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JPS6360226B2 - - Google Patents
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JPS6360226B2 - - Google Patents

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JPS6360226B2
JPS6360226B2 JP56116253A JP11625381A JPS6360226B2 JP S6360226 B2 JPS6360226 B2 JP S6360226B2 JP 56116253 A JP56116253 A JP 56116253A JP 11625381 A JP11625381 A JP 11625381A JP S6360226 B2 JPS6360226 B2 JP S6360226B2
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    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D15/00Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or systems
    • F04D15/0066Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or systems by changing the speed, e.g. of the driving engine
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2200/00Mathematical features
    • F05B2200/20Special functions
    • F05B2200/21Root
    • F05B2200/211Square root
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Control Of Non-Positive-Displacement Pumps (AREA)
  • Control Of Water Turbines (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は可変速水力回転機械の運転方法に係
り、特に発電電動機または電動機に接続されたポ
ンプ、ポンプ水車等の可変速水力回転機械を広範
囲の運転領域において最良の条件で運転するのに
好適な運転方法に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method of operating a variable speed hydraulic rotary machine, and in particular to a method for operating a variable speed hydraulic rotary machine such as a generator motor or a pump connected to an electric motor, a pump water turbine, etc. under the best conditions in a wide range of operating ranges. The present invention relates to a driving method suitable for driving in a car.

この種水力回転機械においては、実機と同じ幾
何学的形状を有する模型との間に相似則が成り立
つことが知られている。したがつて、一般的には
実験室において模型試験を行い、その結果から相
似則を用いて実機性能を予測するようにしてい
る。
In this type of hydraulic rotating machine, it is known that a law of similarity holds between the actual machine and a model having the same geometric shape. Therefore, model tests are generally conducted in a laboratory, and the performance of the actual machine is predicted from the results using the law of similarity.

第1図は案内羽根を有する水力回転機械の一般
的な模型ポンプ性能を示す線図である。第1図に
おいて、1は案内羽根の開度を固定した場合の模
型試験回転速度Nmにおける模型試験落差Hmと
模型試験流量Qmとの関係を示す模型固有の特性
曲線である。また、2は上記特性に対応する模型
効率(ηm)曲線である。水力回転機械のポンプ
運転においては、一般的に上記の効率曲線の最高
効率点を結んだ包絡曲線4に対応する模型落差―
流量包絡曲線3に沿つて運転される。5は模型落
差―流量包絡曲線3に対応する模型キヤビテーシ
ヨン性能(σpri)包絡曲線である。
FIG. 1 is a diagram showing the performance of a general model pump of a hydraulic rotary machine having guide vanes. In FIG. 1, 1 is a model-specific characteristic curve showing the relationship between the model test head Hm and the model test flow rate Qm at the model test rotational speed Nm when the opening degree of the guide vane is fixed. Further, 2 is a model efficiency (ηm) curve corresponding to the above characteristics. In the pump operation of hydraulic rotating machinery, the model head generally corresponds to the envelope curve 4 connecting the highest efficiency points of the efficiency curves above.
It is operated along the flow envelope curve 3. 5 is a model cavitation performance (σ pri ) envelope curve corresponding to the model head-flow rate envelope curve 3.

上記した相似則の一般式を下記に示す。 The general formula of the above-mentioned similarity law is shown below.

