JPH0768937B2 - 可変速ポンプ水車の揚水運転停止方法 - Google Patents
可変速ポンプ水車の揚水運転停止方法Info
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- JPH0768937B2 JPH0768937B2 JP61313883A JP31388386A JPH0768937B2 JP H0768937 B2 JPH0768937 B2 JP H0768937B2 JP 61313883 A JP61313883 A JP 61313883A JP 31388386 A JP31388386 A JP 31388386A JP H0768937 B2 JPH0768937 B2 JP H0768937B2
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- pumping operation
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- Y02E10/20—Hydro energy
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Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は可変速ポンプ水車の揚水運転停止方法に係り、
特に運転回転速度が任意に制御可能な可変速ポンプ水車
を揚水運転から停止動作を行なう場合の揚水停止方法に
関する。
特に運転回転速度が任意に制御可能な可変速ポンプ水車
を揚水運転から停止動作を行なう場合の揚水停止方法に
関する。
（従来の技術） 第９図は、従来の揚水発電所の揚水機の構成を示したも
のであり、図中符号１は水圧鉄管、２はポンプ水車、３
は流水量を調整又は流水をしゃ断する可動のガイドベー
ン、４はランナ、５はドラフトチューブをそれぞれ示し
ており、ガイドベーン３はガバナ装置６によって水口開
度を制御されるようになっている。また符号７は同期発
電電動機で、揚水運転中は電動機として電動機の有する
ポール数と送電線の系統周波数から決められる同期一定
速度で運転され前記ランナ４を駆動し、流水をドラフト
チューブ５から水圧鉄管に揚水する。
のであり、図中符号１は水圧鉄管、２はポンプ水車、３
は流水量を調整又は流水をしゃ断する可動のガイドベー
ン、４はランナ、５はドラフトチューブをそれぞれ示し
ており、ガイドベーン３はガバナ装置６によって水口開
度を制御されるようになっている。また符号７は同期発
電電動機で、揚水運転中は電動機として電動機の有する
ポール数と送電線の系統周波数から決められる同期一定
速度で運転され前記ランナ４を駆動し、流水をドラフト
チューブ５から水圧鉄管に揚水する。
この様な従来の揚水機において揚水運転を停止する場
合、ガイドベーン３を閉制御し約15〜10％開度に達した
ら電動機７を送電線より解列し、ガイドベーン３を全閉
していた。
合、ガイドベーン３を閉制御し約15〜10％開度に達した
ら電動機７を送電線より解列し、ガイドベーン３を全閉
していた。
（発明が解決しようとする問題点） このような場合、解列時点の電動機入力は定常揚水運転
時の約30〜50％程度であり例えば300MWの場合100〜150M
Wにもなり解列と同時に送電系統の電力変動が大きく系
統運用に多大の影響を及ぼしていた。
時の約30〜50％程度であり例えば300MWの場合100〜150M
Wにもなり解列と同時に送電系統の電力変動が大きく系
統運用に多大の影響を及ぼしていた。
そこで、本発明の目的は、このような電力動揺を最小に
するための可変速ポンプ水車の揚水運転停止方法を提供
することにある。
するための可変速ポンプ水車の揚水運転停止方法を提供
することにある。
（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するため本発明はポンプ又はポンプ水車
に直結された交流励磁誘導発電電動機の回転速度を可変
制御するサイクロコンバータを上記誘導発電電動機に対
して電気的に結合してなる可変速制御揚水発電装置の揚
水運転停止方法において；揚水運転を停止する際に、先
ずガイドベーンを閉制御せしめ、ガイドベーン開度が揚
水運転許容最小開度に到達したのち、ガイドベーンの閉
