JPS61170624A - 水車発電機の異常運転監視装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、水車発電機の異常運転を監視する装置に関す
る。

［従来の技術］ 従来、水力発電所における水車発電機の運転状況を把握
するには、人間の五感に頼り、勘だけで水車発電機が正
常であるか否かを把握していた。

ところで、水力発電所は最近、無人化が進み、水車発電
機の正常か否かを判断する場合に、各種センサを使用す
ることによって判断するようになってきた。

すなわち、水車発電機の振動レベルを検出する振動セン
サを設け、この振動センサによる振動レベルの増加が所
定値以上に達した場合に、その水車発電機が異常である
と判断したり、水車発電機の温度変化が所定値以上の場
合に水車発電機の故障であると判断する。

上記のように従来は、水車発電機の振動レベルまたは温
度変化を単純に検出判断するだけであったために、水車
発電機の異常検出が遅れてしまうという問題がある。そ
して、その故ｉ原因によっては、発電機に与える損傷が
非常に大きい場合がある。

［本発明の目的］ 本発明は、上記従来の問題点に着目して成されたもので
、水車発電機における異常を早期に検出できる異常運転
監視装置を提供することを目的とするものである。

［発明の概要１ 本発明は、水車発電機の振動または音をセンサで検出し
、このセンサで得たデータを線形数式化し、正常時にお
ける水車発電機のセンサデータを線形数式化したものと
、監視時における水車発電機のセンサデータを線形数式
化したものとを比較し、この比較結果に応じて異常状態
を警告するものである。

［実施例］ 第１図は、本発明の一実施例を示すブロック図である。

センナｌＯは、図示しない水車発電機の振動を測定する
振動センサまたはその音響を検出する音響センサである
。

線形数式化手段２０は、センサｌＯで得たデータを線形
数式化するものである。

判定手段３０は、水車発電機が正常な時にセンサ１０の
データを線形数式化した正常値と、水車発電機を監視し
ている時にセンサ１０で得たデータを線形数式化した監
視値とを比較するものであり、この比″較結果に応じて
作動するものである。

すなわち判定手段３０は、上記正常値と上記監視値との
差が所定値以上の場合に、水車発電機が異常であると判
断するものである。

警告手段４０は、判定手段３０が水車発電機の異常を判
断した時に、その異常状態を警告するものであり、ブザ
ーまたはベルなどの部材である。

次に上記実施例の動作について説明する。

第２図は、上記実施例のフローチャートである。

まず、発電所における種々の条件を入力することによっ
て、設定処理する（ｓｐｔ）、ここでＳＰは、ステップ
を表わすものとし、以下同様である０次に正常時におけ
る発電機の出力電力を変化させて、その出力電力ごとに
、水車発電機の振動または音響データを取り込む（ＳＰ
２）、そして、上記データに基づいて、回帰計算を行な
い、線形数式化する。すなわち、時間に対する上記デー
タの出力値の変化を数式として表わすために演算する（
ＳＰ３）、ここで、ＳＰ３において線形数式化した値を
、正常値とする。

そして、ＳＰ４において異常値の仮設定を行なう、この
異常値の仮設定は、上記正常値を中心としである幅を持
たせ、この幅を超えたものを異常値とするものである。

ここまでの段階が、いわゆる前処理といわれるものであ
る。

次に、監視処理を行なう、すなわち、まず、監視時にお
ける水車発電機の出力電力を変化させながら、その水車
発電機の振動または音響データを取り込む、つまり、出
力電力をパラメータとして振動または音響データを取り
込む（ＳＰ５）、そして、その監視時のデータに基づい
て回帰計算を行ない、線形数式化する（ＳＰ６）、この
ＳＰ６において線形数式化した値を監視値という。

次に、ＳＦ３で求めた正常値とＳＦ３で求めた監視値と
を比較し、その値がＳＦ３で設定した異常値を超えたな
らば、水車発電機が異常であると判断し、それ以内なら
ば正常であると判断する（ＳＦ３）、そして、異常であ
る場合にはその異常原因、経年変化などを記録する（Ｓ
Ｆ３）、この記録を行なうことによって、水車発電機の
状態を一目で判断することができ、したがって設備の保
守点検に役立つ。

そして、水車発電機が正常であると判断されたならば、
ＳＦ３に戻ってＳＦ３までの処理を繰り返す、この繰り
返しを一定周期ごとに行ない、定期的に水車発電機の状
態を把握する。もし、ＳＦ３において、水車発電機が異
常であるならば、警告手段４０によって警告を行なう（
ＳＰＩＯ）。

ところで、ＳＦ３において正常時のデータを取り込むの
であるが、このデータ取りをしたときの水車発電機の出
力電力の数は、それ程多くなく、この出力電力と監視時
における出力電力とは必ずしも一致しない。この場合に
は、監視時の出力電力と同じ条件における正常値が存在
しない。この場合には、正常時の線形数式化した値をラ
グランジュの補間によって推定するようにする。

また、監視を行なっていく間に、すなわち経時変化で、
正常時のデータそのものが変化するものであり、すなわ
ちＳＦ３によって得られた正常値は次第に変化する。こ
の場合に、監視時のデータを所定回数取り込んだ後に、
その平均値を正常時のデータとみなして正常値を更新す
るようにしてもよい、つまり、学習機能を発揮させるよ
うにすれば、より信頼性の高いものとなる。このように
することによって、水車発電機の固有振動を自動的に補
正したことになる。

また、ＳＦ３またはＳＦ３において線形数式化を行なっ
ているが、これと同様に、センサ１０の出力データをフ
ーリエ変換して周波数分析する手法を併用してもよい、
その場合には、比較判定（ＳＦ３）においては、正常値
と監視値との間で、所定周波数ごとにその出力レベルを
比較し、その差が所定値以上の場合に、水車発電機が異
常であると判断するようにする。

［発明の効果］ 本発明は、少しの異常でも確実に検出できるので水車発
電機の異常を早期に検出でき、したがって事故の未然防
止に役立つという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
上記実施例のフローチャートである。 １０・・・センサ、２０・・・線形数式化手段、３０・
・・判定手段、４０・・・警告手段。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）水車発電機の振動または音を検出するセンサと； このセンサで得たデータを線形数式化する線形数式化手
   段と； 前記水車発電機が正常のときに前記線形数式化手段が線
   形数式化した正常値と、前記水車発電機を監視している
   ときに前記線形数式化手段が線形数式化した監視値とを
   比較し、この比較結果に応じて作動する判定手段と； この判定手段が作動したときに、異常状態を警告する警
   告手段と； を有することを特徴とする水車発電機の異常運転監視装
   置。
2. （２）特許請求の範囲第１項において、 前記線形数式化手段は、前記水車発電機の出力電力を変
   化させて、異なる出力電力ごとに、前記線形数式化を行
   なうものであることを特徴とする水車発電機の異常運転
   監視装置。
3. （３）特許請求の範囲第１項において、 前記線形数式化手段は、ラグランジュの補間によって、
   監視時の出力電力に対応した正常時の出力電力に基づい
   て線形数式化を行なうものであることを特徴とする水車
   発電機の異常運転監視装置。
4. （４）特許請求の範囲第１項において、 前記判定手段は、前記正常値として、線形数式化の更新
   された値を自動的に使用する学習機能を有するものであ
   ることを特徴とする水車発電機の異常運転監視装置。
5. （５）特許請求の範囲第１項において、 前記正常値および監視値をプリントするプリンタを有す
   るものであることを特徴とする水車発電機の異常運転監
   視装置。