H=(N/Nm・D/Dm)2Hm ……(1) Q=N/Nm(D/Dm)3Qm ……(2) ここに、N:実機回転速度 Nm:模型試験における回転速度 D;実機の代表寸法 Dm;模型の代表寸法(Dに対応) H;実機落差 Hm;模型試験における落差 Q;実機流量 Qm;模型試験における流量 ところで、回転速度一定として運転される水力
回転機械においては、水位条件より定まる最高落
差に対し第1図の包絡曲線3上に模型試験落差を
一点定めることにより、(1)式より実機寸法Dが定
まる(Nm,Dm,Nは既知)。また、この結果、
最低運転落差の場合は、(1)式において、Nm,
Dm,NおよびDがわかつているから、実機最低
落差に対応する模型試験落差が第1図の包絡曲線
3から一義的に定まる。したがつて、実機運転落
差に対応する水力回転機械固有の運転範囲が模型
試験での特性曲線上から定まる。そして第1図に
矢印×で示した範囲が一般的実機運転範囲とな
る。なお、第1図のa点は実機最高落差相当の模
型試験落差、b点は実機最低落差相当の模型試験
落差であり、実機運転範囲はこの範囲となる。こ
れにともない、回転速度を一定とする従来の運転
においては、第1図の模型最高効率のB点以外の
部分については、B点にくらべて効率が落ち、ま
た、キヤビテーシヨン性能が最も良いc点にくら
べた場合、この点に対応する落差以外の範囲は、
キヤビテーシヨン性能が悪くなるという欠点を生
ずる。
H=(N/Nm・D/Dm) 2 Hm...(1) Q=N/Nm(D/Dm) 3 Qm...(2) Where, N: Actual machine rotation speed Nm: Rotation speed in model test D: Representative dimensions of the actual machine Dm: Representative dimensions of the model (corresponding to D) H: Head of the actual machine Hm: Head in the model test Q: Flow rate of the actual machine Qm: Flow rate in the model test By the way, in a hydraulic rotating machine that is operated at a constant rotation speed, By setting the model test head at one point on the envelope curve 3 in Figure 1 relative to the maximum head determined by the water level conditions, the actual machine dimensions D are determined from equation (1) (Nm, Dm, and N are known). Also, as a result,
In the case of the minimum operating head, in equation (1), Nm,
Since Dm, N and D are known, the model test head corresponding to the actual minimum head can be uniquely determined from the envelope curve 3 in FIG. Therefore, the operating range specific to the hydraulic rotating machine that corresponds to the operating head of the actual machine is determined from the characteristic curve in the model test. The range indicated by the arrow x in FIG. 1 is the general operating range of the actual machine. Note that point a in FIG. 1 is the model test head equivalent to the highest head of the actual machine, and point b is the model test head equivalent to the lowest head of the actual machine, and the operating range of the actual machine is within this range. Accordingly, in conventional operation at a constant rotational speed, efficiency is lower at points other than point B, which has the highest model efficiency in Figure 1, compared to point B, and at point c, where cavitation performance is the best. When compared to , the range other than the head corresponding to this point is
This results in a disadvantage that cavitation performance deteriorates.

本発明は上記に鑑みてなされたもので、その目
的とするところは、水位条件により落差が変化し
ても模型試験によつて得られるポンプ性能上の一
点で運転することができる可変速水力回転機械の
運転方法を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above, and its purpose is to provide a variable speed hydraulic rotor that can be operated at a single point in terms of pump performance obtained through model tests even if the head changes depending on water level conditions. The purpose is to provide instructions on how to operate the machine.

本発明の特徴は、水位条件によつて定まる落差
の平方根に比例した回転数信号を得る手段を設
け、この手段からの回転数信号により、この回転
数になるように運転するようにした点にある。
A feature of the present invention is that a means for obtaining a rotation speed signal proportional to the square root of the head determined by the water level condition is provided, and the rotation speed signal from this means is used to control the operation at this rotation speed. be.

以下本発明の方法の一実施例を第2図ないし第
6図を用いて詳細に説明する。
An embodiment of the method of the present invention will be described in detail below with reference to FIGS. 2 to 6.

