JPH0783157A - 可動羽根水車のランナベーン制御方法 - Google Patents
可動羽根水車のランナベーン制御方法Info
- Publication number
- JPH0783157A JPH0783157A JP5252594A JP25259493A JPH0783157A JP H0783157 A JPH0783157 A JP H0783157A JP 5252594 A JP5252594 A JP 5252594A JP 25259493 A JP25259493 A JP 25259493A JP H0783157 A JPH0783157 A JP H0783157A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- runner
- closing
- vane
- runner vane
- speed
- 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.)
- Pending
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Classifications
-
- 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
- Control Of Water Turbines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】長大水路に建設される可動羽根水車の負荷遮断
時に、広範囲の落差にわたり、水圧上昇を抑えるように
する。 【構成】負荷遮断時のガイドベーン閉鎖開始時にはガイ
ドベーン閉鎖速度を速くし、ガイドベーン閉鎖の途中で
ガイドベーン閉鎖速度を遅い速度に切り換えるととも
に、負荷遮断時のランナベーン閉鎖開始時にはランナベ
ーン閉鎖速度を速くし、ランナベーン閉鎖の途中でラン
ナベーン閉鎖速度を遅い速度に切り換えるので、負荷遮
断時にガイドベーン開度とランナベーン開度とは適正な
関係に保たれ、広範囲の落差において、安全に運転でき
る。
時に、広範囲の落差にわたり、水圧上昇を抑えるように
する。 【構成】負荷遮断時のガイドベーン閉鎖開始時にはガイ
ドベーン閉鎖速度を速くし、ガイドベーン閉鎖の途中で
ガイドベーン閉鎖速度を遅い速度に切り換えるととも
に、負荷遮断時のランナベーン閉鎖開始時にはランナベ
ーン閉鎖速度を速くし、ランナベーン閉鎖の途中でラン
ナベーン閉鎖速度を遅い速度に切り換えるので、負荷遮
断時にガイドベーン開度とランナベーン開度とは適正な
関係に保たれ、広範囲の落差において、安全に運転でき
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、可動羽根水車のラン
ナベーン制御方法に関する。
ナベーン制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】図２はバルブ水車発電機の縦断面図であ
る。バルブ型水車は、コンクリート基礎構造物５からな
る流水路６に、ランナ１，ガイドベーン２，水車ケーシ
ング３を取り付け、排水側に吸出し管４を備えている。
放水路６の上方に発電所建屋７及びクレーン８を備えて
いる。バルブ型水車は、落差２５ｍから数ｍの低落差で
かつ大流量の地点での水力発電に採用されるチューブラ
型水車の一つの形式であり、ランナ径が数ｍの大型機に
適用される。バルブ水車は、通常図２のごとく河川を堰
き止め、堰堤の脇に建設される。従って、取水から発電
所出口から水を放流するまでの水路が短いことがバルブ
水車の特徴である。図３は長大水路に建設されるバルブ
水車発電所の平面図、図４は図３のIV−IV断面図であ
る。しかし、最近の傾向として、既設のダムの横にバル
ブ水車発電機を追加するケースがあり、この場合には、
立地条件が制約され、ダム１０の底に放水路を設けるた
め、水路の長さは長くなる。１１は取水口ゲート、１２
は放水路ゲートである。
る。バルブ型水車は、コンクリート基礎構造物５からな
る流水路６に、ランナ１，ガイドベーン２，水車ケーシ
ング３を取り付け、排水側に吸出し管４を備えている。
放水路６の上方に発電所建屋７及びクレーン８を備えて
いる。バルブ型水車は、落差２５ｍから数ｍの低落差で
かつ大流量の地点での水力発電に採用されるチューブラ
型水車の一つの形式であり、ランナ径が数ｍの大型機に
適用される。バルブ水車は、通常図２のごとく河川を堰
き止め、堰堤の脇に建設される。従って、取水から発電
所出口から水を放流するまでの水路が短いことがバルブ
水車の特徴である。図３は長大水路に建設されるバルブ
水車発電所の平面図、図４は図３のIV−IV断面図であ
