JPS60212676A - クロスフロ−水車の非常停止装置 - Google Patents
クロスフロ−水車の非常停止装置Info
- Publication number
- JPS60212676A JPS60212676A JP59068252A JP6825284A JPS60212676A JP S60212676 A JPS60212676 A JP S60212676A JP 59068252 A JP59068252 A JP 59068252A JP 6825284 A JP6825284 A JP 6825284A JP S60212676 A JPS60212676 A JP S60212676A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- water
- turbine
- casing
- runner
- guide vane
- 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
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
- F03B15/00—Controlling
- F03B15/02—Controlling by varying liquid flow
- F03B15/20—Controlling by varying liquid flow specially adapted for turbines with jets of high-velocity liquid impinging on bladed or like rotors
- F03B15/22—Controlling by varying liquid flow specially adapted for turbines with jets of high-velocity liquid impinging on bladed or like rotors for safety purposes
-
- 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
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Control Of Water Turbines (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の属する技術分野〕
本発明は、水車の水路を屈曲状に区画する水路ケーシン
グ内に揺動可能に支承され該ケーシング内の流水をラン
チへ案内し、その流量を調整するガイドベーンを備えた
クロスフロー水車の非常停止装置に関する。
グ内に揺動可能に支承され該ケーシング内の流水をラン
チへ案内し、その流量を調整するガイドベーンを備えた
クロスフロー水車の非常停止装置に関する。
石油危機以来、水力発電が見直され、本格的な発電プラ
ントだけでなく、上下水道、農業用水。
ントだけでなく、上下水道、農業用水。
工業用水あるいは製鉄、化学プラントなどの設備にいわ
ゆるミニ水力発電プラントを設置してエネルギーを有効
に回収しようとする計画が各所で積極的に進められてい
る。
ゆるミニ水力発電プラントを設置してエネルギーを有効
に回収しようとする計画が各所で積極的に進められてい
る。
しかし、これらのミニ水力発電プラントに在来形の水車
を適用するには、建設コストあるいは保守面における負
担が大きく、必ずしも経済的でないので、より安価で保
守の容易な水車の開発が強く望まれ、小形、低コストで
あるクロスフロー水車が有望視されている。
を適用するには、建設コストあるいは保守面における負
担が大きく、必ずしも経済的でないので、より安価で保
守の容易な水車の開発が強く望まれ、小形、低コストで
あるクロスフロー水車が有望視されている。
ところが、水車に接続される発電機のはずみ車効果（（
）Ｄ）が小さいため、水車の負荷遮断時には水車の回転
速度が無拘束速度に達する。しかも最近では電動ガバナ
を使用することが多くガイドベーンの閉鎖時間が３０秒
にも及ぶことがあるので、水車ランナ、発電機ロータな
どの材料の選択、水車ランナの溶接方法および軸受構造
などに特別な配慮をし、一般に水車発電機はこの無拘束
速度に連続的に耐えるように設計されている。しかしな
がら、無拘束速度が定格回転速度の１．８〜２．２倍に
達し、その時間も長くなることから、水車発電機の機能
をより安全に保護するために廉価な装置で速度上昇を抑
制し、水車を停止させることができる非常停止装置が要
望される。
）Ｄ）が小さいため、水車の負荷遮断時には水車の回転
速度が無拘束速度に達する。しかも最近では電動ガバナ
を使用することが多くガイドベーンの閉鎖時間が３０秒
