JP3486825B2 - 発電プラントの制御システム - Google Patents
発電プラントの制御システムInfo
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 5
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 3
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B5/00—Treatment of metallurgical slag ; Artificial stone from molten metallurgical slag
- C04B5/06—Ingredients, other than water, added to the molten slag or to the granulating medium or before remelting; Treatment with gases or gas generating compounds, e.g. to obtain porous slag
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- Control Of Eletrric Generators (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、例えば産業用蒸気の
有効利用を目的とした発電プラントの制御システムに関
する。
有効利用を目的とした発電プラントの制御システムに関
する。
【０００２】
【従来の技術】従来のこの種の発電プラントの制御シス
テムにおいては、同期機の自動電圧調整や蒸気タービン
の調速制御のための演算は、高速の演算処理が要求され
るので高速演算コントローラを使用していた。
テムにおいては、同期機の自動電圧調整や蒸気タービン
の調速制御のための演算は、高速の演算処理が要求され
るので高速演算コントローラを使用していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記高速演算コントロ
ーラを使用した自動電圧調整装置や調速制御装置が故障
した場合、発電プラントの運転は停止となり、発電プラ
ントの負荷の設備機器に重大な影響を及ぼす。この発電
プラントの運転の信頼性を上げるために、前記自動電圧
調整装置や調速制御装置をそれぞれ冗長化した制御シス
テムは、高価格となり、重要な発電プラントにしか採用
できないという問題があった。
ーラを使用した自動電圧調整装置や調速制御装置が故障
した場合、発電プラントの運転は停止となり、発電プラ
ントの負荷の設備機器に重大な影響を及ぼす。この発電
プラントの運転の信頼性を上げるために、前記自動電圧
調整装置や調速制御装置をそれぞれ冗長化した制御シス
テムは、高価格となり、重要な発電プラントにしか採用
できないという問題があった。
【０００４】この発明の目的は、上記問題点を解決する
発電プラントの制御システムを提供することにある。
発電プラントの制御システムを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】蒸気タービン設備，同期
発電機などから構成される発電プラントの制御システム
において、この第１の発明は、同期発電機の出力電圧を
検出して、この検出値が所定の値になるように同期発電
機に界磁電流を供給する励磁機の界磁電流を検出して調
整する自動電圧調整装置が故障したときに、前記励磁機
の界磁電流を検出して、この検出値が所定の値になるよ
う調整する簡易電圧調整装置に切り換えて発電プラント
の運転を継続し、第２の発明は、前記第１の発明におい
て、前記簡易電圧調整装置には、前記自動電圧調整装置
から簡易電圧調整装置への切り換えが行われたときの切
換ショックの発生を防止する切換ショック防止機能を備
え、また第３の発明は、蒸気タービンの回転速度を検出
して、この検出値が所定の値になるように蒸気加減弁の
開度を検出して調節する調速制御装置が故障したとき
に、前記蒸気加減弁の開度を検出してこの検出値が所定
の値になるよう調整する簡易調速制御装置に切り換えて
発電プラントの運転を継続し、第４の発明は、前記第３
の発明において、前記簡易調速制御装置には、前記調速
制御装置から簡易調速制御装置への切り換えが行われた
ときの切換ショックの発生を防止する切換ショック防止
機能を備える。
発電機などから構成される発電プラントの制御システム
