JPH0792044B2 - ガイドベ−ン制御装置 - Google Patents
ガイドベ−ン制御装置Info
- Publication number
- JPH0792044B2 JPH0792044B2 JP60269270A JP26927085A JPH0792044B2 JP H0792044 B2 JPH0792044 B2 JP H0792044B2 JP 60269270 A JP60269270 A JP 60269270A JP 26927085 A JP26927085 A JP 26927085A JP H0792044 B2 JPH0792044 B2 JP H0792044B2
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- JP
- Japan
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- guide vane
- discharge valve
- servo motor
- servomotor
- valve
- 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
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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)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は放流弁を備えた水力機械のガイドベーン制御装
置に係り、特に放流弁の誤不動作を検出し、水力機械の
ガイドベーンを緩閉鎖させるガイドベーン制御装置に関
する。
置に係り、特に放流弁の誤不動作を検出し、水力機械の
ガイドベーンを緩閉鎖させるガイドベーン制御装置に関
する。
放流弁は、主たる機能としてガイドベーン等の水車の流
量調節手段をバイパスして上流側の水を下流側に流すよ
うに設置されるが、主に水力発電設備と連動して動作さ
れる場合には、次のような目的がある （１）水車が事故停止した際（水車のガイドベーンが急
閉鎖した際）の水撃現象により鉄管内の水撃水圧を緩和
するための制圧機としての用途。
量調節手段をバイパスして上流側の水を下流側に流すよ
うに設置されるが、主に水力発電設備と連動して動作さ
れる場合には、次のような目的がある （１）水車が事故停止した際（水車のガイドベーンが急
閉鎖した際）の水撃現象により鉄管内の水撃水圧を緩和
するための制圧機としての用途。
（２）下流側への放水量（水車からの流水量と放流弁か
らの放水量の和となる）の確保。
らの放水量の和となる）の確保。
しかしながら、放流弁を備えた水力発電設備において、
ガイドベーンを急閉鎖している状態で放流弁が開放不能
になると、水車と放流弁が接続されている鉄管が異常水
圧上昇により破損したり、また下流側へ流すべき責任放
水量が確保できなくなるという問題が発生する。尚、こ
の種の技術の公知例として特開昭52−134949号公報の内
容が挙げられる。
ガイドベーンを急閉鎖している状態で放流弁が開放不能
になると、水車と放流弁が接続されている鉄管が異常水
圧上昇により破損したり、また下流側へ流すべき責任放
水量が確保できなくなるという問題が発生する。尚、こ
の種の技術の公知例として特開昭52−134949号公報の内
容が挙げられる。
本発明の目的は、放流弁が開放不動作時でも鉄管及びガ
イドベーンに異常水圧が印加されるのを防止すると共
に、下流側でも放水量を確保できるガイドベーン制御装
置を提供することにある。
イドベーンに異常水圧が印加されるのを防止すると共
に、下流側でも放水量を確保できるガイドベーン制御装
置を提供することにある。
本発明は水車への水量を調整する放流弁と、この放流弁
の放流動作を制御する放流弁サーボモータと、水車のガ
イドベーン動作を制御するガイドベーンサーボモータと
を備えたガイドベーン制御装置において、放流弁サーボ
モータに入力される開閉信号に応じて昇降する模擬サー
ボモータと、ガイドベーンサーボモータの動作を制御す
る配圧弁装置と、模擬サーボモータの動作量と、放流弁
サーボモータの動作量を比較して、その動作量が異なる
場合に配圧弁装置の圧力状態を変化させる切替装置とを
備え、模擬サーボモータの動作量と、放流弁サーボモー