制御を続行しながら、サイクロコンバータを制御してポ
ンプ水車の速度を減じ、回転速度がサイクロコンバータ
が許容する最低速度に達したことを検出し、主機を送電
系統より解列させ、その後ガイドベーンを全閉するよう
にしたことを特徴とするものである。
に直結された交流励磁誘導発電電動機の回転速度を可変
制御するサイクロコンバータを上記誘導発電電動機に対
して電気的に結合してなる可変速制御揚水発電装置の揚
水運転停止方法において；揚水運転を停止する際に、先
ずガイドベーンを閉制御せしめ、ガイドベーン開度が揚
水運転許容最小開度に到達したのち、ガイドベーンの閉
制御を続行しながら、サイクロコンバータを制御してポ
ンプ水車の速度を減じ、回転速度がサイクロコンバータ
が許容する最低速度に達したことを検出し、主機を送電
系統より解列させ、その後ガイドベーンを全閉するよう
にしたことを特徴とするものである。
（作用） 揚水運転を停止する際に、ポンプ水車の速度を一定に保
持したまま、先ずガイドベーンを閉制御せしめる。ガイ
ドベーン開度が揚水運転許容最小開度a1に到達したの
ち、ガイドベーンの閉制御を続行しながら、サイクロコ
ンバータを制御してポンプ水車の速度を減じる。回転速
度がサイクロコンバータが許容する最低速度Ｎ＝N-1に
達したことを検出し、主機を送電系統より解列させ、そ
の後ガイドベーンを全閉する。これにより、逆流領域に
移行しても振動が過大となる領域を回避して運転するこ
とができる。
持したまま、先ずガイドベーンを閉制御せしめる。ガイ
ドベーン開度が揚水運転許容最小開度a1に到達したの
ち、ガイドベーンの閉制御を続行しながら、サイクロコ
ンバータを制御してポンプ水車の速度を減じる。回転速
度がサイクロコンバータが許容する最低速度Ｎ＝N-1に
達したことを検出し、主機を送電系統より解列させ、そ
の後ガイドベーンを全閉する。これにより、逆流領域に
移行しても振動が過大となる領域を回避して運転するこ
とができる。
（実施例） 以下本発明による可変速ポンプ水車の揚水運転停止方法
に実施例を図面を参照して説明する。
に実施例を図面を参照して説明する。
本発明による可変速ポンプ水車の揚水運転停止方法を説
明するに先立って第８図を参照して本発明の方法の実施
に使用される装置を説明しておく。第８図において符号
２はポンプ水車を示し、このポンプ水車には交流励磁誘
導発電電動機８が直結されている。この電動機には交流
励磁装置９、送電系統の一定周波数を発電電動機８の必
要周波数に変換するサイクロコンバータ10、電動機の入
力、回転速度及びガイドベーン開度のそれぞれを検出す
る検出器11、制御上あらかじめ必要なデータの入力、演
算、出力装置12、発電電動機の回転速度を制御するに必
要な励磁量検出器及び必要励磁量計算装置13が電気的に
接続されている。
明するに先立って第８図を参照して本発明の方法の実施
に使用される装置を説明しておく。第８図において符号
２はポンプ水車を示し、このポンプ水車には交流励磁誘
導発電電動機８が直結されている。この電動機には交流
励磁装置９、送電系統の一定周波数を発電電動機８の必
要周波数に変換するサイクロコンバータ10、電動機の入
力、回転速度及びガイドベーン開度のそれぞれを検出す
る検出器11、制御上あらかじめ必要なデータの入力、演
算、出力装置12、発電電動機の回転速度を制御するに必
要な励磁量検出器及び必要励磁量計算装置13が電気的に
接続されている。
このような可変速ポンプ水車を揚水運転する場合、ポン
プ又はポンプ水車の性能は第６図および第７図に示した
ようになる。
プ又はポンプ水車の性能は第６図および第７図に示した
ようになる。
第６図は横軸に揚水量、縦軸に揚程を示したもので図に
おいて、HMINは最低揚程、HMAXは最高揚程を示し、ポン
プ水車が回転速度N-1からN+1まで可変速運転するときH
MINではN-1からNaの間の速度で運転されHMAXではNbから
N+1の間の速度で運転される。この図で点Ｂと点Ｄを結
ぶ線は電動機の容量から制御される最大入力線で点Ａと
点Ｃを結ぶ線はポンプ又はポンプ水車から与えられる制
限ラインで一般にランナ内に二次流れ（騒音、振動が過
大となる状態）が発生する限界点であり又各落差におけ
る定常運転の許容最小入力点である。また、点Ａ′と点
Ｃとを結ぶ線は、サイクロコンバータ10が許容する可変
