページの続き (72)発明者 梅 田 貞 一 愛知県名古屋市東区東新町１番地 中部電 力株式会社内 (72)発明者 黒 川 敏 史 神奈川県横浜市鶴見区末広町２丁目４番地 株式会社東芝京浜事業所内 (72)発明者 滝 川 裕 神奈川県横浜市鶴見区末広町２丁目４番地 株式会社東芝京浜事業所内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】高圧段の流路と低圧段の流路とを連通する
   返り流路と、上記高圧段及び上記低圧段の各々に設置さ
   れたランナ及び可動ガイドベーンと、水面押し下げ空転
   運転から通常運転に移行する排気運転の際に高圧段ラン
   ナ室及び低圧段ランナ室を外部に夫々連通する高圧段用
   排気路及び低圧段用排気路と、上記排気運転時に吸出し
   管と上記返り流路とを連通し上記吸出し管内の水を上記
   高圧段ランナ室に導入する高圧段給水管と、上記排気運
   転時に上記低圧段の可動ガイドベーンの全閉状態で上記
   低圧段のランナ外周部に水を注入する注水管と、上記低
   圧段のランナ外周部と上記低圧段の可動ガイドベーンと
   の間の流路が上記注水管からの注水によって満たされた
   ことを検出する検出手段とを具備することを特徴とする
   二段ポンプ水車。
2. 【請求項２】上記注水管の一端は上記低圧段ランナ室の
   外周部と上記低圧段の可動ガイドベーンの内側との間の
   流路に開口していることを特徴とする請求項１に記載の
   二段ポンプ水車。
3. 【請求項３】上記注水管の一端は上記低圧段ランナのラ
   ンナ側圧室とランナ背圧室との一方に開口していること
   を特徴とする請求項１に記載の二段ポンプ水車。
4. 【請求項４】高圧段の流路と低圧段の流路とを連通する
   返り流路と、上記高圧段及び上記低圧段の各々に設置さ
   れたランナ及び可動ガイドベーンと、高圧段ランナ室及
   び低圧段ランナ室を外部に夫々連通する高圧段用排気路
   及び低圧段用排気路とを具備する二段ポンプ水車の排気
   運転方法において、上記低圧段の可動ガイドベーンの全
   閉状態で上記低圧段のランナ外周部に注水する第１の工
   程と、上記低圧段のランナ外周部と上記低圧段の可動ガ
   イドベーンとの間の流路が上記注水によって満たされた
   ことを検出する第２の工程と、上記検出の後に上記高圧
   段ランナ室の空気を上記高圧段用排気路を介して排気す
   る第３の工程と、上記第３の工程の排気に伴って、上記
   吸出し管と上記高圧段ランナ室とを連通する高圧段給水
   管によって上記吸出し管内の水を高圧段ランナ室に導入
   する第４の工程と、上記第４の工程の後に上記低圧段ラ
   ンナ室の空気を上記低圧段用排気路を介して排気して上
   記吸出し管内の水を上記低圧段ランナ室に導入する第５
   の工程と、上記第５の工程の後に上記低圧段の可動ガイ
   ドベーンを僅かに開き、その後に上記高圧段給水管を閉
   鎖する第６の工程とを具備することを特徴とする二段ポ
   ンプ水車の排気運転方法。
5. 【請求項５】高圧段の流路と低圧段の流路とを連通する
   返り流路と、上記高圧段及び上記低圧段の各々に設置さ
   れたランナ及び可動ガイドベーンと、水面押し下げ空転
   運転から通常運転に移行する排気運転の際に高圧段ラン
   ナ室及び低圧段ランナ室を外部に夫々連通する高圧段用
   排気路及び低圧段用排気路と、上記排気運転時に吸出し
   管と上記返り流路とを連通し上記吸出し管内の水を高圧
   段ランナ室に導入する高圧段給水管と、上記高圧段ラン
   ナの側圧室または背圧室に設置され上記高圧段ランナ室
   が充水完了による締切水圧に達したことを検出する高圧
   段水圧検出手段と、上記低圧段ランナの側圧室または背
   圧室に設置され上記低圧段ランナ室が充水完了による締
   切水圧に達したことを検出する低圧段水圧検出手段と、
   上記排気運転時に上記低圧段水圧検出手段が上記高圧段
   水圧検出手段よりも先に上記締切水圧を検出した時に主
   機を停止させる制御装置とを具備することを特徴とする
   二段ポンプ水車。