にも及ぶことがあるので、水車ランナ、発電機ロータな
どの材料の選択、水車ランナの溶接方法および軸受構造
などに特別な配慮をし、一般に水車発電機はこの無拘束
速度に連続的に耐えるように設計されている。しかしな
がら、無拘束速度が定格回転速度の１．８〜２．２倍に
達し、その時間も長くなることから、水車発電機の機能
をより安全に保護するために廉価な装置で速度上昇を抑
制し、水車を停止させることができる非常停止装置が要
望される。
本発明は上記のような点に鑑み、簡単な方法で水車の回
転速度上昇を抑制し、廉価で容易に水車を停止させるこ
とができるクロスフロー水車の非常停止装置を提供する
ことを目的とする。
転速度上昇を抑制し、廉価で容易に水車を停止させるこ
とができるクロスフロー水車の非常停止装置を提供する
ことを目的とする。
本発明によれば上記の目的は、水車の水路を屈曲状に区
画する水路ケーシング内に揺動可能に支承され該ケーシ
ング内の流水をランナへ案内し、かつその流量を調整す
るガイドベーンを備えたクロス７０−水車においてラン
チ下方の水路ケーシング内の空気を水路領域外に排出材
する空気排出 ３ − 装置を設け、前記水車を負荷遮断するとき前記ガイドベ
ーンが前記水路の閉動作を開始すると同時に前記空気排
出装置が作動し放水路の水位がランナの一部を水没させ
る位置まで上昇して前記水車を停車させるようにするこ
とによって達せられる。
画する水路ケーシング内に揺動可能に支承され該ケーシ
ング内の流水をランナへ案内し、かつその流量を調整す
るガイドベーンを備えたクロス７０−水車においてラン
チ下方の水路ケーシング内の空気を水路領域外に排出材
する空気排出 ３ − 装置を設け、前記水車を負荷遮断するとき前記ガイドベ
ーンが前記水路の閉動作を開始すると同時に前記空気排
出装置が作動し放水路の水位がランナの一部を水没させ
る位置まで上昇して前記水車を停車させるようにするこ
とによって達せられる。
以下本発明を実施例を示す図面に基づいて説明する。第
１図は本発明の実施例を示すクロスフロー水車の要部断
面図、第２図は第１図に示すランチ要部の斜視図であっ
て、図において、このクロスフロー水車は、大別すると
、ランナ１．ガイドベーン６、水路ケーシング１０とか
らなり、主要部分はすべて鋼板溶接構造となっている。
１図は本発明の実施例を示すクロスフロー水車の要部断
面図、第２図は第１図に示すランチ要部の斜視図であっ
て、図において、このクロスフロー水車は、大別すると
、ランナ１．ガイドベーン６、水路ケーシング１０とか
らなり、主要部分はすべて鋼板溶接構造となっている。
水路ケーシング１０は、入口管１１と、上側ケーシング
１２、下（１１−−シング１３ 、コーナケーシング１
４および図示しないがその両側壁と、吸出し管１５とか
らなっている。入口管１１は水路の上流側に開口し、上
側ケーシング内２は入口管１１の下流側にあって２つの
ケーシング１２ａ 、 １２ｂとからなり、上流側に配
される上側ケーシング１２ａは下流側に向って下方に傾
４ − 斜し、下流側に配される上側ケーシング１２ｂはその下
流端がランナ１の外周に近接する位置まで突出している
。この２つのケーシング１２ａ ＋ １，２ｂは互に一
方の端部フランジ２１ｂ 、 ２２ａを介して結合し、
ケーシング１２ａの他端のフランジ２１ａが入口管の端
部フランジｌｌａと結合し、ケーシング１２ｂの他端の
フランジ２２ｂがコーナケーシング１４の一方の端部）
２ンジ２３ａと結合している。コーナケーシング１４は
その他端のフランジ２３ｂが吸出し管止の端部フランジ
１５と結合されている。
１２、下（１１−−シング１３ 、コーナケーシング１
４および図示しないがその両側壁と、吸出し管１５とか
らなっている。入口管１１は水路の上流側に開口し、上
側ケーシング内２は入口管１１の下流側にあって２つの
ケーシング１２ａ 、 １２ｂとからなり、上流側に配
される上側ケーシング１２ａは下流側に向って下方に傾
４ − 斜し、下流側に配される上側ケーシング１２ｂはその下
流端がランナ１の外周に近接する位置まで突出している
。この２つのケーシング１２ａ ＋ １，２ｂは互に一
方の端部フランジ２１ｂ 、 ２２ａを介して結合し、
ケーシング１２ａの他端のフランジ２１ａが入口管の端
部フランジｌｌａと結合し、ケーシング１２ｂの他端の
フランジ２２ｂがコーナケーシング１４の一方の端部）
２ンジ２３ａと結合している。コーナケーシング１４は
その他端のフランジ２３ｂが吸出し管止の端部フランジ
１５と結合されている。
下側ケーシング１３は中間部分に折曲部を形成し、上流
側部分が下流側に向って上方に傾斜し、残余の部分が下
方に向けて鉛直に形成され、一方の端部フランジ２４ａ
が入口管１１の端部フランジｌｌａと結合し、他端のフ
ランジ２４１）が吸出し管１５の端部フランジ１５ａと