最低速度における運転状態を示している。
おいて、HMINは最低揚程、HMAXは最高揚程を示し、ポン
プ水車が回転速度N-1からN+1まで可変速運転するときH
MINではN-1からNaの間の速度で運転されHMAXではNbから
N+1の間の速度で運転される。この図で点Ｂと点Ｄを結
ぶ線は電動機の容量から制御される最大入力線で点Ａと
点Ｃを結ぶ線はポンプ又はポンプ水車から与えられる制
限ラインで一般にランナ内に二次流れ（騒音、振動が過
大となる状態）が発生する限界点であり又各落差におけ
る定常運転の許容最小入力点である。また、点Ａ′と点
Ｃとを結ぶ線は、サイクロコンバータ10が許容する可変
最低速度における運転状態を示している。
一方、第７図は横軸に電動機入力を示し、縦軸は第６図
と動揺に揚程を示している。この図において点Ａ、Ｂ、
Ｃ、Ｄは前記した第６図の点Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄと同一点を
示している。したがって、例えば最低揚程運転において
回転速度はN-1からNaまで選択できるが電動機入力は回
転速度をNaからN-1に制御することによって低下させる
ことが可能であることがわかる。点▲▼点における
ガイドベーン開度は落差が変化しても一定であり又通常
揚水運転中の最小開度と云うことが出来る。また、点
Ａ′と点Ｃとを結ぶ線はサイクロコンバータが許容する
最低速度N-1における性能を示している。
と動揺に揚程を示している。この図において点Ａ、Ｂ、
Ｃ、Ｄは前記した第６図の点Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄと同一点を
示している。したがって、例えば最低揚程運転において
回転速度はN-1からNaまで選択できるが電動機入力は回
転速度をNaからN-1に制御することによって低下させる
ことが可能であることがわかる。点▲▼点における
ガイドベーン開度は落差が変化しても一定であり又通常
揚水運転中の最小開度と云うことが出来る。また、点
Ａ′と点Ｃとを結ぶ線はサイクロコンバータが許容する
最低速度N-1における性能を示している。
次に揚水量を減ずるガイドベーンの制御について第５図
を参照して説明する。第５図は横軸流量縦軸揚程とした
時の回転速度Ｎ＝NaとＮ＝N-1におけるガイドベーン開
度a0およびa1の特性を示している。今運転揚程HMINを想
定して場合、前述した第６図の最大流量（最大軸入力）
点、Ｄ点のガイドベーン開度をaD又許容最低速度NMiを
得る点Ｃのガイドベーン開度をa1とした時、今Ｄ点から
停止動作を実行した場合、もし回転速度を先行してNaか
らN-1（NMi）に移行すると点ＤはＮ＝N-1のガイドベー
ン開度a0特性上のＤ′に移行せずポンプ吐出揚程と上・
下池水位にバランスするＦ点に移行することとなる。Ｆ
点は図上のＣ点より小流量側つまり振動過大領域に入る
ので好ましくない。一方Ｄ点からＮ＝Naのまゝ先ずガイ
ドベーン開度a0からa1に移行するとＧ点に移行するしか
る後回転速度をN-1まで減速すればＧ点からＣ点に移行
し振動過大領域に入ることがない。またHMAX運転の場
合、Ａ点までガイドベーンを閉鎖し、その後回転速度を
減少制御すると、逆流領域内に入るが回転速度が低いの
で振動が過大になることはない。したがって、停止時指
令と共にガイドベーン閉操作を先行することが好ましい
ことがわかる。
を参照して説明する。第５図は横軸流量縦軸揚程とした
時の回転速度Ｎ＝NaとＮ＝N-1におけるガイドベーン開
度a0およびa1の特性を示している。今運転揚程HMINを想
定して場合、前述した第６図の最大流量（最大軸入力）
点、Ｄ点のガイドベーン開度をaD又許容最低速度NMiを
得る点Ｃのガイドベーン開度をa1とした時、今Ｄ点から
停止動作を実行した場合、もし回転速度を先行してNaか
らN-1（NMi）に移行すると点ＤはＮ＝N-1のガイドベー
ン開度a0特性上のＤ′に移行せずポンプ吐出揚程と上・
下池水位にバランスするＦ点に移行することとなる。Ｆ
点は図上のＣ点より小流量側つまり振動過大領域に入る
ので好ましくない。一方Ｄ点からＮ＝Naのまゝ先ずガイ
ドベーン開度a0からa1に移行するとＧ点に移行するしか
る後回転速度をN-1まで減速すればＧ点からＣ点に移行
し振動過大領域に入ることがない。またHMAX運転の場