る。しかし、最近の傾向として、既設のダムの横にバル
ブ水車発電機を追加するケースがあり、この場合には、
立地条件が制約され、ダム１０の底に放水路を設けるた
め、水路の長さは長くなる。１１は取水口ゲート、１２
は放水路ゲートである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】図３のように水路の長
いバルブ水車では、負荷遮断時にはガイドベーン，ラン
ナベーンがともに閉じて流量が急激に減少する際の水圧
上昇が大きくなる。水圧上昇を押さえるためには、ガイ
ドベーンの閉鎖時間を長くすればよいが、流量の減少速
度が遅くなるために、逆に回転速度が上昇し、速度変動
が大きくなる。可動羽根水車では、流量を制御する要素
として、ガイドベーン，ランナベーンの２種類があり、
両者の閉じる速度によっても、水圧上昇，回転速度上昇
の特性は変化する。図５は従来の可動羽根水車の負荷遮
断時の特性を示す図である。図５において、従来可動羽
根水車の負荷遮断時には、ガイドベーン開度を先ず急激
に閉じ、その後緩やかな速度で閉じる２段階閉鎖方式が
採用されていた。一方水のエネルギーを効率よく活用す
ることを目的に、水車は広範囲な落差に対して運転でき
るよう要求されている。従来、ランナベーン開度は一定
の閉鎖速度で直線的に操作していた。このような運転範
囲の拡大の要求に対して、現状のガイドベーンの閉鎖特
性では、落差が大きく変化した場合には、最適なガイド
ベーン閉鎖特性からずれてしまい、水圧の過大な上昇や
回転速度の過大な上昇を生じるようになる。また、ラン
ナベーンの開度とガイドベーンの開度の関係が適正な関
係から外れた場合、水圧変動や振動が発生する。そのた
め長大水路に建設されるバルブ水車では、現状の機構で
は、広範囲の落差において、負荷遮断時の水圧上昇，回
転速度上昇を押さえることは困難であった。
いバルブ水車では、負荷遮断時にはガイドベーン，ラン
ナベーンがともに閉じて流量が急激に減少する際の水圧
上昇が大きくなる。水圧上昇を押さえるためには、ガイ
ドベーンの閉鎖時間を長くすればよいが、流量の減少速
度が遅くなるために、逆に回転速度が上昇し、速度変動
が大きくなる。可動羽根水車では、流量を制御する要素
として、ガイドベーン，ランナベーンの２種類があり、
両者の閉じる速度によっても、水圧上昇，回転速度上昇
の特性は変化する。図５は従来の可動羽根水車の負荷遮
断時の特性を示す図である。図５において、従来可動羽
根水車の負荷遮断時には、ガイドベーン開度を先ず急激
に閉じ、その後緩やかな速度で閉じる２段階閉鎖方式が
採用されていた。一方水のエネルギーを効率よく活用す
ることを目的に、水車は広範囲な落差に対して運転でき
るよう要求されている。従来、ランナベーン開度は一定
の閉鎖速度で直線的に操作していた。このような運転範
囲の拡大の要求に対して、現状のガイドベーンの閉鎖特
性では、落差が大きく変化した場合には、最適なガイド
ベーン閉鎖特性からずれてしまい、水圧の過大な上昇や
回転速度の過大な上昇を生じるようになる。また、ラン
ナベーンの開度とガイドベーンの開度の関係が適正な関
係から外れた場合、水圧変動や振動が発生する。そのた
め長大水路に建設されるバルブ水車では、現状の機構で
は、広範囲の落差において、負荷遮断時の水圧上昇，回
転速度上昇を押さえることは困難であった。
【０００４】この発明は、長大水路に建設されるバルブ
水車の負荷遮断時に、広範囲の落差にわたり、水圧上昇
を抑え、安全に運転することができる可動羽根水車のラ
ンナベーン制御方法を提供することを目的とする。
水車の負荷遮断時に、広範囲の落差にわたり、水圧上昇
を抑え、安全に運転することができる可動羽根水車のラ
ンナベーン制御方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】ガイドベーン，ランナベ
ーンを備えた可動羽根水車において、負荷遮断時のガイ
ドベーン閉鎖開始時には、ガイドベーン閉鎖速度を速く
し、前記ガイドベーンの閉鎖の途中でガイドベーン閉鎖
速度を遅い速度に切り換えるとともに、負荷遮断時の前
記ランナベーン閉鎖開始時にはランナベーン閉鎖速度を
速くし、前記ランナベーンの閉鎖の途中でランナベーン
閉鎖速度を遅い速度に切り換えることによって、上記目
的を達成する。
ーンを備えた可動羽根水車において、負荷遮断時のガイ
ドベーン閉鎖開始時には、ガイドベーン閉鎖速度を速く
し、前記ガイドベーンの閉鎖の途中でガイドベーン閉鎖
速度を遅い速度に切り換えるとともに、負荷遮断時の前
記ランナベーン閉鎖開始時にはランナベーン閉鎖速度を
速くし、前記ランナベーンの閉鎖の途中でランナベーン
閉鎖速度を遅い速度に切り換えることによって、上記目
的を達成する。
