JPS5834672B2 - フクスウノスイシヤ ポンプ ポンプスイシヤトウ ノ カイテンスイリヨクキカイ ノ セイギヨホウホウオヨビソウチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は水圧鉄管、放水路、サージタンク等から構成さ
れる水路系を共有する水車、ポンプ、ポンプ水車等の水
力機械の制御装置に関する。

〔従来技術〕

近年、我国においても電力系統の中に占める火力発電の
比率が非常に高まり、それとともに揚水式水力発電所の
建設が増加している。

よく知られているように、火力発電方式においては部分
負荷運転による効率低下を防止するために常時負荷運転
を必要とするので、深夜等の電力不需要時において供給
電力が需要電力を上回り無駄になる。

それ故、この余剰電力を利用して電力需要時にポンプを
運転して下部貯水池から上部貯水池に揚水し、揚水した
水によって緊急需要時に発電をする、いわゆる揚水式発
電所の有効性が強く認識されるようになった。

特に、最近では大容量の揚水式発電所が建設されるよう
になっており、これらの大容量の揚水式発電所において
は建設コストを低減するために、落差を大きくする代り
に断面積の小さい管を水路系管路に使用したり、数台の
水車に対して一個のサージタンクを共有させる等の経済
的設計が採用されている。

しかしながら、これらの経済的設計に基づいて建設され
た揚水式発電所には下記のような種々の欠点があり、こ
れを解決する必要にせまられている。

すなわち、上記のような、数台の水車に対して只−個の
水路系が設けられている形式の水力発電所において、上
記水車のうちのある水車が起動、停止、負荷急変、負荷
遮断、入力遮断などのいわゆる過渡運転状態に操作され
た場合、過渡運転状態にある水車内を流れる水の流量の
時間的変化が管路内の水撃現象やサージタンク内の水位
変動等の水路系における擾乱を誘発し、この擾乱が水路
系を共有する他の水車における有効落差を変動させる。

しかしながら、現在一般的に実施されている水車制御方
法に於ては水車は上部貯水池と下部貯水池との水位差信
号、すなわち静落差信号のみに応じて制御され、しかも
との静落差信号には、上記のような水路系における擾乱
に基因する有効落差の変動が含まれていないので、上記
のように水路系を共有するある水車の過渡運転によって
他の水車に有効落差の変動が生じても他の水車にはこの
有効落差の変動に応じた運転制御がなされず、その結果
、過渡運転状態にない他の水車もこの有効落差の増大や
減少のために過負荷運転に陥ったり或いは水車の振動が
急激に増大する等の悪影響を受ける。

従って、実際の運転においてはこのような過渡運転状態
に頻繁に遭遇する以上、このような過渡運転状態におい
て水車に振動や過負荷が生ずる場合には、このような振
動や過負荷が生じないことを仮定して設計されている水
車の機械的強度が不足するということにもなる。

従来、上記の如き水路系内の擾乱に基因する水車の過負
荷運転を防止する方法として特開昭４７１６８３１号公
報に示される技術が提案されている。

〔発明の目的〕

本発明は上記方法を具体化する制御装置を提案するもの
で、自動的に制御することを目的とするものである。

〔発明の概要〕

即ち、本発明の特徴とするところは、水路系を共有する
複数台の回転水力機械のうちある回転水力機械が負荷遮
断、入力遮断等の過渡運転状態になったことを検出する
検出器と、この検出器の出力信号を受けて過渡運転状態
にはない他の回転水力機械の定常運転用制御回路を遮断
する切換回路と、前記切換回路によって作動される保護
運転用制御回路及びタイマーと、前記タイマーの出力を
受けて前記保護運転用回路を遮断し、同時に定常運転用
制御回路を回復せしめるリセット回路とより構成した複
数の水車、ポンプ、ポンプ水車等の回転水力機械の制御
装置にある。