において、この第１の発明は、同期発電機の出力電圧を
検出して、この検出値が所定の値になるように同期発電
機に界磁電流を供給する励磁機の界磁電流を検出して調
整する自動電圧調整装置が故障したときに、前記励磁機
の界磁電流を検出して、この検出値が所定の値になるよ
う調整する簡易電圧調整装置に切り換えて発電プラント
の運転を継続し、第２の発明は、前記第１の発明におい
て、前記簡易電圧調整装置には、前記自動電圧調整装置
から簡易電圧調整装置への切り換えが行われたときの切
換ショックの発生を防止する切換ショック防止機能を備
え、また第３の発明は、蒸気タービンの回転速度を検出
して、この検出値が所定の値になるように蒸気加減弁の
開度を検出して調節する調速制御装置が故障したとき
に、前記蒸気加減弁の開度を検出してこの検出値が所定
の値になるよう調整する簡易調速制御装置に切り換えて
発電プラントの運転を継続し、第４の発明は、前記第３
の発明において、前記簡易調速制御装置には、前記調速
制御装置から簡易調速制御装置への切り換えが行われた
ときの切換ショックの発生を防止する切換ショック防止
機能を備える。
【０００６】
【作用】この発明によれば、自動電圧調整装置や調速制
御装置が故障したときに、それぞれ簡易電圧調整装置や
簡易調速制御装置に切り換えることで、発電プラントの
運転の継続が最低限可能となり、また前記簡易電圧調整
装置や簡易調速制御装置は制御方法を簡略化しているの
で低速演算コントローラで実現できる。
御装置が故障したときに、それぞれ簡易電圧調整装置や
簡易調速制御装置に切り換えることで、発電プラントの
運転の継続が最低限可能となり、また前記簡易電圧調整
装置や簡易調速制御装置は制御方法を簡略化しているの
で低速演算コントローラで実現できる。
【０００７】
【実施例】図１は、この発明の第１の実施例を示すブラ
シレス励磁方式の同期発電機の制御システム構成図であ
る。図１において、自動電圧調整装置２０は、同期発電
機１の出力電圧を電圧検出用変成器（ＰＴ）２を介して
検出し、この検出値が所定の値になるように同期発電機
１の励磁機３の界磁巻線３ａに流す界磁電流（Ｉｆ）を
電流検出器４により検出して調整する。自動電圧調整装
置２０の出力は、リレー（Ｒｙ）５の接点５ａを介して
点弧角調整器６に入力され、点弧角調整器６ではサイリ
スタ７に調整された界磁電流（Ｉｆ）を流す点弧角で点
弧信号を発生することで、同期発電機１の出力電圧は所
定の電圧値に保たれる。
シレス励磁方式の同期発電機の制御システム構成図であ
る。図１において、自動電圧調整装置２０は、同期発電
機１の出力電圧を電圧検出用変成器（ＰＴ）２を介して
検出し、この検出値が所定の値になるように同期発電機
１の励磁機３の界磁巻線３ａに流す界磁電流（Ｉｆ）を
電流検出器４により検出して調整する。自動電圧調整装
置２０の出力は、リレー（Ｒｙ）５の接点５ａを介して
点弧角調整器６に入力され、点弧角調整器６ではサイリ
スタ７に調整された界磁電流（Ｉｆ）を流す点弧角で点
弧信号を発生することで、同期発電機１の出力電圧は所
定の電圧値に保たれる。
【０００８】上述の通常運転中に、自動電圧調整装置２
０に故障が発生すると、自動電圧調整装置２０よりリレ
ー（Ｒｙ）５に故障信号を発し、リレー（Ｒｙ）５の接
点５ａで、簡易電圧調整装置３０の出力に切り換えられ
る。切り換わった簡易電圧調整装置３０では、励磁機３
の界磁電流（Ｉｆ）を電流検出器４により検出して、こ
の界磁電流（Ｉｆ）を所定の値になるように調整するこ
とで同期発電機１の運転を継続する。
０に故障が発生すると、自動電圧調整装置２０よりリレ
ー（Ｒｙ）５に故障信号を発し、リレー（Ｒｙ）５の接
点５ａで、簡易電圧調整装置３０の出力に切り換えられ
る。切り換わった簡易電圧調整装置３０では、励磁機３
の界磁電流（Ｉｆ）を電流検出器４により検出して、こ
の界磁電流（Ｉｆ）を所定の値になるように調整するこ
とで同期発電機１の運転を継続する。
【０００９】図２に、図１に示した簡易電圧調整装置３
０の詳細回路構成を示し、図１と同一機能のものには同
一符号を付して説明を省略する。すなわち図２におい
て、自動電圧調整装置２０が正常動作中の簡易電圧調整
装置３０では、検出した界磁電流（Ｉｆ）を検出表示器
（ＰＶ）３１で表示しつつ、フィルタ３２を通した界磁
電流（Ｉｆ）をリレー（Ｒｙ）５の接点５ｂを介して設
定器３３に入力され、設定器３３はこの電流値に追従し
て記憶し、減算器３４には、同一の値がぞれぞれ入力さ
れている状態なので減算器３４の出力は「零」となって