タの動作量が異なる場合にガイドベーンサーボモータの
移動を、急閉鎖モードから緩閉鎖モードに移行させるよ
うにしたものである。
の放流動作を制御する放流弁サーボモータと、水車のガ
イドベーン動作を制御するガイドベーンサーボモータと
を備えたガイドベーン制御装置において、放流弁サーボ
モータに入力される開閉信号に応じて昇降する模擬サー
ボモータと、ガイドベーンサーボモータの動作を制御す
る配圧弁装置と、模擬サーボモータの動作量と、放流弁
サーボモータの動作量を比較して、その動作量が異なる
場合に配圧弁装置の圧力状態を変化させる切替装置とを
備え、模擬サーボモータの動作量と、放流弁サーボモー
タの動作量が異なる場合にガイドベーンサーボモータの
移動を、急閉鎖モードから緩閉鎖モードに移行させるよ
うにしたものである。
このように、放流弁が開放しない場合に急閉鎖中のガイ
ドベーンを緩閉鎖にすることにより、水をガイドベーン
より順次放流しているので、鉄管及びガイドベーンへの
水撃現象が順次緩和されて、緩閉鎖した分、鉄管及びガ
イドベーンが水撃により破損されにくくなると共に、こ
れらの機械的強度を下げることができるので、経済的で
あるばかりでなく下流側への責任放水量を確保できる。
ドベーンを緩閉鎖にすることにより、水をガイドベーン
より順次放流しているので、鉄管及びガイドベーンへの
水撃現象が順次緩和されて、緩閉鎖した分、鉄管及びガ
イドベーンが水撃により破損されにくくなると共に、こ
れらの機械的強度を下げることができるので、経済的で
あるばかりでなく下流側への責任放水量を確保できる。
以下、本発明の実施例を第１図ないし第４図により説明
する。
する。
第１図は、放流弁誤不動作検出装置の中立状態での機構
図、第２図はこの装置が誤不開動作を検知した状態での
機構図である。
図、第２図はこの装置が誤不開動作を検知した状態での
機構図である。
この実施例は、実際の放流弁のサーボモータ（図示せ
ず）動作を模擬する部分と、模擬結果と実際の放流弁の
サーボモータの動作を比較する部分とを備え、そしてこ
の比較結果を用いて放流弁が開放不動作時にガイドベー
ンが急閉鎖している状態を緩閉鎖状態に移行させるよう
にしたものである。
ず）動作を模擬する部分と、模擬結果と実際の放流弁の
サーボモータの動作を比較する部分とを備え、そしてこ
の比較結果を用いて放流弁が開放不動作時にガイドベー
ンが急閉鎖している状態を緩閉鎖状態に移行させるよう
にしたものである。
模擬する部分は、実際の放流弁のサーボモータ（以下主
サーボと記す）への開閉信号と同一信号を伝達するレバ
ー1,模擬サーボモータ５の動作時間を実際の放流弁サー
ボモータの動作時間と同一にするための可調整絞り2,3,
模擬サーボモータ５を開閉するパイロットバルブ４及
び、実際の放流弁主サーボモータの動作を模擬する模擬
サーボモータ５とにより構成される。
サーボと記す）への開閉信号と同一信号を伝達するレバ
ー1,模擬サーボモータ５の動作時間を実際の放流弁サー
ボモータの動作時間と同一にするための可調整絞り2,3,
模擬サーボモータ５を開閉するパイロットバルブ４及
び、実際の放流弁主サーボモータの動作を模擬する模擬
サーボモータ５とにより構成される。
ここで模擬サーボモータと呼称しているが、その役割
は、放流弁サーボモータ開閉信号に対する正常放流弁サ
ーボモータの動作を模擬的に実現する機構である。
は、放流弁サーボモータ開閉信号に対する正常放流弁サ
ーボモータの動作を模擬的に実現する機構である。
また、放流弁開閉信号を与える機構に対し、例えば、実
際のガイドベーン用サーボモータの動作速度と放流弁サ
ーボモータの動作速度に大きな差（信号入力速度が応答
速度より大）がある場合に、放流弁開閉信号と放流弁主
サーボモータの実際の動作を示す帰還信号を直接比較す
ると、この偏差信号量が過大となっている状態を誤不動
作と誤検知してしまう恐れが発生していた。このため本
発明の実施例では模擬サーボモータを設置し、ここから
の信号を用いることにより偏差信号量が過大とならない
ようにしている。
際のガイドベーン用サーボモータの動作速度と放流弁サ
ーボモータの動作速度に大きな差（信号入力速度が応答
速度より大）がある場合に、放流弁開閉信号と放流弁主
サーボモータの実際の動作を示す帰還信号を直接比較す
ると、この偏差信号量が過大となっている状態を誤不動
作と誤検知してしまう恐れが発生していた。このため本
発明の実施例では模擬サーボモータを設置し、ここから