合、Ａ点までガイドベーンを閉鎖し、その後回転速度を
減少制御すると、逆流領域内に入るが回転速度が低いの
で振動が過大になることはない。したがって、停止時指
令と共にガイドベーン閉操作を先行することが好ましい
ことがわかる。
次に本発明による揚水運転停止方法の実施例を第１図乃
至第４図を参照して説明する。
至第４図を参照して説明する。
第１図は揚水停止動作の一態様を示した制御ブロック
図、第２図は本発明によって生じるガイドベーンの動作
状況、電動機入力及び回転速度の変化状況を時間経過に
したがって表わしたものである。
図、第２図は本発明によって生じるガイドベーンの動作
状況、電動機入力及び回転速度の変化状況を時間経過に
したがって表わしたものである。
第１図において、揚水停止指令14を受けて、ガイドベー
ンを閉鎖せしめ、ガイドベーン開度ａがあらかじめ許容
された揚水運転許容最小開度a1まで閉鎖した事をガイド
ベーン開度検出器11cで検出する。
ンを閉鎖せしめ、ガイドベーン開度ａがあらかじめ許容
された揚水運転許容最小開度a1まで閉鎖した事をガイド
ベーン開度検出器11cで検出する。
一方、前記必要励磁量計算装置13が許容最低回転速度N
-1に必要な励磁量を算出し、この算出値に基いて交流励
磁装置９が減少制御されると共にガイドベーン３の閉鎖
が続行され、サイクロコンバータ10は許容最低回転速度
N-1に制御される。主機の回転速度がN-1に達したことを
回転速度検出機11cで検出したら、主機を解列し停止さ
せ、ガイドベーンを全閉する。
-1に必要な励磁量を算出し、この算出値に基いて交流励
磁装置９が減少制御されると共にガイドベーン３の閉鎖
が続行され、サイクロコンバータ10は許容最低回転速度
N-1に制御される。主機の回転速度がN-1に達したことを
回転速度検出機11cで検出したら、主機を解列し停止さ
せ、ガイドベーンを全閉する。
このような本発明の一実施例によれば、異常振動がな
く、主機解列時に生ずる系統の動揺を少なく抑えて円滑
な停止を可能にできる。
く、主機解列時に生ずる系統の動揺を少なく抑えて円滑
な停止を可能にできる。
次に第３図および第４図を参照して本発明の他の実施例
を説明する。
を説明する。
前記実施例が許容最低回転速度N-1を検出して主機を系
統から解列したのに対して、この実施例では、第３図か
ら明らかなように、発電電動機の速度を減速制御し、電
動機入力値PMが解列条件としての設定値に達したことを
検知して、発電電動機を系統から解列している点に特徴
があり、その他の方法の内容は同一である。
統から解列したのに対して、この実施例では、第３図か
ら明らかなように、発電電動機の速度を減速制御し、電
動機入力値PMが解列条件としての設定値に達したことを
検知して、発電電動機を系統から解列している点に特徴
があり、その他の方法の内容は同一である。
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、回転
速度の減少制御と電動機入力を減少させることにより送
電系統に与える動揺を小さく抑えることができ、過大な
振動領域通過時間を短くして機器の長寿命化を図ること
ができる。また、解列時のしゃ断入力が小さいのでしゃ
断器の寿命も増大でき送電系統の安定化に寄与できる。
速度の減少制御と電動機入力を減少させることにより送
電系統に与える動揺を小さく抑えることができ、過大な
振動領域通過時間を短くして機器の長寿命化を図ること
ができる。また、解列時のしゃ断入力が小さいのでしゃ
断器の寿命も増大でき送電系統の安定化に寄与できる。
第１図は本発明による可変速揚水機の揚水運転停止方法
の一実施例を示した制御ブロック図、第２図は第１図の
制御方法によるガイドベーン開度、電動機入力、回転速
度の時間的変化様子を示したタイムチャート、第３図は
本発明の他の実施例による制御ブロック図、第４図は第
３図の制御方法による時間的変化を示したタイムチャー
ト、第５図は回転速度が変った場合の揚水量と揚程の関
係を示した線図、第６図は揚程へ揚水量性能を示した線
図、第７図は揚程へ入力曲線を示した線図、第８図は本
発明を構成する可変速ポンプ水車を示した図、第９図は
従来の一定ポンプ水車を示した図である。 ２……ポンプ水車、７……同期発電電動機、８……交流
励磁誘導発電電動機、９……交流励磁装置、10……サイ