いる。また、ＰＩコントローラ３５の出力は、リレー
（Ｒｙ）５の接点５ｃを介して自動電圧調整装置２０の
出力値に制限され、追従している。
０の詳細回路構成を示し、図１と同一機能のものには同
一符号を付して説明を省略する。すなわち図２におい
て、自動電圧調整装置２０が正常動作中の簡易電圧調整
装置３０では、検出した界磁電流（Ｉｆ）を検出表示器
（ＰＶ）３１で表示しつつ、フィルタ３２を通した界磁
電流（Ｉｆ）をリレー（Ｒｙ）５の接点５ｂを介して設
定器３３に入力され、設定器３３はこの電流値に追従し
て記憶し、減算器３４には、同一の値がぞれぞれ入力さ
れている状態なので減算器３４の出力は「零」となって
いる。また、ＰＩコントローラ３５の出力は、リレー
（Ｒｙ）５の接点５ｃを介して自動電圧調整装置２０の
出力値に制限され、追従している。
【００１０】自動電圧調整装置２０に故障が発生する
と、リレー（Ｒｙ）５が動作し、簡易電圧調整装置３０
では、リレー（Ｒｙ）５の接点５ｂが動作して設定器３
３の出力を設定表示器３６で表示しつつ減算器３４に入
力し、減算器３４では検出した界磁電流（Ｉｆ）との減
算を行い、この偏差がＰＩコントローラ３５に入力さ
れ、ＰＩコントローラ３５では、前記制限された出力値
から比例・積分（ＰＩ）調節した出力を操作出力表示器
３７で表示しつつ点弧角調整器６へ出力することで、シ
ョックレスに切り換え動作が完了して同期発電機１の運
転を継続する。
と、リレー（Ｒｙ）５が動作し、簡易電圧調整装置３０
では、リレー（Ｒｙ）５の接点５ｂが動作して設定器３
３の出力を設定表示器３６で表示しつつ減算器３４に入
力し、減算器３４では検出した界磁電流（Ｉｆ）との減
算を行い、この偏差がＰＩコントローラ３５に入力さ
れ、ＰＩコントローラ３５では、前記制限された出力値
から比例・積分（ＰＩ）調節した出力を操作出力表示器
３７で表示しつつ点弧角調整器６へ出力することで、シ
ョックレスに切り換え動作が完了して同期発電機１の運
転を継続する。
【００１１】なお、設定器３３の出力は、界磁電流（Ｉ
ｆ）の記憶値から設定器３３自身の操作により簡易電圧
調整装置３０で運転中は変更することが可能である。図
３は、この発明の第２の実施例を示す蒸気タービン設備
の制御システム構成図である。図３において、調速制御
装置４０は、タービン１０の回転速度を回転数ピックア
ップ１１により検出し、この検出値が所定の値になるよ
うにタービン１０の蒸気加減弁１２の弁開度を開度検出
器１３により検出して調整する。調速制御装置４０の出
力は、リレー（Ｒｙ）１４の接点１４ａを介してアクチ
ェータ１５に入力され、アクチェータ１５により蒸気加
減弁１２の弁開度を調整することで、タービン１０の回
転速度は所定の値に保たれる。
ｆ）の記憶値から設定器３３自身の操作により簡易電圧
調整装置３０で運転中は変更することが可能である。図
３は、この発明の第２の実施例を示す蒸気タービン設備
の制御システム構成図である。図３において、調速制御
装置４０は、タービン１０の回転速度を回転数ピックア
ップ１１により検出し、この検出値が所定の値になるよ
うにタービン１０の蒸気加減弁１２の弁開度を開度検出
器１３により検出して調整する。調速制御装置４０の出
力は、リレー（Ｒｙ）１４の接点１４ａを介してアクチ
ェータ１５に入力され、アクチェータ１５により蒸気加
減弁１２の弁開度を調整することで、タービン１０の回
転速度は所定の値に保たれる。
【００１２】上述の通常運転中に、調速制御装置４０に
故障が発生すると、調速制御装置４０よりリレー（Ｒ
ｙ）１４に故障信号を発し、リレー（Ｒｙ）１４の接点
１４ａで、簡易調速制御装置５０の出力に切り換えられ
る。切り換わった簡易調速制御装置５０では、蒸気加減
弁１２の弁開度を開度検出器１３により検出して、この
弁開度を所定の値になるように調整することでタービン
１０の運転を継続する。
故障が発生すると、調速制御装置４０よりリレー（Ｒ
ｙ）１４に故障信号を発し、リレー（Ｒｙ）１４の接点
１４ａで、簡易調速制御装置５０の出力に切り換えられ
る。切り換わった簡易調速制御装置５０では、蒸気加減
弁１２の弁開度を開度検出器１３により検出して、この
弁開度を所定の値になるように調整することでタービン
１０の運転を継続する。
【００１３】図４に、図３に示した簡易調速制御装置５
０の詳細回路構成を示し、図３と同一機能のものには同
一符号を付して説明を省略する。すなわち図４におい
て、調速制御装置４０が正常動作中の簡易調速制御装置