結合されている。さらに、上側ケーシングル、コーナヶ
ーシンク１４および下１１１−シング１３との間には両
側面に図示しないが側壁が設けられ、水路ケーシング１
０はそれぞれが水封的に結合して一体構造となっておシ
、水路ケーシン ５ − グ１０の鉛直部分が、吸出し管１５の端部フランジ１５
ａを介して基礎部１７上に設置されたベース１日により
支持されるとともに、吸出し管１５が放水路１６の水面
下に突入している。
側部分が下流側に向って上方に傾斜し、残余の部分が下
方に向けて鉛直に形成され、一方の端部フランジ２４ａ
が入口管１１の端部フランジｌｌａと結合し、他端のフ
ランジ２４１）が吸出し管１５の端部フランジ１５ａと
結合されている。さらに、上側ケーシングル、コーナヶ
ーシンク１４および下１１１−シング１３との間には両
側面に図示しないが側壁が設けられ、水路ケーシング１
０はそれぞれが水封的に結合して一体構造となっておシ
、水路ケーシン ５ − グ１０の鉛直部分が、吸出し管１５の端部フランジ１５
ａを介して基礎部１７上に設置されたベース１日により
支持されるとともに、吸出し管１５が放水路１６の水面
下に突入している。
ランナユは、第２図に示すようにわん曲状の複数板のラ
ンチ羽根２と、側板３，４および水車軸５とからなり、
水路ケーシング１０の鉛直部分の上方位置の水路領域内
に水平方向に配され、水車軸５が水路ケーシング１ｏの
管壁を貫通して水路領域外に突出し、基礎部１’７に配
設された図示しない軸受によって支承されている。また
、図示しないが発電機は水路ケーシング１ｏの外側位置
の基礎部１７上に配設され、水路ケーシング１ｏの外側
に突出している水車軸５の一方の軸部に結合されている
。
ンチ羽根２と、側板３，４および水車軸５とからなり、
水路ケーシング１０の鉛直部分の上方位置の水路領域内
に水平方向に配され、水車軸５が水路ケーシング１ｏの
管壁を貫通して水路領域外に突出し、基礎部１’７に配
設された図示しない軸受によって支承されている。また
、図示しないが発電機は水路ケーシング１ｏの外側位置
の基礎部１７上に配設され、水路ケーシング１ｏの外側
に突出している水車軸５の一方の軸部に結合されている
。
ツは固定整流板で、この固定整流板フはランナｌへの入
口側の水路領域内に配設され、ランナｌへの流水の漸縮
流を形成するために下流側に向って上方に傾斜し、その
下端部は下側ケーシング邦に、両側部は図示しない側壁
によって支持されている。
口側の水路領域内に配設され、ランナｌへの流水の漸縮
流を形成するために下流側に向って上方に傾斜し、その
下端部は下側ケーシング邦に、両側部は図示しない側壁
によって支持されている。
ガイドベーン６はランナ１の上流側に配され、水 ６−
路ケーシング１０の図示しない側壁によって軸支され、
一方の軸部６ａが水路ケーシング１０の外側に突出し、
この突出部が図示しないガイドアーム、ガイドリングな
どを介して基礎部１７上に配設された図示しないサーボ
モータと連結し、ガイドベーン６はサーボモータの動作
で回動が制御される構造となっている。
一方の軸部６ａが水路ケーシング１０の外側に突出し、
この突出部が図示しないガイドアーム、ガイドリングな
どを介して基礎部１７上に配設された図示しないサーボ
モータと連結し、ガイドベーン６はサーボモータの動作
で回動が制御される構造となっている。
空気排出装置３０は、止め弁３１．真空タンク３２゜真
空ポンプ３３およびこれらを接続する接続管具などから
なり、接続管３４がコーナケーシング１４の管壁を貫い
て水路領域に向けて開口し、その貫通部においてコーナ
ケーシング１４と水封的に結合されている。なお、止は
吸出し管のリプを、Ｈｌは放水路の水位を示す。
空ポンプ３３およびこれらを接続する接続管具などから
なり、接続管３４がコーナケーシング１４の管壁を貫い
て水路領域に向けて開口し、その貫通部においてコーナ
ケーシング１４と水封的に結合されている。なお、止は
吸出し管のリプを、Ｈｌは放水路の水位を示す。
次にクロスフロー水車の運転系統について、その概要を
説明する。入口管開口部１１ｂから流入した水は、ガイ
ドベーン６の上側と下側とに２分割されて矢印Ａのよう
に流れ、固定整流板７によって漸縮流が形成される。こ
の漸縮流はランナ羽根２を通過してランナ１の中心部空
間を通り、再びランチ羽根２を通って矢印Ｂのように流
出し、放水路１６に落ちる。このとき、水車のランナ１
は矢印Ｃのように回転し、水車出力が図示しない発電機
に伝達される。一方、ガイドベーン６はランナｌへの流
水量を制御し、第１図に示すガイドベーン６の開度状態
においては、全開状態を示し、この状態はランナ１を通
過する流量は最大で、また水車出力も最大となる。これ
に対して、図示しないサーボモータの制御によりガイド
ベーン６を反時計方向に回動させると部分開状態になり