第2図は本発明の運転方法の一実施例を説明す
るための装置のブロツク線図で、可変速水力回転
機械がポンプ水車の場合の例を示してある。第2
図において、6は水位条件によつて定まる落差H
に相当する落差信号からそれの平方根に比例して
変わる回転速度信号を得る信号変速器で、信号変
換器6で得られた回転速度信号をサイクロコンバ
ータ等の回転速度制御器7に与え、この回転速度
制御器7において、回転速度信号を運転すべき回
転速度に対応する周波数に変換し、ポンプ運転の
場合は、その周波数により発電電動機8の回転速
度を制御する。一方、上記の回転速度信号により
ポンプ水車調速機9を介してポンプ水車10の案
内羽根の開度を制御する。この一連の制御動作を
第3図および第4図を用いてさらに詳しく説明す
る。
FIG. 2 is a block diagram of an apparatus for explaining one embodiment of the operating method of the present invention, and shows an example in which the variable speed hydraulic rotary machine is a pump water turbine. Second
In the figure, 6 is the head H determined by the water level conditions.
This is a signal transmission that obtains a rotation speed signal that changes in proportion to the square root of the head signal from a head signal corresponding to The speed controller 7 converts the rotational speed signal into a frequency corresponding to the rotational speed at which the pump should be operated, and in the case of pump operation, controls the rotational speed of the generator motor 8 using the frequency. On the other hand, the opening degree of the guide vanes of the pump-turbine 10 is controlled via the pump-turbine speed governor 9 based on the rotational speed signal. This series of control operations will be explained in more detail using FIGS. 3 and 4.

第3図は、第2図におけるポンプ水車10およ
び発電電動機8の機器構成を説明するための図を
示し、第4図は、第2図におけるポンプ水車調速
機9の機器構成を説明するためのブロツク図を示
す。第3図において、22は、水車運転時におい
ては図示にない上ダムからの水を図示にない導水
路管を経てランナ21へ導き、また、ポンプ運転
時においてはランナ21からの水を図示にない導
水路管を経て図示しない上ダムへ導くためのケー
シングを示し、23は、水車運転時においてはラ
ンナ21からの水を図示にない下ダムへ導き、ま
た、ポンプ運転時においては図示にない下ダムか
らの水をランナ21へ導くためのドラフトチユー
ブを示す。ランナ21は、水車運転時にはケーシ
ング22から導入される水によつて回転し、水の
持つ位置のエネルギーを回転力(トルク)に変換
する働きをし、また、ポンプ運転時には、発電電
動機8から得られる回転力によつて図示にない下
ダムからの水を図示しない上ダムへ揚水、すなわ
ち、回転力を水の持つ位置エネルギーに変換する
働きをする。24は案内羽根(ガイドベーン)を
示し、水車運転時にはケーシング22からランナ
21へ導入される水量を制御し、ポンプ運転時に
はランナ21からケーシング22へ吐出される揚
水量を制御する働きをする。30はランナ21と
発電電動機ローター27を直結している主軸を示
し、水車運転時はランナ21の回転力を発電電動
機8へ、また、ポンプ運転時は発電電動機8の回
転力をランナ21へ伝達する働きをする。発電電
動機8において、28はステータ、27はロータ
ーを示し、29は、ローター側に回転磁極を発生
させるためのコイルを示す。回転速度制御器7に
おいて、落差Hの平方根に比例した回転速度信号
は、発電電動機ローター27の回転が回転速度信
号と一致するような周波数37に変換されコイル
29に入力される。すなわち、コイル29には、
発電電動機ローター27の回転速度が落差Hの平
方根に比例した回転速度となるような回転磁極が
発生するようになつている。
FIG. 3 shows a diagram for explaining the equipment configuration of the pump-turbine 10 and generator motor 8 in FIG. 2, and FIG. 4 shows a diagram for explaining the equipment configuration of the pump-turbine governor 9 in FIG. The block diagram is shown below. In FIG. 3, reference numeral 22 indicates that when the water turbine is operating, water from the upper dam (not shown) is guided to the runner 21 via a conduit pipe (not shown), and when the pump is operating, the water from the runner 21 is guided to the runner 21 (not shown). 23 indicates a casing for guiding water from the runner 21 to a lower dam (not shown) through a water conduit pipe (not shown) when the turbine is operating, and a casing (23) for guiding water from the runner 21 to a lower dam (not shown) when the pump is operating. A draft tube for guiding water from the lower dam to the runner 21 is shown. The runner 21 is rotated by the water introduced from the casing 22 during operation of the water turbine, and functions to convert the potential energy of water into rotational force (torque).The runner 21 also functions to convert the potential energy of the water into rotational force (torque), and when the pump is operated, the runner 21 is rotated by water introduced from the casing 22. The rotational force used to pump water from the lower dam (not shown) to the upper dam (not shown), that is, converts the rotational force into the potential energy of the water. Reference numeral 24 indicates a guide vane, which functions to control the amount of water introduced from the casing 22 to the runner 21 when the water turbine is operating, and to control the amount of pumped water discharged from the runner 21 to the casing 22 when the pump is operating. 30 indicates a main shaft directly connecting the runner 21 and the generator motor rotor 27, which transmits the rotational force of the runner 21 to the generator motor 8 during water turbine operation, and transmits the rotational force of the generator motor 8 to the runner 21 during pump operation. work to do. In the generator motor 8, 28 represents a stator, 27 represents a rotor, and 29 represents a coil for generating rotating magnetic poles on the rotor side. In the rotational speed controller 7, the rotational speed signal proportional to the square root of the head H is converted to a frequency 37 such that the rotation of the generator motor rotor 27 coincides with the rotational speed signal, and is input to the coil 29. That is, in the coil 29,
Rotating magnetic poles are generated such that the rotational speed of the generator motor rotor 27 is proportional to the square root of the head H.