５０では、検出した蒸気加減弁１２の弁開度を検出表示
器（ＰＶ）５１で表示しつつ、フィルタ５２を通した弁
開度をリレー（Ｒｙ）１４の接点１４ｂを介して設定器
５３に入力され、設定器５３はこの弁開度に追従して記
憶し、減算器５４には、同一の値がぞれぞれ入力されて
状態なので減算器５４の出力は「零」となっているの
で、Ｐコントローラ３５の出力も「零」となっている。
０の詳細回路構成を示し、図３と同一機能のものには同
一符号を付して説明を省略する。すなわち図４におい
て、調速制御装置４０が正常動作中の簡易調速制御装置
５０では、検出した蒸気加減弁１２の弁開度を検出表示
器（ＰＶ）５１で表示しつつ、フィルタ５２を通した弁
開度をリレー（Ｒｙ）１４の接点１４ｂを介して設定器
５３に入力され、設定器５３はこの弁開度に追従して記
憶し、減算器５４には、同一の値がぞれぞれ入力されて
状態なので減算器５４の出力は「零」となっているの
で、Ｐコントローラ３５の出力も「零」となっている。
【００１４】調速制御装置４０に故障が発生すると、リ
レー（Ｒｙ）１４が動作し、簡易調速制御装置５０で
は、リレー（Ｒｙ）１４の接点１４ｂが動作して設定器
５３の出力を設定表示器５６で表示しつつ減算器５４に
入力し、減算器５４では検出した弁開度との減算を行
い、この偏差がＰコントローラ５５に入力され、Ｐコン
トローラ５５では、比例（Ｐ）調節した出力を操作出力
表示器５７で表示しつつアクチェータ１５へ出力するこ
とで、ショックレスに切り換え動作が完了してタービン
１０の運転を継続する。
レー（Ｒｙ）１４が動作し、簡易調速制御装置５０で
は、リレー（Ｒｙ）１４の接点１４ｂが動作して設定器
５３の出力を設定表示器５６で表示しつつ減算器５４に
入力し、減算器５４では検出した弁開度との減算を行
い、この偏差がＰコントローラ５５に入力され、Ｐコン
トローラ５５では、比例（Ｐ）調節した出力を操作出力
表示器５７で表示しつつアクチェータ１５へ出力するこ
とで、ショックレスに切り換え動作が完了してタービン
１０の運転を継続する。
【００１５】なお、設定器５３の出力は、弁開度の記憶
値から設定器５３自身の操作により簡易調速制御装置５
０で運転中は変更することが可能である。
値から設定器５３自身の操作により簡易調速制御装置５
０で運転中は変更することが可能である。
【００１６】
【発明の効果】この発明によれば、自動電圧調整装置や
調速制御装置が故障したときに、それぞれ簡易電圧調整
装置や簡易調速制御装置にショックレスで切り換えるこ
とができ、発電プラントの運転の継続が最低限可能とな
り、制御システムの信頼性が向上する。
調速制御装置が故障したときに、それぞれ簡易電圧調整
装置や簡易調速制御装置にショックレスで切り換えるこ
とができ、発電プラントの運転の継続が最低限可能とな
り、制御システムの信頼性が向上する。
【００１７】また、前記簡易電圧調整装置や簡易調速制
御装置は制御方法を簡略化しているので低速演算コント
ローラ、例えば、仕様が規格化されて市販されているシ
ングルループコントローラで実現できるので、低コスト
で信頼性の高い発電プラントの制御システムが構築でき
る。
御装置は制御方法を簡略化しているので低速演算コント
ローラ、例えば、仕様が規格化されて市販されているシ
ングルループコントローラで実現できるので、低コスト
で信頼性の高い発電プラントの制御システムが構築でき
る。
【図１】この発明の第１の実施例を示す同期発電機の制
御システム構成図
御システム構成図
【図２】図１の動作を説明する詳細回路図
【図３】この発明の第２の実施例を示す蒸気タービン設
備の制御システム構成図
備の制御システム構成図
【図４】図４の動作を説明する詳細回路図
１…同期発電機、２…電圧検出用変成器、３…励磁機、
４…電流検出器、５…リレー、６…点弧角調整器、７…
サイリスタ、１０…タービン、１１…回転数ピックアッ
プ、１２…蒸気加減弁、１３…弁開度検出器、１４…リ
レー、１５…アクチェータ、２０…自動電圧調整装置、
３０…簡易電圧調整装置、４０…調速制御装置、５０…
簡易調速制御装置、３１，５１…検出表示器、３２，５
２…フィルタ、３３，５３…設定器、３４，５４…減算
器、３５…ＰＩコントローラ，５５…Ｐコントローラ、
３６，５６…設定表示器、３７，５７…操作出力表示
器。
４…電流検出器、５…リレー、６…点弧角調整器、７…
サイリスタ、１０…タービン、１１…回転数ピックアッ
プ、１２…蒸気加減弁、１３…弁開度検出器、１４…リ
レー、１５…アクチェータ、２０…自動電圧調整装置、