〔発明の実施例〕 以下本発明の一実施例を図面によって説明する。

第１図は本発明が適用される揚水式発電所の概略図であ
り、図において、参照符号１は２台のポンプ水車２，３
と水圧鉄管４を介して共通に接続される只−個の単動式
サージタンクであり、このサージタンク１はまた水圧鉄
管５を介して上部貯水池６に接続されている。

ポンプ水車２，３は発電時には放水路７を介して水を下
部貯水池８に放水し、揚水時には下部貯水池８から汲み
上げた水を水圧鉄管４，５を介して上部貯水池６へ圧送
する。

ポンプ水車２には発電電動機９が連結されており、この
発電電動機９には第２図にて説明する瞬時回転速度変化
検出器等の水車過渡運転状態検出器１０が接続されてい
る。

この過渡運転状態検出器１０は既に提案されている公知
の水車制御装置において使用されている発電機出力電圧
検出器以外のどのような形式の検出器であってもよく、
たとえば、発電機の電流変化を検出する回転速度変化検
出器であってもよいし、また、送電電源のオンオフ動作
を検知する検出器であってもよい。

第２図は本発明制御装置のブロック図であり、１４は例
えば第１図のポンプ水車２の過渡運転状態を検出する検
出器１０の出力信号を受けて過渡運転状態にないポンプ
水車３の定常運転制御回路１１を遮断する切換回路であ
り、この切換回路１４は前記定常運転制御回路１１を遮
断すると同時にポンプ水車３を予め定められた所定のシ
ーケンスにしたがって徐々に停止させるために停止シー
ケンス回路１３を作動し、同時にタイマー１２を作動さ
せるよう構成されている。

タイマー１２は過渡運転状態にあるポンプ水車２によっ
て惹起された水路系内の擾乱が鎮静すると予想される一
定時間後に出力信号を発生し、この出力信号はリセット
回路１５に入力され、リセット回路１５は定常運転制御
回路１５をリセットするとともに停止シーケンス回路１
３を切離すよう構成されている。

第２図に示される実施例における停止シーケンス回路は
これ以外の種々の保護回路に置換えてもよいことは勿論
である。

たとえばポンプ水車即ち回転水力機械を停止させずに、
回転水力機械の車室内の水面を押下げることによって該
機械をスピニングリザーブ状態（運転予備状態）にして
もよい。

これは案内羽根を全閉鎖した後に車室内に圧縮空気を導
入することにより達成できる。

この目的のために、停止シーケンス回路ではなく、この
回路１３をスピニングリザーブを行うための保護運転用
制御回路と置換してもよい。

〔発明の効果〕

本発明によれば、過渡運転状態にない回転水力機械は他
の回転水力機械によって水路系内に誘発される擾乱によ
り異常運転状態に陥ることなしに出力が自動的に停止さ
れるので、重大な事故の発生が未然に防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明が適用される揚水式発電所の概略図、第
２図は本発明による回転水力機械制御装置の一実施例を
示すブロック図である。 １００６６１．サージタンク、２，３・曲・ポンプ水車
、４．５・・・・・・水圧鉄管、６・・・・・・上部貯
水池、γ・・曲数水路、８・・・・・・下部貯水池、９
・・・・・・発電電動機、１０・・・・・・過渡状態検
出器、１１・・・・・・定常運転用制御回路、１２・・
・・・・タイマー、１３・・・・・・停止シーケンス回
路、１４・・・・・・切換回路、１５・・・・・・リセ
ット回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 小路系を共有する複数台の回転水力機械のうちある
   回転水力機械が負荷遮断、入力遮断等の過渡運転状態に
   なったことを検出する検出器と、この検出器の出力信号
   を受けて過渡運転状態にはない他の回転水力機械の定常
   運転用制御回路を遮断する切換回路と、前記切換回路に
   よって作動される保護運転用制御回路及びタイマーと、
   前記タイマーの出力を受けて前記保護運転用制御回路を
   遮断し、同時に定常運転用制御回路を回復せしめるリセ
   ット回路とよりなることを特徴とする複数の水車、ポン
   プ、ポンプ水車等の回転水力機械の制御装置。