、ガイドベーン６の全開時に比べてランナ１を通過する
流量も少なくなシ、またこの時の水車出力は第１図の状
態に比べて小さくなる。そして、更にガイドベーン６を
反時計方向に回動させるとガイドベーン６の下流端は上
側ケーシング１２の内壁に、ガイドベーン６の上流端は
固定整流板７の下端部に接触し、ランナ１への流水を遮
断することができる。
説明する。入口管開口部１１ｂから流入した水は、ガイ
ドベーン６の上側と下側とに２分割されて矢印Ａのよう
に流れ、固定整流板７によって漸縮流が形成される。こ
の漸縮流はランナ羽根２を通過してランナ１の中心部空
間を通り、再びランチ羽根２を通って矢印Ｂのように流
出し、放水路１６に落ちる。このとき、水車のランナ１
は矢印Ｃのように回転し、水車出力が図示しない発電機
に伝達される。一方、ガイドベーン６はランナｌへの流
水量を制御し、第１図に示すガイドベーン６の開度状態
においては、全開状態を示し、この状態はランナ１を通
過する流量は最大で、また水車出力も最大となる。これ
に対して、図示しないサーボモータの制御によりガイド
ベーン６を反時計方向に回動させると部分開状態になり
、ガイドベーン６の全開時に比べてランナ１を通過する
流量も少なくなシ、またこの時の水車出力は第１図の状
態に比べて小さくなる。そして、更にガイドベーン６を
反時計方向に回動させるとガイドベーン６の下流端は上
側ケーシング１２の内壁に、ガイドベーン６の上流端は
固定整流板７の下端部に接触し、ランナ１への流水を遮
断することができる。
上記の構造により、ガイドベーン６の全開ないしは部分
開状態において、水車に負荷遮断指令が発せられたとき
には、空気排出装置３０の止め弁３１が開き、真空ポン
プ３３が作動する。同時にガイドベーン６に閉指令が発
られ、ガイドベーン６の閉動作が徐々に行なわれるよう
になる。また、水車の回転速度は定格回転速度を超え、
速度上昇に入る。しかしながら、水車の回転速度が無拘
束速度に達する前に、ランナ１と、ランナ下方の放水路
１６の水面との間の水路ケーシング１０内の空気が排出
され、ランチ下方の放水路１６の水がランナ１の一部を
水没させる水位ＩＦｈｆで上昇して水車の回転速度上昇
を抑制し、ガイドベーン６が全閉じランナ１への流水を
遮断すると水車を停止させることができる。
開状態において、水車に負荷遮断指令が発せられたとき
には、空気排出装置３０の止め弁３１が開き、真空ポン
プ３３が作動する。同時にガイドベーン６に閉指令が発
られ、ガイドベーン６の閉動作が徐々に行なわれるよう
になる。また、水車の回転速度は定格回転速度を超え、
速度上昇に入る。しかしながら、水車の回転速度が無拘
束速度に達する前に、ランナ１と、ランナ下方の放水路
１６の水面との間の水路ケーシング１０内の空気が排出
され、ランチ下方の放水路１６の水がランナ１の一部を
水没させる水位ＩＦｈｆで上昇して水車の回転速度上昇
を抑制し、ガイドベーン６が全閉じランナ１への流水を
遮断すると水車を停止させることができる。
尚、上述の実施例においては、空気排出装置３０による
負荷遮断時の制御方法につき述べたが、本発明はこれに
限らず、放水路の水をランナ１の一部が水没する水位Ｈ
２まで上昇させるのに時間はかかるが、ランナ下方の放
水路１６の水位レベルを常時制御する真空調整弁を利用
することもできる。
負荷遮断時の制御方法につき述べたが、本発明はこれに
限らず、放水路の水をランナ１の一部が水没する水位Ｈ
２まで上昇させるのに時間はかかるが、ランナ下方の放
水路１６の水位レベルを常時制御する真空調整弁を利用
することもできる。
９一
本発明は上記のように、水車に負荷遮断指令が発せられ
たとき空気排出装置が操作され、ランチ下方の水路ケー
シング内の空気が排出されて放水路の水位がランチの一
部を水没する位置まで上昇し、水車の回転速度上昇を抑
制するようにしたことにより、簡単な方法で水車発電機
の機能の安全性をより高め、廉価で容易に水車を停止さ
せることができるクロスフロー水車の非常停止装置を提
供することができる。
たとき空気排出装置が操作され、ランチ下方の水路ケー
シング内の空気が排出されて放水路の水位がランチの一
部を水没する位置まで上昇し、水車の回転速度上昇を抑
制するようにしたことにより、簡単な方法で水車発電機
の機能の安全性をより高め、廉価で容易に水車を停止さ
せることができるクロスフロー水車の非常停止装置を提
供することができる。
第１図および第２図は本発明の実施例を示すもので、第
１図はクロス７０−水車の要部断面図、第２図は第１図
に示すランチ要部の斜視図である。 １・・・ランナ、６・・・ガイドベー／、１０・・・水
路ケーシング、１５ａ・・・出口開口部、１６・・・放
水路、３ｏ・・・空＝１０−
１図はクロス７０−水車の要部断面図、第２図は第１図
に示すランチ要部の斜視図である。 １・・・ランナ、６・・・ガイドベー／、１０・・・水