の信号を用いることにより偏差信号量が過大とならない
ようにしている。
放流弁開信号が入力されると、放流弁信号レバー１が模
擬サーボモータ５の真上に存在する接続点を支持にして
下降する。この下降動作により、パイロットバルブ４の
プランジャ4Aが降下し、圧油槽からの圧油P0が調整絞２
を介して、パイロットバルブ４に供給され、パイロット
プランジャ4Aが降下し、圧油P0はパイロットバルブ４よ
り模擬サーボモータ５の下側及び上側に注入され、その
圧油面積の大きい下側の圧力により、模擬ピストン5Aが
上方に移動する。その結果、模擬サーボモータ５が放流
弁開信号が要求する開度に達すると、パイロットプラン
ジャ4Aは中立位置に戻され、模擬サーボモータ５の開動
作が停止する。
擬サーボモータ５の真上に存在する接続点を支持にして
下降する。この下降動作により、パイロットバルブ４の
プランジャ4Aが降下し、圧油槽からの圧油P0が調整絞２
を介して、パイロットバルブ４に供給され、パイロット
プランジャ4Aが降下し、圧油P0はパイロットバルブ４よ
り模擬サーボモータ５の下側及び上側に注入され、その
圧油面積の大きい下側の圧力により、模擬ピストン5Aが
上方に移動する。その結果、模擬サーボモータ５が放流
弁開信号が要求する開度に達すると、パイロットプラン
ジャ4Aは中立位置に戻され、模擬サーボモータ５の開動
作が停止する。
また、模擬結果と放流弁主サーボモータの動作を比較す
る部分は、放流弁主サーボモータの動作量により回転す
る帰還軸９とその回転角度を上，下動信号に変換するカ
ム８、及び放流弁レバー７と模擬サーボモータ５と放流
弁レバー７により動かされる切換弁プランジャ6Aをもつ
切換弁６により構成される。
る部分は、放流弁主サーボモータの動作量により回転す
る帰還軸９とその回転角度を上，下動信号に変換するカ
ム８、及び放流弁レバー７と模擬サーボモータ５と放流
弁レバー７により動かされる切換弁プランジャ6Aをもつ
切換弁６により構成される。
この機構の動作は、模擬サーボモータ５の動作量と放流
弁主サーボモータからの開帰還信号量とが切換弁６の切
換弁プランジャ6Aの動作により比較されるように構成さ
れているので、平常時は、切換弁プランジャ6Aは常に中
立位置を維持することにより、切換弁６に設けた排油穴
6Bを閉じている。
弁主サーボモータからの開帰還信号量とが切換弁６の切
換弁プランジャ6Aの動作により比較されるように構成さ
れているので、平常時は、切換弁プランジャ6Aは常に中
立位置を維持することにより、切換弁６に設けた排油穴
6Bを閉じている。
第２図はこの機構が誤不開動作を検知した状態を示すも
ので、この状態で切換弁プランジャ6Aが、模擬サーボモ
ータ５の上述した動作により（帰還軸９、カム８、及び
放流弁レバー７を介して伝達される主サーボモータから
開帰還信号が正常でないため）中立位置から上方へ動か
されて、排油穴6Bが開放される結果、誤不開動作状態の
検出信号として圧油槽からの圧油P0が系統へ通油され
て、第３図の圧油ピストンシリンダ13へ供給される。
ので、この状態で切換弁プランジャ6Aが、模擬サーボモ
ータ５の上述した動作により（帰還軸９、カム８、及び
放流弁レバー７を介して伝達される主サーボモータから
開帰還信号が正常でないため）中立位置から上方へ動か
されて、排油穴6Bが開放される結果、誤不開動作状態の
検出信号として圧油槽からの圧油P0が系統へ通油され
て、第３図の圧油ピストンシリンダ13へ供給される。
第３図は、ガイドベーン緩閉鎖切換機構の実施例を示す
機構図である。
機構図である。
この機構の目的は放流弁が水車と同一の鉄管を持つ場合
に、水車のガイドベーン17が急閉鎖した時に放流弁が誤
不開動作すると、制圧機としての役割が果たせないた
め、第４図の破線で示すように、鉄管水圧が異常に上昇
する（尚、実線は放流弁が適切に制圧機として開いた場
合を示す）。この異常上昇を未然に防ぐため、図中イ点
で誤不開動作を検知後、一点鎖線に示すように、ガイド
ベーン17を緩閉鎖するように構成する。
に、水車のガイドベーン17が急閉鎖した時に放流弁が誤
不開動作すると、制圧機としての役割が果たせないた
め、第４図の破線で示すように、鉄管水圧が異常に上昇
する（尚、実線は放流弁が適切に制圧機として開いた場
合を示す）。この異常上昇を未然に防ぐため、図中イ点
で誤不開動作を検知後、一点鎖線に示すように、ガイド
ベーン17を緩閉鎖するように構成する。