次に、第4図を用いてポンプ水車調速機9の機
能について説明する。41は電気的信号を機械的
信号に変換するための信号変換器、42は油圧で
作動する補助サーボモータ43の圧油の流入、排
出を制御するための一次配圧弁、44および45
はそれぞれ速度調定率装置とダンピング装置、4
6は油圧で作動する主サーボモータ31の圧油の
流入、排出を制御するための二次配圧弁を示す。
二次配圧弁46と主サーボモータ31で形成され
るサーボ機構は、一次配圧弁42と補助サーボモ
ータ43とで形成されるサーボ機構の信号増巾機
構としての役割を果しており、案内羽根24は主
サーボモータ31により開閉動作される。
Next, the function of the pump water wheel governor 9 will be explained using FIG. 4. 41 is a signal converter for converting an electrical signal into a mechanical signal; 42 is a primary pressure distribution valve for controlling the inflow and discharge of pressure oil from an auxiliary servo motor 43 operated by hydraulic pressure; 44 and 45;
are the speed regulating rate device and the damping device, respectively, and 4
Reference numeral 6 indicates a secondary pressure distribution valve for controlling the inflow and discharge of pressure oil from the main servo motor 31 operated by hydraulic pressure.
The servo mechanism formed by the secondary pressure distribution valve 46 and the main servo motor 31 serves as a signal amplification mechanism for the servo mechanism formed by the primary pressure distribution valve 42 and the auxiliary servo motor 43. It is opened and closed by the main servo motor 31.

次に、ポンプ運転時についてその具体的制御動
作を説明する。信号変換器6により落差Hの平方
根に比例した回転速度信号に変換された信号(電
気信号)33は回転速度制御器7で該回転速度信
号に一致または逆比例した周波数に変換されてロ
ーター27のコイル29へ送られ、コイル29内
に落差Hの平方根に比例した回転磁極を発生させ
る。ステータ28には電力系統入力39より三相
交流が入力されステータ28に回転磁界を発生さ
せている。ローター側回転磁極とステータ側回転
磁界とによりローター27には回転力(トルク)
が発生し、その場合のローター27の回転速度は
ステータ側回転磁界の廻る速度とローター側回転
磁極の廻る速度の相対的差分で決まる回転速度と
なる。従つて、ローター27と主軸30を介して
直結しているランナ21の回転速度も前記回転速
度となる。一方、信号33はポンプ水車調速機9
の信号比較器58に回転速度目標値として送られ
ると同時に比較器64に送られる。比較器64よ
り出力された信号62により負荷調整用配圧弁6
1の図示にないプランジヤーが作動する。
Next, the specific control operation during pump operation will be explained. The signal (electrical signal) 33 converted by the signal converter 6 into a rotational speed signal proportional to the square root of the head H is converted by the rotational speed controller 7 into a frequency that is equal to or inversely proportional to the rotational speed signal, and is applied to the rotor 27. It is sent to the coil 29 to generate a rotating magnetic pole proportional to the square root of the head H in the coil 29. Three-phase alternating current is input to the stator 28 from the power system input 39, causing the stator 28 to generate a rotating magnetic field. Rotational force (torque) is exerted on the rotor 27 by the rotating magnetic poles on the rotor side and the rotating magnetic field on the stator side.
occurs, and the rotational speed of the rotor 27 in that case becomes a rotational speed determined by the relative difference between the rotational speed of the stator-side rotating magnetic field and the rotational speed of the rotor-side rotating magnetic poles. Therefore, the rotational speed of the runner 21, which is directly connected to the rotor 27 via the main shaft 30, is also the same as the rotational speed. On the other hand, the signal 33 is the pump water turbine governor 9
It is sent to the signal comparator 58 as the rotational speed target value, and at the same time, it is sent to the comparator 64. The load adjustment pressure distribution valve 6 is activated by the signal 62 output from the comparator 64.
The plunger 1, not shown, operates.