【０００６】また、負荷遮断時に、前記可動羽根水車の
落差が低い時は、大きなランナベーン開度でランナベー
ン閉鎖速度を切り換え、前記落差が高くなるに従って小
さなランナベーン開度でランナベーン閉鎖速度を切り換
えるようにすれば、水圧上昇を抑える上に好適である。
落差が低い時は、大きなランナベーン開度でランナベー
ン閉鎖速度を切り換え、前記落差が高くなるに従って小
さなランナベーン開度でランナベーン閉鎖速度を切り換
えるようにすれば、水圧上昇を抑える上に好適である。
【０００７】
【作用】この発明においては、負荷遮断時のガイドベー
ン閉鎖開始時には、ガイドーベン閉鎖速度を速くし、ガ
イドベーンの閉鎖の途中でガイドーベン閉鎖速度を遅い
速度に切り換えるとともに、負荷遮断時のランナベーン
閉鎖開始時にはランナベーン閉鎖速度を速くし、ランナ
ベーン閉鎖の途中でランナベーン閉鎖速度を遅い速度に
切り換えるので、負荷遮断時にランナベーン開度とガイ
ドベーン開度の組合わせが適正な関係に保たれ、旋回流
の発生を防止し、過大な水圧変動を避けることができ
る。
ン閉鎖開始時には、ガイドーベン閉鎖速度を速くし、ガ
イドベーンの閉鎖の途中でガイドーベン閉鎖速度を遅い
速度に切り換えるとともに、負荷遮断時のランナベーン
閉鎖開始時にはランナベーン閉鎖速度を速くし、ランナ
ベーン閉鎖の途中でランナベーン閉鎖速度を遅い速度に
切り換えるので、負荷遮断時にランナベーン開度とガイ
ドベーン開度の組合わせが適正な関係に保たれ、旋回流
の発生を防止し、過大な水圧変動を避けることができ
る。
【０００８】また、負荷遮断時に可動羽根水車の落差が
低いときは、大きなランナベーン開度でランナベーン閉
鎖速度を切り換え、落差が高くなるに従って小さなラン
ナベーン開度でランナベーン閉鎖速度を切り換えれば、
負荷遮断時に広範囲の落差において、ランナベーン開度
とガイドベーン開度の組合わせが適正な関係に保たれ
る。
低いときは、大きなランナベーン開度でランナベーン閉
鎖速度を切り換え、落差が高くなるに従って小さなラン
ナベーン開度でランナベーン閉鎖速度を切り換えれば、
負荷遮断時に広範囲の落差において、ランナベーン開度
とガイドベーン開度の組合わせが適正な関係に保たれ
る。
【０００９】
【実施例】図１はこの発明のランナベーン制御方法によ
る可動羽根水車のランナベーン閉鎖特性を示す図であ
る。負荷遮断時には、ガイドベーンを閉鎖開始時には速
く、途中でガイドベーン閉鎖速度を遅く切り換える。さ
らに、負荷遮断時のランナベーン閉鎖開始時にはランナ
ベーン閉鎖速度を速くし、途中でランナベーン閉鎖速度
を遅い速度に切り換える。実際の運転においては、上流
側水位と下流側水位との水位差を監視し、負荷遮断時に
は落差に対応するランナベーンの腰折れ開度を定める。
負荷遮断時の落差が低く流量が大きいときは、大きいラ
ンナベーン開度で腰折れさせ、負荷遮断時の落差が高く
流量が少ないときは小さなランナベーン開度で腰折れさ
せるので、ランナベーン開度はガイドベーン開度に合わ
せ適正な関係に保たれ、旋回流の発生を防ぐことができ
る。従って、負荷遮断時に広範囲の落差にわたり水圧上
昇を抑えることができる。
る可動羽根水車のランナベーン閉鎖特性を示す図であ
る。負荷遮断時には、ガイドベーンを閉鎖開始時には速
く、途中でガイドベーン閉鎖速度を遅く切り換える。さ
らに、負荷遮断時のランナベーン閉鎖開始時にはランナ
ベーン閉鎖速度を速くし、途中でランナベーン閉鎖速度
を遅い速度に切り換える。実際の運転においては、上流
側水位と下流側水位との水位差を監視し、負荷遮断時に
は落差に対応するランナベーンの腰折れ開度を定める。
負荷遮断時の落差が低く流量が大きいときは、大きいラ
ンナベーン開度で腰折れさせ、負荷遮断時の落差が高く
流量が少ないときは小さなランナベーン開度で腰折れさ
せるので、ランナベーン開度はガイドベーン開度に合わ
せ適正な関係に保たれ、旋回流の発生を防ぐことができ
る。従って、負荷遮断時に広範囲の落差にわたり水圧上
昇を抑えることができる。
【００１０】次にランナベーン閉鎖の動作について説明
する。発電中に非常停止用開閉器５Ｅが動作すると、調
速装置用ソレノイド６５が閉じ、並列用遮断器５２が開
き、主制御継電器４が復帰する。次いで非常停止用切替
弁が動作し、ランナベーン開度を監視しながらランナベ
ーン閉鎖速度切替弁を動作させる。この切替弁の動作に
よりランナベーン閉鎖速度を遅い速度に切り換える。
する。発電中に非常停止用開閉器５Ｅが動作すると、調
速装置用ソレノイド６５が閉じ、並列用遮断器５２が開
き、主制御継電器４が復帰する。次いで非常停止用切替
弁が動作し、ランナベーン開度を監視しながらランナベ
ーン閉鎖速度切替弁を動作させる。この切替弁の動作に
よりランナベーン閉鎖速度を遅い速度に切り換える。