即ち、第３図で、通常運転時は、水車運転停止用電磁弁
11の65S側が附勢され、圧油槽からの圧油P0が油圧切換
弁12の上部ポートに作用しているため、油圧切換弁12は
下部バネを押しつけて図示の上側のブロックに示すよう
に、からの制御圧油をガイドベーンサーボモータ17用
の二次配圧弁15の配圧弁ピストン16の下側へ通油し、
からの制御圧油により、ガイドベーンサーボモータ17が
動作する。
11の65S側が附勢され、圧油槽からの圧油P0が油圧切換
弁12の上部ポートに作用しているため、油圧切換弁12は
下部バネを押しつけて図示の上側のブロックに示すよう
に、からの制御圧油をガイドベーンサーボモータ17用
の二次配圧弁15の配圧弁ピストン16の下側へ通油し、
からの制御圧油により、ガイドベーンサーボモータ17が
動作する。
水車の急停止指令が入ると電磁弁の65T側が附勢される
ので、図示のような状態となり、切換弁12の上部圧油が
65T側のブロックを通り排油され、二次配圧弁15の配圧
弁ピストン16の下側へ作用していた圧油が切換弁12を通
って排油される。
ので、図示のような状態となり、切換弁12の上部圧油が
65T側のブロックを通り排油され、二次配圧弁15の配圧
弁ピストン16の下側へ作用していた圧油が切換弁12を通
って排油される。
このため、配圧弁ピストン16は、ガイドベーンサーボモ
ータ17の閉速度制御機構14によって定められた位置まで
下降し、二次配圧弁15の開油路18及び閉油路18Aの通油
面積を制限する。
ータ17の閉速度制御機構14によって定められた位置まで
下降し、二次配圧弁15の開油路18及び閉油路18Aの通油
面積を制限する。
即ち、第４図のイ点で誤不開動作が本発明の検出器によ
り、検知されたとすると、第２図の系統へ圧油が通じ
るので（第３図のは同系統を示す）、圧油ピストンシ
リンダ13の下部室へ圧油が作用し、二次配圧弁15の配圧
弁ピストン16を引き上げることとなり、開油路18及び閉
油路18Aの通油口面積が絞られ、その結果、サーボモー
タ７の動作時間が緩和されることとなり、第４図の一点
鎖線で示すモードを達成する。
り、検知されたとすると、第２図の系統へ圧油が通じ
るので（第３図のは同系統を示す）、圧油ピストンシ
リンダ13の下部室へ圧油が作用し、二次配圧弁15の配圧
弁ピストン16を引き上げることとなり、開油路18及び閉
油路18Aの通油口面積が絞られ、その結果、サーボモー
タ７の動作時間が緩和されることとなり、第４図の一点
鎖線で示すモードを達成する。
なお、図中13は、油圧ピストンシリンダで、内部に油圧
ピストンを収納し、圧油が供給されると、油圧ピスト
ンを押上げて、配圧弁ピストン16を上昇させて、両油路
18,18Aを絞る役目をする。
ピストンを収納し、圧油が供給されると、油圧ピスト
ンを押上げて、配圧弁ピストン16を上昇させて、両油路
18,18Aを絞る役目をする。
このように、本発明で模擬プランジャ5Aが開放されたま
まの状態であると、切換プランジャ6Aが上昇し、排油穴
6Bより圧油を、油圧ピストンシリンダ13に供給し、配
圧弁ピストン16を押上げて、油路18,18Aの通油面積を絞
ると共に、油路の圧油がガイドベーンサーボモータ17に
供給されるので、ガイドベーンサーボモータ17の開放時
間は第４図に示すイ点を境として、急閉鎖モードより一
点鎖線の緩閉鎖モードに切換わる。このため順次水が放
流され、鉄管の水圧も一点鎖線特性になり、鉄管の水撃
現象が防止できるので、本発明の特性図の鉄管及びガイ
ドベーンの機械的強度は従来例の特性図に比べて緩和し
た分、破損を防止できるばかりか、またこれらの部品の
耐圧を少なくして設計することができるようになり経済
的な発電所を構成できるという効果がある。
まの状態であると、切換プランジャ6Aが上昇し、排油穴
6Bより圧油を、油圧ピストンシリンダ13に供給し、配
圧弁ピストン16を押上げて、油路18,18Aの通油面積を絞
ると共に、油路の圧油がガイドベーンサーボモータ17に
供給されるので、ガイドベーンサーボモータ17の開放時
間は第４図に示すイ点を境として、急閉鎖モードより一
点鎖線の緩閉鎖モードに切換わる。このため順次水が放
流され、鉄管の水圧も一点鎖線特性になり、鉄管の水撃
現象が防止できるので、本発明の特性図の鉄管及びガイ
ドベーンの機械的強度は従来例の特性図に比べて緩和し
た分、破損を防止できるばかりか、またこれらの部品の