負荷調整用配圧弁61のプランジヤー動作によ
り、補助サーボモータ43は油圧を媒体として動
作する。この補助サーボモータ43の動作位置信
号52は比較器64にフイードバツクされるよう
になつており、補助サーボモータ43の動作量が
信号33の大きさと等しくなつたときその動作を
終了し、案内羽根24の開度が変化後の落差Hの
平方根に比例した回転速度に対し最適な開度とな
るような位置となるようになつている。ポンプ運
転の場合、速度調定率装置44とダンピング装置
45はオフ状態になつている。補助サーボモータ
ストローク信号52は信号増巾機構として設けら
れている主サーボ機構に伝達され、二次配圧弁4
6の図示にないプランジヤーを動作させる。二次
配圧弁46のプランジヤー動作により、主サーボ
モータ31は油圧を媒体として動作する。フイー
ドバツク機構により主サーボモータ31は補助サ
ーボモータストローク信号52の大きさと等しく
なつた時その動作を終了し、変化後の補助サーボ
モータ位置と合致した位置となる。主サーボモー
タ31は案内羽根操作機構35を介して案内羽根
24に連結されており、案内羽根は変化後の落差
Hの平方根に比例した回転速度に対し最適な開度
となる。
The plunger operation of the load adjustment pressure distribution valve 61 causes the auxiliary servo motor 43 to operate using hydraulic pressure as a medium. The operation position signal 52 of the auxiliary servo motor 43 is fed back to the comparator 64, and when the amount of operation of the auxiliary servo motor 43 becomes equal to the magnitude of the signal 33, the operation is completed and the guide vane 24 The position is such that the opening degree becomes the optimum opening degree for the rotational speed proportional to the square root of the head H after the change. In the case of pump operation, the speed regulation device 44 and the damping device 45 are in an off state. The auxiliary servo motor stroke signal 52 is transmitted to the main servo mechanism provided as a signal amplification mechanism, and the secondary pressure distribution valve 4
6. Operate the plunger (not shown). Due to the plunger operation of the secondary pressure distribution valve 46, the main servo motor 31 operates using hydraulic pressure as a medium. Due to the feedback mechanism, the main servo motor 31 ends its operation when the magnitude becomes equal to the auxiliary servo motor stroke signal 52, and the main servo motor 31 reaches a position that matches the changed auxiliary servo motor position. The main servo motor 31 is connected to the guide vane 24 via a guide vane operating mechanism 35, and the guide vane has an optimum opening degree for a rotational speed proportional to the square root of the head H after the change.