【００１１】
【発明の効果】この発明によれば、可動羽根水車の負荷
遮断時に、ガイドベーンを２段階の閉鎖速度により閉鎖
するとともに、ランナベーン閉鎖開始時にはランナベー
ン閉鎖速度を速くし、ランナベーンの閉鎖の途中でラン
ナベーンを遅い速度に切り換えるので、ガイドベーン開
度とランナベーン開度とは適正な関係に保たれ、旋回流
の発生を防ぐことができる。従って、長大水路に建設さ
れるバルブ水車を、広範囲の落差において安全に運転す
ることが可能となり、圧力の加わる部材や遠心力の加わ
る部材を必要以上に厚く設計しなくともよくなる。
遮断時に、ガイドベーンを２段階の閉鎖速度により閉鎖
するとともに、ランナベーン閉鎖開始時にはランナベー
ン閉鎖速度を速くし、ランナベーンの閉鎖の途中でラン
ナベーンを遅い速度に切り換えるので、ガイドベーン開
度とランナベーン開度とは適正な関係に保たれ、旋回流
の発生を防ぐことができる。従って、長大水路に建設さ
れるバルブ水車を、広範囲の落差において安全に運転す
ることが可能となり、圧力の加わる部材や遠心力の加わ
る部材を必要以上に厚く設計しなくともよくなる。
【００１２】また、負荷遮断時に落差が低くなるに従っ
て大きなランナベーン開度でランナベーン閉鎖速度を遅
い速度に切り換え、ガイドベーン開度とランナベーン開
度とは適正な関係に保たれ、旋回流の発生を防ぐことが
できるので、バルブ水車を広範囲の落差において安全に
運転できる。
て大きなランナベーン開度でランナベーン閉鎖速度を遅
い速度に切り換え、ガイドベーン開度とランナベーン開
度とは適正な関係に保たれ、旋回流の発生を防ぐことが
できるので、バルブ水車を広範囲の落差において安全に
運転できる。
【図１】この発明のランナベーン制御方法による可動羽
根水車のランナベーン閉鎖特性を示す図である。
根水車のランナベーン閉鎖特性を示す図である。
【図２】バルブ水車発電機の縦断面図である。
【図３】長大水路に建設されるバルブ水車発電所の平面
図である。
図である。
【図４】図３のIV−IV断面図である。
【図５】従来の可動羽根水車の負荷遮断時の特性を示す
図である。
図である。
１ ランナ ２ ガイドベーン ３ 水車ケーシング ４ 吸出し管 ５ コンクリート基礎構造物 ６ 流水路 ７ 発電所建屋 １０ ダム
Claims (2)
- 【請求項１】ガイドベーン，ランナベーンを備えた可動
羽根水車において、負荷遮断時のガイドベーン閉鎖開始
時には、ガイドベーン閉鎖速度を速くし、前記ガイドベ
ーンの閉鎖の途中でガイドベーン閉鎖速度を遅い速度に
切り換えるとともに、負荷遮断時の前記ランナベーン閉
鎖開始時にはランナベーン閉鎖速度を速くし、前記ラン
ナベーンの閉鎖の途中でランナベーン閉鎖速度を遅い速
度に切り換えることを特徴とする可動羽根水車のランナ
ベーン制御方法。 - 【請求項２】請求項１記載の可動羽根水車のランナベー
ン制御方法において、負荷遮断時に、前記可動羽根水車
の落差が低い時は、大きなランナベーン開度でランナベ
ーン閉鎖速度を切り換え、前記落差が高くなるに従って
小さなランナベーン開度でランナベーン閉鎖速度を切り
換えることを特徴とする可動羽根水車のランナベーン制
御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5252594A JPH0783157A (ja) | 1993-09-14 | 1993-09-14 | 可動羽根水車のランナベーン制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5252594A JPH0783157A (ja) | 1993-09-14 | 1993-09-14 | 可動羽根水車のランナベーン制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0783157A true JPH0783157A (ja) | 1995-03-28 |
Family
ID=17239546
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5252594A Pending JPH0783157A (ja) | 1993-09-14 | 1993-09-14 | 可動羽根水車のランナベーン制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0783157A (ja) |
-
1993
- 1993-09-14 JP JP5252594A patent/JPH0783157A/ja active Pending
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