路ケーシング、１５ａ・・・出口開口部、１６・・・放
水路、３ｏ・・・空＝１０−
Claims (1)
- １）水車の水路を屈曲状に区画する水路ケーシング内に
揺動可能に支承され該ケーシング内の流水をランナへ案
内し、かつその流量を調整するガイドベーンを備えたク
ロスフロー水車において、ランチ下方の水路ケーシング
内の空気を該水路領域外に排出する空気排出装置を設け
、前記水車を負荷遮断するとき、前記ガイドベーンが前
記水路の閉動作を開始すると同時に前記空気排出装置が
作動し、放水路の水位がランナの一部を水没させる位置
まで上昇して前記水車を停止させること全特徴とするク
ロスフロー水車の非常停止装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59068252A JPS60212676A (ja) | 1984-04-05 | 1984-04-05 | クロスフロ−水車の非常停止装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59068252A JPS60212676A (ja) | 1984-04-05 | 1984-04-05 | クロスフロ−水車の非常停止装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60212676A true JPS60212676A (ja) | 1985-10-24 |
Family
ID=13368377
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59068252A Pending JPS60212676A (ja) | 1984-04-05 | 1984-04-05 | クロスフロ−水車の非常停止装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60212676A (ja) |
-
1984
- 1984-04-05 JP JP59068252A patent/JPS60212676A/ja active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4182123A (en) | Hydraulic power plant | |
| CA1134714A (en) | Electric power generation equipment incorporating bulb turbine-generator | |
| US4352989A (en) | Hydromotive set | |
| US3923417A (en) | Hydraulic turbine spiral case drain | |
| CN206110073U (zh) | 一种多功能全贯流闸室泵站 | |
| US4326819A (en) | Functionally transformable hydrostation | |
| JPS6318028B2 (ja) | ||
| US3582667A (en) | Method of starting hydraulic turbine generators | |
| US4648244A (en) | Inclined reaction turbine with vortex suppression | |
| JP2002256536A (ja) | 水路に用いる自動流量調整用ロ−タリゲ−ト | |
| JP2000273853A (ja) | 既設発電用ダムからの維持放流を活用した発電方法 | |
| JP3425663B2 (ja) | 堰板を備えた水車及び水力発電装置 | |
| CN213173586U (zh) | 一种高效一体化泵闸 | |
| JP2004116449A5 (ja) | ||
| CN218062515U (zh) | 一种新型导水机构 | |
| JPS5840658B2 (ja) | ゲ−トに設けた円筒水車 | |
| JP4006149B2 (ja) | ポンプ水車 | |
| JP2514962B2 (ja) | 水力機械の運転方法 | |
| RU2118423C1 (ru) | Автоматическая гидравлическая электростанция | |
| JPS6367029B2 (ja) | ||
| JP4722711B2 (ja) | 排水装置 | |
| JPS61160581A (ja) | 横軸両掛水車発電設備 | |
| JP2907905B2 (ja) | 水力機械装置 | |
| KR920002384Y1 (ko) | 수력원동장치 | |
| JPS59138776A (ja) | クロスフロ−水車 |