第5図は第2図の信号変換器6の一例を示す構
造説明図である。第5図においては、落差信号を
第1の信号変換素子11に与えて回転量に変換
し、それによりカム12を回転させ、カム12に
よつて落差信号の平方根に比例した直線変位を得
て、この直線変位を差動トランス等からなる第2
の信号変換素子13により電気信号に変換し、落
差信号の平方根に比例した回転速度信号を得るよ
うに構成してある。
FIG. 5 is a structural explanatory diagram showing an example of the signal converter 6 of FIG. 2. In FIG. 5, the head signal is applied to the first signal conversion element 11 to convert it into a rotation amount, thereby rotating the cam 12, and the cam 12 obtains a linear displacement proportional to the square root of the head signal. , this linear displacement is converted into a second transformer consisting of a differential transformer, etc.
The signal converting element 13 converts the head signal into an electric signal to obtain a rotational speed signal proportional to the square root of the head signal.

上記した本発明の実施例のように、ポンプ水車
10を可変速度で運転し、しかも、その回転速度
Nを常に回転速度の2乗が実機運転落差範囲内の
落差Hに比例するように選択すると、上記した(1)
式において、Nm,Dmはすでに定まつているか
ら、実機寸法Dが決まれば、一義的にHmが決定
される。したがつて、模型試験で得られた模型ポ
ンプ性能上の一点ですべての落差における運転が
可能になる。
As in the embodiment of the present invention described above, if the pump-turbine 10 is operated at a variable speed and the rotational speed N is always selected so that the square of the rotational speed is proportional to the head H within the actual operating head range. , mentioned above (1)
In the formula, Nm and Dm have already been determined, so once the actual machine size D is determined, Hm is uniquely determined. Therefore, the model pump's performance obtained from the model test allows operation at all heads.

そのため、例えば、水力発電設備の運用条件を
考慮し、機器寸法を最小にすることが最も経済的
と判断される場合は、第6図に示す模型ポンプ性
能を示す線図上で、振動等を考慮した運転可能な
最大の落差Hmを得るA点を運転点とする実機寸
法として機器寸法を最小にすることが可能にな
る。なお、この場合、第6図のA点に相当する落
差Hmが得られるように、実機運転落差Hの平方
根に比例した回転速度信号を得るときの比例常数
を決めるようにする。
Therefore, for example, if it is determined that it is most economical to minimize the equipment dimensions in consideration of the operating conditions of the hydroelectric power generation equipment, vibration etc. It becomes possible to minimize the equipment dimensions by setting the actual machine dimensions to point A, which obtains the considered maximum operational head Hm, as the operating point. In this case, the proportionality constant for obtaining the rotational speed signal proportional to the square root of the operating head H of the actual machine is determined so that the head Hm corresponding to point A in FIG. 6 is obtained.

また、運用上効率を良くすることが最も経済的
と判断される場合は、第6図に示す線図上で、最
高効率を得るB点を選定して実機寸法を決定し、
B点に相当する落差Hmが得られるように可変速
運転することにより、最高効率運転が可能にな
る。
In addition, if it is judged that improving operational efficiency is the most economical, select point B on the diagram shown in Figure 6 to obtain the highest efficiency and determine the actual machine dimensions.
By operating at variable speed so as to obtain the head Hm corresponding to point B, maximum efficiency operation is possible.

また、一般的に水力回転機械の吸出し高さは、
下池水位に対する機器の据付高さを意味し、キヤ
ビテーシヨン性能から必要吸出し高さを定めるこ
とにより、下池水位に対する機器据付位置が決定
される。水力回転機械の建屋に関する木工費の点
から、吸出し高さを最小にすることが最も経済的
と判断される場合は、第6図に示す線図上で、キ
ヤビテーシヨン性能が最小となるC点を選定して
実機寸法を決定し、最も経済的な設備とすること
が可能となる。
In addition, the suction height of hydraulic rotating machines is generally
This refers to the installation height of the equipment relative to the water level in the lower pond, and by determining the required suction height from cavitation performance, the equipment installation position relative to the water level in the lower pond is determined. If it is judged that it is most economical to minimize the suction height in terms of woodwork costs for the building of the hydraulic rotating machine, then on the diagram shown in Figure 6, point C where the cavitation performance is minimum is determined. It becomes possible to select the most economical equipment by determining the actual machine dimensions.