３０…簡易電圧調整装置、４０…調速制御装置、５０…
簡易調速制御装置、３１，５１…検出表示器、３２，５
２…フィルタ、３３，５３…設定器、３４，５４…減算
器、３５…ＰＩコントローラ，５５…Ｐコントローラ、
３６，５６…設定表示器、３７，５７…操作出力表示
器。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H02P 9/04
F01K 13/02
H02P 9/30
Claims (4)
- 【請求項１】蒸気タービン設備，同期発電機などから構
成される発電プラントの制御システムにおいて、 同期発電機の出力電圧を検出して、この検出値が所定の
値になるように同期発電機に界磁電流を供給する励磁機
の界磁電流を検出して調整する自動電圧調整装置が故障
したときに、 前記励磁機の界磁電流を検出して、この検出値が所定の
値になるよう調整する簡易電圧調整装置に切り換えて発
電プラントの運転を継続することを特徴とする発電プラ
ントの制御システム。 - 【請求項２】請求項１に記載の発電プラントの制御シス
テムにおいて、 前記簡易電圧調整装置には、前記自動電圧調整装置から
簡易電圧調整装置への切り換えが行われたときの切換シ
ョックの発生を防止する切換ショック防止機能を備えた
ことを特徴とする発電プラントの制御システム。 - 【請求項３】蒸気タービン設備，同期発電機などから構
成される発電プラントの制御システムにおいて、 蒸気タービンの回転速度を検出して、この検出値が所定
の値になるように蒸気加減弁の開度を検出して調節する
調速制御装置が故障したときに、 前記蒸気加減弁の開度を検出してこの検出値が所定の値
になるよう調整する簡易調速制御装置に切り換えて発電
プラントの運転を継続することを特徴とする発電プラン
トの制御システム。 - 【請求項４】請求項３に記載の発電プラントの制御シス
テムにおいて、 前記簡易調速制御装置には、前記調速制御装置から簡易
調速制御装置への切り換えが行われたときの切換ショッ
クの発生を防止する切換ショック防止機能を備えたこと
を特徴とする発電プラントの制御システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30851894A JP3486825B2 (ja) | 1994-12-13 | 1994-12-13 | 発電プラントの制御システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30851894A JP3486825B2 (ja) | 1994-12-13 | 1994-12-13 | 発電プラントの制御システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08165906A JPH08165906A (ja) | 1996-06-25 |
| JP3486825B2 true JP3486825B2 (ja) | 2004-01-13 |
Family
ID=17981996
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30851894A Expired - Fee Related JP3486825B2 (ja) | 1994-12-13 | 1994-12-13 | 発電プラントの制御システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3486825B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6143717B2 (ja) * | 2014-07-29 | 2017-06-07 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | 自動電圧調整器 |
| JP7110130B2 (ja) * | 2018-02-21 | 2022-08-01 | 株式会社東芝 | 発電プラントの蒸気加減弁の制御装置および発電プラントの蒸気加減弁の制御方法 |
-
1994
- 1994-12-13 JP JP30851894A patent/JP3486825B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08165906A (ja) | 1996-06-25 |
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