耐圧を少なくして設計することができるようになり経済
的な発電所を構成できるという効果がある。
また、ガイドベーンは順次開放してゆくので、この間に
おいても下流に水が放流可能となり必要な水量を確保で
きるようになるという効果がある。
おいても下流に水が放流可能となり必要な水量を確保で
きるようになるという効果がある。
第１図は本発明の一実施例の誤不開動作検出器の機構
図、第２図は第１図の検出時を示す機構図、第３図はガ
イドベーンサーボモータ操作機構図、第４図は本発明の
タイムチャートである。 １……放流弁開閉信号レバー、2,3……調整絞、４……
パイロットバルブ、５……模擬サーボモータ、６……比
較用切換弁、７……放流弁レバー、８……帰還信号カ
ム、９……帰還軸。
図、第２図は第１図の検出時を示す機構図、第３図はガ
イドベーンサーボモータ操作機構図、第４図は本発明の
タイムチャートである。 １……放流弁開閉信号レバー、2,3……調整絞、４……
パイロットバルブ、５……模擬サーボモータ、６……比
較用切換弁、７……放流弁レバー、８……帰還信号カ
ム、９……帰還軸。
Claims (1)
- 【請求項１】水車への水量を調整する放流弁と、該放流
弁を制御する放流弁サーボモータと、水車のガイドベー
ンを制御するガイドベーンサーボモータとを備えたガイ
ドベーン制御装置において、前記放流弁サーボモータに
入力される開閉信号に応じて昇降する模擬サーボモータ
と、前記ガイドベーンサーボモータの動作を制御する配
圧弁装置と、前記模擬サーボモータの動作量と、放流弁
サーボモータの動作量を比較して、その動作量が異なる
場合に前記配圧弁装置の圧力状態を変化させる切替装置
とを備え、前記模擬サーボモータの動作量と、放流弁サ
ーボモータの動作量が異なる場合にガイドベーンサーボ
モータの移動を、急閉鎖モードから緩閉鎖モードに移行
させることを特徴とするガイドベーン制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60269270A JPH0792044B2 (ja) | 1985-12-02 | 1985-12-02 | ガイドベ−ン制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60269270A JPH0792044B2 (ja) | 1985-12-02 | 1985-12-02 | ガイドベ−ン制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62129577A JPS62129577A (ja) | 1987-06-11 |
| JPH0792044B2 true JPH0792044B2 (ja) | 1995-10-09 |
Family
ID=17470013
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60269270A Expired - Lifetime JPH0792044B2 (ja) | 1985-12-02 | 1985-12-02 | ガイドベ−ン制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0792044B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009093205A (ja) * | 2009-02-02 | 2009-04-30 | Hinomoto Gosei Jushi Seisakusho:Kk | 分子模型 |
| CN116498625A (zh) * | 2023-05-23 | 2023-07-28 | 中国长江电力股份有限公司 | 一种主配压阀-引导阀位置闭环控制方法 |
| CN116679544B (zh) * | 2023-05-23 | 2026-03-13 | 中国长江电力股份有限公司 | 调速器液压随动系统引导阀电气中位自动智能整定系统及方法 |
-
1985
- 1985-12-02 JP JP60269270A patent/JPH0792044B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62129577A (ja) | 1987-06-11 |
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