以上説明したように、本発明によれば、水位条
件により落差が変化しても模型試験によつて得ら
れるポンプ性能上の一点で運転することができ、
水力回転機械の経済的設計が可能になるという効
果がある。
As explained above, according to the present invention, even if the head changes depending on the water level conditions, the pump can be operated at a single point in terms of pump performance obtained through model tests.
This has the effect of enabling economical design of hydraulic rotating machines.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は案内羽根を有する水力回転機械の一般
的な模型ポンプ性能を示す線図、第2図は本発明
の水力回転機械の運転方法の一実施例を説明する
ための装置のブロツク線図、第3図は第2図おけ
るポンプ水車および発電電動機の機器構成を説明
するための図、第4図は第2図におけるポンプ水
車調速機の機器構成を説明するためのブロツク
図、第5図は第2図の信号変換器の一例を示す構
造説明図、第6図は本発明の効果を説明するため
の具体的運転点を示した模型ポンプ性能を示す線
図である。 6…信号変換器、7…回転速度制御器、8…発
電電動機、9…ポンプ水車調速機、10…ポンプ
水車、24…案内羽根(ガイドベーン)、29…
コイル、30…主軸、31…主サーボモータ、3
5…案内羽根操作機構、41…信号変換器、42
…一次配圧弁、43…補助サーボモータ、44…
速度調定率装置、45…ダンピング装置、46…
二次配圧弁、48,56〜58,64…比較器、
61…負荷調整用配圧弁。
Fig. 1 is a diagram showing the performance of a general model pump of a hydraulic rotary machine having guide vanes, and Fig. 2 is a block diagram of a device for explaining an embodiment of the method of operating a hydraulic rotary machine according to the present invention. , FIG. 3 is a diagram for explaining the equipment configuration of the pump-turbine and generator motor in FIG. 2, FIG. 4 is a block diagram for explaining the equipment configuration of the pump-turbine governor in FIG. FIG. 6 is a structural explanatory diagram showing an example of the signal converter shown in FIG. 2, and FIG. 6 is a diagram showing model pump performance showing specific operating points for explaining the effects of the present invention. 6... Signal converter, 7... Rotation speed controller, 8... Generator motor, 9... Pump water turbine governor, 10... Pump water turbine, 24... Guide vane, 29...
Coil, 30...Main shaft, 31...Main servo motor, 3
5... Guide vane operation mechanism, 41... Signal converter, 42
...Primary pressure distribution valve, 43...Auxiliary servo motor, 44...
Speed adjustment rate device, 45...damping device, 46...
Secondary pressure distribution valve, 48, 56 to 58, 64... comparator,
61...Load adjustment pressure distribution valve.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 ポンプ,ポンプ水車等の可変速水力回転機械
を運転するときに、水位条件によつて定まる落差
の平方根に比例した回転数信号を得る手段を設
け、該手段からの回転数信号の回転数になるよう
に運転することを特徴とする可変速水力回転機械
の運転方法。 2 前記回転数信号を得る手段が可変速水力回転
機械の模型試験によつて得られるポンプ性能上の
機器寸法を最小にする一点、最高効率を得る一
点、キヤビテーシヨン発生を最小にする一点もし
くは上記いずれかの一点の近傍の綜合的に最適な
一点を運転点とする回転数信号を得るように構成
してある特許請求の範囲第1項記載の可変速水力
回転機械の運転方法。
[Scope of Claims] 1. When operating a variable speed hydraulic rotary machine such as a pump or a pump-turbine, a means for obtaining a rotation speed signal proportional to the square root of the head determined by the water level condition is provided, and the rotation from the means is provided. A method for operating a variable-speed hydraulic rotating machine, characterized by operating the machine at a rotational speed of a number signal. 2. The means for obtaining the rotational speed signal is determined by a model test of a variable speed hydraulic rotating machine at a point that minimizes the equipment dimensions in terms of pump performance, a point that obtains the highest efficiency, a point that minimizes the occurrence of cavitation, or any of the above. 2. The method of operating a variable speed hydraulic rotary machine according to claim 1, wherein the method is configured to obtain a rotational speed signal with a comprehensively optimal point in the vicinity of said point as an operating point.
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