クロコンバータ、11a……入力検出器、11b……回転速度
検出器、11c……ガイドベーン開度検出器、11d……落差
（揚程）検出器、12……データ演算装置、13……励磁量
検出器及び励磁量計算装置。
の一実施例を示した制御ブロック図、第２図は第１図の
制御方法によるガイドベーン開度、電動機入力、回転速
度の時間的変化様子を示したタイムチャート、第３図は
本発明の他の実施例による制御ブロック図、第４図は第
３図の制御方法による時間的変化を示したタイムチャー
ト、第５図は回転速度が変った場合の揚水量と揚程の関
係を示した線図、第６図は揚程へ揚水量性能を示した線
図、第７図は揚程へ入力曲線を示した線図、第８図は本
発明を構成する可変速ポンプ水車を示した図、第９図は
従来の一定ポンプ水車を示した図である。 ２……ポンプ水車、７……同期発電電動機、８……交流
励磁誘導発電電動機、９……交流励磁装置、10……サイ
クロコンバータ、11a……入力検出器、11b……回転速度
検出器、11c……ガイドベーン開度検出器、11d……落差
（揚程）検出器、12……データ演算装置、13……励磁量
検出器及び励磁量計算装置。
Claims (1)
- 【請求項１】ポンプ水車に直結された交流励磁誘導発電
電動機の回転速度を可変制御するサイクロコンバータを
上記誘導発電電動機に対して電気的に結合してなる可変
速ポンプ水車の揚水運転停止方法において；揚水運転を
停止する際に、先ずガイドベーンを閉制御せしめ、ガイ
ドベーン開度が揚水運転許容最小開度a1に到達したの
ち、ガイドベーンの閉制御を続行しながら、サイクロコ
ンバータを制御してポンプ水車の速度を減じ、回転速度
がサイクロコンバータが許容する最低速度Ｎ＝N-1に達
したことを検出し、主機を送電系統より解列させ、その
後ガイドベーンを全閉するようにしたことを特徴とする
可変速ポンプ水車の揚水運転停止方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61313883A JPH0768937B2 (ja) | 1986-12-24 | 1986-12-24 | 可変速ポンプ水車の揚水運転停止方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61313883A JPH0768937B2 (ja) | 1986-12-24 | 1986-12-24 | 可変速ポンプ水車の揚水運転停止方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63162971A JPS63162971A (ja) | 1988-07-06 |
| JPH0768937B2 true JPH0768937B2 (ja) | 1995-07-26 |
Family
ID=18046659
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61313883A Expired - Fee Related JPH0768937B2 (ja) | 1986-12-24 | 1986-12-24 | 可変速ポンプ水車の揚水運転停止方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0768937B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113107803B (zh) * | 2021-04-13 | 2022-08-19 | 南通大学 | 一种化工用涤纶熔体计量泵快速停机装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61149582A (ja) * | 1984-12-21 | 1986-07-08 | Hitachi Ltd | 可変速のポンプ水車またはポンプの停止方法 |
-
1986
- 1986-12-24 JP JP61313883A patent/JPH0768937B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63162971A (ja) | 1988-07-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |