JPS6354905B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は揚水発電プラントにおける水面押し下
げ異常検出装置に係り、詳しくは揚水発電プラン
トの揚水または調相運転水面押し下げ時における
機器または制御装置の不良による水面の異常上昇
を検出する装置に関する。

一般に揚水発電プラントにおいては、揚水また
は調相運転を行う際、発電電動機の起動時におけ
る負荷を軽減するため、発電電動機が定格速度に
達するまで水車内に圧搾空気を送り込み、水車ド
ラフト内の水面を水車ランナ部より下に押し下げ
るようにしている。

このように水車ドラフト内の水面を押し下げ制
御中に、機器または制御装置の不良により、内部
の圧搾空気が漏れたり、充分に圧搾空気が送り込
まれなかつたりすると、水面が水車ランナ部まで
達し、発電電動機が過負荷となり、揚水または調
相運転ができなくなる。

従つて、このような水面の異常上昇に対して
は、これを的確に検出し、それに対処する必要が
あるが、従来は、その水面の異常上昇を継電器と
時限継電器の組合せで検出していたため、検出が
不確実となり、効率の良い揚水または調相運転が
行われなかつた。

即ち、第１図はその従来例を示したもので、１
はポンプ水車、２はランナ、３はドラフトチユー
ブ、４は発電電動機、５は水位検出器、６はその
出力に応動する水位検出継電器である。

水面押し下げ指令が出されると、図示せぬコン
プレツサが働き、圧搾空気を水車内部に送り込む
と同時に、水面押し下げ指令接点７が閉じる。

ドラフト３内の下面が完全に押し下げられると
継電器８が働き、その接点により継電器９が自己
保持する。この状態が水面押し下げ完了時点であ
る。

その後、発電電動機４が起動されるが、運転
中、何らかの原因でドラフト３内の水面が上昇し
てくると、継電器１０が働き、これにより継電器
１１が動作する。

この継電器１１が動作すると、先ず、検出の第
１段階として、その接点が閉じ、水面の異常上昇
を報知する。それと同時に、継電器１１と並列の
時限継電器１２が動作し、その設定時間経過後、
次いで、検出の第２段階として、その接点が閉
じ、運転停止に至る。

従来は、このように時限継電器を用いて間接的
に水面の異常上昇の検出を行つていたため、時限
継電器の時間設定が難しく、ドラフト３内の水面
が継電器１０を動作させる水位付近まで上昇して
きた場合、それ以上に上昇しなくとも、その状態
が設定時間継続すれば運転停止となり、不的確な
検出による不本意な停止が行われ、効率の良い運
転が行われなかつた。

本発明は上記の点に鑑み、水面の異常上昇を的
確に捕え、効率の良い揚水または調相運転を行う
ことのできる揚水発電プラントにおける水面押し
下げ異常検出装置を提供することを目的とする。

この目的を達成するため、本発明は発電電動機
主回路の電力を検出する電力検出器を設け、その
出力により水面の異常上昇を検出するようにした
ことを特徴とする。

以下、本発明を図の実施例を参照して説明す
る。

第２図は本発明の一実施例を示す水面押し下げ
異常検出装置の構成図で、図中、第１図と同一符
号は同一又は相当部分を示す。

発電電動機４には系統電源１３が接続され、ま
た、その回転軸はポンプ水車１のランナ２に直結
されている。ドラフト３内は、通常、充水状態に
あり、その端部には水位検出器５が設けられ、そ
の水位検出器５は水位検出継電器６に接続されて
いる。

７は水面押し下げ指令に応動して閉じる接点、
８は水位検出継電器６に応動する継電器、９はそ
の継電器に応動する自己保持継電器であり、これ
らは交流電源１４，１５間に接続されている。

系統電源１３には、計器用変圧器１６、計器用
交流器１７を介して電力継電器１８が接続されて
いる。その接点１８ａと自己保持継電器９の動作
接点９ａ−２を介して出力継電器１９が直流電源
２０，２１間に接続されており、その接点１９ａ
を介して水面押し下げ異常検出信号が取り出され
るように構成されている。

本実施例の水面押し下げ異常検出装置は以上の
ように構成されて、揚水または調相運転を行うた
め、水面押し下げ指令が出されると、接点７が閉
じる。これと同時に、ドラフト３内には図示せぬ
コンプレツサから圧搾空気が送り込まれて水面が
押し下げられ、ランナ２が水面上に露出する。

ドラフト３内の水面が完全に下がると、その状
態を水位検出器５が検出し、水位検出継電器６を
無励磁状態にし、そのｂ接点６ｂを介して継電器
８を動作させ、接点８ａを閉じる。

これにより、自己保持継電器９が動作し、接点
９ａ−２を閉じ、水面の押し下げ完了を記憶す
る。

同時に、自己保持継電器９が動作することによ
り、そのａ接点（図示せず）を介して、しや断器
投入指令を出し、系統電源１３に接続されている
図示せぬしや断器を投入する。

これにより、発電電動機４が起動し、ランナ２
を空転させる。

この間、ドラフト３内の水面押し下げ動作が正
常に行われ、発電電動機４が定格速度に達すれ
ば、水面押し下げ指令を解除する。

これにより、接点７が開き、水面押し下げ検出
装置が無効になると共にコンプレツサが動作を停
止し、水面が徐々にランナ２に上昇してくる。

第３図はそのときの発電電動機４に供給される
電力の状態を、縦軸方向に電力Ｐ、横軸方向に時
間Ｔをとつて表わしたもので、Ａ点は水面がラン
ナ２に接した点、Ｂ点はランナ２が完全に水中に
没した点を抜き書きしたものである。

即ち、Ａ点まではランナ２が空転しているた
め、殆んど電力は要せず、水面が徐々に上昇して
くると、それに応じて発電電動機４に供給される
電力も徐々に増し、やがて完全に水没するＢ点で
は発電電動機４の定格容量の約1/3のところで落
ち付く。

ところで、このようにして発電電動機４を起動
中、水面押し下げ指令解除以前に、コンプレツサ
の故障あるいは圧搾空気の漏れ等により一旦押し
下げた水面が上昇してきた場合は、先ず、水位検
出器５が動作するが、本実施例の場合、このとき
の検出動作は無視される。

更に、水面が上昇し、ランナ２に接触すると、
発電電動機４は系統電源１３から電力を多く取る
ようになる。

このとき、電力継電器の動作点を第３図のＣ点
に対応する電力値に設定しておけば、ランナ２が
水没し始めたところで、電力継電器１８が動作
し、その接点１８ａが閉じる。

この結果、継電器１９が動作し、その接点１９
ａを閉じて異常検出信号を出力する。

この異常検出信号により、異常警報を行うと同
時に、図示せね予備の空気弁を開き、バツクアツ
プとして空気を送り込み水面押し下げ動作を正常
状態に復帰させる。

本実施例では、このように電力継電器１８を用
いて水面押し下げ時における水面の異常上昇を検
出しているので、従来のような時限継電器を用い
た間接的な検出に比べて、水面の異常上昇を的確
に捕えることができ、それに対応した的確な処置
を行うことができる。

また、この電力継電器は、通常、揚水発電プラ
ントにおいては、発電電動機のモータリング防止
検出用として設備されているので、それを利用す
ることにより、水面押し下げ異常検出装置を簡単
かつ極めて経済的に構成することができる。

尚、上記実施例では、水面押し下げ異常検出装
置を有接点を用いて構成したが、無接点に構成し
得ることは言う迄もない。

以上のように本発明によれば、簡単な構成で水
面押し下げ時における水面の異常上昇を的確に検
出することができ、この結果、不本意な運転停止
をさけ、揚水発電プラントを効率良く運転するこ
とができるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の水面押し下げ異常検出装置の構
成図、第２図は本発明の一実施例を示す水面押し
下げ異常検出装置の構成図、第３図は正常時にお
ける発電電動機に供給される電力と時間との関係
図である。 １……ポンプ水車、２……ランナ、３……ドラ
フトチユーブ、４……発電電動機、５……水位検
出器、６……水位検出継電器、７……水面押し下
げ指令接点、８，９，１０，１１，１２……継電
器、１３……系統電源、１４，１５……交流電
源、１６……計器用変圧器、１７……計器用変流
器、１８……電力継電器、１９……出力継電器、
２０，２１……直流電源。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 水面押し下げ指令を出して発電電動機を直結
   するポンプ水車内部に圧搾空気を送りこみ、ドラ
   フト内に水面を押し下げた後の水面の異常上昇を
   検出する揚水発電プラントにおける水面押し下げ
   異常検出装置において、上記水面押し下げ指令後
   のドラフト内の水位を検出する水位検出器の出力
   に応じて水面押し下げ完了状態を記憶する記憶装
   置と、上記発電電動機に供給される電力を検出す
   る電力検出器と、上記記憶装置および上記電力検
   出器の出力に応動して異常検出信号を出力する製
   置とを備えて成ることを特徴とする揚水発電プラ
   ントにおける水面押し下げ異常検出装置。